第2節染色體變異第1課時染色體結構和數目的變異一、染色體結構的變異(教材P85～P86)1.四種變異類型:2.結果:排列在染色體上的基因的_______________發生改變,而導致_____的變異。3.意義:大多數染色體結構變異對生物體是_____的,有的甚至會導致生物體死亡。數目或排列順序性狀不利二、染色體數目的變異(教材P86～P88)1.染色體數目變異的類型:(1)細胞內___________的增加或減少。(2)細胞內染色體數目以_________的形式成倍地增加或減少。個別染色體染色體組2.染色體組:(1)組成。寫出上圖雄果蠅體細胞中一個染色體組所含的染色體:______________或______________。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、XⅡ、Ⅲ、Ⅳ、Y(2)特點:①細胞中的一組_____________,在形態和功能上各不相同。②共同控制生物_______________________的一組染色體。非同源染色體生長、發育、遺傳、變異3.二倍體、多倍體和單倍體:(1)二倍體和多倍體:項目起點體細胞染色體組數實例二倍體____________幾乎全部_____和過半數的_________多倍體_______________________三倍體香蕉和四倍體馬鈴薯受精卵兩個動物高等植物受精卵三個或三個以上(2)單倍體。①概念:由配子發育而來,染色體數和染色體組數是_______的一半,即體細胞中含有_____染色體數目的個體。②特點:一般植株長得弱小,且_________。體細胞配子高度不育主題1染色體結構的變異【問題探究】1.易位與交叉互換:如圖表示某種生物的部分染色體發生了兩種變異的示意圖,圖中①和②、③和④互為同源染色體,這兩種變異分別屬于哪一種可遺傳的變異?提示:圖a發生在非同源染色體之間,屬于染色體結構變異;圖b發生在同源染色體的非姐妹染色單體之間,屬于基因重組。2.染色體結構變異與基因突變:(1)基因突變中發生“缺失”和“增添”與染色體結構變異中發生“缺失”和“重復”分別指的是:①基因突變:_______的“缺失”和“增添”。②染色體結構變異:___________的“缺失”和“重復”。堿基對染色體片段(2)基因突變和染色體結構變異都會導致染色體上基因的數目或排列順序發生改變嗎?提示:不會。基因突變是DNA分子中發生堿基對的替換、增添和缺失,不會導致基因的數目或排列順序發生改變,而染色體結構變異通常會導致基因的數目或排列順序發生改變。3.染色體結構變異的影響:【探究訓練】1.(2019·太原高一檢測)已知某物種一條染色體上依次排列著五個基因,下列4種變化中,未發生染色體結構變異的是 (

)【解析】選D。與“已知的染色體”上的基因分布比較可知:一條染色體上依次排列著A、B、C、D、E五個基因,則A項缺失D、E片段,B項多了F片段,C項缺失D片段,多了F片段,故A、B、C都發生了染色體結構變異;D項發生基因突變,使得基因結構發生改變,但染色體結構未改變,故選D。2.(2019·焦作高一檢測)導致遺傳物質變化的原因有很多,圖中字母代表不同基因,其中變異類型①和②依次是 (

)A.突變和倒位 B.重組和倒位C.重組和易位 D.易位和倒位【解析】選D。題圖①導致少了基因ab,多了基因J,是非同源染色體間發生了片段交換,屬于染色體結構變異中的易位;②導致cde片段發生了顛倒,屬于倒位。3.圖①、②、③、④分別表示不同的變異類型,其中③中的基因片段2由基因片段1變異而來。下列有關說法正確的是 (

