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第2節(jié)染色體變異 第五章基因突變及其他變異 第五章基因突變及其他變異 一 基因突變與染色體變異的區(qū)別 閱讀教材P85 某一位點上 基因 結(jié)構(gòu)或數(shù)目 分子 二 染色體結(jié)構(gòu)的變異 閱讀教材P85 P86 1 類型 缺失 染色體中某一片段 引起變異 重復(fù) 染色體中某一片段 引起變異 倒位 染色體中某一片段位置顛倒引起變異 易位 染色體的某一片段移接到另一條 上引起變異 缺失 增加 非同源染色體 2 對生物性狀的影響染色體上基因的 發(fā)生改變 而導(dǎo)致性狀的變異 大多數(shù)對生物體是不利的 有的甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡 點撥 基因突變?nèi)笔У氖菈A基對 缺失后基因數(shù)量不變 染色體結(jié)構(gòu)變異缺失的是染色體片段 缺失后基因數(shù)量發(fā)生改變 染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位是發(fā)生在非同源染色體之間的片段移接 而交叉互換則發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間 數(shù)目或排列順序 三 染色體數(shù)目的變異 閱讀教材P86 P88 1 染色體數(shù)目的變異 染色體組 2 染色體組 1 概念 范圍 細(xì)胞中一組 在形態(tài)和功能上各不相同 功能 相互協(xié)調(diào) 共同控制生物的 2 圖示分析如圖中的雄果蠅體細(xì)胞染色體中 或 Y就代表一個染色體組 與其 中的染色體組成相同 非同源染色體 和變異 生長 發(fā)育 遺傳 X 精子 3 個體的倍性 1 二倍體的概念 發(fā)育起點 染色體組數(shù) 兩個 實例 幾乎全部 和過半數(shù)的高等植物 2 多倍體 受精卵 動物 莖稈 增加 秋水仙素 紡錘體 加倍 體細(xì)胞 配子 高度不育 單倍體植株 1 連線 染色體結(jié)構(gòu)變異類型 2 判斷 1 貓叫綜合征是人的第5號染色體數(shù)目減少引起的遺傳病 分析 貓叫綜合征是人的第5號染色體部分缺失引起的遺傳病 2 基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失是一樣的 都是堿基對的缺失 分析 基因突變中的缺失是指堿基對的缺失 而染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失是指染色體中某一片段的缺失 會引起基因數(shù)目的變化 3 染色體結(jié)構(gòu)變異不改變?nèi)旧w上的基因的數(shù)目或排列順序 可在顯微鏡下觀察到 分析 染色體結(jié)構(gòu)變異可改變?nèi)旧w上基因的數(shù)目 也可改變基因的排列順序 4 含有三個染色體組的個體就是三倍體 分析 由受精卵發(fā)育而來的 體細(xì)胞中含有三個染色體組的個體才是三倍體 若是由配子發(fā)育而來的個體則稱為單倍體 5 秋水仙素或低溫能抑制紡錘體的形成 從而導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍 6 單倍體的體細(xì)胞中不存在同源染色體 分析 二倍體植物經(jīng)秋水仙素處理后成為四倍體 其單倍體中則含有同源染色體 主題一染色體結(jié)構(gòu)變異1 基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異的區(qū)別下圖 B為DNA分子上的一個基因 而其上為B基因一段的放大部分 結(jié)合圖示分析基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異區(qū)別 缺失 增添 重復(fù) 倒位 易位 堿基對 基因 堿基 基因 2 結(jié)合下圖探究基因重組和染色體結(jié)構(gòu)變異的區(qū)別 1 如圖 中所示染色體片段的交換是發(fā)生在 染色體的非姐妹染色單體之間 屬于 2 圖 