高三生物一輪復(fù)習(xí) 第4單元 第1講 生物的變異課件.ppt

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走向高考 生物,路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索,人教版 高考總復(fù)習(xí),生物的變異、育種和進(jìn)化,第四單元,必修二 遺傳與進(jìn)化,第一講 生物的變異,第四單元,考情考點(diǎn)探究,方法警示探究,課前基礎(chǔ)回扣,核心考點(diǎn)突破,課 時(shí) 作 業(yè),方法技巧警示,1.(2014浙江，6)除草劑敏感型的大豆經(jīng)輻射獲得抗性突變體，且敏感基因與抗性基因是一對(duì)等位基因。下列敘述正確的是( ) A．突變體若為1條染色體的片段缺失所致，則該抗性基因一定為隱性基因 B．突變體若為1對(duì)同源染色體相同位置的片段缺失所致，則再經(jīng)誘變可恢復(fù)為敏感型 C．突變體若為基因突變所致，則再經(jīng)誘變不可能恢復(fù)為敏感型,D．抗性基因若為敏感基因中的單個(gè)堿基對(duì)替換所致，則該抗性基因一定不能編碼肽鏈 答案 A 解析 本題考查可遺傳的變異的類型。若除草劑敏感型大豆為Aa,1條染色體上A所在片段缺失，即表現(xiàn)出a的性狀，即抗性基因?yàn)殡[性基因，故A項(xiàng)正確；染色體片段缺失不能再恢復(fù)為敏感型，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；而基因突變由于不定向性，可以回復(fù)突變?yōu)槊舾行停蔆項(xiàng)錯(cuò)誤；,抗性基因由于敏感基因中的單個(gè)堿基對(duì)替換所致的，則該基因表達(dá)的可能性較大，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。解答此類題目一定要準(zhǔn)確把握變異的類型是基因突變還是染色體變異，注意歸納變異的不同類型，以及突變的不定向性。,2．(2014江蘇，7)下列關(guān)于染色體變異的敘述，正確的是( ) A．染色體增加某一片段可提高基因表達(dá)水平，是有利變異 B．染色體缺失有利于隱性基因表達(dá)，可提高個(gè)體的生存能力 C．染色體易位不改變基因數(shù)量，對(duì)個(gè)體性狀不會(huì)產(chǎn)生影響 D．通過誘導(dǎo)多倍體的方法可克服遠(yuǎn)緣雜交不育，培育出作物新類型 答案 D,解析 本題考查染色體變異原理和應(yīng)用。染色體結(jié)構(gòu)變異包括重復(fù)，缺失、倒位、易位，變異是不定向的，對(duì)生物的影響結(jié)果可能是有利、有害，也可能無影響。故A、B、C均錯(cuò)誤；通過誘導(dǎo)多倍體的方法可克服遠(yuǎn)緣雜交不育，培育出作物新類型，D正確。,3．(2014四川，4)下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)方法或檢測(cè)試劑的敘述，正確的是( ) A．用改良苯酚品紅染色觀察低溫誘導(dǎo)的植物染色體數(shù)目變化 B．用健那綠和吡羅紅染色觀察DNA和RNA 在細(xì)胞中的分布 C．用紙層析法提取菠菜綠葉中的色素和胡蘿卜素提取粗品 D．用標(biāo)志重捕法調(diào)查田鼠種群密度及農(nóng)田土壤小動(dòng)物的豐富度 答案 A,解析 本題考查高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的原理方法操作。改良苯酚品紅染液是對(duì)染色體進(jìn)行染色的優(yōu)良試劑，故正確；健那綠染液是對(duì)活細(xì)胞中線粒體進(jìn)行染色的專一性染劑， 用甲基綠和吡羅紅混合染液可以給細(xì)胞中的DNA和RNA染色，B錯(cuò)；葉綠體中色素的提取一般用有機(jī)溶劑(丙酮或無水乙醇)作為提取液進(jìn)行提取，紙層析法是對(duì)葉綠體中色素進(jìn)行分離的方法，胡蘿卜素的提取用萃取法，鑒定用紙層析法，故C錯(cuò)；標(biāo)志重捕法是用來調(diào)查活動(dòng)能力比較強(qiáng)，活動(dòng)范圍比較大的動(dòng)物(如田鼠)種群密度的方法，土壤小動(dòng)物豐富度的調(diào)查用取樣器取樣法，D錯(cuò)。葉綠體中色素的提取和分離的原理不同，方法不同，同時(shí)要區(qū)別色素中胡蘿卜素的提取和鑒定方法。,A．圖甲所示的變異屬于基因重組 B．觀察異常染色體應(yīng)選擇處于分裂間期的細(xì)胞 C．如不考慮其他染色體，理論上該男子產(chǎn)生的精子類型有8種 D．該男子與正常女子婚配能生育染色體組成正常的后代 答案 D,解析 本題考查可遺傳變異的概念、類型及遺傳規(guī)律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。甲圖屬于非同源染色體易位，屬于染色體變異；細(xì)胞分裂中，觀察染色體的最好時(shí)期是細(xì)胞分裂的中期；如果不考慮其他染色體，該男子理論上能產(chǎn)生如圖(1)2種精子。其中圖(2)為正常配子，可以與正常卵細(xì)胞結(jié)合形成染色體組成正常的后代。,,一、基因突變 1．