（通用版）高考生物一轮复习 第七单元 生物的变异、育种和进化 第21讲 染色体变异课件-人教版高三全册生物课件.ppt

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1、第第2121讲染色体变异讲染色体变异考情分析备考导航考情分析备考导航考纲解读考纲解读全国卷五年考题统计全国卷五年考题统计最新考纲最新考纲核心内容核心内容染色体结构变异和数染色体结构变异和数目变异目变异()()1.1.染色体结构变异的染色体结构变异的类型类型2.2.染色体组、二倍体染色体组、二倍体和多倍体、单倍体的和多倍体、单倍体的含义含义20152015全国全国卷卷T6T6实验实验:低温诱导染色体低温诱导染色体加倍加倍1.1.低温诱导染色体加低温诱导染色体加倍的原理倍的原理2.2.制片并观察制片并观察考点一染色体结构变异的分析考点一染色体结构变异的分析知识梳理知识梳理 自主学习自主学习 夯实基

2、础夯实基础1.1.染色体结构变异的类型染色体结构变异的类型(如下图如下图)属于染色体结构变异中的属于染色体结构变异中的 ,例如例如 。属于染色体结构变异中的属于染色体结构变异中的 ,例如例如 。、分别属于染色体结构变异中的分别属于染色体结构变异中的 、。2.2.结果结果:使排列在染色体上的基因的使排列在染色体上的基因的 或或 发生改变发生改变,从而导致从而导致 的变异。的变异。缺失缺失猫叫综合征猫叫综合征重复重复果蝇棒状眼的形成果蝇棒状眼的形成倒位倒位易位易位数目数目排列顺序排列顺序性状性状【深挖教材深挖教材】1.1.细菌细胞内能发生染色体结构变异吗细菌细胞内能发生染色体结构变异吗,为什么为什

3、么?提示提示:不能不能,细菌是原核生物细菌是原核生物,细胞内没有染色体。细胞内没有染色体。2.2.基因突变中碱基对的增添、缺失与染色体结构变异中的重复、缺失有基因突变中碱基对的增添、缺失与染色体结构变异中的重复、缺失有何区别何区别?提示提示:基因突变中碱基对的增添、缺失是基因内部结构的变化基因突变中碱基对的增添、缺失是基因内部结构的变化,该基因该基因还存在还存在,只是变为原来的等位基因只是变为原来的等位基因;而染色体结构变异中的重复、缺失是而染色体结构变异中的重复、缺失是某个基因或染色体片段重复出现或减少。某个基因或染色体片段重复出现或减少。基因突变中碱基对的增添、基因突变中碱基对的增添、缺失

4、属于分子水平的变化缺失属于分子水平的变化,在光学显微镜下观察不到在光学显微镜下观察不到;染色体结构变异中染色体结构变异中的重复、缺失属于细胞水平的变化的重复、缺失属于细胞水平的变化,在光学显微镜下能观察到。在光学显微镜下能观察到。重点透析重点透析 剖析考点剖析考点 拓展深化拓展深化多角度类比基因突变、交叉互换和易位多角度类比基因突变、交叉互换和易位【清错破疑清错破疑】(1)(1)全面分析分裂图像中基因的异常全面分析分裂图像中基因的异常(假设该生物的体细胞染色体数假设该生物的体细胞染色体数2N=4)2N=4)图甲发生的变异为基因突变和易位。因为甲图处于有丝分裂后期图甲发生的变异为基因突变和易位。

5、因为甲图处于有丝分裂后期,1,1和和2 2相同位点的相同位点的基因应该完全一样基因应该完全一样,但图示但图示A A和和a a是等位关系是等位关系,所以考虑基因突变和交叉互换所以考虑基因突变和交叉互换,由于交由于交叉互换只发生于减数分裂过程叉互换只发生于减数分裂过程,故肯定是发生过基因突变。故肯定是发生过基因突变。3 3和和4 4相同位点的基因应相同位点的基因应该完全一样该完全一样,但图示但图示a a和和M M是非等位关系是非等位关系,故一定是故一定是4 4号染色体与非同源染色体发生过号染色体与非同源染色体发生过片段交换片段交换,属于染色体结构变异中的易位。图乙发生的变异为基因突变或交叉互换属于

6、染色体结构变异中的易位。图乙发生的变异为基因突变或交叉互换,最可能是交叉互换。因为图乙处于减数第二次分裂后期最可能是交叉互换。因为图乙处于减数第二次分裂后期,7,7和和8 8相同位点的基因应该相同位点的基因应该完全一样完全一样,但图示但图示B B和和b b是等位关系是等位关系,所以考虑基因突变或交叉互换所以考虑基因突变或交叉互换,由于交叉互换的由于交叉互换的频率较高频率较高,故最可能是交叉互换。故最可能是交叉互换。(2)(2)在分裂图像中区别交叉互换和易位在分裂图像中区别交叉互换和易位甲图中甲图中1 1和和3 3不发生交叉互换不发生交叉互换,因为甲图是有丝分裂因为甲图是有丝分裂;甲图中甲图中4

