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2019-2020年高考生物總復習 第21講 染色體變異學案 【使用說明與學法指導】 ⑴認真閱讀必修二課本85~89頁，完成知識目標要求，將預習中遇到的疑難點問題標識出來以備課堂上小組討論和突破。 ⑵本節(jié)的重點是知道染色體變異的類型、學會分析染色體數(shù)目變異在生產中的應用。難點是對染色體組、單倍體等概念的理解。 【學習目標】 ⑴知識目標：理清染色體結構變異和數(shù)目變異的多種類型；理解染色體組、多倍體、單倍體的概念。 ⑵能力目標：掌握低溫誘導染色體加倍實驗的原理和方法步驟； ⑶情感態(tài)度價值觀目標：體驗染色體變異在生產實踐中應用的成果。 預習案 【知識梳理】 一、染色體結構的變異的類型： 1.[連一連] 2.思考：染色體結構變異對生物體的影響有哪些？ 基因突變與染色體結構變異有哪些區(qū)別？列舉兩條以上。 二、染色體數(shù)目的變異 1． 染色體組的概念：（寫出關鍵詞） (判一判)(1)一個染色體組內沒有同源染色體，但卻含有控制生長發(fā)育的全部遺傳信( ) (2)染色體組中一定沒有等位基因 (　　) (3)染色體組中染色體數(shù)就是體細胞染色體數(shù)的一半 (　 ) 2． 判斷單倍體、二倍體和多倍體 (1)單倍體： (2)二倍體： (3)多倍體： 3． 特點 (1)單倍體： (2)多倍體： 4． 人工誘導法 (1)單倍體： (2)多倍體： 【預習自測】判斷 1．細菌的變異類型有基因突變、基因重組和染色體變異 (　 　) 2．單倍體一定不存在同源染色體 (　 　) 3．人工誘導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 (　 　) 4．體細胞中含有兩個染色體組的個體叫二倍體 (　 　) 【網絡構建】 探究案 【探究點一】分析染色體結構的變異 1． 區(qū)分易位與交叉互換 染色體易位 交叉互換 圖解 區(qū) 別 染色體角度 發(fā)生于 染色體之間 發(fā)生于 之間 變異類型 屬于 屬于 顯微鏡下是否觀察到 染色體 基因順序變化 a 154－326789 b 123－4789 c 1654－32789 d 123－45676789 【跟蹤練習】1、果蠅的一條染色體上，正?；虻呐帕许樞驗?23－456789(數(shù)字代表基因，“－”代表著絲點)，下表表示了該正常染色體發(fā)生變異后基因順序變化的四種情況。有關敘述錯誤的是 (　　) A.a是由染色體某一片段位置顛倒引起的 B．b是由染色體某一片段缺失引起的 C．c是由染色體的著絲點改變引起的 D．d是由染色體增加了某一片段引起的 2、如圖①②③④分別表示不同的變異類型，其中圖③中的基因2由基因1變異而來。下列有關說法正確的是 (　　) A．圖①②都表示易位，發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時期 B．圖③中的變異屬于染色體結構變異中的缺失 C．圖④中的變異屬于染色體結構變異中的缺失或重復 D．圖中4種變異能夠遺傳的是①③ 【探究點二】分析染色體數(shù)目變異 1.染色體組數(shù)量的判斷方法 （1）據染色體形態(tài)判斷 （2）據基因型判斷 （3）據染色體數(shù)/形態(tài)數(shù)的比值判斷 果蠅的細胞中有4種形態(tài)的8條染色體，問果蠅具有幾個染色體組？ 思考：(1)從染色體來源看，一個染色體組中 （含或不含）同源染色體。 (2)從形態(tài)、大小和功能看，一個染色體組中所含的染色體 。 2． 單倍體、二倍體和多倍體的命名 (1)如果生物體由受精卵(或合子)發(fā)育而成，其體細胞中含有幾個染色體組，該生物就稱為幾倍體。 (2)如果生物體是由生殖細胞——卵細胞或花粉直接發(fā)育而成，則無論體細胞中含有幾個染色體組，都稱為 。 3． 完善多倍體和單倍體育種 (1)培育三倍體無子西瓜——多倍體育種 ①原理： 。 ②過程 注意：多倍體育種的操作對象是 。 (2)培育抗病高產植株——單倍體育種 ①原理： ②實例：用高桿抗病AABB、矮桿易感病植株aabb選育矮桿抗病aaBB植株，請試以遺傳圖解的方式寫出此過程： 【跟蹤練習】3、如圖是四種生物的體細胞示意圖，A、B中的字母代表細胞中染色體上的基因，C、D代表細胞中染色體情況，那么最可能屬于多倍體的細胞是 (　　) 4、從下圖a～h所示的細胞圖中，說明它們各含有幾個染色體組。