资源简介

(共24张PPT)
第2节 染色体变异
第2课时 低温诱导植物细胞染色体数目的变化和染色体结构变异
你知道果蝇的棒状眼是怎么形成的吗？
3.3.5 举例说明染色体结构和数目的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡。
1.说出低温诱导植物染色体数目变化的原理。(科学思维、科学探究）2.简述染色体结构变异的类型及特点。（科学思维）　　
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
进
走
课
堂
一、低温诱导植物细胞染色体数目的变化
1.实验原理
用低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向细胞两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞。于是，植物细胞的染色体数目发生变化。
2.实验步骤
（1）根尖培养——冰箱4℃冷藏放置一周，然后置于盛满清水的广口瓶上，在25℃下培养生根。
（2）低温诱导——不定根长至1cm时，放入4 ℃低温下诱导48 72h。
（3）材料固定——剪取根尖约0.5 1cm，放入卡诺氏液中浸泡0.5
1h，固定细胞形态，然后用体积分数为 95 %的酒精冲洗2次。
（4）制作装片——解离 漂洗 染色 制片
（5）观 察——先用低倍镜观察，找到变异细胞，再换用高倍镜观察。
【例1】下列是低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验相关说法，正确的是（ ）
A.低温诱导时，温度越低效果越好
B.用显微镜观察时，会发现所有细胞中的染色体均已加倍
C.本实验可以看到一个细胞完整的染色体数目加倍的过程
D.低温处理和用秋水仙素处理材料，原理是相同的
D
【解析】选D。低温诱导时，不是温度越低效果越好，A错误；用显微镜观察时，会发现部分细胞中的染色体已加倍，B错误；低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验所观察的材料，已经被杀死，不可能看到一个细胞完整的有丝分裂过程，也不是所有的细胞都进行分裂，C错误，低温处理和用秋水仙素处理材料，原理是相同的，都是抑制纺锤体的形成，D正确。
染色体的某一片段缺失
缺　失
例如：猫叫综合征
基因数目减少
结果：
人的第5号染色体部分缺失
症状：
患儿哭声轻,音调高,像猫叫
病因：
（1）缺失
二、染色体结构的变异
染色体增加了某一片段
例如 : 果蝇的棒状眼
基因数目增加
结果 ：
正常眼
棒状眼
（2）重复
重复
染色体的某一片段颠倒了180°
基因排列顺序变化
结果 ：
颠 倒
断 裂
连 接
（3）倒位
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
移　接
（4）易位
基因排列顺序变化
结果 ：
互换
易位发生在非同源染色体之间，属于染色体变异，是细胞水平，光学显微镜下可见。
互换发生在同源染色体之间，属于基因重组，是分子水平，光学显微镜下不可见。
思考：染色体结构变异的易位与减数分裂Ⅰ前期的互换是一回事吗？
针对特定的生物学现象进行观察、提问，体现了科学探究的核心素养。
三种变异的实质解读：若把基因视为染色体上的一个位“点”，染色体视为点所在的“线段”，则：
基因突变——“点”的变化(点的质变，但数目不变)；
基因重组——“点”的结合或交换(点的质与量均不变)；
染色体变异——“线段”发生结构或数目的变化；
染色体结构变异——线段的部分片段增添、缺失、倒位、易位(点的质不变、数目和位置可能变化)；
染色体数目变异——个别线段增添、缺失或线段成倍增减(点的质不变、数目变化)。
基于生物学事实和证据运用归纳与概括，体现了科学思维的核心素养。
思考：结合前面所学，如何区分基因突变、基因重组和染色体结构变异？
Q1：染色体结构变异对生物体都是有害的吗？
Q2：染色体变异与基因突变相比，哪一种变异引起的性状变化较大一些？为什么？
每条染色体上含有许多个基因，染色体变异会引起多个基因的变化，所以引起的性状变化较大一些。
大多数染色体结构变异对生物体有害，有的甚至会导致生物体死亡。
思考讨论
针对特定的生物学现象，进行观察、提
问。体现了科学探究的核心素养。
【例2】（2022·湖南选择考）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（ ）
C
【解析】选C。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，两对等位基因为连锁关系，正常情况下，测交结果只能出现两种表型。但题干中某个体测交后代表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，类似于基因自由组合定律的结果，由此推测该个体可产生四种数量相等的配子，且控制两对性状的基因遵循自由组合定律。由此可知两对等位基因被易位到两条非同源染色体上，ABD错误，C正确。
【例3】下图表示某生物细胞中两条染色体及其上的部分基因,下列选项的结果中,不属于染色体变异引起的是(　　)
