1、第第5章基因突變和其他變異章基因突變和其他變異 第第2節(jié)染色體變異節(jié)染色體變異要點(diǎn)探究要點(diǎn)探究探究一染色體結(jié)構(gòu)的變異探究一染色體結(jié)構(gòu)的變異染色體變異是可遺傳變異的一種，包括染色體結(jié)染色體變異是可遺傳變異的一種，包括染色體結(jié)構(gòu)的改變和數(shù)目的增減，請結(jié)合圖示分析染色體構(gòu)的改變和數(shù)目的增減，請結(jié)合圖示分析染色體的結(jié)構(gòu)變異。的結(jié)構(gòu)變異。1染色體結(jié)構(gòu)變異的類型。染色體結(jié)構(gòu)變異的類型。2.染色體結(jié)構(gòu)變異的影響。染色體結(jié)構(gòu)變異的影響。3染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的區(qū)別。染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的區(qū)別。(1)基因突變是染色體的某一個(gè)位點(diǎn)上基因的改變，基因突變是染色體的某一個(gè)位點(diǎn)上基因的改變，而染色體變異是比較明

2、顯的染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目的而染色體變異是比較明顯的染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目的變異。變異。(2)在光學(xué)顯微鏡下可觀察到染色體變異。在光學(xué)顯微鏡下可觀察到染色體變異。(3)染色體變異牽涉到許多基因改變，因而影響要染色體變異牽涉到許多基因改變，因而影響要嚴(yán)重得多。嚴(yán)重得多。交叉互換與染色體易位的區(qū)別交叉互換與染色體易位的區(qū)別歸歸 納納提提 煉煉1果蠅的一條染色體上果蠅的一條染色體上，正常基因的排列順序?yàn)檎；虻呐帕许樞驗(yàn)?23456789，“”代表著絲點(diǎn)代表著絲點(diǎn)，表中表示了由表中表示了由該正常染色體發(fā)生變異后基因順序變化的情況。該正常染色體發(fā)生變異后基因順序變化的情況。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的

3、是(C)跟跟 蹤蹤訓(xùn)訓(xùn) 練練染色染色體體基因順序變化基因順序變化a123476589b1234789c165432789d12345676789A. a是染色體某一片段位置顛倒引起的是染色體某一片段位置顛倒引起的Bb是染色體某一片段缺失引起的是染色體某一片段缺失引起的Cc是染色體著絲點(diǎn)改變引起的是染色體著絲點(diǎn)改變引起的Dd是染色體增加了某一片段引起的是染色體增加了某一片段引起的跟跟 蹤蹤訓(xùn)訓(xùn) 練練2如圖表示某種生物的部分染色體發(fā)生了兩種變?nèi)鐖D表示某種生物的部分染色體發(fā)生了兩種變異的示意圖異的示意圖，圖中，圖中和和、和和互為同源染色互為同源染色體體，下列敘述正確的是，下列敘述正確的是(B)跟跟

4、蹤蹤訓(xùn)訓(xùn) 練練A圖圖a和圖和圖b均為染色體結(jié)構(gòu)變異均為染色體結(jié)構(gòu)變異B圖圖a為基因重組為基因重組，圖圖b為染色體結(jié)構(gòu)變異為染色體結(jié)構(gòu)變異C圖圖a光學(xué)顯微鏡下能看到光學(xué)顯微鏡下能看到，圖圖b光學(xué)顯微鏡下看光學(xué)顯微鏡下看不到不到D圖圖b的變化大多數(shù)對生物體是有利的的變化大多數(shù)對生物體是有利的跟跟 蹤蹤訓(xùn)訓(xùn) 練練探究二染色體數(shù)目的變異探究二染色體數(shù)目的變異染色體變異還包括染色體數(shù)目的變異，結(jié)合提供染色體變異還包括染色體數(shù)目的變異，結(jié)合提供的材料探究相關(guān)內(nèi)容。的材料探究相關(guān)內(nèi)容。1染色體數(shù)目變異的類型。染色體數(shù)目變異的類型。(1)細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少(如圖如圖1)。

