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(共39张PPT)
第2讲 染色体变异
专题七 生物的变异、育种和进化
近三年（2021-2023）考情分析
专题 考点 命题热度 关联考点
专题七 生物的变异、育种和进化 染色体结构变异 （3年7次，全国卷3年0次） ★★ 常结合细胞分裂综合考查
染色体数目变异 （3年7次，全国卷3年0次） ★★★ 常与细胞分裂、人类遗传病、育种等知识点相结合考查
低温诱导植物染色体数目的变化实验（3年0次，全国卷3年0次）
[目录]
1. 染色体结构变异。
(1)类型及变异后的联会分析
(2)结果
(3)与基因突变和基因重组的区别和联系
2.染色体数目变异。
(1)个别染色体数目变化
(2)整倍性染色体数目变化
3.低温诱导植物染色体数目的变化实验
一、染色体结构变异
今天的汗水正在铺垫明天出发的道路;明天的光阴不能弥补今天留下的缺憾。
①缺失
染色体的某一片段缺失引起变异。
例如：果蝇缺刻翅的形成；
人类的5号染色体缺失，患“猫叫综合征”。
缺失的片段由于没有着丝点，在细胞分裂过程中丢失。
1.类型：
特别提醒：易位通常发生在非同源染色体上
染色体结构变异
2.结果：
上述染色体结构的改变→排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致物体死亡。P86
知识积累
“染色体结构变异”与“基因突变”
染色体结构变异
显微镜下观察到
(没有产生新基因，发生了基因数目或排列顺序的变化)
基因突变
显微镜下不能观察到
(产生新基因，基因数目、排列顺序都没有变化)
染色体某一位点上基因的改变(基因中碱基对的改变)
知识积累1
“基因突变”与“染色体结构变异”的比较
提醒　关于“缺失或增添”：DNA分子上若干基因的缺失或重复（增添），基因的数量发生改变属于染色体结构变异；DNA分子上基因中若干碱基的缺失、增添，基因数量不变，属于基因突变。
知识积累2
“易位”与“交叉互换”的比较
图像
位置 发生于非同源 染色体之间 发生于同源染色体的
非姐妹染色单体之间
原理 属于染色体结构变异 属于基因重组
观察 显微镜下能看到 显微镜下看不到
减数第一次分裂的前期
知识积累
三种“染色体互换”现象辨析
1 2
3 4
5 6
1、2表示为同源染色体，此互换属于基因重组，因为发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。
3、4表示为非同源染色体，此互换属于易位(染色体结构变异)，因为发生在非同源染色体之间。
5、6表示为同源染色体，此互换属于易位(染色体结构变异)，因为发生在同源染色体的非姐妹染色单体的非同源部分之间。
如图为某动物细胞的一对同源染色体,其中一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是(　 　)
A.该变异与基因突变都可用显微镜
直接观察
B.变异染色体上基因的排列顺序发
生了改变
C.染色体上没有基因缺失,表现型一
定正常
D.若该细胞进行减数分裂,能形成正
常的四分体
B
生物的某些变异可通过细胞分裂某一时期染色体的行为来识别，甲、乙两模式图分别表示细胞分裂过程中出现的“环形圈”“十字形结构”现象，图中字母表示染色体上的基因，丙图是细胞分裂过程中染色体在某一时期所呈现的形态。下列有关叙述正确的是(　　)
A．甲、乙两种变异类型分别属于染色体结构变异、基因重组
B．甲图是由于个别碱基对的增添或缺失，导致染色体上基因数目改变的结果
C．乙图是由于四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生交叉互换的结果
D．甲、乙、丙三图均发生在减数分裂过程中
D
生物的某些变异可通过细胞分裂某一时期染色体的行为来识别。图1、图2、图3分别表示细胞减数分裂过程中出现的“环形圈”“十字形结构”“麻花”现象，图中字母表示染色体上的基因。下列有关叙述正确的是（ ）
A.图1、图2、图3的变异类型都属于染色体变异，且都含有4个DNA分子
B.图1是由于染色体的缺失导致染色体上基因数目减少
C.图2是由于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的结果
D.图1、图2、图3可能出现在减数第一次分
裂前期，染色体数与DNA数之比为1∶2
D