正確答案為(　　) A．細胞中含有一個染色體組的是h圖 B．細胞中含有二個染色體組的是e、g圖 C．細胞中含有三個染色體組的是a、b圖 D．細胞中含有四個染色體組的是c、f圖 【探究點三】實驗十二　低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化 1.實驗原理：低溫抑制 形成，以致影響染色體被拉向兩極的過程，使細胞 （能或不能）分裂成兩個子細胞，于是細胞內染色體數(shù)目改變。 *此過程中著絲點是否分裂？ 2.步驟：①水培根尖， ℃誘導； ②用 液固定細胞形態(tài)，再用 沖洗2次； ③制作裝片四步： ④觀察：視野中有 （2個、3個、4個）染色體組的細胞。 【跟蹤練習】5.下列關于低溫誘導染色體加倍實驗的敘述，正確的是 (　　) A．原理：低溫抑制染色體著絲點分裂，使子染色體不能分別移向兩極 B．解離：鹽酸酒精混合液和卡諾氏液都可以使洋蔥根尖解離 C．染色：改良苯酚品紅溶液和醋酸洋紅溶液都可以使染色體著色 D．觀察：顯微鏡下可以看到大多數(shù)細胞的染色體數(shù)目發(fā)生改變 6． 下列有關“低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化”實驗的敘述中，正確的是 (　　) A．洋蔥的不定根在冰箱的低溫室內誘導36 h，可抑制細胞分裂中染色體的著絲點分裂 B．改良苯酚品紅染液的作用是固定和染色 C．體積分數(shù)為95%的酒精可用于洗滌細胞固定過程中使用的卡諾氏液和解離細胞 D．經過解離、漂洗、染色和制片，在顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)所有細胞內的染色體數(shù)目都加倍 歸納記憶：低溫誘導植物染色體數(shù)目變化的實驗中的試劑及其作用 試劑 使用方法 作用 卡諾氏液 將根尖放入卡諾氏液中浸泡0.5～1 h 固定細胞形態(tài) 體積分數(shù)為 95%的酒精 沖洗用卡諾氏液處理的根尖 洗去卡諾氏液 與質量分數(shù)為15%的鹽酸等體積混合，浸泡經固定的根尖 解離根尖細胞，使細胞之間的聯(lián)系變得疏松 質量分數(shù)為15%的鹽酸 與體積分數(shù)為95%的酒精等體積混合，作為解離液 解離根尖細胞 蒸餾水 浸泡解離后的根尖約10 min 漂洗根尖，去掉解離液 改良苯酚品紅染液 把漂洗干凈的根尖放進盛有改良苯酚品紅染液的玻璃皿中染色3～5 min 使染色體著色 【當堂檢測】 1． 如圖表示某生物細胞中兩條染色體及其上面的部分基因。下列選項的結果 中，不是由染色體變異引起的是 2. 普通果蠅的第3號染色體上的三個基因按猩紅眼－桃色眼－三解翅脈的順序排列(St－P－DI)；同時，這三個基因在另一種果蠅中的順序是St－DI－P，我們把這種染色體結構變異方式稱為倒位。僅這一倒位的差異便構成了兩個物種之間的差別。據此判斷下列說法正確的是 (　　) A．倒位和同源染色體之間的交叉互換一樣，屬于基因重組 B．倒位后的染色體與其同源染色體完全不能發(fā)生聯(lián)會 C．自然情況下，這兩種果蠅之間不能產生可育后代 D．由于倒位沒有改變基因的種類，所以發(fā)生倒位的果蠅的性狀不變 3． (xx江蘇卷，14)某植株的一條染色體發(fā)生缺失突變，獲得該缺失染色體的花粉不育，缺失染色體上具有紅色顯性基因B，正常染色體上具有白色隱性基因b(如圖)。若以該植株為父本，測交后代中部分表現(xiàn)為紅色性狀。下列解釋最合理的是 (　　) A．減數(shù)分裂時染色單體1或2上的基因b突變?yōu)锽 B．減數(shù)第二次分裂時姐妹染色單體3與4自由分離 C．減數(shù)第二次分裂時非姐妹染色單體之間自由組合 D．減數(shù)第一次分裂時非姐妹染色單體之間交叉互換 4．圖1顯示出某物種的三條染色體及其上排列著的基因(如圖中字母所示)。試判斷圖2中列出的(1)、(2)、(3)、(4)中的變化依次屬于下列變異中的 (　　) 　 ①染色體結構變異　②染色體數(shù)目變異?、刍蛑亟M　④基因突變 A．①①④③ B．①③④① C．④②④① D．②③①① 5．下列相關敘述正確的是 (　　) A．