高中生物 第5章 基因突變及其他變異 第2節(jié) 染色體變異課件 新人教版必修2.ppt

第五章 基因突變及其他變異 第2節(jié)染色體變異 自主學(xué)習(xí) 一 染色體結(jié)構(gòu)的變異1 類(lèi)型 連線 1 倒位a 染色體的某一片段移接到 另一條非同源染色體上 2 易位b 染色體中增加某一片段 3 缺失c 染色體中某一片段位置顛倒 4 重復(fù)d 染色體中某一片段缺失 2 結(jié)果 導(dǎo)致排列在染色體上的基因的 發(fā)生改變 而導(dǎo)致 的變異 3 意義 大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物體是 的 有的甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡 1 c 2 a 3 d 4 b 數(shù)目或排列順序 性狀 不利 個(gè)別染色體 染色體組 非同源 形態(tài)和功能 全部信息 x 或 y 精子 3 二倍體 多倍體 1 二倍體 由 發(fā)育而成 體細(xì)胞中含有 的個(gè)體 包括幾乎全部的 和過(guò)半數(shù)的 2 多倍體 概念 由 發(fā)育而成 體細(xì)胞含 或 染色體組的個(gè)體 其中 體細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的叫做 含有四個(gè)染色體組的叫做 植株的特點(diǎn)a b 都比較大 c 等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量有所增加 受精卵 兩個(gè)染色體組 動(dòng)物 高等植物 受精卵 三個(gè) 三個(gè)以上 三倍體 四倍體 莖稈粗壯 葉片 果實(shí) 種子 糖類(lèi)和蛋白質(zhì) 3 人工誘導(dǎo)多倍體 方法 目前最常用最有效的方法是用 處理 原理 當(dāng)秋水仙素作用于正在分裂的細(xì)胞時(shí) 能夠抑制 導(dǎo)致染色體不能 從而引起細(xì)胞內(nèi) 加倍 秋水仙素 萌發(fā)的種子或幼苗 紡錘體的形成 移向細(xì)胞兩極 染色體數(shù)目 配子 體細(xì)胞 本物種配子 弱小 高度不育 單倍體植株 單倍體植株 染色體數(shù)目 明顯縮短育種年限 1 誘導(dǎo)染色體加倍時(shí)要處理萌發(fā)的種子或幼苗 為什么要處理萌發(fā)的種子 而不是休眠種子 提示 萌發(fā)的種子細(xì)胞分裂旺盛 秋水仙素能發(fā)揮作用 2 蜜蜂中的雄蜂是單倍體嗎 提示 是 蜜蜂中的雄蜂是由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育而來(lái)的 為單倍體 思考 1 一個(gè)染色體組中染色體數(shù)就是體細(xì)胞染色體數(shù)目的一半 提示 只對(duì)二倍體生物符合 2 體細(xì)胞中含兩個(gè)染色體組的個(gè)體是二倍體 含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體是多倍體 提示 也可能是單倍體 3 單倍體細(xì)胞中只含有一個(gè)染色體組 提示 直接由配子發(fā)育而來(lái)的 不管體細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組都是單倍體 4 染色體片段的缺失和重復(fù)必然導(dǎo)致基因種類(lèi)的變化 提示 只能導(dǎo)致基因數(shù)量減少和增加 判斷題 新知解讀 染色體結(jié)構(gòu)的變異主要有以下4種類(lèi)型 圖解見(jiàn)教材5 5 5 6 1 缺失 是指一個(gè)正常染色體斷裂后丟失了一個(gè)片段 常造成個(gè)體生活力下降以致死亡 不致死的缺失易引起不尋常的性狀 如人的第5號(hào)染色體短臂缺失表現(xiàn)出貓叫綜合征 知識(shí)點(diǎn)1染色體結(jié)構(gòu)的變異 2 重復(fù) 是一條染色體的片斷連接到同源的另一條染色體上 多出跟本身相同的某一段 重復(fù)片段過(guò)大時(shí) 個(gè)體也不能存活 3 倒位 是指染色體斷裂后倒轉(zhuǎn)180 重新接合起來(lái) 造成這段染色體上的基因位置順序顛倒 從而產(chǎn)生新的表現(xiàn)型 4 易位 又叫轉(zhuǎn)座 是指染色體斷裂后在非同源染色體間接合 更換了位置 1 