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2019-2020年高三生物總復習 第25講 染色體變異教案 【考綱要求】 生物的變異 考綱要求 (1)基因重組及其意義 (2)基因突變的特征和原因 (3)染色體結構變異和數目變異 Ⅱ Ⅱ I 【考點分析】 知識點 試卷類型 分值 題型 (3)染色體結構變異和數目變異 xx 廣東 2 選擇題 xx 北京 18 非選擇題 xx 上海 2 選擇題 xx 江蘇 2 選擇題 xx 江蘇 7 非選擇題 【考點預測】 本考點在高考中考察的情況比較少，主要是對染色體的認識，在考察的時候主要是考察染色體變異的類型，主要是以選擇題的形式出現。 【知識梳理】 一、染色體數目變異 1、整倍性 2、非整倍性 二、染色體組概念 三、應用 四、染色體形態(tài)結構及變異 1、染色體形態(tài) 2、變異 五、結構變異對性狀的影響 六、在育種上的應用 【重點解析】 染色體變異 一、染色體數目變異 類型 公式 染色體組 整倍數染色體變異 單倍體 n (ABCD) 二倍體 2n (ABCD)(ABCD) 三倍體 3n (ABCD)(ABCD)(ABCD) 同源四倍體 4n (ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD) 異源多倍體 4n (ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD) 非整倍數染色體變異 單體 2n-1 (ABCD)(ABC) 三體 2n+1 (ABCD)(ABCD)(A) 四體 2n+2 (ABCD)(ABCD)(AA) 二、染色體結構變異 （一）染色體結構變異指染色體結構發(fā)生不正常的變化，主要有四種：缺失、重復、倒位和易位。 1．缺失 指一個正常染色體失去了片段。包括中間缺失和頂部缺失。 2．重復 指一個正常染色體增加了本身相同的某區(qū)段，包括順接重復和反接重復。重復太大，也會影響個體的生活力，甚至引起個體死亡。 3．倒位 指一個染色體上某區(qū)段正常排列順序發(fā)生了180。的顛倒，造成染色體內的重新排列，包括臂內倒位和臂間倒位。倒位純合體不影響個體的生活力，只是改變了染色體上的相 鄰基因位置。染色體上的區(qū)段可能一次又一次發(fā)生倒位，且通過自交出現不同的倒位純合體，致使它們與其原來的物種不能交配，形成生殖隔離，結果產生新族群或變種。 4．易位 指兩條非同源染色體間某區(qū)段的轉移，造成染色體間基因的重新排列。 （二）結構變異對性狀的影響 名稱 圖解 現象 缺失 染色體上的某一區(qū)段及其所帶有的基因一起丟失，從而引起變異的現象。 重復 染色體上增加了相同的某個區(qū)段而引起變異的現象。 　倒位 染色體發(fā)生兩個斷裂以后，某一區(qū)段連同它帶有的基因順序發(fā)生180度的倒轉又重新接合并引起變異的現象 易位 非同源染色體間相互交換染色體片段 以上的各種結構的改變，都會使排列在染色體上的基因的數目和排列順序，甚至基因的結構發(fā)生改變，從而導致性狀的變異，其中大多數的變異是對生物體不利的，有的甚至是致死的。 貓叫綜合征：五號染色體缺失 果蠅的榜眼現象：X染色體重復 例1.下列變異中，不屬于染色體結構變異的是( ) A.染色體缺失某一片斷 B.染色體增加了某一片斷 C.染色體中DNA的一個堿基發(fā)生了改變 D.染色體某一片斷位置顛倒了1800 解析：考察的是染色結構變異，染色體結構變異有四種種形式，缺失、重復、倒位、易位，染色體中的DNA的一個堿基發(fā)生改變時基因突變，不是染色體結構變異。 答案:C 例2.是正常的兩條同源染色體，則下圖所示是指染色體結構的( ) A.倒位 B.缺失 C.易位 D.重復 解析：考察的是染色體變異過程中的圖像識別，在識別過程中是這樣的形式 1．染色體中某一片段的缺失（上圖1）； 2．染色體中增加了某一片段（上圖2）； 3．染色體某一片段的位置顛倒了180。（上圖3）； 4．染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上（上圖4） 圖示的是染色體的缺失 答案:B 例3.貓叫綜合征是人第 號染色體 引起的遺傳病。 解析：考察的是染色體數目變異，對于數目變異分為整倍性的改變和非整倍行的改變，貓叫綜合征是染色體數目較少所致。 答案:5 部分缺失 【實戰(zhàn)訓練】 （09江蘇卷）1．在細胞分裂過程中出現了甲、乙2種變異，甲圖中英文字母表示染色體片段。下列有關敘述正確的是 ①甲圖中發(fā)生了染色體結構變異，增加了生物變異的多樣性 ②乙圖中出現的這種變異屬于染色體變異 ③甲、乙兩圖中的變化只會出現在有絲分裂中 ④甲、乙兩圖中的變異類型都可以用顯微鏡觀察檢驗 A.①③③ B．②③④ C．①②④ D．①③④ 答案：C 解析：本題考查的是染色體變異。