實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥 (1)癥狀：紅細(xì)胞呈_________，運(yùn)輸氧氣的能力_______，易破裂造成溶血性貧血，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致死亡。 (2)直接原因：紅細(xì)胞的血紅蛋白分子上一個(gè)__________發(fā)生改變，由正常的__________變成了纈氨酸。 (3)根本原因：__________，即基因中的一個(gè)__________發(fā)生改變。,鐮刀狀,降低,氨基酸,谷氨酸,基因突變,堿基對(duì),2．概念 由于DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的____________________，而引起的__________的改變。 3．時(shí)間 主要發(fā)生在有絲分裂間期或_______________________ 。 4．誘發(fā)因素(連線) ①物理因素 a．亞硝酸、堿基類似物等 ②化學(xué)因素 b．某些病毒的遺傳物質(zhì) ③生物因素 c．紫外線、X射線及其他輻射,替換、增添和缺失,基因結(jié)構(gòu),減數(shù)第一次分裂前的間期,,,,5．突變特點(diǎn) (1)___________：一切生物都可以發(fā)生。 (2)隨機(jī)性：生物個(gè)體發(fā)育的____________________。 (3)__________：自然狀態(tài)下，突變頻率很低。 (4)不定向性；一個(gè)基因可以向不同方向發(fā)生突變，產(chǎn)生一個(gè)以上的_____________。 (5)多害少利性：可能破壞__________與現(xiàn)有環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系。,普遍性,任何時(shí)期和部位,低頻性,等位基因,生物體,6．意義 (1)_____________產(chǎn)生的途徑。 (2)生物變異的_______________。 (3)生物進(jìn)化的_______________。,新基因,根本來源,原始材料,二、基因重組 1．概念 在生物體進(jìn)行__________的過程中，控制不同性狀的基因的__________。 2．類型及發(fā)生時(shí)間 下圖a、b為減數(shù)第一次分裂不同時(shí)期的細(xì)胞圖像，兩者都發(fā)生了基因重組。,,有性生殖,重新組合,(1)發(fā)生時(shí)間： 寫出相應(yīng)細(xì)胞所處的時(shí)期：[a]______________________；[b]________________________。 (2)類型： [a]：同源染色體上__________________之間交叉互換； [b]：非同源染色體上的________________之間自由組合。,四分體時(shí)期,減數(shù)第一次分裂后期,非姐妹染色單體,非等位基因,3．意義 (1)形成_____________的重要原因。 (2)生物變異的來源之一，有利于________________。,生物多樣性,生物進(jìn)化,三、染色體變異 (一)染色體結(jié)構(gòu)的變異 1．類型(連線),,,,,,,,,2．結(jié)果 使排列在染色體上的基因的________________發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。,數(shù)目或排列順序,(二)染色體數(shù)目的變異 1．類型 (1)細(xì)胞內(nèi)____________的增加或減少，如21三體綜合征。 (2)細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以__________的形式成倍地增加或減少，如多倍體、單倍體。 2．染色體組 (1)概念：細(xì)胞中的一組______________，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、遺傳和變異，這樣的一組染色體叫做一個(gè)染色體組。,個(gè)別染色體,染色體組,非同源染色體,(2)組成：如圖為一雄果蠅的染色體組成，其染色體組可表示為：________________或________________。,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅹ,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y,3．二倍體、多倍體和單倍體的比較,染色體組,配子,三個(gè)或 三個(gè)以上,受精卵,配子,1．圖中①和③的操作是___________處理，其作用原理是抑制_________________。 2．圖中②過程是__________。 3．單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是____________________。,明顯縮短育種年限,配子,秋水仙素,紡錘體的形成,(四)低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化 1．實(shí)驗(yàn)原理 用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，如根尖分生組織細(xì)胞，能夠抑制________________，以致影響染色體被拉向兩極，細(xì)胞不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，使植物細(xì)胞____________加倍。 