)A.圖①②都表示易位,發生在減數分裂的四分體時期B.圖③中的變異屬于染色體結構變異中的缺失C.圖②④中的變異屬于染色體結構變異D.圖中4種變異能夠遺傳的是①③【解析】選C。圖①顯示:兩條同源染色體的非姐妹染色單體之間發生了交叉互換,此過程發生在減數第一次分裂四分體時期,其變異類型屬于基因重組,圖②的兩條非同源染色體之間相互交換片段,這屬于染色體結構變異中的易位,A錯誤;觀察并比較分析圖③中的基因片段1和基因片段2的堿基序列可知,基因片段2較基因片段1少了一對堿基:A—T,屬于基因突變中的堿基對的缺失;圖④中“環形圈”的出現,是由于兩條同源染色體中的上面一條多了一段或是下面一條少了一段,因此屬于染色體結構中的缺失或重復,而圖②屬于染色體結構變異中的易位;圖中4種變異都屬于可遺傳變異,都能夠遺傳。【補償訓練】如圖為細胞內染色體狀態示意圖。這種染色體狀態表示已發生 (

)A.染色體易位B.基因重組C.染色體倒位D.姐妹染色單體之間的交換【解析】選B。圖中兩條染色體的大小、形態相同,應為同源染色體,發生交叉互換的是兩條不同染色體上的染色單體,屬于非姐妹染色單體之間的交叉互換,為基因重組,B項正確、D項錯誤;染色體易位發生在非同源染色體之間,倒位是一條染色體上部分片段的位置顛倒,與圖示不符,A、C項錯誤。【總結提升】1.染色體結構變異與基因突變的辨析:項目染色體結構變異基因突變本質染色體片段的缺失、重復、易位或倒位堿基對的增添、缺失和替換基因數目變化1個或多個1個變異水平細胞分子光鏡檢測可見不可見2.判斷易位與交叉互換的方法:(1)根據發生的位置判斷。易位——非同源染色體之間;交叉互換——同源染色體之間(四分體內)。(2)根據交換對象判斷。易位——交換非等位基因;交叉互換——交換等位基因。主題2染色體數目的變異【問題探究】1.染色體組的概念:如圖為男性體細胞中染色體圖解,看圖并思考下列問題:(1)1號的兩條染色體是什么關系?1號和2號染色體之間是什么關系?提示:一對同源染色體;非同源染色體。(2)男性的精子中有___條染色體,這些染色體在形態、大小和功能上_____(填“相同”或“不同”),它們之間互為_____________(填“同源染色體”或“非同源染色體”)。23不同非同源染色體(3)如果將精子中的染色體看成一組,那么體細胞中有幾組染色體?提示:2組。2.染色體組數目的判斷:(1)判斷下圖各有幾個染色體組:(2)總結判斷方法:方法1:根據染色體的形態、大小進行判斷:_____________________________________________________。細胞內形態、大小相同的染色體有幾條,就有幾個染色體組方法2:根據“控制同一性狀的基因出現的次數”進行判斷:________________________________________________________________。無染色單體的情況下,控制同一性狀的基因出現幾次,就有幾個染色體組3.二倍體、多倍體和單倍體的比較:(1)判斷下列說法的正誤,并說明原因。①二倍體物種所形成的單倍體中,其體細胞中只含有一個染色體組。提示:正確,因為在體細胞進行減數分裂形成配子時,同源染色體分開,導致染色體數目減半。②如果是四倍體、六倍體物種形成的單倍體,其體細胞中就含有兩個或三個染色體組,我們可以稱它為二倍體或三倍體。提示:錯誤,盡管其體細胞中含有兩個或三個染色體組,但因為是正常的體細胞的配子所形成的物種,因此,只能稱為單倍體。③單倍體中可以只有一個染色體組,但也可以有多個染色體組。提示:正確,如果本物種是二倍體,則其配子所形成的單倍體中含有一個染色體組;如果本物種是四倍體、六倍體等多倍體,則其配子所形成的單倍體含有兩個或兩個以上的染色體組。(2)判斷某個體為單倍體還是幾倍體時,判斷的關鍵是什么?提示:關鍵看發育的起點。由受精卵發育而成的個體含幾個染色體組就叫幾倍體,而由配子發育而成的個體不管含有幾個染色體組都叫單倍體。【拓展延伸】著絲點分裂與單倍體的兩點拓展(1)著絲點的分裂與紡錘體無關。著絲點是如何分裂的,目前還處于假說階段。但是研究表明:確定不是紡錘絲拉開的。(2)單倍體高度不育是相對的:單倍體在進行減數分裂時,由于沒有聯會的同源染色體,細胞中的染色體沒有規律地被分配到配子中,結果大多數不能發育成正常的配子。例如:玉米的體細胞中含有20條染色體,其配子中含有10條染色體,由配子直接發育而來的單倍體的體細胞中應該含有10條染色體,玉米的單倍體在進行減數分裂時,這10條染色體移向兩極的概率均是1/2,而要形成正常的配子,必須是這10條染色體同時移向一極,所以,玉米的單倍體產生正常的雄配子的概率是:(1/2)10×2=1/512,玉米的單倍體產生正常的雌配子的概率是(1/2)10=1/1024。這樣單倍體玉米通過有性生殖而產生正常植株的可能性大概為1/512×1/1024=1/524288,所以單倍體是高度不育的,但并非絕對不育。【探究訓練】1.(2019·濟寧高一檢測)下列關于染色體組的敘述正確的是 (

