资源简介

(共46张PPT)
第32讲 染色体变异
内容考情——知考向 2023年 2022年 2021年
1.举例说明染色体结构变异和数目变异 2.阐明生物变异在育种上的应用 3.实验：低温诱导染色体数目加倍 山东卷6 湖南卷9 浙江17 山东卷 5 海南卷 18 河北卷20 湖南卷 9
山东卷 17
浙江卷24
广东卷11
河北卷 7
考情分析
思
维
导
学
缺失、重复、倒位、易位
1.概念：体细胞或生殖细胞内染色体 的变化
数目或结构
真核
染色体变异
染色体结构的变异
染色体数目的变异
一 染色体变异
个别染色体的增、减
染色体组成倍地增、减
（只发生在 生物，可在显微镜下观察）
1.类型
缺失
重复
倒位
易位
（一）.染色体结构的变异
（大书P198）真题演练．（2021·浙江高考真题）野生果蝇的复眼由正常眼变成棒眼和超棒眼，是由于某个染色体中发生了如下图所示变化，a、b、c表示该染色体中的不同片段。棒眼和超棒眼的变异类型属于染色体畸变中的（　　）
A．缺失 B．重复 C．易位 D．倒位
B
变式1（2020浙江高考）
倒位
变式2（2019·浙江高考
注意：区分染色体易位与互换：
易位
互换
发生于非同源染色体之间
属于染色体结构变异
属于基因重组
发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间
（大书P195）1（2022·湖南·高考真题）大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表现型及比例为黑眼黑毛:黑眼白化:红眼黑毛:红眼白化=1:1:1:1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异（　　）
A
B．
C．
D．
C
典例．(2021·广东珠海高三检测)甲～丁表示细胞中不同的变异类型，甲中英文字母表示染色体片段。下列叙述正确的是(　　)
A．甲～丁的变异类型都会引起染色体上基因数量的变化
B．甲～丁的变异类型都可能出现在根尖分生区细胞的分裂过程中
C．若乙为精原细胞，则它一定不能产生正常的配子
D．图中所示的变异类型中甲、乙、丁可用光学显微镜观察
使排列在染色体上的基因的 ，发生改变，从而导致性状的改变。
多数发生在 分裂的 期。（分裂期染色体因 ，较稳定）
有丝分裂和减数
间
高度螺旋化
数目或排列顺序
2.时间：
3.结果：
(2019·武汉检测)右图是蝗虫细胞中同源染色体(A1和A2)的配对情况。下列判断错误的是(　　)
A．若A1正常，则A2可能发生了染色体片段的缺失
B．若A2正常，则A1可能发生了染色体片段的增加
C．图中的变异可以通过光学显微镜观察到
D．该变异不能通过有性生殖遗传给下一代
D
易位
倒位
缺失
重复
染色体结构变异各联会情况辨析：
2．(2023·佛山顺德区质检)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。该对同源染色体联会后发生的特殊过程如图所示，其中A～E表示染色体片段，染色体桥在减数分裂Ⅰ时会在两着丝粒之间随机断裂，后续的分裂过程正常进行。 下列说法正确的是(　　)
D
A．染色体桥上不可能含有等位基因
B．形成该精原细胞的过程中发生染色体的互换
C．该精原细胞形成的配子中的染色体结构和数目均出现异常
D．该精原细胞形成染色体正常的配子占1/4
（大书P195）
考点二 染色体数目变异
一、类型
1、个别染色体的增加或减少
如：三体、单体
2、染色体数以染色体组的形式成倍的增或减
如：三倍体无子西瓜
二、染色体组：细胞中的一组 染色体，在形态、
上各不相同，但又相互协调，含有控制
生物性状的 。
非同源
大小和功能
全套遗传信息
【如】果蝇染色体组
【如】人类染色体组
考点二 染色体数目变异
2、染色体组数的判定
①看染色体形态，相同形态有几条就是几组
3组
1组
4组
3组
2个染色体组
1个染色体组