5、(2)細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少加或減少(如圖如圖2)。2染色體組。染色體組。(1)果蠅體細(xì)胞中共有果蠅體細(xì)胞中共有4對同源染色體，其中對同源染色體，其中3對常對常染色體，染色體，1對性染色體。對性染色體。(2)雄果蠅減數(shù)分裂產(chǎn)生精子的過程中，同源染色雄果蠅減數(shù)分裂產(chǎn)生精子的過程中，同源染色體分離，因此配子中的染色體的組成為體分離，因此配子中的染色體的組成為、X或或、Y，它們是一組非同源染色，它們是一組非同源染色體。體。(3)像雄果蠅精子中的染色體一樣，細(xì)胞中的一組像雄果蠅精子中的染色體一樣，細(xì)胞中的一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上

6、各不相同，但又非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，但又互相協(xié)調(diào)，共同控制生物的生長、發(fā)育、遺傳和互相協(xié)調(diào)，共同控制生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異。這樣的一組染色體，叫做一個(gè)染色體組。變異。這樣的一組染色體，叫做一個(gè)染色體組。對染色體組的理解對染色體組的理解 (1)組成一個(gè)染色體組的所有染色體組成一個(gè)染色體組的所有染色體，互為非同互為非同源染色體源染色體，在一個(gè)染色體組中無同源染色體存在在一個(gè)染色體組中無同源染色體存在，也不含有等位基因也不含有等位基因，因此因此，一個(gè)染色體組中的所有一個(gè)染色體組中的所有染色體的形態(tài)、大小各不相同。染色體的形態(tài)、大小各不相同。 (2)一個(gè)染色體組攜帶著一種生物生長

7、發(fā)育所需一個(gè)染色體組攜帶著一種生物生長發(fā)育所需要的全部遺傳信息。要的全部遺傳信息。 (3)不同種生物染色體組的數(shù)目、大小、形態(tài)不不同種生物染色體組的數(shù)目、大小、形態(tài)不同。同。小貼士小貼士3 3二倍體、多倍體和單倍體。二倍體、多倍體和單倍體。(1)(1)二倍體。二倍體。由受精卵發(fā)育而來的個(gè)體，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染由受精卵發(fā)育而來的個(gè)體，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫二倍體。自然界中，幾乎全部動色體組的個(gè)體叫二倍體。自然界中，幾乎全部動物和過半數(shù)的高等植物都是二倍體。物和過半數(shù)的高等植物都是二倍體。(2)(2)多倍體。多倍體。概念：由受精卵發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有三個(gè)概念：由受精卵發(fā)育而來，體細(xì)胞中

8、含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體。或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體。實(shí)例：香蕉實(shí)例：香蕉( (三倍體三倍體) )、馬鈴薯、馬鈴薯( (四倍體四倍體) )、普通、普通小麥小麥( (六倍體六倍體) )。特點(diǎn)。特點(diǎn)。a a莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類莖稈粗壯，葉片、果實(shí)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。和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加。( (如圖如圖1)1)b b也存在結(jié)實(shí)率低，晚熟等缺點(diǎn)。也存在結(jié)實(shí)率低，晚熟等缺點(diǎn)。(3)(3)單倍體。單倍體。概念：體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的概念：體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體。個(gè)體。實(shí)例：蜜蜂中的雄蜂。實(shí)例：蜜蜂中的雄

9、蜂。特點(diǎn)：特點(diǎn)：植株長的弱小，一般高度不育植株長的弱小，一般高度不育( (如圖如圖2)2)。小貼士小貼士1確定某生物體細(xì)胞中染色體組數(shù)目的方法。確定某生物體細(xì)胞中染色體組數(shù)目的方法。(1)根據(jù)染色體形態(tài)判斷：在細(xì)胞內(nèi)任選一條染色根據(jù)染色體形態(tài)判斷：在細(xì)胞內(nèi)任選一條染色體體，細(xì)胞內(nèi)與該染色體形態(tài)相同的染色體共有幾細(xì)胞內(nèi)與該染色體形態(tài)相同的染色體共有幾條條，則含有幾個(gè)染色體組則含有幾個(gè)染色體組，如圖甲有如圖甲有4個(gè)染色體組。個(gè)染色體組。歸歸 納納提提 煉煉(2)根據(jù)基因型判斷：在細(xì)胞或生物體的基因型中根據(jù)基因型判斷：在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因控制同一性狀的基因(字母不分大小寫字母