)①一個體細胞中任意兩個染色體組之間的染色體形態、數目一定相同②一個染色體組攜帶著控制一種生物生長、發育、遺傳和變異的全部遺傳信息③一個染色體組中各個染色體的形態和功能各不相同,互稱為非同源染色體④體細胞中含有奇數個染色體組的個體,一般不能產生正常可育的配子⑤染色體組成為XXY的果蠅體細胞中含有3個染色體組A.②③

B.①②③④

C.③④⑤

D.②③④【解析】選D。對于XY型性別決定的生物,其一個體細胞中任意兩個染色體組之間的常染色體形態都相同,但性染色體形態不相同,①錯誤;一個染色體組攜帶著控制一種生物生長、發育、遺傳和變異的全部遺傳信息,②正確;一個染色體組中各個染色體的形態、大小、功能各不相同,互稱為非同源染色體,③正確;由于含有奇數個染色體組的個體,在減數分裂過程中,同源染色體的聯會紊亂,一般不能產生正常可育的配子,④正確;染色體組成為XXY的果蠅體細胞中多了一條性染色體,⑤錯誤。綜上所述,選D。2.(2019·日照高一檢測)下列與多倍體形成有關的是 (

)A.染色體結構的變異B.紡錘體的形成受到抑制C.個別染色體增加D.非同源染色體自由組合【解析】選B。多倍體形成是染色體數目的變異,與染色體結構的變異無關,A錯誤;多倍體的形成可以采用秋水仙素或低溫處理,原理是抑制紡錘體的形成,使染色體數目加倍,B正確;多倍體形成是染色體成倍地增加,個別染色體增加與多倍體形成無關,C錯誤;多倍體形成的原理是染色體數目的變異,與非同源染色體自由組合無關,D錯誤。3.(2019·福州高一檢測)下列有關單倍體的敘述中不正確的是 (

)①由未受精的卵細胞發育成的植物,一定是單倍體②含有兩個染色體組的生物體,一定不是單倍體③生物的精子或卵細胞一定都是單倍體④基因型為aaaBBBccc的植株一定是單倍體⑤基因型為Abcd的生物體一般是單倍體A.③④⑤ B.②③④ C.①③⑤ D.②④⑤【解析】選B。由未受精的卵細胞發育而來的個體一定是單倍體,①正確;含有兩個染色體組的生物體,可能是二倍體,也可能是四倍體生物的單倍體,②錯誤;生物的精子或卵細胞是生殖細胞,不是個體,所以不能稱為單倍體,③錯誤;基因型為aaaBBBccc的植株可能是單倍體,也可能是三倍體,④錯誤;基因型為Abcd的生物體細胞中只有一個染色體組,一般是單倍體,⑤正確。【總結提升】1.“兩看法”判斷單倍體、