生物第5章 基因突变及其他变异 第2节 染色体变异 必修2.ppt
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1、第2节染色体变异类型染色体结构变异染色体数目变异概念由染色体结构改变而引起的变异由染色体数目改变而引起的变异类型_:染色体中某一片段缺失;_:染色体中增加某一片段;易位:染色体某一片段移接到另一条_染色体上;_:染色体中某一片段位置颠倒个别染色体的增加或减少;_的增加或减少结果使排列在染色体上的基因的_发生改变使 基 因 的 _增加或减少,性状改变幅度较大实例 猫叫综合征、果蝇棒状眼等21 三体综合征、三倍体无子西瓜一、染色体变异的类型数目或排列顺序数量缺失重复非同源倒位染色体组二、染色体组数的判断3211根据染色体形态判断:细胞内形态相同的染色体有几条,则含有几个染色体组。下图所示的细胞中所
2、含的染色体组数分别是:a 为_个,b 为_个,c 为_个。2根据基因型判断:控制同一性状的基因出现几次,就含几个染色体组每个染色体组内不含等位基因或相同基因。下图所示的细胞中,它们所含的染色体组数分别是:a 为_个,b 为_个,c 为_个,d 为_个。3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种形态染色体数目的多少,每种形态染色体有几条,即含几个染色体组,如玉米的体细胞中共有 20 条染色体,10 种形态,则玉米含有 2 个染色体组。4231项目单倍体育种多倍体育种原理染色体数目变异染色体数目变异方法花药离体培养获得_,再用_处理幼苗_处理正在萌发的种子或幼苗优点 明显_育
3、种年限器官_,营养成分含量高,产量增加缺点技术复杂,需要与杂交育种配合适用于植物,动物难以开展;多倍体植物生长周期延长,结实率降低单倍体秋水仙素秋水仙素缩短大三、单倍体育种与多倍体育种的比较项目单倍体育种多倍体育种举例(续表)判断正误1多数染色体结构变异可通过显微镜观察进行鉴别,而基因突变则不能。()2体细胞中染色体组数为奇数的作物品种都是经花药离体培养得来的。()3用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体。()4低温处理与秋水仙素处理诱导染色体数目加倍的原理相同。()5多倍体育种既可以用秋水仙素处理幼苗也可以处理刚萌发的种子。()答案:1.2.3.4.5.类型原因结果图解实例缺失染 色
4、体 断 裂后 某 一 片 段丢失染色体变短,片段上的基因丢失猫叫综合征(人的第 5 号染色体部分缺失)重复一条染色体上某一片段连接到同源染色体上相应染色体片段上基因出现重复,打破原有基因的平衡果蝇棒状眼考点一染色体结构变异考点梳理1染色体结构变异的类型类型原因结果图解实例易位两条非同源染色体断裂后,片段交换,错误接合两条非同源染色体形态改变,相应片段上的非等位基因交换人慢性粒细胞白血病倒位染色体断裂后,某一片段倒转180 再重新结合相应染色体片段上基因顺序颠倒,基因不丢失(续表)项目交叉互换染色体易位图解发生部位同源染色体的非姐妹染色单体之间非同源染色体之间变异类型基因重组染色体结构变异形态观
5、察染色体形态不变,在光镜下观察不到染色体形态改变,可在光镜下观察到2.交叉互换与易位的区别3.染色体结构变异与基因突变、基因重组的比较(1)染色体结构变异与基因突变的判断(2)“缺失”问题变异类型可发生的细胞分裂方式基因突变二分裂、无丝分裂、有丝分裂、减数分裂基因重组减数分裂染色体变异有丝分裂、减数分裂(3)变异类型与细胞分裂的关系高考探究考向1染色体结构变异的类型典例1(2014 年上海卷)下图显示了染色体及其部分基因,)对和过程最恰当的表述分别是(A交换、缺失B倒位、缺失C倒位、易位D交换、易位解析过程中 F 与 m 位置相反,表示是染色体的倒位,过程只有 F,没有 m,但多出了一段原来没
6、有的染色体片段,表示染色体的易位。答案C考向2基因突变和染色体变异综合考查典例2(2016 年新课标卷)基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源。回答下列问题:(1)基因突变和染色体变异所涉及的碱基对的数目不同,前者所涉及的数目比后者_。(2)在染色体数目变异中,既可发生以染色体组为单位的变异,也可发生以_为单位的变异。(3)基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变),也可由隐性基因突变为显性基因(显性突变)。若某种自花受粉植物的 AA 和 aa 植株分别发生隐性突变和显性突变,且在子一代中都得到了基因型为 Aa 的个体,则最早在子_代中能观察到该显性突变的性状;最早在子_代中