甲圖中發(fā)生的是染色體變異，屬于染色體中某一片段位置顛倒，屬于結構的變異；乙圖中屬于在著絲點分裂時，兩條姐妹染色單體移向了同一級，使子細胞中染色體多了一條，也屬于染色體變異。染色體可以用顯微鏡中觀察到，因此選C。而C選項中乙圖只會出現在有絲分裂中，甲圖可是減數分裂也可是有絲分裂。 （09上海卷）2.右圖中①和②表示發(fā)生在常染色體上的變異。①和②所表示的變異類型分別屬于 A. 重組和易位 B. 易位和易位 C. 易位和重組 D. 重組和重組 答案：A 解析：由染色體圖像可判斷①中兩條為同源染色體②中兩條為非同源染色體，①是同源染色體的非姐妹染色單體間交換部分染色體片段屬于重組，②是在非同源染色體之間交換部分染色體屬于易位。 （09江蘇卷）3．（7分）甲磺酸乙酯（EMS）能使鳥嘌呤（G）的N位置上帶有乙基而成為7-乙基鳥嘌呤，這種鳥嘌呤不與胞嘧啶（C）配對而與胸腺嘧啶（T）配對，從而使DNA序列中G—C對轉換成A—T對。育種專家為獲得更多的變異水稻親本類型，常先將水稻種子用EMS溶液浸泡，再在大田種植，通?？色@得株高、穗形、葉色等性狀變異的多種植株。請回答下列問題。 （1）經過處理后發(fā)現一株某種性狀變異的水稻，其自交后代中出現兩種表現型，說明這種變異為 突變。 （2）用EMS浸泡種子是為了提高 ，某一性狀出現多種變異類型，說明變異具有 。 （3）EMS誘導水稻細胞的DNA發(fā)生變化，而染色體的 不變。 （4）經EMS誘變處理后表現型優(yōu)良的水稻植株也可能攜帶有害基因，為了確定是否攜帶有害基因，除基因工程方法外，可采用的方法有 、 。 （5）誘變選育出的變異水稻植株還可通過PCR方法進行檢測，通常該植株根、莖和葉都可作為檢測材料，這是因為 。 答案： （1）顯性 （2）基因突變頻率 不定向性 （3）結構和數目 （4）自交 花藥離體培養(yǎng)形成單倍體、秋水仙素誘導加倍形成二倍體 （5）該水稻植株體細胞基因型相同 解析：本題考查基因突變相關知識。（1）自交后代出現性狀分離的親本性狀為顯性；（2）水稻種子用EMS溶液浸泡后，再在大田種植，通常可獲得株高、穗形、葉色等性狀變異的多種植株，所以EMS浸泡種子的作用是提高基因突變頻率，變異類型多種說明變異具有不定向性；（3）EMS誘導水稻細胞的DNA發(fā)生變化，但是不影響而染色體的結構和數目。（4）表現優(yōu)良的植株可能含有隱性突變基因，為確定該基因是否有害要先讓其表達出來，所以可用自交的方法，也可以用單倍體育種的方法來讓隱性基因表達出來。即花藥離體培養(yǎng)形成單倍體、秋水仙素誘導加倍形成二倍體；（5）用EMS溶液浸泡水稻種子所以長成的突變植株的所有體細胞中都含相同的基因。 【名師點撥】 1．同源多倍體 同一物種經過染色體加倍形成的多倍體，稱為同源多倍體。同源多倍體在植物界是比較常見的。由于大多數植物是雌雄同株的，兩性配子有可能同時發(fā)生減數分裂異常，結果使配子中染色體數目不減半，然后通過自交形成多倍體。同源多倍體中最常見的是同源四倍體和同源三倍體。 同源四倍體是正常二倍體通過染色體加倍形成的。例如，馬鈴薯就是一個天然的同源四倍體；人為地用化學藥劑秋水仙素等處理發(fā)芽的水稻種子，可以獲得人工同源四倍體水稻；大麥、煙草、油菜等用化學藥劑處理，也可以獲得同源四倍體。同源四倍體與二倍體相比，大多表現出細胞體積的增大，有時出現某些器官的巨型化。 在自然條件下，同源三倍體的出現，大多是因減數分裂不正常，由未經減數分裂的配子與正常的配子結合而形成的。香蕉是天然的三倍體植物，它一般只有果實，種子退化，以營養(yǎng)體進行無性繁殖。采用人工手段使同種植物的四倍體與正常二倍體雜交，也可以獲得同源三倍體植物。在減數分裂過程中，三倍體植物由于染色體配對發(fā)生紊亂，通常很難正常分裂并形成有功能的配子。三倍體的西瓜、香蕉和葡萄與相應的二倍體品種相比，不僅果實大、品質好，而且無子、便于食用。在農業(yè)生產中，人們常用人工誘導的方法培育三倍體優(yōu)良品種，如無子西瓜。 2．異源多倍體 異源多倍體是指不同物種雜交產生的雜種后代經過染色體加倍形成的多倍體。常見的多倍體植物大多數屬于異源多倍體，例如，小麥、燕麥、棉花、煙草、蘋果、梨、櫻桃、菊、水仙、郁金香等。 異源多倍體可以通過人工的方法進行培育。例如，蘿卜和甘藍是十字花科中不同屬的植物，它們的染色體都是18條(2n一18)，但是二者的染色體間沒有對應關系。如果將兩者雜交，雖然能夠得到雜種，但由于蘿卜和甘藍的染色體之間不能配對，雜種不能產生有功能的配子，因而雜種高度不育。不過，如果用雜種染色體數目尚未減半的配子受精，或者用秋水仙素處理，人工誘導雜種的染色體加倍，就可以得到異源四倍體。這種異源四倍體分別含有兩個物種的兩套染色體，因而又稱為雙二倍體。從外觀上分類，這種雙二倍體既不是蘿卜也不是甘藍，它是一個新種，叫做蘿卜甘藍。很可惜，蘿卜甘藍的根像甘藍根，葉像蘿卜葉，沒有經濟價值。不過，上述方法為我們提供了通過種問或屬間雜交在短期內(只需兩代)創(chuàng)造新種的方法。通過這種方法，人們已經培育出越來越多的異源多倍體新種。