第21講-染色體變異PPT課件

1、考綱要求考綱要求1.染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異()。2.實驗：低溫誘導染色體加倍。實驗：低溫誘導染色體加倍。第1頁/共63頁主干回顧主干回顧夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)第2頁/共63頁 一、染色體結(jié)構(gòu)的變異(連線) 提示：DCBA第3頁/共63頁 二、染色體組的倍性增加 1染色體組的概念：細胞中的一組_染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，攜帶著控制生物生長發(fā)育的_ _。受精卵 非同源全部遺傳信息第4頁/共63頁 4多倍體育種 (1)方法：用_或低溫處理萌發(fā)的種子或幼苗。 (2)原理：秋水仙素或低溫處理能夠抑制_的形成，導致染色體不能移向細胞兩極，引起細胞內(nèi)_加倍。受精卵 體 粗壯 秋水仙素紡

2、錘體染色體數(shù)目第5頁/共63頁 三、染色體組的倍性減少 2單倍體育種 (1)方法：_。本物種配子 弱小 高度不育 花藥離體培養(yǎng)第6頁/共63頁縮短 純合子 性狀 分離 第7頁/共63頁 判斷下面結(jié)論是否正確(請在括號中打“”或“”) 1染色體片段的缺失和重復必然導致基因種類的變化(2011海南高考)() 2染色體片段的倒位和易位必然導致基因排列順序的變化(2011海南高考)() 3由花粉發(fā)育成的植株不論其含幾個染色體組均屬單倍體() 4單倍體一定不存在同源染色體()第8頁/共63頁 5人工誘導多倍體的唯一方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗() 6體細胞中含有兩個染色體組的個體叫二倍體() 7

3、染色體組中一定沒有等位基因() 8染色體組中染色體數(shù)就是體細胞染色體數(shù)的一半() 【提示】 12.3.4.5.6.7.8.第9頁/共63頁 1(2014九江模擬)關(guān)于染色體組的敘述不正確的有() 一個染色體組中不含同源染色體一個染色體組中染色體大小形態(tài)一般不同人的一個染色體組中應(yīng)含有24條染色體含有一個染色體組的細胞一定是配子 A B C D第10頁/共63頁 解析：選B細胞中的一組非同源染色體，它們在形態(tài)和功能上各不相同，但是攜帶著控制生物生長發(fā)育的全部遺傳信息，這樣的一組染色體叫做一個染色體組；人的一個染色體組中應(yīng)含有22條常染色體和1條性染色體；只有一個染色體組的細胞可能是單倍體的體細胞

4、。第11頁/共63頁 2.如圖表示某生物細胞中兩條染色體及其上面的部分基因。下列選項的結(jié)果中，不是由染色體變異引起的是()第12頁/共63頁 解析：選C圖中的字母代表基因，A項基因的缺失引起的變異為染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失；B項非同源染色體之間交換，為染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位；C項基因的數(shù)目或順序沒有變化，而是產(chǎn)生其等位基因，故屬于基因突變(b突變?yōu)锽)；D項為染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位。 第13頁/共63頁 3.如圖表示某植物正常體細胞中染色體的組成，下列各項中可以表示該植物基因型的是() AABCd BAaaa CAaBbCcDd DAaaBbb 解析：選B圖中相同的染色體有4個，該植物體細胞中含

5、有4個染色體組，則同源染色體上相同位置上的等位基因或相同基因應(yīng)有4個，故B正確。第14頁/共63頁核心探究核心探究 研考點研考點第15頁/共63頁染色體結(jié)構(gòu)變異染色體結(jié)構(gòu)變異第16頁/共63頁第17頁/共63頁第18頁/共63頁 考查角度1：以文字描述形式考查染色體結(jié)構(gòu)變異 (2012廣東高考)科學家用人工合成的染色體片段，成功替代了酵母菌的第6號和第9號染色體的部分片段，得到的重組酵母菌能存活，未見明顯異常。關(guān)于該重組酵母菌的敘述，錯誤的是() A還可能發(fā)生變異 B表現(xiàn)型仍受環(huán)境的影響 C增加了酵母菌的遺傳多樣性 D改變了酵母菌的進化方向第19頁/共63頁 解析：選D重組的酵母菌還可能發(fā)生基