4个染色体组
2个染色体组
②看基因型，同一字母，不分大小写，出现几次就是几组
2组
4组
3组
1组
③染色体组数=染色体数/形态数
实例：玉米的体细胞中共有20条染色体，10种形态，则玉米含有______个染色体组。
2
（大书P194）(2020·全国卷Ⅱ，4)关于高等植物细胞中染色体组的叙述，错误的是(　　)
A.二倍体植物的配子只含有一个染色体组
B.每个染色体组中的染色体均为非同源染色体
C.每个染色体组中都含有常染色体和性染色体
D.每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同
C
雌雄同体的高等植物如水稻、豌豆等没有性染色体。
（大书P194）2．下图所示细胞中所含的染色体的叙述，正确的是(　　)

A．图a含有2个染色体组，图b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
单倍体、二倍体和多倍体三者判断方法：
先看发育起点
卵细胞、精子（花粉）
配子
不论有几个染色体组
单倍体
受精卵
再看染色体组的数目
两个
三个或三个以上
二倍体
多倍体
有几个染色体组就叫几倍体
比较项目 单倍体 多倍体
成 因 自然成因
人工诱导
发育起点
染色体组
植株特点
可育性
举例
单性生殖的结果
外界环境剧变
花药离体培养
低温或秋水仙素处理
配子
受精卵
植株弱小
茎杆粗壮；叶片果实大；营养高；发育迟缓；结实率低
一般高度不孕
一般可育
一至多个
三个或三个以上
单倍体与多倍体的比较：
蜜蜂的雄峰
香蕉（三倍体），马铃薯（四倍体）
（大书P194）3.(2023·广州模拟)水仙是我国传统观赏花卉。右图为水仙根细胞的染色体核型，下列叙述正确的是(　　)
A．水仙为三倍体植物，可通过杂交繁育优良品种
B．水仙根细胞中每个染色体组含有3条染色体
C．每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同
D．欲测定水仙基因组的序列，需对其中的11条染色体进行DNA测序
C
典例．下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述，错误的是(　　)
A．单倍体不一定含一个染色体组，含一个染色体组的个体是单倍体
B．多倍体植株常常是茎秆粗壮，果实和种子较大且都可用种子繁殖后代的个体
C．由受精卵发育成的个体，体细胞含有几个染色体组就是几倍体
D．可采用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗的方法人工诱导获得多倍体
B
1.实验原理
低温处理植物分生组织细胞→ 不能形
成→ 不能被拉向两极→细胞不能分裂→细胞染色体数目加倍。
纺锤体
染色体
实验——低温诱导植物染色体数目的变化
步
骤
诱导
培养
培养不定根
低温诱导
待洋葱长出约1 cm长的不定根→____
→培养36 h
固定细
胞形态
剪取上述根尖0.5~1 cm→ 浸泡
0.5~1 h,用体积分数为 冲洗2次
制作装片
解离→ → →____
先 倍镜→再 倍镜
2.实验步骤
洋葱底部
冰箱
洋葱→置于广口瓶→ 接触瓶中的水面
观察，比较
(4 ℃)
卡诺氏液
95%的酒精
漂洗
染色
制片
低
高
实验中各种液体的作用
(1)卡诺氏液： 。
(2)体积分数为95%的酒精： 。
(3)解离液(体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的
酒精以1：1混合)： 。
(4)清水： 。
(5)甲紫溶液： 。
固定细胞形态
冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液
使组织中的细胞相互分离开来
洗去解离液，防止解离过度影响染色
使染色体着色
低温诱导染色体加倍实验与观察细胞有丝分裂实验有哪些不同？