10、不分大小寫)出現(xiàn)幾次出現(xiàn)幾次，則有幾個(gè)染色體組，如圖乙該生物含有則有幾個(gè)染色體組，如圖乙該生物含有4個(gè)染色體個(gè)染色體組。組。(3)根據(jù)染色體的數(shù)目和染色體的形態(tài)數(shù)來推算。根據(jù)染色體的數(shù)目和染色體的形態(tài)數(shù)來推算。染色體組的數(shù)目染色體數(shù)染色體組的數(shù)目染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)染色體形態(tài)數(shù)，如韭如韭菜細(xì)胞共菜細(xì)胞共32條染色體條染色體，有有8種形態(tài)種形態(tài)，可推出每種形可推出每種形態(tài)有態(tài)有4條條，進(jìn)而推出韭菜細(xì)胞內(nèi)應(yīng)含進(jìn)而推出韭菜細(xì)胞內(nèi)應(yīng)含4個(gè)染色體組個(gè)染色體組，而且染色體形態(tài)數(shù)就代表著每個(gè)染色體組中染色而且染色體形態(tài)數(shù)就代表著每個(gè)染色體組中染色體的條數(shù)。體的條數(shù)。歸歸 納納提提 煉煉2快速判定生物是幾倍

11、體。快速判定生物是幾倍體。(1)如果生物體是受精卵發(fā)育或合子發(fā)育形成的如果生物體是受精卵發(fā)育或合子發(fā)育形成的，生物體細(xì)胞內(nèi)有幾個(gè)染色體組就叫做幾倍體。生物體細(xì)胞內(nèi)有幾個(gè)染色體組就叫做幾倍體。(2)如果生物體是由生殖細(xì)胞如果生物體是由生殖細(xì)胞卵細(xì)胞或花粉直卵細(xì)胞或花粉直接發(fā)育而成接發(fā)育而成，不論細(xì)胞內(nèi)含有幾個(gè)染色體組都不，不論細(xì)胞內(nèi)含有幾個(gè)染色體組都不能叫做二倍體、三倍體等，仍然稱為單倍體。能叫做二倍體、三倍體等，仍然稱為單倍體。( (3)單倍體、二倍體和多倍體都是能獨(dú)立生活的個(gè)單倍體、二倍體和多倍體都是能獨(dú)立生活的個(gè)體體，因此精子、卵細(xì)胞、花粉屬于配子因此精子、卵細(xì)胞、花粉屬于配子，不能稱不能

12、稱為單倍體。為單倍體。歸歸 納納提提 煉煉 3已知某二倍體生物的體細(xì)胞中含有已知某二倍體生物的體細(xì)胞中含有8條染條染色體色體，則下列可表示該生物一個(gè)染色體組的是則下列可表示該生物一個(gè)染色體組的是(C) AB C D跟跟 蹤蹤訓(xùn)訓(xùn) 練練4下圖下圖ah所示的細(xì)胞圖中所示的細(xì)胞圖中，說明它們各含有幾，說明它們各含有幾個(gè)染色體組，其中正確的是個(gè)染色體組，其中正確的是(C)A細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組的是細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組的是h圖圖B細(xì)胞中含有二個(gè)染色體組的是細(xì)胞中含有二個(gè)染色體組的是e、g圖圖C細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的是細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的是a、b圖圖D細(xì)胞中含有四個(gè)染色體組的是細(xì)胞中含有四個(gè)染色

13、體組的是c、f圖圖跟跟 蹤蹤訓(xùn)訓(xùn) 練練探究三多倍體育種與單倍體育種探究三多倍體育種與單倍體育種1單倍體育種單倍體育種以選育抗病高產(chǎn)以選育抗病高產(chǎn)(aaBB)品種為品種為例：例：2多倍體育種多倍體育種以培育無子西瓜為實(shí)例：以培育無子西瓜為實(shí)例：歸歸 納納提提 煉煉方式方式多倍體育種多倍體育種單倍體育種單倍體育種原理原理兩者都是利用染色體數(shù)目變異的原理。不同的是兩者都是利用染色體數(shù)目變異的原理。不同的是，多倍體育種是多倍體育種是使染色體以染色體組的形式成倍增加；單倍體育種是使染色體數(shù)使染色體以染色體組的形式成倍增加；單倍體育種是使染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍減少目以染色體組的形式成倍減少，再加倍