二、染色体数目变异
天赐我一双翅膀，就应该展翅翱翔，满天乌云又能怎样，穿越过就是阳光。
某精原细胞中m、n为一对同源染色体，其中m为正常染色体，A～E表示基因。该对同源染色体联会后发生的特殊过程如图所示，其中染色体桥在减数分裂Ⅰ时随机断裂，后续的分裂过程正常进行。下列有关叙述正确的是（　　）
A.形成该精原细胞的分裂过程中染色体n发生了倒位
B.图示“染色体桥”中不存在染色体的同源区段
C.该精原细胞经减数分裂产生含异常染色体的精子占
D.在光学显微镜下不能观察到染色体桥
A
二、染色体数目变异
天赐我一双翅膀，就应该展翅翱翔，满天乌云又能怎样，穿越过就是阳光。
1.非整倍性变化：
染色体数目变异
2.染色体组：
细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。P86
(1)概念：
①形态上：细胞中的一组非同源染色体，在形态上各不相同。
②功能上：控制生物生长、发育、遗传和变异的一组染色体。
染色体数目变异
2.染色体组：
(2)判断染色体组数的方法：
如图雄果蝇体细胞染色体中的一个染色体组可表示为：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。
知识积累
细胞分裂中“染色体组数”
有丝分裂后期
4个染色体组
减二后期
2个染色体组
减一后期
2个染色体组
有丝分裂中期
2个染色体组
减二中期
1个染色体组
染色体数目变异
3.单倍体、二倍体和多倍体：
二倍体 多倍体 单倍体
概念 体细胞中含有两个染色体组的个体 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
染色体组 两个 三个或三个以上 一或多个
发育起点 受精卵 受精卵 配子
实例 几乎全部动物、过半数的高等植物 常见植物，动物极少见 香蕉、马铃薯、小麦、小黑麦 雄峰、单倍体植物
自然界中多倍体形成的原因
知识积累
多倍体——无子西瓜(3n)培育
1.原理：染色体数目变异
2.方法：
低温处理或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
普通西瓜（2n）
加倍
四倍体西瓜（4n）
普通西瓜（2n）
杂交
无子西瓜（3n）
对象：有丝分裂旺盛
机理：抑制纺锤体的形成（前期）。
2n=22
(AA)
2n=22
(AA)
4n=44
(AAAA)
有子西瓜
3n=33(AAA)
无子西瓜
3.培育图解：
不是。二者杂交的后代不可育。
二倍体西瓜与四倍体西瓜是同一物种吗？
深挖教材、长句朔源
1. 平时吃的香蕉是三倍体，一般没有种子，为什么？
提示：三倍体的原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时出现联会紊乱，因此不能形成可育的配子。
2. 野生马铃薯的一个染色体组有12条染色体，一个基因组也有12条染色体，染色体组与基因组相同吗？
提示：野生马铃薯是二倍体，对于二倍体来说，染色体组是二倍体生物配子中的染色体。基因组：对于有性染色体的生物（二倍体），其基因组为常染色体/2＋两条不同的性染色体；对于无性染色体的生物，其基因组与染色体组相同。
深挖教材、长句朔源
3. 基因突变和染色体变异中的“缺失或增加”对生物性状的影响一样吗？请说明理由。
提示：不一样。DNA分子上若干基因的缺失或重复（增加），属于染色体结构变异，会改变基因的数量，不改变基因的结构，一般对生物性状影响较大；DNA分子上某个基因内部碱基的缺失或增添（增加），会改变基因的结构，不改变基因的数量和位置，属于基因突变。与染色体变异相比，基因突变对生物性状的影响一般较小。
4. 三倍体无子西瓜培育时用一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体西瓜幼苗的芽尖的原因是什么？
提示：西瓜幼苗的芽尖有丝分裂旺盛，用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，从而导致染色体数目加倍形成四倍体西瓜植株。
深挖教材、长句朔源
5. 三倍体西瓜一般不能产生种子，但有时也可以看到三倍体西瓜中有少量发育不成熟的种子，为什么？
提示：三倍体植株一般不能进行正常的减数分裂形成正常的生殖细胞，因而不能产生种子，而果实能正常发育。但三倍体植株的果实中绝不是一颗种子都没有，其原因是在进行减数分裂时，有可能形成正常的生殖细胞，产生正常的受精卵，形成种子，但比例极低。