低温处理；利用卡诺氏液固定细胞，并用95%的酒精进行冲洗。
（大书P197）1．某生物兴趣小组为探究“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”进行实验。下列有关实验的叙述，正确的是(　　)
A．应该选用洋葱根尖成熟区细胞作为实验材料
B．该实验应设置室温条件下、－4 ℃的冰箱中、2%的秋水仙素溶液中3组实验
C．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
D．若低温处理结果是大部分细胞染色体数目不变，则低温不能诱导细胞染色体数目加倍
C
1.多倍体育种
(1)方法：用 或 处理。
(2)处理材料： 。
(3)原理： 。
秋水仙素
萌发的种子或幼苗
有丝分裂的细胞
秋水仙素
或低温处理
抑制______
形成
导致
不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍
纺锤体
染色体
低温
考点二 生物变异在育种上的应用
染色体变异
（实例：三倍体无子西瓜）
（原因：有丝分裂旺盛）
染色体数加倍
作用时间：有丝分裂前期
第一次传粉：杂交获得__________
第二次传粉：刺激子房发育成_____
②三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体 ，不能产生正常配子。
实例：三倍体无子西瓜 P89
三倍体种子
果实
①两次传粉
联会紊乱
二倍体西瓜与四倍体西瓜是同一物种吗？
例.如图为三倍体无籽西瓜培育过程示意图,其中 ①②表示处理过程，回答下列问题：
(1)该育种方法是 ，原理是 。
(2)过程最常用的试剂为 ,其作用机理是 。
(3)三倍体无子西瓜的无子性状是否为可遗传的变异 ,理由是 。
三倍体无子西瓜不产生种子的原因是 。
(4)除该方法外,能获得无子果实的方法还有 。
多倍体育种
染色体变异
是
抑制纺锤体的形成
秋水仙素
遗传物质发生改变
联会紊乱
用一定浓度的的生长素类似物处理未授粉的雌蕊柱头
无子番茄的培育原理：
连续自交
DDTT
DDtt
需要的矮抗品种
2.单倍体育种
(1)原理： 。
(2)方法步骤(高杆抗病DDTT× 矮杆感病ddtt→矮杆抗病ddTT为例）
P
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
F1
高杆抗病
DdTt
↓
配子
DT
Dt
dT
dt
↓
花药离体培养→
↓
↓
↓
↓
DT
Dt
dT
dt
单倍体幼苗
秋水仙素→
↓
↓
↓
↓
ddTT
ddtt
纯合体
染色体(数目)变异和植物细胞的全能性
第1年
第2年
P
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
F1
高杆抗病
DdTt
↓
F2
D_T_
D_tt
ddT_
ddtt
ddTT
杂交育种
↓
第1年
第2年
第3~6年
×
×
需要的矮抗品种
矮抗
2.单倍体育种
(3)优点： ，所得个体一般为 。
(4)缺点： 。
明显缩短育种年限
纯合子
技术复杂
已知大麦中，高秆（D）对矮秆（d）是显性，抗病（T）对不抗病（t）是显性，现有两个不同品种的纯种大麦，一个品种矮秆不抗病，另一个品种高秆抗病，如何利用这两个品种获得矮秆抗病的大麦新品种？
3
杂交育种
(1)原理： 。
(2)过程
基因重组
P
高杆抗病
矮杆不抗病
DDTT
ddtt
×
↓
高杆抗病
DdTt
F1
↓
F2
高杆抗病
9D_T_
高杆不抗病
3D_tt
矮杆抗病
3ddT_
矮杆不抗病
1ddtt
(淘汰)
(淘汰)
(保留)
(淘汰)
多次自交选种
矮杆抗病
ddTT
杂交
自交
选种
多次自交选种
优良性状的纯合体
3
杂交育种
（3）优点:
①目的性强，通过杂交使位于不同个体上的优良性状集中于一个
个体上（“集优”）
（4）缺点:
①育种所需时间较长。
②操作简单，技术要求不高。