6、因突變和染色體變異，A正確；表現(xiàn)型是基因型和環(huán)境相互作用的結(jié)果，B正確；重組酵母菌的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，增加了酵母菌的遺傳多樣性，C正確；生物進化的方向是由自然選擇決定的，染色體變異不能改變酵母菌的進化方向，D錯誤。第20頁/共63頁 考查角度2：結(jié)合模型圖示考查染色體結(jié)構(gòu)變異 (2013福建高考)某男子表現(xiàn)型正常，但其一條14號和一條21號染色體相互連接形成一條異常染色體，如圖甲。減數(shù)分裂時異常染色體的聯(lián)會如圖乙，配對的三條染色體中，任意配對的兩條染色體分離時，另一條染色體隨機移向細胞任一極。下列敘述正確的是()第21頁/共63頁 A圖甲所示的變異屬于基因重組 B觀察異常染色體應(yīng)選擇處于分裂

7、間期的細胞 C如不考慮其他染色體，理論上該男子產(chǎn)生的精子類型有8種 D該男子與正常女子婚配能生育染色體組成正常的后代第22頁/共63頁 解析：選D圖甲所示的變異為染色體變異，自然狀態(tài)下，基因重組只發(fā)生在減四分體時期和減后期；觀察異常染色體應(yīng)選擇處于細胞分裂中期的細胞；如不考慮其他染色體，理論上該男子可產(chǎn)生含14號和21號，含14號21號，只含14號，含21號和14號21號，只含21號，含14號和14號21號共6種精子；由于該男子可以產(chǎn)生含正常染色體的配子，所以其與正常女子婚配能生育染色體組成正常的后代。故D項正確。第23頁/共63頁 【互動探究】該男子發(fā)生的變異類型更像下圖中的哪一類？ 提示：

8、甲屬染色體易位，乙屬同源染色體非姐妹染色單體間交叉互換，該男子發(fā)生的變異發(fā)生于非同源染色體間，更像甲所示變異。第24頁/共63頁 界定同源染色體之間的交叉互換與非同源染色體之間的易位 同源染色體上非姐妹染色單體之間的交叉互換發(fā)生在四分體時期，屬于基因重組；非同源染色體之間的易位發(fā)生時期比較廣泛，有相互易位和轉(zhuǎn)位之分，前者指兩條染色體間相互交換了片段，較為常見，后者指一條染色體的某一片段轉(zhuǎn)移到另一條染色體上即單向易位，它們都屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。前者為正常遺傳現(xiàn)象，后者為遺傳病。第25頁/共63頁 1染色體組的判斷 (1)據(jù)染色體形態(tài)判斷 細胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條，則含有幾個染色體組。如下圖所

9、示的細胞中，形態(tài)相同的染色體a中有3條、b中有2條、c中各不相同，則可判定它們分別含3個、2個、1個染色體組。染色體數(shù)目變異染色體數(shù)目變異 第26頁/共63頁 (2)據(jù)基因型判斷 控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次，就含幾個染色體組每個染色體組內(nèi)不含等位基因或相同基因，如圖所示：dg中依次含4、2、3、1個染色體組。第27頁/共63頁 (3)據(jù)染色體數(shù)/形態(tài)數(shù)的比值判斷 染色體數(shù)/形態(tài)數(shù)的比值意味著每種形態(tài)染色體數(shù)目的多少，每種形態(tài)染色體有幾條，即含幾個染色體組。如果蠅該比值為8條/4種形態(tài)2，則果蠅含2個染色體組。第28頁/共63頁 2比較單倍體、二倍體與多倍體第29頁/共63頁 考查角度1：綜合考