馬和驢雜交的后代騾高度不育，是單倍體 B．對六倍體普通小麥的花藥進行離體培養(yǎng)，長成的植株中的細胞中含三個染色體組，是三倍體 C．單倍體幼苗經秋水仙素處理后得到的植株不一定是純合的二倍體 D．二倍體番茄和二倍體馬鈴薯的體細胞融合后形成的雜種植株含兩個染色體組 6．下列有關“低溫誘導洋蔥染色體數(shù)目的變化”實驗的敘述，正確的是 (　　) A．低溫會抑制分裂時紡錘體的形成 B．改良苯酚品紅染液的作用是固定和染色 C．固定和解離后的漂洗液都是體積分數(shù)為95%的酒精 D．在高倍顯微鏡下可以觀察到細胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的過程 7．家蠶是二倍體生物，含56條染色體，ZZ為雄性，ZW為雌性。幼蠶體色中的有斑紋和無斑紋性狀分別由Ⅱ號染色體上的A和a基因控制。雄蠶由于吐絲多、絲的質量好，更受蠶農青睞，但在幼蠶階段，雌雄不易區(qū)分。于是，科學家采用如圖所示的方法培育出了“限性斑紋雌蠶”來解決這個問題。請回答： (1)家蠶的一個染色體組含有________條染色體。 (2)圖中變異家蠶的“變異類型”屬于染色體變異中的____________。由變異家蠶培育出限性斑紋雌蠶所采用的育種方法是____________。圖中的限性斑紋雌蠶的基因型為________。 (3)在生產中，可利用限性斑紋雌蠶和無斑紋雄蠶培育出可根據體色辨別幼蠶性別的后代。請用遺傳圖解和適當?shù)奈淖置枋鲞x育雄蠶的過程。 8. 果蠅的X染色體和Y染色體是一對同源染色體，但其形態(tài)、大小卻不完全相 同。如圖為果蠅X、Y染色體同源和非同源區(qū)段的比較圖解，其中A與C為 同源區(qū)段。請回答下列有關問題： (1)已知在果蠅的X染色體上有一對基因H、h，分別控制的性狀是腿部有斑紋和腿部無斑紋?，F(xiàn)有純種果蠅若干，請通過一次雜交實驗，確定H、h基因在X染色體上的位置是A區(qū)段還是B區(qū)段。 實驗步驟： ①選用純種果蠅作為親本，雌性親本表現(xiàn)型為__________，雄性親本表現(xiàn)型為__________。 ②用親本果蠅進行雜交。 ③觀察子代果蠅的性狀并統(tǒng)計記錄結果。 結果分析：若子代雄果蠅表現(xiàn)為____________，則此對基因位于A區(qū)段；若子代雄果蠅表現(xiàn)為____________，則此對基因位于B區(qū)段。 (2)一野生型雄果蠅與一個白眼(隱性)基因純合的雌果蠅雜交，子代中發(fā)現(xiàn)有一只雌果蠅具有白眼表現(xiàn)型，你如何利用上述果蠅判定這一結果是由一個點突變造成的，還是由缺失突變造成的。(提示：①白眼基因位于B區(qū)段，②缺失純合或異配性別的伴性基因缺失致死) 雜交方法：______________________________________________________。 結果和結論：①___________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ②________________ __________________ __________________。 7.答案　(1)28　(2)結構變異　雜交育種　aaZWA (3)如圖 文字說明：后代中有斑紋的均為雌蠶，應淘汰；無斑紋的為雄蠶，應保留。 8．答案　(1)實驗步驟：①腿部無斑紋　腿部有斑紋　結果分析：腿部有斑紋　腿部無斑紋 (2)雜交方法：讓子代的白眼雌果蠅與野生型父本回交　結果和結論：①若回交后代雌雄比例為1∶1，則由一個點突變造成?、谌艋亟缓蟠菩郾壤秊?∶1，則由缺失突變造成 解析　(1)選擇雌性親本表現(xiàn)型為腿部無斑紋、雄性親本表現(xiàn)型為腿部有斑紋進行雜交，若子代雄果蠅表現(xiàn)為腿部有斑紋，則此對基因位于A區(qū)段；若子代雄果蠅表現(xiàn)為腿部無斑紋，則此對基因位于B區(qū)段。 (2)如果子代的白眼雌果蠅是由一個點突變造成的，其與野生型父本回交后，后代的雌雄比例為1∶1。如果子代的白眼雌果蠅是由缺失突變造成的，其與野生型父本回交后，后代雌果蠅都會得到父本正常的X染色體，不會出現(xiàn)缺失致死現(xiàn)象，后代雄果蠅中有一半含發(fā)生缺失突變的X染色體，表現(xiàn)缺失致死現(xiàn)象，最終導致雌雄比例為2∶1。