新知一　染色體數(shù)目的變異
結(jié)合教材中的“野生馬鈴薯的染色體組成”圖和“蜂王、雄蜂和工蜂”圖,閱讀相關(guān)內(nèi)容,說出染色體變異的概念和類型;闡明染色體組、單倍體、二倍體、多倍體的概念及特點(diǎn);列舉人工誘導(dǎo)多倍體的方法。 1.染色體變異的概念。 生物的體細(xì)胞或生殖細(xì)胞內(nèi)_________________的變化,稱為染色體變異。 2.染色體數(shù)目的變異。 (1)類型。 ①細(xì)胞內(nèi)__________的增加或減少。 ②細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以_______________________為基數(shù)成倍地增加或成套地減少。
一套完整的非同源染色體
(2)二倍體和多倍體。 ①染色體組。 細(xì)胞內(nèi)每套_____________稱為一個(gè)染色體組。 ②二倍體和多倍體。
③人工誘導(dǎo)多倍體。 a.方法:用________或_____________等。 b.處理對象:_____的種子或______。
含量都有所增加
c.原理: 分裂的細(xì)胞 抑制_______形成 染色體不能移向細(xì)胞兩極,從而 引起細(xì)胞內(nèi)__________加倍 (3)單倍體。 ①概念:體細(xì)胞中的染色體數(shù)目與本物種_____染色體數(shù)目相同的個(gè)體。 植株長得____ 高度____
新知二　染色體結(jié)構(gòu)的變異
某一片段缺失
非同源染色體上
2.結(jié)果。 會使排列在染色體上的___________________發(fā)生改變,導(dǎo)致性狀的變異。 3.對生物體的影響。 大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是_______,有的甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。
探究一　染色體數(shù)目的變異
1.下圖為男性體細(xì)胞中染色體組成圖解,讀圖并思考下列問題。
(1)1號的兩條染色體是什么關(guān)系? 提示: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(tài)、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”)。? 答案: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(xì)胞中有幾組染色體? 提示:兩組。
2.下圖為8種植物體細(xì)胞內(nèi)的染色體組成示意圖,請據(jù)圖回答問題。
a b c d e f g h
(1)請判斷圖示細(xì)胞中各有幾個(gè)染色體組。 提示:a:3,b:3,c:2,d:1,e:4,f:4,g:1,h:2。
(2)假如圖中細(xì)胞都為植物體的體細(xì)胞: ①a所在的植物體一定是三倍體嗎?為什么? 提示:不一定。如果該植物體由配子發(fā)育而來,則為單倍體,如果由受精卵發(fā)育而來,則為三倍體。 ②圖中細(xì)胞所在的植物體一定為單倍體的是____。? 答案:d、g (3)圖中細(xì)胞所在的植物體高度不育的有哪些?原因是什么？ 提示:a、b、d、g。染色體組數(shù)為奇數(shù),減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程中,同源染色體聯(lián)會紊亂,不能產(chǎn)生正常配子。
單倍體、二倍體和多倍體的判斷
【例1】下列關(guān)于染色體組、單倍體和二倍體的敘述,錯(cuò)誤的是(　　) A.一個(gè)染色體組中不含同源染色體 B.體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體就是二倍體 C.由配子直接發(fā)育得到的個(gè)體稱為單倍體 D.二倍體生物中的一個(gè)染色體組攜有控制該物種生 長發(fā)育的全部遺傳信息
解析:一個(gè)染色體組中不含同源染色體,A項(xiàng)正確;由受精卵發(fā)育而來的個(gè)體,體細(xì)胞含有兩個(gè)染色體組的叫二倍體,如果不是由受精卵發(fā)育而來的就不是二倍體,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由配子發(fā)育而來的,不論含幾個(gè)染色體組都叫單倍體,C項(xiàng)正確;一個(gè)染色體組攜有控制該物種生長發(fā)育的全部遺傳信息,D項(xiàng)正確。 答案:B
【例2】(2022·廣東韶關(guān))將某品種馬鈴薯的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)獲得幼苗,在幼苗細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了12對染色體,此幼苗個(gè)體屬于幾倍體及馬鈴薯的體細(xì)胞中含染色體數(shù)是多少? (　　) A.單倍體,48　　　　B.二倍體,24 C.四倍體,48 D.四倍體,24 解析:花藥中的花粉粒含有的染色體數(shù)只有體細(xì)胞中染色體數(shù)目的一半,花藥離體培養(yǎng)獲得的植株,無論細(xì)胞中含幾個(gè)染色體組,都是單倍體;幼苗為單倍體,含12對(即24條)染色體,則馬鈴薯體細(xì)胞含48條染色體。 答案:A