7、 4和和5 5发生的交换不是交发生的交换不是交叉互换而是易位叉互换而是易位,因为因为4 4和和5 5是非同源染色体。是非同源染色体。题组例练题组例练 分类例练分类例练 提炼方法提炼方法题组一题组一1.(20161.(2016山东淄博期中山东淄博期中)下列与变异有关的叙述中下列与变异有关的叙述中,正确的是正确的是()A.A.染色体结构变异可导致基因数目改变染色体结构变异可导致基因数目改变,在光学显微镜下看不见在光学显微镜下看不见B.B.染色体中染色体中DNADNA的脱氧核苷酸数量发生改变会导致染色体结构变异的脱氧核苷酸数量发生改变会导致染色体结构变异C.C.肺炎双球菌抗药性的变异来源有基因突变、

8、基因重组和染色体变异三种类型肺炎双球菌抗药性的变异来源有基因突变、基因重组和染色体变异三种类型D.D.若蝗虫的两个次级精母细胞中由一个着丝点相连的两条染色单体所携带的基因若蝗虫的两个次级精母细胞中由一个着丝点相连的两条染色单体所携带的基因不完全相同不完全相同,其原因最可能是发生过交叉互换其原因最可能是发生过交叉互换染色体结构变异的判断及与其他变异的区别染色体结构变异的判断及与其他变异的区别解析解析:染色体结构变异在光学显微镜下可见染色体结构变异在光学显微镜下可见;染色体中单个或少数脱氧核苷酸数染色体中单个或少数脱氧核苷酸数量发生改变有可能仅仅是会导致基因结构的改变从而引起基因突变量发生改变有可

9、能仅仅是会导致基因结构的改变从而引起基因突变;肺炎双球肺炎双球菌属于原核生物菌属于原核生物,没有染色体没有染色体,因此只能发生基因突变因此只能发生基因突变;若两个次级精母细胞中若两个次级精母细胞中由一个着丝点相连的两条染色单体所携带的基因不完全相同由一个着丝点相连的两条染色单体所携带的基因不完全相同,其原因最可能是其原因最可能是发生过交叉互换发生过交叉互换,因为交叉互换的概率高。因为交叉互换的概率高。D D 2.(20162.(2016河北石家庄月考河北石家庄月考)遗传学家在研究某植物减数分裂时遗传学家在研究某植物减数分裂时,发现处于某发现处于某一时期的细胞一时期的细胞(仅研究两对染色体仅研究

10、两对染色体)大多数如图大多数如图1 1所示所示,少数出现了如图少数出现了如图2 2所所示的示的“十字形十字形”图像图像(注注:图中每条染色体只表示了一条染色单体图中每条染色体只表示了一条染色单体)。下列。下列有关说法不正确的是有关说法不正确的是()A.A.图图1 1细胞处于减细胞处于减前期前期,产生配子的基因型有产生配子的基因型有4 4种种B.B.图图2 2细胞表示染色体变异细胞表示染色体变异,属于结构变异中的易位属于结构变异中的易位C.C.基因基因b b、e e产生的原因可能是在减数分裂过程中发生了基因突变产生的原因可能是在减数分裂过程中发生了基因突变D.D.若该植物配子中出现基因缺失时不能

11、存活若该植物配子中出现基因缺失时不能存活(不考虑交叉互换不考虑交叉互换),),则图则图2 2最最终能产生终能产生4 4种配子种配子D D解析解析:图图1 1的细胞正在联会的细胞正在联会,产生配子为产生配子为ABEFABEF、ABeFABeF、AbEFAbEF、AbeFAbeF,共共4 4种种;图图2 2表示表示e e与与b b交换了位置交换了位置,由于由于e e与与b b位于非同源染色体上位于非同源染色体上,故为染色体结构故为染色体结构变异中的易位变异中的易位;减数第一次分裂前的间期有减数第一次分裂前的间期有DNADNA的复制的复制,若在若在DNADNA复制过程复制过程中发生碱基对的替换、增添