所示的染色體片段的交換是發(fā)生在 染色體之間的交換 屬于 同源 基因重組 非同源 染色體結(jié)構(gòu)變異 3 從鏡檢的結(jié)果看 基因突變在顯微鏡下觀察不到 而染色體結(jié)構(gòu)變異可通過顯微鏡觀察到 C 解析 過程中F與m位置相反 表示的是染色體的倒位 過程只有F 沒有m 但多出了一段原來沒有過的染色體片段 表示的是染色體的易位 C 解析 染色體結(jié)構(gòu)變異是染色體片段的變化 基因突變是DNA分子堿基對的變化 相比之下基因突變是微小變化 但對生物體的影響不一定小 如突變出致死基因 可能使生物個體死亡 主題二染色體組數(shù)及生物體倍性的判斷1 染色體組數(shù)判斷 1 結(jié)合染色體的形態(tài)判斷 細(xì)胞內(nèi)某形態(tài)染色體共有幾條 則含有幾個染色體組 如圖細(xì)胞有 個染色體組 四 2 結(jié)合基因型判斷 在細(xì)胞或生物體中 控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次 則有幾個染色體組 如圖細(xì)胞含有 個染色體組 四 3 結(jié)合染色體數(shù)目和染色體形態(tài)數(shù)判斷 染色體組的數(shù)目 染色體數(shù) 染色體形態(tài)數(shù) 如圖所示共有8條染色體 染色體形態(tài)數(shù)為4 所以染色體組數(shù)為 2 2 生物體倍性的判斷 1 結(jié)合下列有性生殖過程 完善下面比較 2 二倍體 多倍體和單倍體的比較 2個 3個或3個以上 1至多個 受精卵 受精卵 配子 小組討論 1 不含有同源染色體的一組染色體一定是一個染色體組嗎 為什么 提示 不一定 一個染色體組必須是含有本物種生長 發(fā)育 遺傳和變異的全部遺傳信息 2 單倍體都表現(xiàn)高度不育嗎 為什么 提示 不一定 單倍體一般是高度不育的 由于減數(shù)分裂時聯(lián)會紊亂 不能產(chǎn)生正常的配子 但存在特殊情況 如四倍體水稻的花藥離體培養(yǎng)得到的單倍體是可育的 1 對染色體組概念的理解 1 從本質(zhì)上看 組成一個染色體組的所有染色體 互為非同源染色體 在一個染色體組中無同源染色體的存在 2 從形式上看 一個染色體組中的所有染色體的形態(tài) 大小各不相同 可依此來判斷染色體組的數(shù)目 3 從功能上看 一個染色體組攜帶著一種生物生長發(fā)育 遺傳和變異的全部遺傳信息 4 從物種類型上看 每種生物染色體組都是固定的 B 4 下列有關(guān)水稻的敘述 錯誤的是 A 二倍體水稻含兩個染色體組B 二倍體水稻經(jīng)秋水仙素處理 可得到四倍體水稻 稻穗 米粒變大C 二倍體水稻與四倍體水稻雜交 可得到三倍體水稻 含三個染色體組D 二倍體水稻的花粉經(jīng)離體培養(yǎng) 可得到單倍體水稻 稻穗 米粒變小 D 解析 由受精卵發(fā)育而成的植株 細(xì)胞內(nèi)含幾個染色體組就是幾倍體 因此二倍體水稻細(xì)胞內(nèi)應(yīng)含兩個染色體組 二倍體水稻與四倍體水稻雜交生成的受精卵中含三個染色體組 它發(fā)育形成的植株含三個染色體組 叫三倍體 秋水仙素能抑制紡錘體的形成 使細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)加倍 二倍體水稻經(jīng)秋水仙素處理 就可得到四倍體水稻 四倍體水稻的特點是莖稈粗壯 葉片 果實和種子都比較大 糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加 二倍體水稻的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到的單倍體水稻一般是不育的 不可能產(chǎn)生稻穗 米粒 除了秋水仙素能使染色體數(shù)目加倍外 低溫也能誘導(dǎo)染色體數(shù)目的變化 1 實驗原理用低溫處理植物分生組織細(xì)胞 能夠抑制細(xì)胞分裂時 的形成 使染色體不能被拉向兩極 這樣細(xì)胞不能 染色體的數(shù)目就發(fā)生變化 主題三低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化 紡錘體 分裂成兩 