【情境遷移】中國女科學(xué)家屠呦呦從黃花蒿(二倍體)中提取的抗瘧藥青蒿素挽救了數(shù)百萬人的生命,并因此獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。 (1)四倍體黃花蒿中青蒿素的含量比二倍體高,請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)方案,培育四倍體黃花蒿,以提高青蒿素的產(chǎn)量。 提示:用低溫或秋水仙素處理二倍體黃花蒿的種子或幼苗,抑制紡錘體形成,從而得到四倍體黃花蒿。 (2)青蒿素不是蛋白質(zhì),在黃花蒿細(xì)胞內(nèi)合成青蒿素的過程中,基因如何控制青蒿素的合成? 提示:基因通過控制酶的合成來控制代謝過程,進(jìn)而控制青蒿素的合成。
探究二　染色體結(jié)構(gòu)的變異
1.觀察下列染色體結(jié)構(gòu)變異的圖解,分析回答下列問題。
(1)圖甲、乙均發(fā)生了某些片段的交換,其交換對象分別是什么?它們屬于哪種變異? 提示:圖甲是非同源染色體之間片段的交換,圖乙是同源染色體中的非姐妹染色單體之間相應(yīng)片段的交換。圖甲屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位,圖乙則屬于交叉互換(基因重組)。
甲 乙 丙
(2)圖丙①~④的結(jié)果中哪些是由染色體變異引起的?它們分別屬于哪種變異?能在光學(xué)顯微鏡下觀察到的是哪幾個(gè)? 提示:①②④均為染色體變異。①~④的變異類型分別為:①染色體片段缺失,②染色體片段易位,③基因突變,④染色體片段倒位。①②④可在光學(xué)顯微鏡下觀察到,③在光學(xué)顯微鏡下觀察不到。 (3)圖丙①~④中,哪種變異沒有改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量和排列順序? 提示:圖丙①~④中,③屬于基因突變,只是產(chǎn)生了新基因,即改變了基因的結(jié)構(gòu),但基因的數(shù)量和排列順序均未發(fā)生改變。
2.分析下圖,回答問題。
甲 乙 (1)圖甲表示的變異類型是什么?該變異發(fā)生在什么時(shí)期? 提示:圖甲表示基因重組,發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時(shí)期。 (2)圖乙和圖甲表示的變異類型相同嗎?如果不同,該變異類型是什么? 提示:不同。圖乙表示染色體結(jié)構(gòu)變異。 (3)圖中a與b、c與d的關(guān)系是什么? 提示:a與b是同源染色體,c與d是非同源染色體。
染色體易位與交叉互換
【例3】下列關(guān)于染色體結(jié)構(gòu)變異的敘述,正確的是 (　　) A.染色體之間的交換屬于染色體結(jié)構(gòu)變異 B.只有在有絲分裂過程中才能發(fā)生染色體結(jié)構(gòu) 變異 C.貓叫綜合征是人的5號染色體部分缺失引起的一 種遺傳病 D.染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體都是不利的,甚至?xí)?dǎo) 致生物體死亡
解析:同源染色體的非姐妹染色單體之間的交換屬于基因重組,不屬于染色體結(jié)構(gòu)變異,A項(xiàng)錯(cuò)誤;有絲分裂和減數(shù)分裂過程中都可能發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異,B項(xiàng)錯(cuò)誤;貓叫綜合征是人的5號染色體部分缺失引起的一種遺傳病,C項(xiàng)正確;染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體大多數(shù)是不利的,甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡,但也有可能出現(xiàn)有利變異,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:C
【例4】下圖是一個(gè)正常染色體上基因序列的示意圖,染色體在細(xì)胞增殖過程中可能發(fā)生結(jié)構(gòu)變異。下列屬于染色體缺失的是(　　)
A. B. C. D.
解析:A項(xiàng)圖示中多了bc基因,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù);B項(xiàng)圖示中defg基因位置顛倒,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位;C項(xiàng)圖示中少了d基因,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失;D項(xiàng)圖示中多了wx基因,且都不是原染色體上的基因,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。 答案:C
【方法規(guī)律】染色體結(jié)構(gòu)變異類型的判斷

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第2節(jié) 染色體變異

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修2《遺傳與進(jìn)化》

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