12、或缺失中发生碱基对的替换、增添或缺失,会使基因会使基因B B、E E分别突变为它们的等位分别突变为它们的等位基因基因b b、e;e;由于减数第一次分裂后期同源染色体分开由于减数第一次分裂后期同源染色体分开,非同源染色体自由非同源染色体自由组合组合,所以图所以图2 2细胞可产生细胞可产生4 4种配子种配子,但出现基因缺失不能存活但出现基因缺失不能存活,因此产生因此产生2 2种配子。种配子。题组二题组二3.(20163.(2016河南商丘期中河南商丘期中)科学家以玉米为实验材料进行遗传实验科学家以玉米为实验材料进行遗传实验,实验过程实验过程和结果如图所示和结果如图所示,则则F1F1中出现绿株的根本

13、原因是中出现绿株的根本原因是()A.A.在产生配子过程中在产生配子过程中,等位基因分离等位基因分离B.B.射线处理导致配子中的染色体数目减少射线处理导致配子中的染色体数目减少C.C.射线处理导致配子中染色体结构缺失射线处理导致配子中染色体结构缺失D.D.射线处理导致控制茎颜色的基因发生突变射线处理导致控制茎颜色的基因发生突变C C 染色体结构变异在实践中的应用染色体结构变异在实践中的应用解析解析:分析图可知分析图可知,射线照射导致部分紫株配子带有射线照射导致部分紫株配子带有PLPL的片段缺失的片段缺失,因为表因为表现为基因缺失所以属于染色体结构变异。现为基因缺失所以属于染色体结构变异。4.4.

14、玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。一般情况下玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。一般情况下,用纯用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时,F F1 1表现为非糯非甜粒表现为非糯非甜粒,F,F1 1自自交得到交得到F F2 2,F,F2 2有有4 4种表现型种表现型,其数量比为其数量比为93319331。若重复该杂交实验。若重复该杂交实验时时,偶然发现一个杂交组合偶然发现一个杂交组合,其其F F1 1仍表现为非糯非甜粒仍表现为非糯非甜粒,但某一但某一F F1 1植株自交植株自交,产生的产生的F F2 2只有非糯非甜粒和糯性甜粒只有

15、非糯非甜粒和糯性甜粒2 2种表现型种表现型。对这一杂交结果的解。对这一杂交结果的解释释,理论上最合理的是理论上最合理的是()A.A.发生了染色体易位发生了染色体易位B.B.染色体组数目整倍增加染色体组数目整倍增加C.C.基因中碱基对发生了替换基因中碱基对发生了替换D.D.基因中碱基对发生了增减基因中碱基对发生了增减A A 【解题关键解题关键】1.1.可判断显隐性及两对等位基因位置关系。可判断显隐性及两对等位基因位置关系。2.2.不遵循自由组合定律不遵循自由组合定律,最可能的是非同源染色体间发生了易位。最可能的是非同源染色体间发生了易位。解析解析:由纯合非糯非甜粒与糯性甜粒玉米杂交由纯合非糯非甜

16、粒与糯性甜粒玉米杂交,F,F1 1表现为非糯非甜粒表现为非糯非甜粒,F,F2 2有有4 4种表现型种表现型,其数量比为其数量比为93319331可知可知,玉米非糯对糯性为显性玉米非糯对糯性为显性,非甜粒对非甜粒对甜粒为显性甜粒为显性,且控制这两对相对性状的基因且控制这两对相对性状的基因(设为设为A A、a,Ba,B、b)b)位于两对同位于两对同源染色体上源染色体上,遵循自由组合定律。偶然发现的这种情况不太可能是两对基遵循自由组合定律。偶然发现的这种情况不太可能是两对基因同时发生基因突变造成后代只有两种表现型因同时发生基因突变造成后代只有两种表现型,也不可能是染色体组数目也不可能是染色体组数目成

17、倍增加成倍增加,因为基因加倍后仍控制这些性状因为基因加倍后仍控制这些性状;可能性最大的是可能性最大的是F F1 1中染色体中染色体发生了易位发生了易位,A,A、B B基因整合到一条染色体上基因整合到一条染色体上,a,a、b b基因整合到一条染色体基因整合到一条染色体上。上。C C、D D项基因中碱基对的替换和增减都属于基因突变。项基因中碱基对的替换和增减都属于基因突变。考点二染色体数目变异的分析考点二染色体数目变异的分析知识梳理知识梳理 自主学习自主学习 夯实基础夯实基础1.1.染色体组的概念染色体组的概念(1)(1)概念概念:细胞中的一组细胞中的一组 ,在在 上各不相上各不相同同,但又相互协