10、查染色體變異與其他變異的區(qū)別 (2012山東高考)幾種性染色體異常果蠅的性別、育性等如圖所示。 第30頁/共63頁 (1)正常果蠅在減數(shù)第一次分裂中期的細胞內(nèi)染色體組數(shù)為_，在減數(shù)第二次分裂后期的細胞中染色體數(shù)是_條。 (2)白眼雌果蠅(XrXrY)最多能產(chǎn)生Xr、XrXr、_和_四種類型的配子。該果蠅與紅眼雄果蠅(XRY)雜交，子代中紅眼雌果蠅的基因型為_ _。第31頁/共63頁 (3)用黑身白眼雌果蠅(aaXrXr)與灰身紅眼雄果蠅(AAXRY)雜交，F(xiàn)1雌果蠅表現(xiàn)為灰身紅眼，雄果蠅表現(xiàn)為灰身白眼。F2中灰身紅眼與黑身白眼果蠅的比例為_，從F2灰身紅眼雌果蠅和灰身白眼雄果蠅中各隨機選取一只

11、雜交，子代中出現(xiàn)黑身白眼果蠅的概率為_。 (4)用紅眼雌果蠅(XRXR)與白眼雄果蠅(XrY)為親本雜交，在F1群體中發(fā)現(xiàn)一只白眼雄果蠅(記為“M”)。M果蠅出現(xiàn)的原因有三種可能：第一種是環(huán)境改變引起表現(xiàn)型變化，但基因型未變；第二種是親本果蠅發(fā)生基因突變；第三種是親本雌果蠅在減數(shù)分裂時X染色體不分離。請設(shè)計簡便的雜交實驗，確定M果蠅的出現(xiàn)是由哪一種原因引起的。第32頁/共63頁 實驗步驟：_ _。 結(jié)果預(yù)測：.若_，則是環(huán)境改變； .若_，則是基因突變； .若_，則是減數(shù)分裂時X染色體不分離。第33頁/共63頁 解析：(1)正常果蠅是二倍體生物，每個染色體組含有4條染色體。減數(shù)第一次分裂中期，

12、染色體已復制，每條染色體含有兩條姐妹染色單體，染色體數(shù)目仍為8條，故此時染色體組數(shù)為2。減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體分離，非同源染色體隨機組合移向兩極，因此減數(shù)第二次分裂前、中期的染色體數(shù)目為4條，減數(shù)第二次分裂后期，著絲點分裂，姐妹染色單體分離，染色體數(shù)加倍，變?yōu)?條。第34頁/共63頁 (2)由于基因型為XrXrY的個體中含有三條同源染色體，在減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體分離，隨機移向兩極，所以最多能產(chǎn)生Xr、XrY、Xr Xr、Y四種類型的配子。該果蠅與基因型為XRY的個體雜交，子代中紅眼雌果蠅必定具有親本紅眼雄果蠅(XRY)產(chǎn)生的含XR的配子，該配子與白眼雌果蠅四種配子結(jié)合，產(chǎn)生的

13、后代基因型為XRXr、XRXrY、XRXrXr、XRY，其中，XRXr為雌性個體，XRY為雄性個體，根據(jù)題干所給圖示可知，XRXrY為雌性個體，XRXrXr死亡，因此子代中紅眼雌果蠅的基因型為XRXr、XRXrY。第35頁/共63頁 (3)黑身白眼雌果蠅(aaXrXr)與灰身紅眼雄果蠅(AAXRY)雜交，F(xiàn)1基因型為AaXRXr、AaXrY，F(xiàn)2中灰身紅眼果蠅所占比例為3/4(A)1/2(XRXr、XRY)3/8，黑身白眼果蠅所占比例為1/4(aa)1/2(XrXr、XrY)1/8，故兩者比例為31。從F2灰身紅眼雌果蠅(AXRXr)和灰身白眼雄果蠅(AXrY)中各隨機選取一只雜交，子代中出現(xiàn)