知识积累
多倍体——普通小麦(6n)培育
约一万年前：
一粒小麦 × 山羊草
(2n=14) (2n=14)
AA BB
配子
A B
2n=14
AB
不育
染色体加倍
二粒小麦
4n=28
AABB
约3000年前：
二粒小麦 × 节节草
(4n=28) (2n=14)
AABB DD
配子
AB D
3n=21
ABD
不育
染色体加倍
普通小麦
6n=42
AABBDD
普通小麦（6n）的染色体组，来自三个不同物种——异源多倍体；
下列图示为细胞中所含染色体分布情况，有关叙述正确的是(　　)
A．图a所示细胞含有2个染色体组，图b所示细胞含有3个染色体组
B．如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体
C．如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体
D．图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体
C
关于无子西瓜的培育的说法错误的是(　 　)
A.用二倍体的花粉为四倍体的植株传粉可获得三倍体的种子
B.用二倍体的花粉为三倍体的植株传粉可获得三倍体的种子
C.秋水仙素与低温使染色体数目加倍的原理相同
D.三倍体西瓜的产生是有性生殖,但它本身一般不能进行有性生殖
将杂合的二倍体植株的花粉培育成一株幼苗,然后用秋水仙素处理,使其能正常开花结果产生子代,则子代植株具有的特征是(　 　)
A.单倍体
B.具有杂种优势
C.性状能稳定遗传
D.含有四个染色体组
B
C
三、低温诱导植物染色体数目的变化实验
从来不跌倒不算光彩，每次跌倒后能再站起来，才是最大的荣耀。
低温诱导植物染色体数目的变化
1.实验原理：
低温处理植物分生组织细胞→抑制纺锤体形成→染色体不能被拉向两极→细胞不能分裂为两个子细胞→细胞染色体数目加倍。P88
2.试剂：
①.卡诺氏液
②.体积分数为95%的酒精
③.质量分数为15%的盐酸
④.蒸馏水
⑤.改良苯酚品红染液
底部
冰箱(4℃)
卡诺氏液
95%酒精
漂洗
制片
低
高
3.方法步骤：
△实验中各种试剂的作用
(1)卡诺氏液：
固定细胞形态。
(2)体积分数为95%的酒精：冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液。
(3)解离液(质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精1∶1混合)：
使组织中的细胞相互分离。
(4)清水：
洗去解离液,防止解离过度影响染色。
(5)改良苯酚品红染液：
使染色体着色,便于观察染色体的形态、数目。
底部
冰箱(4℃)
卡诺氏液
95%酒精
漂洗
制片
低
高
3.方法步骤：
低温处理后，所有的细胞染色体都实现加倍？
视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数加倍的细胞。
1下列关于低温诱导染色体数目加倍实验的叙述，正确的有几项（ ）
①低温和秋水仙素诱导染色体加倍的原理相同，都是抑制染色体着丝点分裂
②盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离
③碱性染色剂改良苯酚品红染液和醋酸洋红液都可以使染色体着色
④显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变，少数细胞染色体数目不变
⑤低温诱导染色体加倍实验中，将大蒜根尖制成装片后再进行低温处理 ⑥解离后要用95%的酒精进行漂洗
A.1项 B.2项
C.3项 D.4项
A
2.某研究小组开展了“用秋水仙素诱导培育四倍体草莓”的实验。选取二倍体草莓（2N＝14）幼苗若干，随机分组，每组30株，用不同浓度的秋水仙素溶液处理幼芽，得到实验结果如图所示。下列有关叙述错误的是（　　）
A.实验的自变量是秋水仙素溶液浓度和处理时间
B.秋水仙素能抑制细胞内纺锤体的形成，进而影响细胞的正常分裂
C.高倍镜下观察草莓芽尖细胞的临时装片，发现分裂中期染色体数目均为28
D.用0.2% 的秋水仙素溶液处理草莓幼苗的幼芽1天，诱导成功率较高
c

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