18、调但又相互协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异共同控制生物的生长、发育、遗传和变异(携带有控制携带有控制生物性状的生物性状的 基因基因)。(2)(2)图中有图中有 个染色体组个染色体组,用符号可以表示为用符号可以表示为 .。非同源染色体非同源染色体形态和功能形态和功能全部全部2 2、X X或或、Y Y【深挖教材深挖教材】若上图果蝇的某细胞在减数第一次分裂后期若上图果蝇的某细胞在减数第一次分裂后期X X和和Y Y没有分离没有分离,最终形成的最终形成的精子中分到的是不是一个染色体组精子中分到的是不是一个染色体组?提示提示:不是。不是。2.2.二倍体、多倍体和单倍体二倍体、多倍体和单倍体二倍体

19、二倍体多倍体多倍体单倍体单倍体个体发育起点个体发育起点受精卵受精卵受精卵受精卵配子配子染色体组数染色体组数两个两个三个或三三个或三个以上个以上配子中染色体数目配子中染色体数目植株特点植株特点正常正常器官大器官大,营养营养物质含量较高物质含量较高长得弱小长得弱小,高度不育高度不育3.3.多倍体育种和单倍体育种多倍体育种和单倍体育种(1)(1)人工诱导多倍体的方法很多人工诱导多倍体的方法很多,如如 处理等。目前最常用而且有效处理等。目前最常用而且有效的方法是用的方法是用 来处理来处理 。(2)(2)秋水仙素的作用机理是抑制秋水仙素的作用机理是抑制 的形成的形成,导致导致 .。(3)(3)育种工作者

20、常常采用育种工作者常常采用 的方法来获得单倍体植株的方法来获得单倍体植株,然然后经过人工诱导使染色体加倍后经过人工诱导使染色体加倍,重新恢复到正常植株的染色体数目。用重新恢复到正常植株的染色体数目。用这种方法获得的植株每对染色体上的基因都是纯合的这种方法获得的植株每对染色体上的基因都是纯合的,自交后代不会发自交后代不会发生生 ,该育种方法的优点是该育种方法的优点是 。【深挖教材深挖教材】单倍体育种过程中单倍体育种过程中,为什么用秋水仙素处理单倍体植株幼苗的芽尖为什么用秋水仙素处理单倍体植株幼苗的芽尖?提示提示:因为幼苗的芽尖进行有丝分裂并发育成植株的茎叶等地上部分。因为幼苗的芽尖进行有丝分裂并

21、发育成植株的茎叶等地上部分。低温低温秋水仙素秋水仙素萌发的种子或幼苗萌发的种子或幼苗纺锤体纺锤体染色体不能移向染色体不能移向细胞两极细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍从而引起细胞内染色体数目加倍花药离体培养花药离体培养性状分离性状分离能明显缩短育种年限能明显缩短育种年限重点透析重点透析 剖析考点剖析考点 拓展深化拓展深化1.1.染色体组数量的判断方法染色体组数量的判断方法(1)(1)根据染色体形态判断根据染色体形态判断:细胞内形态相同的染色体有几条细胞内形态相同的染色体有几条,则含有几个染则含有几个染色体组。色体组。如图所示的细胞中所含的染色体组数分别是如图所示的细胞中所含的染色体组数分别

22、是:a:a为为3 3个个,b,b为为2 2个个,c,c为为1 1个。个。(2)(2)根据基因型判断根据基因型判断:控制同一性状的基因出现几次控制同一性状的基因出现几次,就含几个染色体组就含几个染色体组每个染色体组内不含等位或相同基因。如图所示的细胞中每个染色体组内不含等位或相同基因。如图所示的细胞中,它们所它们所含的染色体组数分别是含的染色体组数分别是:a:a为为 4 4个个,b,b为为2 2个个,c,c为为3 3个个,d,d为为1 1个。个。(3)(3)根据染色体数与形态数的比值判断根据染色体数与形态数的比值判断:染色体数与形态数比值意味着每染色体数与形态数比值意味着每种形态染色体数目的多少

23、种形态染色体数目的多少,每种形态染色体有几条每种形态染色体有几条,即含几个染色体组即含几个染色体组,如玉米的体细胞中共有如玉米的体细胞中共有2020条染色体条染色体,10,10种形态种形态,则玉米含有则玉米含有2 2个染色体组。个染色体组。2.2.单倍体、二倍体和多倍体的判断方法单倍体、二倍体和多倍体的判断方法(1)(1)如果生物体由受精卵如果生物体由受精卵(或合子或合子)发育而成发育而成,其体细胞中含有几个染色体其体细胞中含有几个染色体组组,该生物就称为几倍体。该生物就称为几倍体。(2)(2)如果生物体是由生殖细胞如果生物体是由生殖细胞卵细胞或花粉直接发育而成卵细胞或花粉直接发育而成,则无论