上述染色體結(jié)構(gòu)的改變 都會(huì)使排列在染色體上的基因的數(shù)目 排列順序及表達(dá)發(fā)生改變 從而導(dǎo)致性狀變異 一般來(lái)說(shuō)是不利的 有的甚至導(dǎo)致生物死亡 2 交叉互換與染色體易位的區(qū)別 知識(shí)貼士 如圖甲是正常的兩條同源染色體 則乙圖所示是指染色體結(jié)構(gòu)的 a 倒位b 缺失c 易位d 重復(fù) 解析 典題1 b 解析 題中給出的染色體上有a b c d e五個(gè)基因 a項(xiàng)中缺失了d e基因 b項(xiàng)中增添了f基因 c項(xiàng)中e d基因位置顛倒 上述三種情況分別為染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失 易位和倒位 d項(xiàng)是基因突變或同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生了交叉互換 未發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異 d 知識(shí)點(diǎn)2染色體數(shù)目的變異 4 二倍體 多倍體和單倍體 6 實(shí)驗(yàn) 低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化 1 原理 用低溫處理植物分生組織細(xì)胞 能夠抑制紡錘體的形成 阻止染色體被拉向兩極 細(xì)胞也就不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞 于是 植物細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化 1 判斷生物是幾倍體 既要看細(xì)胞內(nèi)含有的染色體組數(shù) 還要考慮生物個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn) 1 如果生物體是由受精卵發(fā)育而來(lái)的 則體細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組就是幾倍體 2 如果生物是由配子發(fā)育而來(lái)的 則無(wú)論體細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組 都只能是單倍體 知識(shí)貼士 2 實(shí)驗(yàn)中幾種溶液的作用 1 卡諾氏液 固定細(xì)胞的形態(tài) 2 改良苯酚品紅溶液 細(xì)胞核染色 便于觀察染色體的形態(tài) 除此之外 醋酸洋紅或龍膽紫都是堿性染料 都可使染色體著色 3 15 的鹽酸溶液 解離 使細(xì)胞分散開(kāi) 4 95 的酒精 可用于洗去附著在根尖表面的卡諾氏液 還可與15 的鹽酸溶液混合解離 分散細(xì)胞 3 本實(shí)驗(yàn)的其他問(wèn)題 1 低溫的作用與秋水仙素的作用基本相似 2 此實(shí)驗(yàn)可通過(guò)設(shè)置不同的溫度來(lái)探究溫度對(duì)植物染色體數(shù)目變化的影響 下列關(guān)于染色體組 單倍體和二倍體的敘述 不正確的是 a 一個(gè)染色體組中不含同源染色體b 由受精卵發(fā)育成的 體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫二倍體c 單倍體生物體細(xì)胞中不一定含有一個(gè)染色體組d 人工誘導(dǎo)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 解析 人工誘導(dǎo)多倍體的方法很多 最常用且最有效的方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 染色體組是一組非同源染色體 單倍體生物體細(xì)胞中不一定含有一個(gè)染色體組 如四倍體的單倍體植株體細(xì)胞中含2個(gè)染色體組 典題2 d 變式訓(xùn)練2 將普通小麥的子房壁細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng) 得到的植株是 a 單倍體b 二倍體c 三倍體d 六倍體 解析 子房壁是體細(xì)胞 進(jìn)行離體培養(yǎng) 得到的植株細(xì)胞中的染色體組與普通小麥的體細(xì)胞相同 即該植株是六倍體 d 指點(diǎn)迷津 