14、后獲得純種再加倍后獲得純種常用常用方法方法秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗苗(或低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目或低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目加倍加倍)花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)，然后進(jìn)行人工然后進(jìn)行人工誘導(dǎo)染色體加倍誘導(dǎo)染色體加倍(秋水仙素處理秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗、低溫誘導(dǎo)萌發(fā)的種子或幼苗、低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目加倍植物染色體數(shù)目加倍)，形成純形成純合子合子缺點(diǎn)缺點(diǎn)適用于植物適用于植物，在動物方面難以在動物方面難以開展開展技術(shù)復(fù)雜技術(shù)復(fù)雜，需與雜交育種相結(jié)需與雜交育種相結(jié)合合實(shí)例實(shí)例三倍體西瓜、甜菜三倍體西瓜、甜菜抗病植株的快速育成抗病植株的快速育成5將二倍體芝麻的種子萌發(fā)成的幼

15、苗用秋水仙素將二倍體芝麻的種子萌發(fā)成的幼苗用秋水仙素處理后得到的四倍體芝麻處理后得到的四倍體芝麻(C)A對花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)對花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)，可得到二倍體芝麻可得到二倍體芝麻B產(chǎn)生的配子沒有同源染色體產(chǎn)生的配子沒有同源染色體，所以無遺傳效應(yīng)所以無遺傳效應(yīng)C與原來的二倍體芝麻雜交與原來的二倍體芝麻雜交，產(chǎn)生的是不育的三產(chǎn)生的是不育的三倍體芝麻倍體芝麻D秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍時(shí)秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍時(shí)，最可能作用于細(xì)最可能作用于細(xì)胞分裂的后期胞分裂的后期跟跟 蹤蹤訓(xùn)訓(xùn) 練練6已知西瓜的染色體數(shù)目已知西瓜的染色體數(shù)目2N22，請根據(jù)下面的請根據(jù)下面的西瓜育種流程回答有關(guān)問題：西瓜育種流程回答有關(guān)問題

16、：跟跟 蹤蹤訓(xùn)訓(xùn) 練練(1)圖中所用的試劑圖中所用的試劑是是_，該試劑的作用該試劑的作用是是_。(2)培育無子西瓜培育無子西瓜A的育種方法稱為的育種方法稱為_。(3)過程中形成單倍體植株所采用的方法是過程中形成單倍體植株所采用的方法是_。該過程利用了植物細(xì)胞的。該過程利用了植物細(xì)胞的_性。用試劑性。用試劑處理該單倍體植株后獲得的個(gè)體是處理該單倍體植株后獲得的個(gè)體是_。跟跟 蹤蹤訓(xùn)訓(xùn) 練練解析：解析：(1)試劑試劑為秋水仙素為秋水仙素，其作用是抑制紡錘其作用是抑制紡錘體的形成體的形成，使染色體數(shù)目加倍。，使染色體數(shù)目加倍。( (2)培育無子西瓜培育無子西瓜A的育種方法應(yīng)為多倍體育種。的育種方法應(yīng)

17、為多倍體育種。(3)單倍體育種基單倍體育種基本流程是：花藥離體培養(yǎng)本流程是：花藥離體培養(yǎng)單倍體植株單倍體植株秋水仙秋水仙素加倍素加倍篩選獲得純合子。篩選獲得純合子。答案：答案：(1)秋水仙素抑制紡錘體的形成，使染色秋水仙素抑制紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍體數(shù)目加倍(2)多倍體育種多倍體育種(3)花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)全能純合子全能純合子跟跟 蹤蹤訓(xùn)訓(xùn) 練練實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化除了秋水仙素能使染色體數(shù)目加倍外，低溫也能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。分析教材實(shí)驗(yàn)，然后歸誘導(dǎo)染色體數(shù)目的變化。分析教材實(shí)驗(yàn)，然后