24、体则无论体细胞中含有几个染色体组细胞中含有几个染色体组,都称为单倍体。都称为单倍体。【深化拓展深化拓展】(1)(1)单倍体都高度不育吗单倍体都高度不育吗?自然界中几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体自然界中几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体,故绝大多数生物故绝大多数生物的单倍体高度不育。但有些类群如蜜蜂的雄蜂能产生精子的单倍体高度不育。但有些类群如蜜蜂的雄蜂能产生精子,这是假减数分这是假减数分裂裂(减数第一次分裂只有细胞质分离减数第一次分裂只有细胞质分离,染色体不分离染色体不分离)的结果。假设某雄蜂的结果。假设某雄蜂的基因型为的基因型为AbAb则其精子为则其精子为AbAb。另外。另外

25、,少数生物如四倍体和八倍体的单倍体少数生物如四倍体和八倍体的单倍体由于同源染色体是偶数因此可育。由于同源染色体是偶数因此可育。(2)(2)单倍体的体细胞中并不一定只有一个染色体组。因为大部分的生物是单倍体的体细胞中并不一定只有一个染色体组。因为大部分的生物是二倍体二倍体,所以有时认为单倍体的体细胞中只含有一个染色体组所以有时认为单倍体的体细胞中只含有一个染色体组,但是多倍但是多倍体的配子形成的单倍体的体细胞中含有不止一个染色体组。体的配子形成的单倍体的体细胞中含有不止一个染色体组。3.3.单倍体育种与多倍体育种的比较单倍体育种与多倍体育种的比较单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种原理原理染

26、色体数目变异染色体数目变异染色体数目变异染色体数目变异方法方法花药离体培养获得单倍体花药离体培养获得单倍体,再再用秋水仙素处理幼苗用秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理正在萌发的种秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗子或幼苗优点优点明显缩短育种年限明显缩短育种年限器官大器官大,营养成分含量高营养成分含量高,产产量增加量增加缺点缺点技术复杂技术复杂,需要与杂交育种需要与杂交育种配合配合适用于植物适用于植物,动物难以开展。动物难以开展。多倍体植物生长周期延长多倍体植物生长周期延长,结结实率降低实率降低举例举例【清错破疑清错破疑】(1)(1)第二年用二倍体花粉刺激三倍体西瓜的柱头产生生第二年用二倍体花粉刺激三倍

27、体西瓜的柱头产生生长素以促进无子果实发育长素以促进无子果实发育,而为什么说三倍体无子西瓜培育的原理是而为什么说三倍体无子西瓜培育的原理是染色体数目变异染色体数目变异?三倍体无子西瓜更重要的是强调三倍体的获得三倍体无子西瓜更重要的是强调三倍体的获得,而三倍体的获得必需而三倍体的获得必需先有四倍体母本的培育先有四倍体母本的培育,由二倍体到四倍体西瓜的培育原理属于染色由二倍体到四倍体西瓜的培育原理属于染色体数目变异。体数目变异。(2)(2)单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同。两种育种方式都出现单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同。两种育种方式都出现了染色体加倍情况了染色体加倍情况,但操作对象不同。

28、单倍体育种操作的对象是单倍但操作对象不同。单倍体育种操作的对象是单倍体幼苗体幼苗,通过组织培养得到纯合子植株通过组织培养得到纯合子植株;多倍体育种操作的对象是正常多倍体育种操作的对象是正常萌发的种子或幼苗。萌发的种子或幼苗。题组例练题组例练 分类例练分类例练 提炼方法提炼方法题组一题组一1.(20151.(2015浙江嘉兴模拟浙江嘉兴模拟)下列关于单倍体的叙述下列关于单倍体的叙述,正确的是正确的是()单倍体只有单倍体只有1 1个染色体组个染色体组单倍体只有单倍体只有1 1条染色体条染色体单倍体是含有本物种配子染色体数目的个体单倍体是含有本物种配子染色体数目的个体单倍体育种得到的个单倍体育种得到

29、的个体仍然是单倍体体仍然是单倍体未经受精作用的配子发育成的个体一般是单倍体未经受精作用的配子发育成的个体一般是单倍体A.A.B.B.C.C.D.D.A A 染色体数目变异的理解与判断染色体数目变异的理解与判断解析解析:单倍体是含有本物种配子染色体数目的个体单倍体是含有本物种配子染色体数目的个体,其染色体组数为本物其染色体组数为本物种体细胞染色体组数的一半种体细胞染色体组数的一半,可能含可能含1 1个染色体组个染色体组,也可能含多个染色体也可能含多个染色体组。单倍体育种最终得到的是纯合子组。单倍体育种最终得到的是纯合子,不是单倍体植株本身。不是单倍体植株本身。2.2.下列关于如图的说法正确的是下