2．方法步驟 洋蔥根尖培養(yǎng)→取材→___________(解離→漂洗→ ______ →制片)→觀察。 3．實(shí)驗(yàn)結(jié)論 適當(dāng)?shù)蜏乜梢哉T導(dǎo)____________加倍。,紡錘體的形成,染色體數(shù)目,制作裝片,染色,染色體數(shù)目,1.存在誘變因素時(shí)是否一定發(fā)生基因突變？ [提示] 不一定，正常情況下，基因突變的頻率很低，但在誘變因素的作用下，基因突變的頻率會(huì)有所提高。 2．基因突變和染色體變異都改變基因的種類和排列順序嗎？ [提示] 基因突變只是基因堿基對(duì)的替換、增添或缺失，不改變基因的數(shù)量和排列順序；而染色體變異則會(huì)造成基因的種類、數(shù)量和排列順序的改變。,3．染色體結(jié)構(gòu)的變異對(duì)生物性狀的影響很大嗎？ [提示] 染色體結(jié)構(gòu)變異會(huì)涉及基因的種類、數(shù)量和排列順序的改變，會(huì)影響到許多基因，影響到生物的很多性狀。 4．人工誘導(dǎo)多倍體時(shí)，為什么要用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗？ [提示] 萌發(fā)的種子或幼苗的分生區(qū)細(xì)胞會(huì)進(jìn)行有絲分裂，發(fā)生DNA的復(fù)制，秋水仙素的作用就是使復(fù)制后的染色體分開后不能分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去，從而形成多倍體。,1.人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞具有很強(qiáng)的攝碘能力。臨床上常用小劑量的放射性同位素131I治療某些甲狀腺疾病，但大劑量的131I對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生有害影響。積聚在細(xì)胞內(nèi)的131I可能直接( ) A．插入DNA分子引起插入點(diǎn)后的堿基序列改變 B．替換DNA分子中的某一堿基引起基因突變 C．造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)變異 D．誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳給下一代 答案 C,解析 本題考查誘發(fā)基因突變的因素及原理。131I是一種放射性物質(zhì)，大劑量131I能產(chǎn)生大量放射性，誘發(fā)基因突變。I不是堿基類似物，不能插入DNA分子序列中，不能替換DNA分子中的堿基，其誘發(fā)的基因突變?yōu)轶w細(xì)胞變異，不能遺傳給下一代，因此其原因可能是造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)變異。,2．玉米糯性與非糯性、甜粒與非甜粒為兩對(duì)相對(duì)性狀。一般情況下用純合非糯非甜粒與糯性甜粒兩種親本進(jìn)行雜交時(shí)，F(xiàn)1表現(xiàn)為非糯非甜粒，F(xiàn)2有4種表現(xiàn)型，其數(shù)量比為9∶3∶3∶1。若重復(fù)該雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)一個(gè)雜交組合，其F1仍表現(xiàn)為非糯非甜粒，但某一F1植株自交，產(chǎn)生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2種表現(xiàn)型。對(duì)這一雜交結(jié)果的解釋，理論上最合理的是( ) A．發(fā)生了染色體易位 B．染色體組數(shù)目整倍增加 C． 基因中堿基對(duì)發(fā)生了替換 D．基因中堿基對(duì)發(fā)生了增減 答案 A,解析 具有兩對(duì)(或更多對(duì))相對(duì)性狀的親本進(jìn)行雜交，在F1產(chǎn)生配子時(shí)，在等位基因分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因表現(xiàn)為自由組合。如果兩對(duì)(或更多對(duì))非等位基因位于一對(duì)非同源染色體上就不會(huì)表現(xiàn)出自由組合。從題目可知，發(fā)生突變的植株不能進(jìn)行基因的自由組合，原因最可能是發(fā)生染色體易位，使原來位于非同源染色體上的基因位于一對(duì)同源染色體上了。,3．(2015吉林)下列現(xiàn)象中，與減數(shù)分裂同源染色體聯(lián)會(huì)行為均有關(guān)的是( ) ①人類的47，XYY綜合征個(gè)體的形成 ②線粒體DNA突變會(huì)導(dǎo)致在培養(yǎng)大菌落酵母菌時(shí)出現(xiàn)少數(shù)小菌落 ③三倍體西瓜植株的高度不育 ④一對(duì)等位基因雜合子的自交后代出現(xiàn)3∶1的性狀分離比 ⑤卵裂時(shí)個(gè)別細(xì)胞染色體異常分離，可形成人類的21三體綜合征個(gè)體,A．①② B．①⑤ C．③④ D．④⑤ 答案 C 解析 本題考查了變異的類型及其遺傳上的效應(yīng)。