②只能利用已有的基因重组，不能创造新的基因。
4
诱变育种
(3)优点
①可以提高　　　 ，在较短时间内获得更多的优良变异类型。
②大幅度地　　　　　　 。
(4)缺点：有利变异个体往往不多，需要处理大量材料。
(1)原理：　　　　。
(2)过程
基因突变
突变率
改良某些性状
杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种
原理
方法
优点
缺点
实例
杂交→自交→选优
诱变因素处理萌发的种子或幼苗
杂交→F1花药离体培养→秋水仙素处理单倍体幼苗→筛选
用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗
使优良性状集中
提高突变频率，产生大量类型
明显缩短育种年限
果实大，营养含量高
时间长，局限于同种生物
不定向，有利变异少，处理大量材料
技术复杂，需与
杂交育种配合
只适于植物，结实率低
基因突变
染色体变异
染色体变异
基因重组
青霉素高产菌株 黑农五号大豆
三倍体无子西瓜
小结：几种育种方法的比较
中国荷斯坦牛 杂交水稻
高产抗病玉米
（2023广东一模）16. 家蚕的性别决定方式为ZW 型 ，i1、i2 是 Z染色体上的隐性致死基因，W染色体上 无对应的等位基因。雄蚕生长期短、消耗的桑叶少、出丝率高且品质好。科研人 员利用下图(图中“+”代表正常基因)原理，培育出只产雄蚕的平衡致死雄蚕(戊)。下列叙述正确的是
A. 雌蚕次级卵母细胞含有0或1条W 染色体
B. 图中的变异类型有基因重组和基因突变
C. 戊与野生型蚕杂交，后代只有雄蚕存活
D. 乙、丁分别和丙杂交，后代的表型与比例相同
C
图中Z的片段转移到W上，属于染色体结构变异
0或1或2条 减II后期2条 A错误
戊（Zi1+Zi2+）与野生型（Z++W）蚕杂交，后代得到Zi1+Z++、Z+i2Z++、Zi1+W、Z+i2W，雌性全部死掉，故只有雄蚕存活
乙（Zi1+Z++）与丙（Zi1+W++）得到 Zi1+Zi1+、Zi1+Z++、 Zi1+W、 Z++W 红色两个活
丁（Z+i2Z++）与丙（ Zi1+W++）得到Zi1+Z+i2、Zi1+Z++、Z+i2W、 Z++W 后代不同 D错误
P亲本为SSww×ssWW→ F1 SsWw
F1自交，F2非甜非糯（S_W_）=9/16
其中F2中基因型有3×3=9种
（2023广东一模）21.（14 分）玉米是我国实施的“七大农作物育种”研发对象之一.已知玉米棒上的每个籽粒为独立种子，籽粒中的果糖和葡萄糖含量越高则越甜，支链淀粉含量越高则越具 糯性。下图表示玉米籽粒中淀粉的合成途径，等位基因Sh2/sh2位于3号染色体， 等位基因Wxl/wxl位于9号染色体，Sh2酶和Wxl酶均由显性基因控制,某农科所用纯种的非甜糯性玉米和超甜非糯玉米杂交培育超甜糯性玉米.回答下列问题（不考虑染色体变异、基因突变和交叉互换）
（1）F1的基因型是_____________________. F1自交，得到的玉米棒籽粒（即F2）的甜度糯性一 般，原因是玉米棒中非甜非糯籽粒的比例约占_________以F1玉米棒的籽粒为 种子，通过多年的连续种植、自交、选育，可得到____________种基因型的种子。
Sh2sh2Wx1wx1 2分
9/16 2分
9 2分
（2）品尝发现超甜糯性玉米的糯性比预期低，据图分析其原因： ________________________________________________________。
如要得到籽粒甜糯比例约为1 ： 1的玉米棒，则用于杂交的亲本
组合的基因型是_______________________________.
（3）当Sh2基因缺失时，玉米籽粒淀粉含量大量减少未能有效保
留水分，导致籽 粒成熟后凹陷干瘪，这表明基因表达产物与性状
的关系是___________________________________________.