14、黑身果蠅(aa)的概率為2/3(Aa)2/3(Aa)1/41/9；出現(xiàn)白眼的概率為1/2(XrXr、XrY)，因此子代中出現(xiàn)黑身白眼果蠅的概率為1/91/21/18。第36頁/共63頁 (4)本題應(yīng)從分析M果蠅出現(xiàn)的三種可能原因入手，推出每種可能情況下M果蠅的基因型，進而設(shè)計實驗步驟和預(yù)測實驗結(jié)果。分析題干可知，三種可能情況下，M果蠅基因型分別為XRY、XrY、XrO。因此，本實驗可以用M果蠅與正常白眼雌果蠅(XrXr)雜交，統(tǒng)計子代果蠅的眼色。第一種情況下，XRY與XrXr雜交，子代雌性果蠅全部為紅眼，雄性果蠅全部為白眼；第二種情況下，XrY與XrXr雜交，子代全部是白眼；第三種情況下，由題

15、干所給圖示可知，XrO不育，因此與XrXr雜交，沒有子代產(chǎn)生。第37頁/共63頁 答案：(1)28(2)XrYYXRXrXRXrY(3)311/18 (4)用M果蠅與正常白眼雌果蠅雜交子代雌果蠅全是紅眼，雄果蠅全是白眼子代全為白眼無后代產(chǎn)生第38頁/共63頁 考查角度2：結(jié)合育種考查染色體變異 (2012天津高考)芥酸會降低菜籽油的品質(zhì)。油菜有兩對獨立遺傳的等位基因(H和h，G和g)控制菜籽的芥酸含量，下圖是獲得低芥酸油菜新品種(HHGG)的技術(shù)路線。已知油菜單個花藥由花藥壁(2n)及大量花藥(n)等組分組成，這些組分的細胞都具有全能性。第39頁/共63頁 據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是() A、

16、兩過程均需要植物激素來誘導細胞脫分化 B與過程相比，過程可能會產(chǎn)生二倍體再生植株 C圖中三種途徑中，利用花粉培養(yǎng)篩選低芥酸植株(HHGG)的效率最高 DF1減數(shù)分裂時，H基因所在染色體會與G基因所在染色體發(fā)生聯(lián)會第40頁/共63頁 解析：選D過程均為植物組織培養(yǎng)中的脫分化，均需要利用植物激素來誘導，A項正確。兩親本雜交使H基因和G基因集中到一個生物個體中，可通過雜交育種的方法獲得雙顯性性狀個體，但要獲得HHGG純合子需要H_G_個體連續(xù)多年自交，育種效率不高；根據(jù)自由組合定律推知：F1產(chǎn)生的花粉有HG、Hg、hG、hg四種，花藥離體培養(yǎng)獲得的再生單倍體植株也是四種，使用秋水仙素處理后可根據(jù)性狀

17、直接篩選獲得純合的HHGG植株，其效率最高；第41頁/共63頁F1花藥離體培養(yǎng)所得的再生植株中，除HG、Hg、hG、hg四種單倍體植株外，還可能有花藥壁細胞經(jīng)組織培養(yǎng)獲得的HhGg二倍體植株，因而其育種效率較花粉離體培養(yǎng)低，B、C兩項正確。分析題干得出：H基因和G基因位于兩對同源染色體上，減數(shù)分裂時非同源染色體不發(fā)生聯(lián)會，D項錯誤。第42頁/共63頁 (1)單倍體、二倍體和多倍體的判斷 如果生物體由受精卵(或合子)發(fā)育而成，其體細胞中有幾個染色體組，該生物就是幾倍體。 如果生物體是由生殖細胞卵細胞或花粉直接發(fā)育而成，則無論體細胞中含幾個染色體組，都叫單倍體。 (2)多倍體形成的原因：低溫或秋水