7、能观察到该隐性突变的性状;最早在子_代中能分离得到显性突变纯合体;最早在子_代中能分离得到隐性突变纯合体。解析(1)基因突变是指 DNA 分子中发生的碱基替换、增添或缺失,而染色体变异往往会改变基因的数目和排列顺序,所以基因突变所涉及的碱基数目相对较少。(2)在染色体数目变异中,既可发生以染色体组为单位的变异,也可发生以染色体为单位的变异。(3)AA 植株发生隐性突变后基因型变为 Aa,而 aa植株发生显性突变后基因型也可变为 Aa,题目中已知在子一代中都得到了基因型为 Aa 的个体,所以不论是显性突变还是隐性突变,在子一代中的基因型都有 Aa,该基因型个体表现显性性状,故最早可在子一代观察到
8、该显性突变的性状;该种植物自花受粉,且子一代基因型为 Aa,则子二代的基因型有 AA、Aa 和 aa 三种,故最早在子二代中观察到该隐性突变的性状(aa);子二代虽然出现了显性突变纯合体(AA),但与基因型为 Aa 的杂合体区分不开(都表现显性性状),需要再自交一代,若后代不发生性状分离,才可证明基因型为 AA,故最早在子三代中分离得到显性突变纯合体(AA);只有隐性突变纯合体(aa)才表现隐性性状,所以该性状一旦出现,即可确定是纯合体,故最早在子二代中分离得到隐性突变纯合体(aa)。答案(1)少(2)染色体(3)一二三二染色体结构变异、基因突变的判断1变异结果产生新基因基因突变基因数目或排列
9、顺序改变染色体结构变异2变异实质若干基因缺失染色体变异若干碱基对缺失基因突变3变异水平分子水平变异,显微镜下不可见基因突变细胞水平变异,显微镜下可见染色体变异考向预测1(2017 年北京西城一模)下图中染色体 1、2 为一对同源染色体,染色体 1 为正常染色体。精原细胞在减数分裂过程中发生了一次染色体片段的交换,形成了如图所示的染色体 3、4。下列相关叙述不正确的是()A染色体 2 发生的变异类型是倒位B该精原细胞产生的配子类型有 4 种C基因位罝的改变不会导致性状改变D上述变异可为自然选择提供原材料解析:由图与正常染色体 1 比较,染色体 2 中 c、d、e 所在片段的位置发生了颠倒,称为染
10、色体倒位,A 正确;精原细胞在减数分裂过程中染色体 1、2 发生了一次染色体片段的交换,形成了如图所示的染色体 3、4。由于 1、2 为同源染色体,所以可推测在减数第一次分裂的四分体时期在同源染色体 1、2的非姐妹染色单体之间发生了一次交叉互换,这样,经过互换的四分体的四条染色单体变得各不相同,分别为:与染色体 1的基因序列相同、与染色体 2 的基因序列相同、与染色体 3 的基因序列相同、与染色体 4 的基因序列相同。因此该精原细胞经减数分裂产生的配子类型有 4 种,B 正确;基因位罝的改变有可能会导致性状改变,例如在减数第一次分裂的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换,会导致
11、基因位置改变,从而发生同源染色体上的非等位基因间的重新组合,进而导致生物不同性状的重新组合,最终使生物性状发生改变,C 错误;染色体结构变异、基因重组都会引起可遗传的变异,为自然选择提供原材料,D 正确。答案:C2(2017 年河南周口一模)如图表示果蝇体细胞内一条染色)体发生了变异,代表染色体,下列说法中正确的是(A果蝇的缺刻翅是基因 b 丢失造成的B和构成一对同源染色体C该变异能导致新基因的形成D和都能被龙胆紫溶液染色解析:分析图形可知,果蝇的缺刻翅是染色体片段缺失造成的,缺失的染色体区段含基因 b,A 错误;和是同一条染色体发生缺失变化前后的情况,B 错误;该变异属于染色体结构变异中的缺
12、失,不能形成新基因,C 错误;和都是染色体,都能被龙胆紫溶液染成紫色,D 正确。答案:D3下列关于基因突变和染色体结构变异的叙述,正确的是()A基因突变都会导致染色体结构变异B基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变C基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变D基因突变与染色体结构变异通常都能用光学显微镜观察到解析:基因突变不会导致染色体结构变异;基因突变不一定会导致个体表现型改变;基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变;基因突变在光学显微镜下是不可见的,染色体结构变异可用光学显微镜观察到。答案:C4甲、乙为两种果蝇(2n),下图为这两种果蝇的各一个染色体组,下列叙述正确的是()A