人類XYY綜合征，是由于精子異常，卵細(xì)胞不可能提供Y染色體，所以YY染色體來自于精子，減Ⅱ后期姐妹染色單體沒有分離，與同源染色體聯(lián)會(huì)無關(guān)，①不正確；線粒體DNA屬于細(xì)胞質(zhì)DNA，不存在染色體，②不正確；,三倍體無籽西瓜在形成配子的減數(shù)分裂過程中，聯(lián)會(huì)紊亂，無法產(chǎn)生正常的配子，但與減數(shù)分裂和同源染色體聯(lián)會(huì)行為有關(guān)，③正確；雜合子自交，在產(chǎn)生配子時(shí)，同源染色體聯(lián)會(huì)配對(duì)、分離導(dǎo)致位于同源染色體上的等位基因分離，④正確；21三體綜合征，主要是由卵細(xì)胞異常導(dǎo)致的(異常精子受精的概率低)，可能是由于減Ⅰ同源染色體未分離，也可能由于減Ⅱ姐妹染色單體未分離，從而產(chǎn)生了21號(hào)染色體多一條的卵子，而胚胎發(fā)育過程中個(gè)別細(xì)胞染色體異常分離，屬于有絲分裂異常，⑤不正確；綜上所述，選C。,4．(2014?？谀M)某二倍體植物染色體上的基因B2是由其等位基因B1突變而來的，如不考慮染色體變異，下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A．該突變可能是堿基對(duì)替換或堿基對(duì)插入造成的 B．基因B1和B2編碼的蛋白質(zhì)可能相同，也可能不同 C．基因B1和B2指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成時(shí)使用同一套遺傳密碼 D．基因B1和B2可同時(shí)存在于同一個(gè)體細(xì)胞中或同一個(gè)配子中 答案 D,解析 據(jù)基因突變的含義可知，基因突變是由于DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或替換而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，故A正確；由于密碼子具有簡并性，不同基因編碼的蛋白質(zhì)有可能相同或不同，故B正確；生物起源于共同的原始祖先，生物體蛋白質(zhì)的合成中都共用同一套遺傳密碼，故C正確；由題可知B1與B2正常情況下應(yīng)為一對(duì)同源染色體上的一對(duì)等位基因，當(dāng)其在減數(shù)分裂形成配子時(shí)，通常應(yīng)隨同源染色體的彼此分開，而相應(yīng)的等位基因的也隨之彼此分離。故B1與B2不可能同時(shí)存在于同一個(gè)配子中，D錯(cuò)誤。,1.基因突變的原因及特征,基因突變,,2．類型 (1)顯性突變：如a→A，該突變一旦發(fā)生即可表現(xiàn)出相應(yīng)性狀。 (2)隱性突變：如A→a，突變性狀一旦在生物個(gè)體中表現(xiàn)出來，該性狀即可穩(wěn)定遺傳。,3．基因突變與性狀的關(guān)系 (1)基因突變引起生物性狀的改變：,(2)基因突變未引起生物性狀改變的原因： ①突變發(fā)生在基因的非編碼區(qū)。 ②根據(jù)密碼子的簡并性，有可能翻譯出相同的氨基酸。 ③由純合子的顯性基因突變成雜合子中的隱性基因。 4．基因突變對(duì)子代的影響 (1)基因突變發(fā)生在有絲分裂過程中，一般不遺傳，但有些植物可以通過無性生殖傳遞給后代。 (2)如果發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，可以通過配子傳遞給后代。,由基因突變可聯(lián)系的知識(shí) (1)聯(lián)系細(xì)胞分裂：在細(xì)胞分裂間期，DNA復(fù)制時(shí)，DNA分子雙鏈打開，脫氧核苷酸鏈極其不穩(wěn)定，容易發(fā)生堿基對(duì)的變化。 (2)聯(lián)系細(xì)胞癌變：癌細(xì)胞就是原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變所致。 (3)聯(lián)系生物育種：誘變育種就是利用基因突變的原理進(jìn)行的。 (4)聯(lián)系生物進(jìn)化：基因突變?yōu)樯镞M(jìn)化提供原始材料。,下列關(guān)于基因突變的敘述中，錯(cuò)誤的是( ) A．基因突變是指基因結(jié)構(gòu)中堿基對(duì)的增添、缺失或改變 B．基因突變是由于基因中脫氧核苷酸的種類、數(shù)量和排列順序的部分改變而發(fā)生的 C．基因突變可以在一定的外界環(huán)境條件或生物內(nèi)部因素的作用下引起 D．基因突變的頻率是很低的，并且都是有害的,解析 A項(xiàng)說明了基因的本質(zhì)，B項(xiàng)闡明了基因突變的原因，C項(xiàng)指出了引起基因突變的因素，所以都是正確的。D項(xiàng)錯(cuò)誤，基因突變發(fā)生頻率很低，而且一般是有害的，但有一些突變是中性的，還有少數(shù)是有利的，這正是誘變育種的依據(jù)。 答案 D,在白花豌豆品種栽培園中，偶然發(fā)現(xiàn)了一株開紅花的豌豆植株，推測(cè)該紅花表現(xiàn)型的出現(xiàn)是花色基因突變的結(jié)果。為了確定該推測(cè)是否正確，應(yīng)檢測(cè)和比較紅花植株與白花植株中( ) A．花色基因的堿基組成 B．花色基因的DNA序列 C．細(xì)胞的DNA含量 D．細(xì)胞的RNA含量 答案 B,解析 本題主要是考查基因突變的概念?