18、仙素抑制紡錘體的形成，導致染色體不能移向兩極，從而引起細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。 第43頁/共63頁 (3)單倍體與體細胞中染色體組數(shù)為奇數(shù)的多倍體高度不育的原因：進行減數(shù)分裂形成配子時，同源染色體無法正常聯(lián)會或聯(lián)會紊亂，不能產(chǎn)生正常配子。 項項目目基因重組基因重組基因突變基因突變?nèi)旧w變異染色體變異概概念念生物體進行有性生殖的過程生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的中，控制不同性狀的基因的重新組合而產(chǎn)生的變異重新組合而產(chǎn)生的變異基因結(jié)構(gòu)的改變，包基因結(jié)構(gòu)的改變，包括括DNA分子中堿基對分子中堿基對的增添、缺失和替換的增添、缺失和替換染色體結(jié)構(gòu)或染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目變化而引數(shù)目變化而引起的

19、變異起的變異類類型型非同源染色體上非等位基非同源染色體上非等位基因的自由組合因的自由組合同源染色體上非姐妹染色同源染色體上非姐妹染色單體之間的交叉互換單體之間的交叉互換自然狀態(tài)下發(fā)生的自然狀態(tài)下發(fā)生的自然突變自然突變?nèi)藶闂l件下發(fā)生的人為條件下發(fā)生的誘發(fā)突變誘發(fā)突變(物理方法物理方法、化學方法、生物方、化學方法、生物方法法)染色體結(jié)構(gòu)染色體結(jié)構(gòu)變異變異染色體數(shù)目染色體數(shù)目變異變異第44頁/共63頁項項目目基因重組基因重組基因突變基因突變?nèi)旧w變異染色體變異適適用用范范圍圍真核生物進行有性真核生物進行有性生殖產(chǎn)生配子時，生殖產(chǎn)生配子時，在核遺傳中發(fā)生在核遺傳中發(fā)生任何生物均可發(fā)生任何生物均可發(fā)生(

20、包括原核、真核生包括原核、真核生物及非細胞結(jié)構(gòu)的物及非細胞結(jié)構(gòu)的生物生物)，具有普遍性，具有普遍性真核生物核遺傳真核生物核遺傳中發(fā)生中發(fā)生產(chǎn)產(chǎn)生生結(jié)結(jié)果果產(chǎn)生新的基因型，產(chǎn)生新的基因型，不產(chǎn)生新的基因，不產(chǎn)生新的基因，既無既無“質(zhì)質(zhì)”的變化的變化，也無，也無“量量”的變的變化化產(chǎn)生新的基因，發(fā)產(chǎn)生新的基因，發(fā)生基因生基因“種類種類”的的改變或改變或“質(zhì)質(zhì)”的改的改變，但量未變變，但量未變不產(chǎn)生新的基因不產(chǎn)生新的基因，但可引起基因，但可引起基因“數(shù)量數(shù)量”上的變上的變化，引起性狀的化，引起性狀的變化變化第45頁/共63頁項項目目基因重組基因重組基因突變基因突變?nèi)旧w變異染色體變異鏡鏡檢檢光學顯微

21、鏡下均無法檢出，可根據(jù)是否光學顯微鏡下均無法檢出，可根據(jù)是否有新性狀或新的性狀組合確定有新性狀或新的性狀組合確定光學顯微鏡光學顯微鏡下可檢出下可檢出意意義義形成多樣性的重要形成多樣性的重要原因，對生物進化原因，對生物進化具有重要的意義具有重要的意義生物變異的根本來生物變異的根本來源，是生物進化的源，是生物進化的原材料原材料對生物進化對生物進化有一定意義有一定意義育育種種應(yīng)應(yīng)用用雜交育種雜交育種誘變育種誘變育種單倍體、多單倍體、多倍體育種倍體育種第46頁/共63頁學科素能學科素能重培養(yǎng)重培養(yǎng)第47頁/共63頁 正確界定交叉互換與染色體易位 【典型圖示】第48頁/共63頁 【信息解讀】 (1)圖甲