13、甲、乙杂交产生的 F1 减数分裂都正常B甲发生染色体交叉互换形成了乙C甲、乙 1 号染色体上的基因排列顺序相同D图示染色体结构变异可为生物进化提供原材料解析:根据题干信息可知,甲、乙是两种果蝇,甲、乙杂交产生的 F1 虽然含有 2 个染色体组,但是因为来自甲、乙中的1 号染色体不能正常联会配对,所以 F1 不能进行正常的减数分裂。根据题图,甲中 1 号染色体发生倒位形成了乙中的 1 号染色体。染色体中某一片段倒位会改变基因的排列顺序。可遗传变异如基因突变、基因重组和染色体变异都能为生物进化提供原材料。答案:D考点二染色体数目变异考点梳理1个别染色体增加或减少:如 21 三体综合征、性染色体数目
14、异常。2染色体组增加或减少(1)染色体组:细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但携带着控制生物生长发育的全部遗传物质。即二倍体生物生殖细胞中所含的一组形状、大小、结构互不相同的染色体。(2)染色体组概念辨析从本质上看,全为非同源染色体,无同源染色体。从形式上看,所有染色体形态和大小各不相同。从功能上看,携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部信息。3多倍体的产生原理项目二倍体多倍体单倍体发育起点受精卵配子染色体组数两个三个或以上不确定(一个到多个)形成原因受精作用低温诱导、秋水仙素处理配子直接发育特点茎秆粗壮,叶片、果实、种子较大,糖类与蛋白质等营养物质含量有所增加、发
15、育迟缓,结实率低等植株弱小、高度不育4二倍体、多倍体、单倍体的比较项目二倍体多倍体单倍体实例几乎全部动物和过半数植物三倍体香蕉、四倍体马铃薯雄蜂、雄蚁等发育过程(续表)关于单倍体与多倍体的三个易误点(1)单倍体的体细胞中并非只有一个染色体组。因为大部分的生物是二倍体,所以有时误认为单倍体的体细胞中只含有一个染色体组。多倍体的配子发育成的个体也是单倍体,其体细胞中含有的染色体组不止一个。(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了染色体加倍情况:单倍体育种操作对象是单倍体幼苗,若是二倍体生物的单倍体幼苗,通过植物组织培养,得到的植株是纯合子;多倍体育种的操作对象是正在萌发的种
16、子或幼苗。(3)单倍体并非都不育。二倍体的配子发育成的单倍体,表现为高度不育;多倍体的配子如含有偶数个染色体组,则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因,可育并能产生后代。“二看法”判断单倍体、二倍体与多倍体高考探究考向综合考查染色体变异的类型典例3(2016 年江苏扬州模拟)下列不属于染色体变异的是()A人类第 5 号染色体短臂缺失引起的猫叫综合征B同源染色体之间交换了对应部分引起的变异C人类多一条第 21 号染色体引起的先天性愚型D无子西瓜的培育解析A 项属于染色体结构变异,C、D 项属于染色体数目变异;而在减数第一次分裂四分体时期,同源染色体之间交换了对应部分引起的变异属于基因重组。答案
17、B考向预测5(2016 年湖北名校联考)下图为雄果蝇体细胞的染色体组成,下列有关叙述不正确的是()A、X 或、Y 构成一个染色体组B雄果蝇为二倍体C染色体组中染色体形态各不相同D若染色体与染色体上的基因发生互换应属交叉互换型基因重组解析:果蝇体细胞中含有两个染色体组,属于二倍体;、染色体属非同源染色体,其发生基因互换应属“易位”,而非“基因重组”。答案:D6(2017 年苏北四市一模)如图表示体细胞中所含的染色体,下列叙述不正确的是()A代表的生物可能是二倍体,其每个染色体组含 4 条染色体B代表的生物可能是二倍体,其每个染色体组含 3 条染色体C代表的生物可能是单倍体,其每个染色体组含 2
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