30、列关于如图的说法正确的是()A.A.该细胞为次级精母细胞或极体该细胞为次级精母细胞或极体B.B.该细胞子细胞中的染色体是一组非同源染色体该细胞子细胞中的染色体是一组非同源染色体C.C.若该生物的体细胞内有若该生物的体细胞内有8(2n=8)8(2n=8)条染色体条染色体,则该细胞内控制相同性状的则该细胞内控制相同性状的染色体有两条染色体有两条D.D.若该生物的体细胞内有若该生物的体细胞内有4(2n=4)4(2n=4)条染色体条染色体,则该细胞中有则该细胞中有2 2个染色体组个染色体组解析解析:该细胞所在的生物体内的染色体数目不确定该细胞所在的生物体内的染色体数目不确定,因此无法确定该细胞因此无法

31、确定该细胞处于有丝分裂后期还是减数第二次分裂后期处于有丝分裂后期还是减数第二次分裂后期;该细胞子细胞中有同源染色该细胞子细胞中有同源染色体体,若该生物的体细胞内有若该生物的体细胞内有8 8条染色体条染色体,则该细胞处于减数第二次分裂后期则该细胞处于减数第二次分裂后期,则该细胞内控制相同性状的染色体有两条则该细胞内控制相同性状的染色体有两条;若该生物的体细胞内有若该生物的体细胞内有4 4条染条染色体色体,则该细胞处于有丝分裂后期则该细胞处于有丝分裂后期,染色体组有染色体组有4 4个。个。C C 单倍体、多倍体的判断方法单倍体、多倍体的判断方法方法突破方法突破 题组二题组二3.(20163.(20

32、16广西桂林月考广西桂林月考)如图为利用纯合高秆如图为利用纯合高秆(D)(D)抗病抗病(E)(E)小麦和纯合矮秆小麦和纯合矮秆(d)(d)染病染病(e)(e)小麦快速培育纯合优良矮秆抗病小麦小麦快速培育纯合优良矮秆抗病小麦(ddEEddEE)品种的示意图品种的示意图,下下列有关此图的叙述错误的是列有关此图的叙述错误的是()A.A.过程的主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起过程的主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起B.B.过程中发生了非同源染色体的自由组合过程中发生了非同源染色体的自由组合C.C.过程依据的主要生物学原理是细胞增殖过程依据的主要生物学原理是细胞增殖D.D.过程中要

33、用到一定浓度的秋水仙素溶液过程中要用到一定浓度的秋水仙素溶液解解析析:过程为杂交过程为杂交,目的是获得含不同优良性状的杂合子目的是获得含不同优良性状的杂合子;过程为减数过程为减数分裂产生配子的过程分裂产生配子的过程,该过程发生了同源染色体分离和非同源染色体自由该过程发生了同源染色体分离和非同源染色体自由组合组合;过程为花药离体培养过程为花药离体培养,其依据的原理是细胞的全能性其依据的原理是细胞的全能性;过程实现过程实现染色体数目加倍染色体数目加倍,用一定浓度的秋水仙素溶液处理单倍体幼苗。用一定浓度的秋水仙素溶液处理单倍体幼苗。C C 染色体数目变异的应用染色体数目变异的应用4.(20154.(

34、2015山东潍坊一模山东潍坊一模)为获得果实较大的四倍体葡萄为获得果实较大的四倍体葡萄(4N=76),(4N=76),将二倍体将二倍体葡萄茎段经秋水仙素溶液处理后栽培。研究结果显示葡萄茎段经秋水仙素溶液处理后栽培。研究结果显示,植株中约植株中约40%40%的细的细胞的染色体被诱导加倍胞的染色体被诱导加倍,这种植株含有这种植株含有2N2N细胞和细胞和4N4N细胞细胞,称为称为“嵌合体嵌合体”,其自交后代有四倍体植株。下列叙述错误的是其自交后代有四倍体植株。下列叙述错误的是()A.A.“嵌合体嵌合体”产生的原因之一是细胞的分裂不同步产生的原因之一是细胞的分裂不同步B.B.“嵌合体嵌合体”可以产生含

35、有可以产生含有3838条染色体的配子条染色体的配子C.C.“嵌合体嵌合体”不同的花之间传粉后可以产生三倍体子代不同的花之间传粉后可以产生三倍体子代D.D.“嵌合体嵌合体”根尖分生区的部分细胞含根尖分生区的部分细胞含1919条染色体条染色体D D 解析解析:“嵌合体嵌合体”植株含有植株含有2N2N细胞和细胞和4N4N细胞细胞,前者染色体数目是前者染色体数目是38,38,后后者染色体数目是者染色体数目是7676。根尖分生区细胞不进行减数分裂。根尖分生区细胞不进行减数分裂,不能产生含不能产生含1919条条染色体的细胞。染色体的细胞。实验基础实验基础 吃透原理吃透原理 掌握步骤掌握步骤1.1.实验原理