；蛲蛔兪荄NA上的堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。本題的目的是推測(cè)該變異的類型是基因突變的結(jié)果，因此應(yīng)選B，而基因的堿基的組成都是4種，細(xì)胞中的DNA含量是不變的。,基因重組,1.基因重組的類型及發(fā)生時(shí)期、機(jī)制,2.基因突變與基因重組的比較,(1)交叉互換≠基因重組。如果交叉互換發(fā)生在同源染色體之間叫基因重組；如果發(fā)生在非同源染色體之間叫易位，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。 (2)精卵結(jié)合并沒有發(fā)生基因重組。來自父方、母方的染色體為同源染色體，每一對(duì)同源染色體上都有控制同一性狀的基因。 (3)基因重組在人工操作下也可以實(shí)現(xiàn)，如基因工程、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化中都發(fā)生了基因重組。,如圖為馬的生活史，有關(guān)此圖的敘述，正確的是( ) ①有絲分裂發(fā)生在a、d ②基因重組發(fā)生在c,解析 基因重組發(fā)生在有性生殖的減數(shù)分裂過程中，而減數(shù)分裂發(fā)生在原始生殖細(xì)胞產(chǎn)生生殖細(xì)胞的過程中，即b過程。雌雄個(gè)體產(chǎn)生生殖細(xì)胞是通過有絲分裂實(shí)現(xiàn)的；個(gè)體發(fā)育過程中進(jìn)行的細(xì)胞分裂都是有絲分裂。 答案 C,進(jìn)行有性生殖的生物，下代和上代間總是存在著一定差異的主要原因是( ) A．基因重組 B．基因突變 C．可遺傳的變異 D．染色體變異 答案 A,解析 進(jìn)行有性生殖的生物，上下代之間發(fā)生差異可能是由于基因重組、基因突變和染色體變異引起，但后兩者只要外部環(huán)境條件和內(nèi)部生理過程不發(fā)生劇變，一般均不會(huì)發(fā)生，表現(xiàn)為低頻性。而基因重組卻是進(jìn)行有性生殖的必然過程，生物的染色體數(shù)越多，其上攜帶的等位基因越多，后代中產(chǎn)生基因重組的變異種類也越多。,染色體結(jié)構(gòu)變異,1.染色體結(jié)構(gòu)變異的類型比較,2.染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的區(qū)別 (1)從圖形上區(qū)別：,,(2)從是否產(chǎn)生新基因上來區(qū)別： ①染色體結(jié)構(gòu)變異使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。 ②基因突變是基因結(jié)構(gòu)的改變，包括DNA堿基對(duì)的替換、增添和缺失。 ③基因突變導(dǎo)致新基因的產(chǎn)生，染色體結(jié)構(gòu)變異未形成新的基因。 (3)通過光學(xué)顯微鏡區(qū)別： ①染色體變異可借助光學(xué)顯微鏡觀察。 ②基因突變、基因重組用光學(xué)顯微鏡觀察不到。,3．易位與交叉互換的區(qū)別,細(xì)胞不同分裂時(shí)期發(fā)生的變異不同 基因突變發(fā)生在所有分裂過程中，基因重組只發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，染色體變異發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中。,某些類型的染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異可通過對(duì)細(xì)胞有絲分裂中期或減數(shù)第一次分裂時(shí)期的觀察來識(shí)別。a、b、c、d為某種生物減數(shù)第一次分裂時(shí)期染色體變異的模式圖，它們依次屬于( ),,A．三倍體、染色體片段增加、三體、染色體片段缺失 B．三倍體、染色體片段缺失、三體、染色體片段增加 C．三體、染色體片段增加、三倍體、染色體片段缺失 D．染色體片段缺失、三體、染色體片段增加、三倍體 解析 圖a中多了一條染色體為三體，圖b為染色體片段增加，圖c有三個(gè)染色體組為三倍體，圖d為染色體片段缺失。 答案 C,由于種種原因，某生物體內(nèi)某條染色體上多了幾個(gè)或少了幾個(gè)基因，這種遺傳物質(zhì)的變化屬于( ) A．基因內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變 B．染色體數(shù)目變異 C．染色體結(jié)構(gòu)變異 D．染色單體的交叉互換 答案 C 解析 染色體是基因的載體，染色體上基因數(shù)量的增減是由于染色體上多了或少了一個(gè)片段。,染色體數(shù)目的變異,1.染色體組的特點(diǎn) (1)一個(gè)染色體組中不含同源染色體，沒有等位基因。 (2)一個(gè)染色體組中所含的染色體在形態(tài)、大小和功能上各不相同。 (3)一個(gè)染色體組中含有控制本物種生物性狀的一整套基因，但不能重復(fù)。,2．多倍體、單倍體、二倍體 (1)多倍體、單倍體、二倍體都是指的個(gè)體，并非細(xì)胞。 (2)由合子(受精卵)發(fā)育來的個(gè)體，細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組，就叫幾倍體。 (3)由配子直接發(fā)育來的個(gè)體，不管含有幾個(gè)染色體組，都只能叫單倍體。,如圖： (4)含有一個(gè)染色體組或奇數(shù)個(gè)染色體組的生物一般是高度不育的，原因是沒有同源染色體或是同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂。,3．單倍體育種與多倍體育種,(1)單倍體的體細(xì)胞中并非只有一個(gè)染色體組，因?yàn)榇蟛糠值纳锸嵌扼w，所以有時(shí)認(rèn)為單倍體的體細(xì)胞中只含有一個(gè)染色體組，但是多倍體的配子形成的單倍體的體細(xì)胞中含有不只一個(gè)染色體組。 (2)單倍體并非都不育。二倍體的配子發(fā)育成的單倍體，表現(xiàn)為高度不育；多倍體的配子如含有偶數(shù)個(gè)染色體組，則發(fā)育成的單倍體含有同源染色體及等位基因，可育并能產(chǎn)生后代。 (3)單倍體與多倍體育種過程不同。單倍體育種要經(jīng)過花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理；多倍體育種只用秋水仙素處理這一步驟。,下圖所示，將二倍體植株①和②雜交得到③，再將③做進(jìn)一步處理。下列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是( ),A．由⑤得到⑥的育種原理是基因重組 B．圖中秋水仙素的作用是使染色體數(shù)目加倍 C．若③的基因型是AaBbdd，則⑨的基因型可能是aBd D．③至④的過程中，所產(chǎn)生的變異都有利于生產(chǎn) 解析 A正確，由⑤得到⑥屬于雜交育種，依據(jù)的原理是基因重組；B正確，秋水仙素可抑制紡錘體的形成，誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍；C正確，③的基因型是AaBbdd，可產(chǎn)生aBd的花粉，經(jīng)花藥離體培養(yǎng)可得到aBd的單倍體植株；D錯(cuò)誤，③至④的過程屬于誘變育種，突變是不定向的，且大多是有害的，需要經(jīng)過篩選獲得有利于生產(chǎn)的品種。 答案 D,在細(xì)胞分裂過程中出現(xiàn)了甲、乙2種變異，甲圖中英文字母表示染色體片段。下列有關(guān)敘述正確的是( ),,①甲圖中發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異，增加了生物變異的多樣性 ②乙圖中出現(xiàn)的這種變異屬于染色體變異 ③甲、乙兩圖中的變化只會(huì)出現(xiàn)在有絲分裂中 ④甲、乙兩圖中的變異類型都可以用顯微鏡觀察檢驗(yàn) A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③④ 答案 C,解析 甲圖發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異，乙圖發(fā)生了染色體數(shù)目變異。在有絲分裂與減數(shù)分裂中，都有染色體被紡錘絲牽引、姐妹染色單體分開移向兩極等過程，染色體的活動(dòng)變化容易導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目的變異，因此，甲、乙兩圖中的變化可發(fā)生在有絲分裂或減數(shù)分裂過程中。兩種變異都能用光學(xué)顯微鏡觀察。,實(shí)驗(yàn)技能——低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化,1.實(shí)驗(yàn)原理 (1)正常進(jìn)行有絲分裂的組織細(xì)胞，在分裂后期著絲點(diǎn)分裂后，子染色體在紡錘體作用下分別移向兩極，進(jìn)而平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去。 (2)低溫可抑制紡錘體形成，阻止細(xì)胞分裂，導(dǎo)致細(xì)胞染色體數(shù)目加倍。,2．實(shí)驗(yàn)流程 根尖培養(yǎng)：將洋蔥等材料放在裝滿清水的廣口瓶上，底部接觸水面，置于適宜條件下，使之生根 低溫誘導(dǎo)：待不定根長至1 cm時(shí)，將整個(gè)裝置放入冰箱的低溫室內(nèi)(4℃)，誘導(dǎo)培養(yǎng)36 h 材料固定：剪取根尖約0.5～1 cm，放入卡諾氏液中浸泡0.5～1 h固定其形態(tài)，然后用95%酒精沖洗2次 制作裝片：解離→漂洗→染色→制片(同觀察植物細(xì)胞的有絲分裂) 觀察：先用低倍鏡觀察，找到變異細(xì)胞，再換用高倍鏡觀察,3．實(shí)驗(yàn)中幾種液體的作用 (1)卡諾氏液：固定細(xì)胞形態(tài)。 (2)95%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%HCI和體積分?jǐn)?shù)為95%酒精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、行為。,4．本實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的問題 (1)為了觀察到細(xì)胞在生活狀態(tài)下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，必須先將細(xì)胞固定。 (2)在進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)的過程中，和觀察植物細(xì)胞的有絲分裂一樣，所觀察的細(xì)胞已經(jīng)被鹽酸殺死了，最終在顯微鏡下看到的是死細(xì)胞。 (3)選材的時(shí)候必須選用能夠進(jìn)行分裂的分生組織細(xì)胞，不分裂的細(xì)胞染色體不復(fù)制，不會(huì)出現(xiàn)染色體加倍的情況。,1.根據(jù)不同育種要求，運(yùn)用不同育種方法，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)程序進(jìn)行育種 (1)將兩親本的兩個(gè)不同優(yōu)良性狀集中于同一生物體上，可利用雜交育種，亦可利用單倍體育種。 (2)要求快速育種，則運(yùn)用單倍體育種。 (3)要求大幅度改良某一品種，使之出現(xiàn)前所未有的性狀，可利用誘變育種和雜交育種相結(jié)合的方法。 (4)要求提高品種產(chǎn)量，提高營養(yǎng)物質(zhì)含量，可運(yùn)用多倍體育種。 以上實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)要注意運(yùn)用所給題目的要求、材料等所有可利用的信息，運(yùn)用相應(yīng)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。,2．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明或探究外界條件驟變可誘導(dǎo)染色體加倍 (1)驗(yàn)證某些化學(xué)物質(zhì)(如秋水仙素等)可以影響細(xì)胞分裂過程中紡錘體的形成，從而導(dǎo)致細(xì)胞中染色體加倍。 (2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究低溫是否可誘導(dǎo)染色體加倍。,對(duì)于低溫誘導(dǎo)洋蔥染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)，正確的描述是(多選)( ) A．處于分裂間期的細(xì)胞最多 B．在顯微鏡視野內(nèi)可以觀察到二倍體細(xì)胞和四倍體細(xì)胞 C．在高倍顯微鏡下可以觀察到細(xì)胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的過程 D．在誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化方面，低溫與秋水仙素誘導(dǎo)的原理相似,解析 本題考查染色體變異的有關(guān)知識(shí)。低溫處理和秋水仙素均能抑制紡錘體的形成從而誘導(dǎo)染色體數(shù)目的加倍；由于間期時(shí)間最長，故處于間期的細(xì)胞最多；因細(xì)胞已被殺死固定，故無法觀察到細(xì)胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的過程。 答案 A、B、D,下列關(guān)于低溫誘導(dǎo)染色體加倍實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是( ) A．原理：低溫抑制染色體著絲點(diǎn)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(xì)胞的染色體數(shù)目發(fā)生改變,答案 C 解析 低溫可抑制紡錘體的形成，使子染色體不能移向兩極。鹽酸酒精混合液可用于解離，卡諾氏液用于固定。顯微鏡可觀察到少部分細(xì)胞發(fā)生了染色體變異。,三倍體無子西瓜的培育方法 1．無子西瓜培育過程中果實(shí)各部分染色體分析,2.無子西瓜和無子番茄辨析,[例1] 已知西瓜紅色瓤(R)對(duì)黃色瓤(r)為顯性。圖中A是黃瓤瓜種子(rr)萌發(fā)而成的，B是紅瓤瓜種子(RR)長成的。據(jù)圖作答：,(1)秋水仙素的作用是______________________________ _______________________________________________。 (2)G瓜瓤是__________色，其中瓜子胚的基因型是__________。 (3)H瓜瓤是__________色，H中無子的原理是_________________________________________________。 (4)生產(chǎn)上培育無子西瓜的原理是____________________， 而培育無子番茄應(yīng)用的原理是______________________ ________________________________________________。,答案 (1)抑制細(xì)胞有絲分裂過程中紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍 (2)黃 Rrr (3)紅 三倍體植株減數(shù)分裂過程中，染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成正常的生殖細(xì)胞 (4)染色體數(shù)目變異 生長素促進(jìn)果實(shí)發(fā)育 解析 (1)秋水仙素的作用是抑制紡錘體的形成，使染色體的著絲點(diǎn)分裂后，兩姐妹染色單體分開形成的子染色體不能分到兩個(gè)子細(xì)胞中去，引起染色體數(shù)目加倍。