C
【解析】选C。A中缺失了b和C两个基因,属于缺失，A错误；B中染色体上多出了两个基因b和C,是易位，B错误；C中b基因变成了B基因,属于基因突变，C正确；D中染色体上的基因位置发生了颠倒,属于倒位，D错误。
;;； 。
染色体变异
实验
类型
缺失
重复
易位
倒位
染色体
数目变异
染色体
结构变异
类 型
多倍体
二倍体
秋水仙素或低温
实例
1.在细胞分裂的过程中发生了如图所示的两种变异类型,下列有关说法正确的是(　　)
A.图1变异发生在减数分裂的四分体时期
B.图2变异只能发生在有丝分裂过程中
C.两种变异都涉及DNA链的断开和重接
D.两种变异都可以在光学显微镜下观察到
D
【解析】选D。图1是易位，在有丝分裂、减数分裂的各时期都可能发生，A错误；图2属于染色体数目的变异,有丝分裂和减数分裂过程中都可能发生，B错误；图1的变异涉及DNA链的断开和重接，C错误；染色体结构或数目的变异在光学显微镜下都可以观察到，D正确。
2．图为果蝇体内某个细胞的染色体示意图，下列相关叙述正确的是(　　)
A.图中的染色体1、2、5、7可组成一个染色体组
B.在细胞分裂过程中等位基因D、d不一定发生分离
C.图中7和8表示性染色体，其上的基因都可以控制性别
D.该细胞中1个染色体组含有5条染色体
B
【解析】选B。染色体1和2为同源染色体，染色体组中的染色体为非同源染色体，A错误；在有丝分裂过程中等位基因D、d不发生分离，B正确；图中染色体7和8为性染色体，其上的部分基因可控制性别，C错误；该细胞中含有2个染色体组，每个染色体组含有4条染色体，D错误。
3.基因型为AaBbDd的二倍体生物，其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化如图。叙述正确的是(　　)
A.三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中
B.该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子
C.B(b)与D(d)间发生重组，遵循基因自由组合定律
D.非姐妹染色单体发生互换导致了染色体结构变异
B
【解析】选B。等位基因(A、a,D、d)的分离发生在减数分裂Ⅰ后期，此时细胞为初级精母细胞，等位基因(B、b)的分离发生在减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅱ后期，细胞分别为初级精母细胞、次级精母细胞，A错误；该细胞发生了互换，可以产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子，B正确；由于B(b)与D(d)位于同一对同源染色体上，不能自由组合，不遵循基因自由组合定律，C错误；同源染色体的非姐妹染色单体间发生互换属于基因重组，不属于染色体结构变异，D错误。
4.(2025·胶州高一检测)生物体染色体上的等位基因部位可
以进行配对联会，非等位基因部位不能配对。某二倍体生物
细胞中染色体分别出现图①至④系列状况，下列说法正确的
是(　　)
A.①②均可以表示基因突变和染色体变异，③④只能表示染
色体变异
B.③为染色体片段的增加，④为个别染色体的增加
C.③④变化均可能导致细胞中基因数量的增加
D.③所示变异类型只能在联会时发生，①②④则各阶段都可发生
C
【解析】选C。由图可知，图①dF基因变为KL基因，非同源染色体之间发生了互换，属于染色体结构变异(易位)，A错误；③中上面一条染色体多出一段或下面1条染色体少了一段，属于染色体结构变异(重复或缺失)；④多了一条染色体，属于个别染色体的增加，B错误；③(可能表示重复)和④(个别染色体数目增加)的变化均可能导致细胞中基因数量的增加，C正确；图示变化均为染色体变异，①②各阶段都可发生，④发生于细胞分裂过程中，D错误。
5.（2025·海南高一检测）如图显示了染色体及其部分基因，分析：
(1)①过程发生的变异类型为__________。
(2)②过程发生的变异类型为____________，该变异导致染色体上基因的______________改变。
(3)③过程发生的变异类型为____________。
(4)④过程发生的变异类型为_______，该变异一般发生在两条____________之间。
【解析】(1)据图分析，①过程中染色体R基因缺失，所以变异类型属于染色体结构变异中的缺失。(2)据图分析，h基因和F基因位置颠倒，②过程发生的变异类型属于染色体结构变异中的倒位，该变异导致染色体上基因的排列顺序改变。(3)据图分析，③过程中基因h突变为H，产生了新基因，所以发生的变异类型为基因突变。(4)易位是指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上，据图分析，④过程发生的变异类型为染色体结构变异中的易位，该变异一般发生在两条非同源染色体之间。
缺失
倒位
排列顺序
基因突变
易位
非同源染色体
不要因为命运的怪诞而俯首听命于它，因为命运只有一半在
上帝的手里，另一半则
掌握在你手里。

展开更多......

收起↑