1 根據(jù)染色體形態(tài)判斷 在細(xì)胞內(nèi)任選一條染色體 細(xì)胞內(nèi)與該染色體形態(tài)相同的染色體共有幾條 則含有幾個(gè)染色體組 如上圖中甲細(xì)胞含有四個(gè)染色體組 2 根據(jù)基因型判斷 在細(xì)胞或生物體的基因型中 控制同一性狀的基因 控制1對(duì)相對(duì)性狀的基因 出現(xiàn)幾次 則含有幾個(gè)染色體組 如上圖中乙細(xì)胞含有四個(gè)染色體組 3 根據(jù)染色體數(shù)和染色體形態(tài)數(shù)來(lái)推算 染色體組的數(shù)目 染色體數(shù) 染色體形態(tài)數(shù) 如上圖中丙細(xì)胞中共有8條染色體 染色體形態(tài)數(shù) 形狀 大小均不相同 為2 所以染色體組數(shù)為8 2 4 判斷下圖中a h所示的細(xì)胞中各含有幾個(gè)染色體組 并根據(jù)要求分類(lèi) 1 細(xì)胞中含有1個(gè)染色體組的是 圖 2 細(xì)胞中含有2個(gè)染色體組的是 圖 3 細(xì)胞中含有3個(gè)染色體組的是 圖 4 細(xì)胞中含有4個(gè)染色體組的是 圖 典題3 d g c h a b e f 解析 在細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條 就含有幾個(gè)染色體組 如圖e 每種形態(tài)的染色體含有4條 所以細(xì)胞中含4個(gè)染色體組 在細(xì)胞內(nèi) 含有幾個(gè)同音字母 不分大小寫(xiě) 就含有幾個(gè)染色體組 如d圖中 同音字母僅有1個(gè) 所以該圖所示細(xì)胞中只有1個(gè)染色體組 由此可知 a b圖所示細(xì)胞中含有3個(gè)染色體組 c h圖所示細(xì)胞中含有2個(gè)染色體組 e f圖所示細(xì)胞中含有4個(gè)染色體組 d g圖所示細(xì)胞中含有1個(gè)染色體組 二 與生物變異有關(guān)的幾個(gè)方法1 生物體倍性的判斷方法 1 判斷細(xì)胞的發(fā)育起點(diǎn) 起點(diǎn)是配子的一定是單倍體 由配子發(fā)育而成的個(gè)體 不論含有幾個(gè)染色體組 都稱(chēng)為單倍體 單倍體的體細(xì)胞染色體組數(shù)一般為奇數(shù) 當(dāng)其進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時(shí) 由于同源染色體無(wú)法正常聯(lián)會(huì)或聯(lián)會(huì)紊亂 不能產(chǎn)生正常的配子 起點(diǎn)是受精卵的 再根據(jù)染色體組數(shù)目判斷 含有幾個(gè)染色體組就是幾倍體 2 如果細(xì)胞內(nèi)只含有一個(gè)染色體組 則是單倍體 2 可遺傳的變異類(lèi)型的判斷方法 1 dna分子內(nèi)的變異一看基因種類(lèi) 即看染色體上的基因種類(lèi)是否發(fā)生改變 若發(fā)生改變則為基因突變 由基因中堿基對(duì)的替換 增添或缺失所致 二看基因位置 若基因種類(lèi)和基因數(shù)目未發(fā)生改變 但染色體上的基因位置發(fā)生改變 則為染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位或倒位 三看基因數(shù)目 若基因的種類(lèi)和位置均未改變 但基因的數(shù)目發(fā)生改變 則為染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)或缺失 2 dna分子間的變異一看染色體數(shù)目 若染色體的數(shù)目發(fā)生改變 可根據(jù)染色體數(shù)目的變化情況 確定是整倍性變異還是非整倍性變異 二看基因位置 若染色體的數(shù)目和基因數(shù)目均未發(fā)生改變 但基因所處的染色體位于非同源染色體上 則應(yīng)為染色體變異中的易位 三看基因數(shù)目 若染色體上的基因數(shù)目不變 則為減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體的非姐妹染色單體間交叉互換的結(jié)果 屬于基因重組 3 可遺傳的變異和不可遺傳的變異的判斷方法 1 兩類(lèi)變異的本質(zhì)區(qū)別是遺傳物質(zhì)是否發(fā)生改變 若發(fā)生改變則能遺傳給后代 由環(huán)境引起的性狀改變 若遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變 則不能遺傳給后代 2 若為染色體變異 則可直接借助顯微鏡觀察染色體形態(tài) 數(shù)目是否發(fā)生改變 3 與原來(lái)類(lèi)型在相同環(huán)境中種植 觀察變異性狀是否消失 若不消失 則為可遺傳的變異 反之 則為不可遺傳的變異 4 自交 觀察后代是否發(fā)生性狀分離 2016 湖南懷化高三一模 下列關(guān)于染色體組 單倍體和多倍體的敘述 正確的是 a 卵細(xì)胞中含有的全部染色體稱(chēng)為一個(gè)染色體組b 某生物體細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組 則該生物為三倍體c 含一個(gè)染色體組的個(gè)體是單倍體 單倍體含有的染色體組數(shù)都是奇數(shù)d 人工誘導(dǎo)多倍體形成常用的方法是低溫誘導(dǎo)分生組織細(xì)胞和用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 典題4 d 解析 二倍體生物卵細(xì)胞中含有的全部染色體稱(chēng)為一個(gè)染色體組 某生物體細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組 也有可能是單倍體 單倍體含有的染色體組數(shù)可能是奇數(shù) 也可能是偶數(shù) 人工誘導(dǎo)多倍體常用的方法是低溫誘導(dǎo)分生組織細(xì)胞和用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 注意 單倍體不一定只含一個(gè)染色體組 可能含同源染色體 可能含等位基因 也可能可育并產(chǎn)生后代 三 與生物變異有關(guān)的幾個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)1 變換角度理解三種變異的實(shí)質(zhì)若把基因視為染色體上的一個(gè) 點(diǎn) 染色體視為點(diǎn)所在的 線段 則基因突變?yōu)?點(diǎn) 的變化 點(diǎn)的質(zhì)變 但量不變 基因重組為 點(diǎn) 的結(jié)合或交換 點(diǎn)的質(zhì)與量均不變 染色體變異為 線段 發(fā)生結(jié)構(gòu)或數(shù)目的變化 2 利用4個(gè) 關(guān)于 區(qū)分三種變異 1 關(guān)于 互換 問(wèn)題 同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換 屬于基因重組 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 2 關(guān)于 缺失 問(wèn)題 dna分子上若干基因的缺失屬于染色體結(jié)構(gòu)變異 dna分子上若干堿基對(duì)的缺失屬于基因突變 3 關(guān)于變異的水平問(wèn)題 基因突變 基因重組屬于分子水平的變化 光學(xué)顯微鏡下觀察不到 染色體變異屬于細(xì)胞水平的變化 光學(xué)顯微鏡下可以觀察到 4 關(guān)于變異的 質(zhì) 和 量 問(wèn)題 基因突變改變基因的質(zhì) 不改變基因的量 基因重組不改變基因的質(zhì) 一般也不改變基因的量 但轉(zhuǎn)基因技術(shù)會(huì)改變基因的量 染色體變異不改變基因的質(zhì) 但會(huì)改變基因的量或改變基因的排列順序 3 生物體不育的原因生物體不育的標(biāo)志是不能產(chǎn)生正常的配子 能否產(chǎn)生正常配子的關(guān)鍵是看減數(shù)分裂過(guò)程中有沒(méi)有同源染色體的聯(lián)會(huì) 若體細(xì)胞中沒(méi)有同源染色體 則該生物不育 如馬和驢交配產(chǎn)生的騾子 若體細(xì)胞中有同源染色體但數(shù)目是奇數(shù) 則減數(shù)分裂時(shí)染色體聯(lián)會(huì)紊亂 也不能產(chǎn)生正常的配子 如無(wú)子西瓜 沒(méi)有同源染色體的生物個(gè)體 通過(guò)基因突變和基因重組不會(huì)出現(xiàn)同源染色體 但是若發(fā)生染色體數(shù)目加倍 則會(huì)出現(xiàn)同源染色體而導(dǎo)致可育 2015 江蘇卷 甲 乙為兩種果蠅 