36、实验原理(1)(1)正常进行有丝分裂的组织细胞正常进行有丝分裂的组织细胞,在分裂后期着丝点分裂后在分裂后期着丝点分裂后,子染色体在子染色体在纺锤丝作用下分别移向两极纺锤丝作用下分别移向两极,进而平均分配到两个子细胞中去。进而平均分配到两个子细胞中去。(2)(2)低温可抑制纺锤体形成低温可抑制纺锤体形成,阻止细胞分裂阻止细胞分裂,导致细胞染色体数目加倍。导致细胞染色体数目加倍。2.2.实验步骤实验步骤3.3.实验结论实验结论低温能诱导植物染色体数目的变化。低温能诱导植物染色体数目的变化。装片制作装片制作:解离解离 染色染色制片制片漂洗漂洗透析实验透析实验 积累技巧积累技巧 理解方法理解方法1.1

37、.待洋葱长出不定根时待洋葱长出不定根时,为何要将整个装置放入冰箱内低温处理长达为何要将整个装置放入冰箱内低温处理长达3636小时小时?透析透析:低温诱导洋葱根尖时间过短低温诱导洋葱根尖时间过短,细胞无法完成一次细胞周期细胞无法完成一次细胞周期,进而可能进而可能观察不到染色体数目加倍的细胞。观察不到染色体数目加倍的细胞。2.2.卡诺氏液和解离液的作用一样吗卡诺氏液和解离液的作用一样吗?透析透析:不一样。卡诺氏液是固定液的一种。固定液的作用是固定细胞形态不一样。卡诺氏液是固定液的一种。固定液的作用是固定细胞形态以及细胞内的各种结构以及细胞内的各种结构,固定之后固定之后,细胞死亡并且定型细胞死亡并且

38、定型,不再代谢也不再变不再代谢也不再变化。解离液的作用主要是解离化。解离液的作用主要是解离,即溶解细胞间的连接物质即溶解细胞间的连接物质,将一团紧密的将一团紧密的细胞解离成松散甚至单个细胞细胞解离成松散甚至单个细胞,便于观察。便于观察。误差误差1:1:没有观察到染色体加倍的细胞没有观察到染色体加倍的细胞原因分析原因分析:(1)(1)选材时离根尖较远选材时离根尖较远,没有分生组织细胞没有分生组织细胞;不分裂的细胞染不分裂的细胞染色体不复制色体不复制,不会出现染色体加倍情况。不会出现染色体加倍情况。(2)(2)低温诱导的温度或时间不正确低温诱导的温度或时间不正确,染色体未加倍。染色体未加倍。(3)

39、(3)观察时未移动装片观察时未移动装片,视野中没有染色体加倍的细胞。视野中没有染色体加倍的细胞。误差误差2:2:能观察到染色体加倍的细胞能观察到染色体加倍的细胞,但染色不清晰但染色不清晰,且有重叠。且有重叠。原因分析原因分析:(1)(1)试剂使用不当试剂使用不当:“:“卡诺氏液卡诺氏液”和和“改良苯酚品红染液改良苯酚品红染液”应应现配现用现配现用,效果好效果好;“;“解离液解离液”应用质量分数为应用质量分数为15%15%的盐酸和体积分数为的盐酸和体积分数为95%95%的酒精混合液的酒精混合液(11),(11),且需解离且需解离3 35 min,5 min,呈酥软程度。呈酥软程度。(2)(2)染

40、色前未充分漂洗染色前未充分漂洗:漂洗是用清水漂洗约漂洗是用清水漂洗约10 min10 min。【误差分析误差分析】迁移应用迁移应用 知识迁移知识迁移 变式应用变式应用用秋水仙素处理植物分生组织用秋水仙素处理植物分生组织,能诱导细胞内染色体数目加倍能诱导细胞内染色体数目加倍,那么那么,用一定用一定时间的低温时间的低温(4)(4)处理水培的洋葱根尖时处理水培的洋葱根尖时,是否也能诱导细胞内染色体数目是否也能诱导细胞内染色体数目加倍加倍?请就低温对细胞内染色体数目的影响是否与秋水仙素的影响相同这个请就低温对细胞内染色体数目的影响是否与秋水仙素的影响相同这个问题进行实验探究。问题进行实验探究。材料用具