個子細(xì)胞 2 實驗操作步驟 1 培養(yǎng) 將洋蔥放在清水中培養(yǎng) 待長出約 左右的不定根時 放入冰箱 4 36h 2 固定 剪取誘導(dǎo)處理的根尖約0 5 1cm 放入 中浸泡0 5 1h 固定細(xì)胞的形態(tài) 然后用體積分?jǐn)?shù)為95 的 沖洗2次 3 制作裝片 按解離 和制片4個步驟 具體操作方法與實驗 觀察植物細(xì)胞的有絲分裂 相同 1cm 誘導(dǎo)培養(yǎng) 卡諾氏液 酒精 漂洗 染色 4 觀察 先用 倍鏡觀察 找到視野中既有 倍體細(xì)胞 也有 的細(xì)胞 確認(rèn)某個細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目變化后 再用 倍鏡觀察 低 二 染色體數(shù)目發(fā)生改變 高 實驗中各種液體的作用 1 卡諾氏液 固定細(xì)胞形態(tài) 2 體積分?jǐn)?shù)為95 的酒精 沖洗附著在根尖表面的卡諾氏液 3 解離液 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15 的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95 的酒精以1 1混合 使組織中的細(xì)胞相互分離開來 4 清水 洗去解離液 防止解離過度 便于染色 5 改良苯酚品紅染液 使染色體 質(zhì) 著色 便于觀察染色體 質(zhì) 的形態(tài) 數(shù)目和行為 醋酸洋紅液或龍膽紫溶液都是堿性染料 都可使染色體著色 5 下列關(guān)于低溫誘導(dǎo)染色體加倍實驗的敘述 錯誤的是 A 實驗原理是低溫抑制紡錘體的形成 使子染色體不能移向兩極B 解離后的洋蔥根尖應(yīng)漂洗后才能進(jìn)行染色C 龍膽紫溶液可以使細(xì)胞中的染色體著色D 顯微鏡下可以看到大多數(shù)處在分裂期細(xì)胞中的染色體數(shù)目發(fā)生改變 D 解析 低溫處理植物的分生組織細(xì)胞 抑制紡錘體的形成 使染色體數(shù)目加倍 解離后洋蔥根尖經(jīng)過漂洗可去掉鹽酸 有利于染色體著色 洋蔥根尖裝片中的細(xì)胞大部分處于有絲分裂間期 因此在顯微鏡下能觀察到染色體數(shù)目發(fā)生改變的只是少數(shù)細(xì)胞 6 下列關(guān)于低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化實驗的敘述 不正確的是 A 用低溫處理植物分生組織細(xì)胞 能抑制紡錘體的形成B 洋蔥根尖長出約1cm時 剪下 置于4 冰箱中 誘導(dǎo)36hC 卡諾氏液浸泡根尖 固定細(xì)胞的形態(tài)D 裝片制作包括解離 漂洗 染色和制片4個步驟 B 解析 低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的原理是抑制紡錘體的形成 當(dāng)洋蔥根尖長出約1cm時 才能開始誘導(dǎo) 這樣有利于根的形成 而不能剪下 這樣會使其失去生命力 卡諾氏液的作用是固定細(xì)胞的形態(tài) 在制作裝片時 過程和 觀察植物細(xì)胞的有絲分裂 相同 包括解離 漂洗 染色和制片4個步驟 核心知識小結(jié) 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 染色體組 增添 或減少 缺失 重復(fù) 易位 倒位 關(guān)鍵語句 1 染色體結(jié)構(gòu)變異包括缺失 重復(fù) 倒位和易位等幾種類型 2 染色體結(jié)構(gòu)變異可改變?nèi)旧w上的基因的數(shù)目或排列順序 可在顯微鏡下觀察到 3 二倍體生物正常配子中的一組染色體是一個染色體組 4 由受精卵發(fā)育而來的個體 體細(xì)胞中含幾個染色體組 就是幾倍體 5 單倍體并不一定只含一個染色體組 6 單倍體育種包括花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理幼苗等階段 能明顯縮短育種年限 7 秋水仙素或低溫能抑制紡錘體的形成 從而導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