2n 下圖為這兩種果蠅的各一個(gè)染色體組 下列敘述正確的是 a 甲 乙雜交產(chǎn)生的f1減數(shù)分裂都正常b 甲發(fā)生染色體交叉互換形成了乙c 甲 乙1號(hào)染色體上的基因排列順序相同d 圖示染色體結(jié)構(gòu)變異可為生物進(jìn)化提供原始材料 解析 a項(xiàng) 根據(jù)題干信息可知 甲 乙是兩種果蠅 甲 乙雜交產(chǎn)生的f1雖然含有2個(gè)染色體組 但是因?yàn)閬?lái)自甲 乙中的1號(hào)染色體不能正常聯(lián)會(huì)配對(duì) 所以f1不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂 b項(xiàng) 根據(jù)題圖 甲中l(wèi)號(hào)染色體發(fā)生倒位形成了乙中的1號(hào)染色體 c項(xiàng) 染色體中某一片段倒位會(huì)改變基因的排列順序 d項(xiàng) 可遺傳的變異如基因突變 基因重組和染色體變異都能為生物進(jìn)化提供原始材料 典題5 d 核心素養(yǎng) 用濃度為2 的秋水仙素處理植物分生組織5 6小時(shí) 能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍 那么 用一定時(shí)間的低溫 如4 處理水培的洋蔥根尖時(shí) 是否也能誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍呢 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究這個(gè)問(wèn)題 1 針對(duì)以上問(wèn)題 作出的假設(shè)是 提出此假設(shè)的依據(jù)是 探究點(diǎn)探究實(shí)驗(yàn)中作出假設(shè)的方法 低溫誘導(dǎo)染色體變異 案例 用一定時(shí)間的低溫處理水培的洋蔥根 尖能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍 低溫能夠影響酶的活性 或紡錘體的形成 著絲點(diǎn)的分裂 使細(xì)胞不能正常進(jìn)行有絲分裂 也可以提出其他假設(shè) 只要能夠運(yùn)用所學(xué)的生物知識(shí)進(jìn)行合理的解釋即可 2 低溫處理植物材料時(shí) 通常需要較長(zhǎng)時(shí)間才能產(chǎn)生低溫效應(yīng) 請(qǐng)根據(jù)這個(gè)提示列出設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的組合表格 3 按照你的設(shè)計(jì)思路 以 作為鑒別低溫是否能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍的依據(jù) 為此 你要進(jìn)行的具體操作是 第一步 剪取根尖0 5cm 1cm 第二步 按照 步驟制作 第三步 顯微鏡觀察 在顯微鏡下觀察和比較經(jīng)過(guò)不同處理后根尖細(xì)胞 內(nèi)染色體數(shù)目 或染色體計(jì)數(shù) 解離 漂洗 染色 制片 細(xì)胞有絲 分裂裝片 方法警示 得分要點(diǎn) 1 合理即可得分 2 只要設(shè)計(jì)的表格達(dá)到以下兩個(gè)要求 均可得分 a 至少設(shè)置兩個(gè)溫度的對(duì)照 常溫和低溫 b 間隔相等的培養(yǎng)時(shí)間進(jìn)行取樣 錯(cuò)因案例 失分案例 1 假設(shè)不明確 如提出以下假設(shè) 低溫是否能誘導(dǎo)染色體加倍 2 常見(jiàn)錯(cuò)誤 時(shí)間單位不正確或未體現(xiàn)出時(shí)間梯度 低溫設(shè)置不合理 技法提煉 1 探究實(shí)驗(yàn)中如何作出假設(shè) 假設(shè)的內(nèi)容是由問(wèn)題決定的 在作出假設(shè)前 首先要清楚探究的問(wèn)題是什么 假設(shè)的提出與基本預(yù)測(cè)有很大的關(guān)系 如果基本預(yù)測(cè)是肯定的 假設(shè)就是肯定的 假設(shè)在實(shí)驗(yàn)之前沒(méi)有正確與錯(cuò)誤之分 只有可以檢驗(yàn)的假設(shè)和無(wú)法檢驗(yàn)的假設(shè) 探究實(shí)驗(yàn)中作出的假設(shè)應(yīng)是可檢驗(yàn)的假設(shè)