41、材料用具:长出根尖的洋葱长出根尖的洋葱(2N=16)(2N=16)若干若干,培养皿若干培养皿若干,清水清水,冰箱冰箱,2%,2%的秋水仙的秋水仙素溶液。素溶液。(1)(1)实验假设实验假设:。假设依据假设依据:。(2)(2)实验步骤实验步骤:取取3 3个洁净的培养皿个洁净的培养皿,分别标号为分别标号为1 1、2 2、3 3。将将3 3组根尖分别制成装片后组根尖分别制成装片后,在显微镜下观察和比较经过不同处理的根尖细在显微镜下观察和比较经过不同处理的根尖细胞内染色体数目。胞内染色体数目。(3)(3)结果预测与结论结果预测与结论:。解析解析:该题以该题以“秋水仙素诱导染色体数目加倍秋水仙素诱导染色

42、体数目加倍”引出要探究的课题引出要探究的课题,是从是从教材内容取材的。由实验目的可知教材内容取材的。由实验目的可知,本实验应设立本实验应设立3 3个环境个环境:常温下常温下;低温下低温下;秋水仙素处理。而这里最易被忽视的是第秋水仙素处理。而这里最易被忽视的是第组常温状态组常温状态(空白空白对照对照)。将。将3 3个状态下的实验结果相对比便可得出结论。个状态下的实验结果相对比便可得出结论。答案答案:(1)(1)低温同秋水仙素一样低温同秋水仙素一样,可以诱导细胞内染色体数目加倍低温可以诱导细胞内染色体数目加倍低温能够影响酶的活性能够影响酶的活性(或纺锤体形成或纺锤体形成),),使细胞不能正常进行有

43、丝分裂使细胞不能正常进行有丝分裂(2)(2)将将3 3组生长状况相同的洋葱根尖分别放入组生长状况相同的洋葱根尖分别放入3 3个培养皿中个培养皿中,其中其中1 1号放在号放在室温下室温下,2,2号放在号放在4 4 冰箱中冰箱中,3,3号放在滴加了号放在滴加了2%2%的秋水仙素的溶液中的秋水仙素的溶液中,同同样处理样处理36 h36 h(3)(3)若若1 1号和号和2 2号相同号相同,染色体数目没有改变染色体数目没有改变,则低温同秋水仙素不同则低温同秋水仙素不同,不不能诱导细胞内染色体数目加倍能诱导细胞内染色体数目加倍若若2 2号和号和3 3号一样号一样,染色体数目加倍染色体数目加倍,则则低温同秋

44、水仙素一样可诱导细胞内染色体数目加倍低温同秋水仙素一样可诱导细胞内染色体数目加倍构建知识网络强化答题语句构建知识网络强化答题语句【建网络图建网络图】填充填充:.基因重组基因重组重复重复缺失缺失倒位倒位易位易位染色体组染色体组非同源染色体非同源染色体生物全部性状生物全部性状配子配子受精卵受精卵【要语强记要语强记】1.1.染色体变异的两种类型染色体变异的两种类型(1)(1)染色体结构变异染色体结构变异:缺失、重复、倒位和易位。缺失、重复、倒位和易位。(2)(2)染色体数目变异染色体数目变异:个别染色体数目的增加或缺失个别染色体数目的增加或缺失;以染色体组的形式增多以染色体组的形式增多或减少。或减少

45、。2.2.三个概念三个概念(1)(1)一组非同源染色体一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同在形态和功能上各不相同,共同控制生物的生长、发共同控制生物的生长、发育、遗传和变异育、遗传和变异,该组染色体为一个染色体组。该组染色体为一个染色体组。(2)(2)由受精卵发育来的个体由受精卵发育来的个体,细胞中含有几个染色体组细胞中含有几个染色体组,就叫几倍体。就叫几倍体。(3)(3)由配子发育来的个体由配子发育来的个体,不管含有几个染色体组不管含有几个染色体组,都只能叫单倍体。都只能叫单倍体。3.3.两个原理两种方法两个原理两种方法(1)(1)花药离体培养的原理花药离体培养的原理:植物细胞具有全能性。植物细胞具有全能性。低温和秋水仙素诱导多倍体的原理低温和秋水仙素诱导多倍体的原理:抑制有丝分裂前期纺锤体的形成。抑制有丝分裂前期纺锤体的形成。(2)(2)花药离体培养法花药离体培养法:得到的是单倍体植株得到的是单倍体植株,是单倍体育种的一个环节。是单倍体育种的一个环节。秋水仙素处理法秋水仙素处理法:在多倍体时处理萌发的种子或幼苗在多倍体时处理萌发的种子或幼苗;在单倍体育种时处理在单倍体育种时处理单倍体植株的幼苗。单倍体植株的幼苗。