,(2)用秋水仙素處理黃瓤(rr)西瓜的幼苗，使之形成四倍體的西瓜(rrrr)，植株開花后產(chǎn)生的卵細(xì)胞為rr。當(dāng)它接受二倍體紅瓤(RR)西瓜的花粉后，子房壁發(fā)育成果皮(rrrr)，瓜瓤為黃色，受精卵的基因型為Rrr，發(fā)育成的胚為三倍體(Rrr)。第二年，三倍體的西瓜開花后，由于減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常的配子，所以當(dāng)接受普通二倍體西瓜的花粉刺激后，發(fā)育成的三倍體西瓜中沒有種子。 (3)無子西瓜的培育原理是染色體數(shù)目變異，而無子番茄的培育原理則是生長素促進(jìn)果實(shí)發(fā)育。,技法提煉 對(duì)植物體細(xì)胞雜交育種和單倍體細(xì)胞中染色體組的判斷。 (1)兩種二倍體植物經(jīng)體細(xì)胞雜交后，獲得的雜種植株細(xì)胞內(nèi)有4個(gè)染色體組。 (2)單倍體不一定只含一個(gè)染色體組。若生物是二倍體，則其單倍體中只含有一個(gè)染色體組。若生物是四倍體或多倍體，則其單倍體含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的染色體組。,經(jīng)典圖示 1．染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變圖,,[獲取信息] (1)圖中①表示缺失，②表示重復(fù)，③表示倒位，④表示基因突變。 (2)①②③可在顯微鏡下觀察到造成基因數(shù)目或排列順序的變化，④顯微鏡下觀看不到。,2．染色體變異圖 [獲取信息] 圖①為三體(個(gè)別染色體增加)；圖②為染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)；圖③為三倍體(染色體組成倍增加)；圖④為染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失。,,3.一條染色體上的基因模式圖 [獲取信息] (1)若是有絲分裂(如根尖分生區(qū)細(xì)胞、受精卵 等)，圖中B、b只能是基因突變?cè)斐傻摹?(2)若為減數(shù)分裂，則原因是基因突變(間期)或基因重組(減數(shù)第一次四分體時(shí)期的交叉互換)。,強(qiáng)化過關(guān) 如圖示一對(duì)同源染色體(1和2)及其上的等位基因(A和a，B和b)，下列說法不正確的是( ),,答案 D 解析 同源染色體的非姐妹染色單體間的交叉互換使得同源染色體中的非等位基因重新組合，A、B項(xiàng)正確。減數(shù)第一次分裂同源染色體分開時(shí)A與a分離，減數(shù)第二次分裂姐妹染色單體分離時(shí)也存在A與a分離，C項(xiàng)正確。交叉互換屬于基因重組，D項(xiàng)錯(cuò)誤。,混淆染色體組、二倍體、單倍體、多倍體的概念 [例2] 如圖是細(xì)胞中所含染色體，下列敘述不正確的是( ),,A．a(chǎn)代表的生物可能是二倍體，其每個(gè)染色體組含一條染色體 B．b代表的生物可能是二倍體，其每個(gè)染色體組含三條染色體 C．c代表的生物可能是二倍體，其每個(gè)染色體組含三條染色體 D．d代表的生物可能是單倍體，其一個(gè)染色體組含四條染色體 錯(cuò)因分析 對(duì)染色體組、二倍體、單倍體、多倍體的概念記憶不清，概念對(duì)應(yīng)的主體混淆而出錯(cuò)。,解析 判斷染色體組的個(gè)數(shù)，關(guān)鍵是看細(xì)胞中染色體的數(shù)目和形態(tài)。二倍體、單倍體的判斷既要看染色體組數(shù)，又要看個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)。圖a中兩條染色體形態(tài)、大小相同，是一對(duì)同源染色體，代表的生物可能是二倍體，其每個(gè)染色體組含一條染色體；圖b中染色體有兩種形態(tài)，每種三條，代表的生物可能是三倍體，其每個(gè)染色體組含兩條染色體；圖c中染色體有三種形態(tài)，每種兩條，代表的生物可能是二倍體，其每個(gè)染色體組含三條染色體；圖d中染色體有四種形態(tài)，每種一條，代表的生物可能是單倍體，其一個(gè)染色體組含四條染色體。 答案 B,糾錯(cuò)筆記 染色體組數(shù)目的判別 由于一個(gè)染色體組內(nèi)，各染色體的形態(tài)、大小均不相同，故細(xì)胞內(nèi)染色體組數(shù)目可按下列三種方法加以判別。 方法一：細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體(同源染色體)有幾條，則含有幾個(gè)染色體組，如甲圖所示細(xì)胞中相同的染色體有4條，則此細(xì)胞中有4個(gè)染色體組(每個(gè)染色體組含3條形態(tài)和功能各不相同的染色體)。,,方法二：在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的同一種基因(同音字母，不分大小寫)出現(xiàn)幾次，則有幾個(gè)染色體組，如乙圖所示基因型為AAaBBb的細(xì)胞或生物體含有3個(gè)染色體組。 方法三：根據(jù)染色體的條數(shù)和形態(tài)數(shù)來推算，染色體組的數(shù)目＝染色體數(shù)染色體形態(tài)數(shù)，如果蠅體細(xì)胞中有8條染色體，分為4種形態(tài)，則染色體組的數(shù)目為2。,