22、是交叉互換，圖乙是染色體易位。 (2)交叉互換發(fā)生于同源染色體之間，染色體易位發(fā)生于非同源染色體之間。 (3)交叉互換屬于基因重組，染色體易位屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。 (4)圖甲是非姐妹染色單體之間交叉互換，發(fā)生在四分體時期，屬于基因重組。 (5)染色體易位在顯微鏡下能觀察到，但交叉互換不能用顯微鏡觀察。第49頁/共63頁 (6)兩種變異類型導致的基因變換狀況分析：第50頁/共63頁 【強化訓練】 1下圖表示某種生物的部分染色體發(fā)生了兩種變異的示意圖，圖中和，和互為同源染色體，則圖a、圖b所示的變異()第51頁/共63頁 A均為染色體結(jié)構(gòu)變異 B基因的數(shù)目和排列順序均發(fā)生改變 C均使生物的性狀發(fā)生

23、改變 D均可發(fā)生在減數(shù)分裂過程中 解析：選D本題考查染色體變異的類型及圖解判斷，掌握染色體變異的種類及形成原因是解答此類試題的突破口。由題圖可知，圖a為交叉互換，屬于基因重組，基因的數(shù)目和排列順序未發(fā)生改變，性狀可能沒有變化；圖b是染色體結(jié)構(gòu)變異，基因的數(shù)目和排列順序均發(fā)生改變，性狀也隨之改變；二者均可發(fā)生在減數(shù)分裂過程中。第52頁/共63頁 2(2014杭州模擬)染色體之間的交叉互換可能導致染色體的結(jié)構(gòu)或基因序列的變化。下列圖中，甲、乙兩圖分別表示兩種染色體之間的交叉互換模式，丙、丁、戊圖表示某染色體變化的三種情形。則下列有關(guān)敘述正確的是()第53頁/共63頁 A甲可以導致戊的形成 B乙可以

24、導致丙的形成 C甲可以導致丁或戊兩種情形的產(chǎn)生 D乙可以導致戊的形成 解析：選D由圖知，甲發(fā)生的是同源染色體非姐妹染色單體之間的交叉互換，即會導致等位基因之間的互換，所以甲可能導致丁的形成；乙發(fā)生的是非同源染色體之間的互換，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，可能導致戊的形成；丙中染色體eh片段重復，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復，不是乙過程導致的。第54頁/共63頁 低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化 1完善實驗原理、步驟和現(xiàn)象第55頁/共63頁第56頁/共63頁 2.低溫誘導植物染色體數(shù)目變化的實驗中的試劑及其作用試劑試劑使用方法使用方法作用作用卡諾氏液卡諾氏液將根尖放入卡諾氏液中浸泡將根尖放入卡諾氏液中浸

25、泡0.51h固定細胞形態(tài)固定細胞形態(tài)體積分數(shù)為體積分數(shù)為95%的酒精的酒精沖洗用卡諾氏液處理的根尖沖洗用卡諾氏液處理的根尖洗去卡諾氏液洗去卡諾氏液與質(zhì)量分數(shù)為與質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸等體積混合，浸泡經(jīng)的鹽酸等體積混合，浸泡經(jīng)固定的根尖固定的根尖解離根尖細胞解離根尖細胞，使細胞之間，使細胞之間的聯(lián)系變得疏的聯(lián)系變得疏松松質(zhì)量分數(shù)為質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸的鹽酸與體積分數(shù)為與體積分數(shù)為95%的酒精等體積混合，作為解的酒精等體積混合，作為解離液離液解離根尖細胞解離根尖細胞蒸餾水蒸餾水浸泡解離后的根尖約浸泡解離后的根尖約10 min漂洗根尖，去漂洗根尖，去掉解離液掉解離液改良苯酚品改良苯酚品紅染液紅染液把漂洗干凈的根尖放進盛有改良苯酚品紅染液把漂洗干凈的根尖放進盛有改良苯酚品紅染液的玻璃皿中染色的玻璃皿中染色35 min使染色體著色使染色體著色第57頁/共63頁 四倍體大蒜的產(chǎn)量比二倍體大蒜高許多，為探究誘導大蒜染色體數(shù)目加倍的最佳低溫，