缺失Sh2基因不能合成Sh2酶，无法合成ADP-Glc，支链淀粉合成缺
少底物支链淀粉含量低，糯性比预期低 3分
Sh2sh2wx1wx1 × sh2sh2wx1wx1 3分
基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制
生物体的性状 2分
(大书P202) 3.(2021·广东，11)白菜型油菜(2n＝20)的种子可以榨取食用油(菜籽油)，为了培育高产新品种，科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc。下列叙述错误的是
A.Bc成熟叶肉细胞中含有两个染色体组
B.将Bc作为育种材料，能缩短育种年限
C.秋水仙素处理Bc幼苗可以培育出纯合植株
D.自然状态下Bc因配子发育异常而高度不育
A
（大书P202）4.（2023 广州联考） ． 青蒿素是治疗疟疾的重要药物。利用二倍体野生型青蒿，通过育种可培育抗病高产青蒿素植株，下列说法错误的是（ ）
A．抗病低产青蒿与易感病高产青蒿杂交后连续自交，可筛选出抗病高产青蒿素的新品种
B．为提高青蒿素的含量，可采用低温或秋水仙素处理二倍体青蒿从而得到四倍体青蒿
C．抗病低产青蒿与易感病高产青蒿杂交得F1，经单倍体育种可获得抗病高产青蒿纯合子
D．通过某种处理让野生型青蒿成为三倍体植株，该处理过程中发生的变异是不可遗传变异
D
（2022届广东省11月联考）12.科研人员根据下图所示的技术路线，利用二倍体甜瓜培育早熟无子甜瓜新品种，①～⑤表示培育过程。下列分析错误的是
A.过程①利用基因突变的原理，用γ射线处理的甜瓜的种子数量较多
B.过程③④获得的四倍体甜瓜植株细胞中四个染色体组的染色体都不同
C.过程⑤可通过有性杂交实现，早熟无子甜瓜产生正常配子的概率很低
D.二倍体甜瓜与四倍体甜瓜之间存在生殖隔离
B
（2022届广东省四校联考） 7. 育种与农作物和家禽家畜品种改良密切相关。下列叙述正确的是
A. 利用野生资源是杂交育种的重要手段
B. 杂交亲本间遗传差异越小，杂种优势越大
C. 单倍体育种可以打破远缘杂交不亲和的障碍
D. 诱变育种所依据的主要遗传学原理是基因的定向突变
A
真题体验（2022·湖南）中国是传统的水稻种植大国，有一半以上人口以稻米为主食。在培育水稻优良品种的过程中，发现某野生型水稻叶片绿色由基因C控制。回答下列问题:
(1)突变型1叶片为黄色，由基因C突变为C1所致，基因C1纯合幼苗期致死。突变型1连续自交3代，F3成年植株中黄色叶植株占______。
(2)测序结果表明，突变基因C1转录产物编码序列第727位碱基改变，由5＇-GAGAG-3＇变为5＇-GACAG-3＇，导致第______位氨基酸突变为______，从基因控制性状的角度解释突变体叶片变黄的机理_____________________________________ 。（部分密码子及对应氨基酸:GAG谷氨酸;AGA精氨酸;GAC天冬氨酸;ACA苏氨酸;CAG谷氨酰胺）
2/9
243
谷氨酰胺
基因突变影响与色素形成有关酶的合成，导致叶片变黄
(3)由C突变为C1产生了一个限制酶酶切位点。从突变型1叶片细胞中获取控制叶片颜色的基因片段，用限制酶处理后进行电泳（电泳条带表示特定长度的DNA片段），其结果为图中___（填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。
(4)突变型2叶片为黄色，由基因C的另一突变基因C2所致。用突变型2与突变型1杂交，子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。能否确定C2是显性突变还是隐性突变 ______（填“能”或“否”），用文字说明理由_____________________________________。
Ⅲ
能
若C2是隐性突变，则突变型2为纯合子，则子代CC2表现为绿色，C1C2表现为黄色，子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。若突变型2为显性突变，突变型2（C2C）与突变型1（CC1）杂交，子代表型及比例应为黄∶绿=3∶1，与题意不符
思
维
导
学

展开更多......

收起↑