18、歸納多倍體育種的過程。納多倍體育種的過程。1實(shí)驗(yàn)原理。實(shí)驗(yàn)原理。用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠抑制細(xì)胞分用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠抑制細(xì)胞分裂時(shí)紡錘體的形成，使染色體不能被拉向兩極，裂時(shí)紡錘體的形成，使染色體不能被拉向兩極，這樣細(xì)胞不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，染色體的數(shù)目這樣細(xì)胞不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，染色體的數(shù)目就發(fā)生變化。就發(fā)生變化。2實(shí)驗(yàn)操作步驟。實(shí)驗(yàn)操作步驟。(1)培養(yǎng)：將洋蔥放在清水中培養(yǎng)，待長出約培養(yǎng)：將洋蔥放在清水中培養(yǎng)，待長出約1 cm左右的不定根時(shí)，放入冰箱左右的不定根時(shí)，放入冰箱(4 )誘導(dǎo)培養(yǎng)誘導(dǎo)培養(yǎng)6 h。(2)固定：剪取誘導(dǎo)處理的根尖約固定：剪取誘導(dǎo)處理的根尖約0.5

19、1 cm，放入，放入卡諾氏液中浸泡卡諾氏液中浸泡0.51 h，固定細(xì)胞的形態(tài)，然后，固定細(xì)胞的形態(tài)，然后用體積分?jǐn)?shù)為用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗的酒精沖洗2次。次。(3)制作裝片：按解離、漂洗、染色和制片制作裝片：按解離、漂洗、染色和制片4個(gè)步驟，個(gè)步驟，具體操作方法與實(shí)驗(yàn)具體操作方法與實(shí)驗(yàn)“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”相同。相同。(4)觀察：先用低倍鏡觀察，找到視野中既有二倍觀察：先用低倍鏡觀察，找到視野中既有二倍體細(xì)胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞。確認(rèn)體細(xì)胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞。確認(rèn)某個(gè)細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目變化后，再用高倍鏡觀某個(gè)細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目變化后，再用高

20、倍鏡觀察。察。實(shí)驗(yàn)中各種液體的作用實(shí)驗(yàn)中各種液體的作用(1)卡諾氏液：固定細(xì)胞形態(tài)。卡諾氏液：固定細(xì)胞形態(tài)。(2)體積分?jǐn)?shù)為體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精：沖洗附著在根尖表面的酒精：沖洗附著在根尖表面的卡諾氏液。的卡諾氏液。(3)解離液解離液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精以的酒精以11混合混合)：使組織中的細(xì)胞相互分：使組織中的細(xì)胞相互分離開來。離開來。(4)清水：洗去解離液清水：洗去解離液，防止解離過度防止解離過度，便于染色。便于染色。(5)改良苯酚品紅染液：使染色體改良苯酚品紅染液：使染色體(質(zhì)質(zhì))著色著色，便于便于觀察染色體觀察染色體(質(zhì)質(zhì))的形態(tài)、

21、數(shù)目和行為。醋酸洋紅液的形態(tài)、數(shù)目和行為。醋酸洋紅液或龍膽紫溶液都是堿性染料或龍膽紫溶液都是堿性染料，都可使染色體著色。都可使染色體著色。歸歸 納納提提 煉煉7下列關(guān)于低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化實(shí)驗(yàn)下列關(guān)于低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化實(shí)驗(yàn)的敘述的敘述，不正確的是不正確的是(B)A用低溫處理植物分生組織細(xì)胞用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能抑制紡錘體能抑制紡錘體的形成的形成B洋蔥根尖長出約洋蔥根尖長出約1 cm時(shí)時(shí)，剪下剪下，置于置于4 冰箱冰箱中中，誘導(dǎo)誘導(dǎo)36 hC卡諾氏液浸泡根尖卡諾氏液浸泡根尖，固定細(xì)胞的形態(tài)固定細(xì)胞的形態(tài)D裝片制作包括解離、漂洗、染色和制片裝片制作包括解離、漂洗、染色和制片4個(gè)步個(gè)步驟驟跟跟 蹤蹤訓(xùn)訓(xùn) 練練解析：解析：低溫誘導(dǎo)的原理也是抑制紡錘體的形成；低溫誘導(dǎo)的原理也是抑制紡錘體的形成；當(dāng)洋蔥根尖長出約當(dāng)洋蔥根尖長出約1cm時(shí)時(shí)，才能開始誘導(dǎo)才能開始誘導(dǎo)，這樣有這樣有利于根的形成利于根的形成，而不能剪下而不能剪下，這樣會使其失去生這樣會使其失去生命力命力，卡諾氏液的作用是固定細(xì)胞的形態(tài)；在制卡諾氏液的作用