第七

單元生物的變異和進(jìn)化

第2課時(shí)染色體變異

【課標(biāo)要求】舉例說(shuō)明染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異都可能導(dǎo)致生物性狀的改變甚至死亡.

考點(diǎn)一染色體結(jié)構(gòu)變異

■歸納夯實(shí)必備知識(shí)

1.染色體變異

(1)概念：生物體的體細(xì)胞或生殖細(xì)胞內(nèi)染色體或的變化。

(2)類型：染色體的變異和染色體的變異。

2.染色體結(jié)構(gòu)的變異

(1)染色體結(jié)構(gòu)變異的原因：受各種因素影響(如：各種射線、代謝失調(diào)等)，染色體的

以及斷裂后片段的重新連接。

(2)染色體結(jié)構(gòu)變異的類型

類型圖像聯(lián)會(huì)異常實(shí)例

11]*)b缺失環(huán)

1Cdef果蠅缺刻翅、貓叫綜合征

acdef

ac"

aabedc「

a「cdaf果蠅棒狀眼

aa1飛了重復(fù)環(huán)

1漢--->1..J

4果蠅花斑眼、人類慢性粒

abighg

c—細(xì)胞白血病

-1XD

果蠅卷翅、人類9號(hào)染色

(Ia]b

體長(zhǎng)臂倒位可導(dǎo)致習(xí)慣性

ba

(ll儀---)cdeT

流產(chǎn)

【拓展延伸】(1)染色體間的易位可分為單向易位和相互易位。前者指一條染色體的某一片段

轉(zhuǎn)移到了另一條染色體上，而后者則指兩條染色體間相互交換了片段，較為常見(jiàn)。如圖為兩

種易位發(fā)生后在四分體時(shí)期的染色體聯(lián)會(huì)情況：

①單向易位

②相互易位(平衡易位)

12389

6745

67089

(2)倒位染色體的細(xì)胞學(xué)鑒定

3bcdef畛倒位區(qū)段過(guò)長(zhǎng)

倒位雜合子在減數(shù)分

裂過(guò)程時(shí)兩條同源染鏟整年辭(b~f區(qū)段倒位)

色體不能以直線形式

旦旦旦國(guó)曾倒位區(qū)段較短

配對(duì)，一定要有一條

染色體形成一個(gè)圓圈abc,°dfagh(ef區(qū)段倒位)

Ic

才能完成同源部分的

正形成臂內(nèi)倒位圈

配對(duì)，這個(gè)圓圈稱為邑(efg區(qū)段倒位)

倒位環(huán)abcdh

(3)染色體結(jié)構(gòu)變異的結(jié)果：染色體結(jié)構(gòu)的改變，會(huì)使排列在染色體上的基因數(shù)目或排列順序

發(fā)生改變，導(dǎo)致性狀的變異。

(4)染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物性狀的影響：大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物體是不利的，有的甚至

會(huì)導(dǎo)致生物體死亡。

■柘展提升科學(xué)思維

1.如圖1表示果蠅某細(xì)胞內(nèi)的相關(guān)染色體行為，1、2代表兩條未發(fā)生變異的染色體，3、4代

表兩條正在發(fā)生變異的染色體，圖中字母表示染色體上的不同片段。

1,■AMBB■C■■9DEF

3旦b￡dikL

4

g

2

GTTITk-L

圖1

(1)正常情況下，1與2是非同源染色體，圖1中A中發(fā)生堿基的增添、缺失或替換.(填

“一定”或“不一定”)屬于基因突變。

(2)請(qǐng)將圖示2聯(lián)會(huì)過(guò)程補(bǔ)充完整。

Ff

——OEeo_

ABCDihg

圖2

2.在細(xì)胞分裂過(guò)程中，末端缺失的染色體因失去端粒而不穩(wěn)定，其姐妹染色單體可能會(huì)連接

在一起，著絲粒分裂后細(xì)胞向兩極移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)“染色體橋”結(jié)構(gòu)，如圖所示?；蛐蜑锳a

的雄性蝗蟲(chóng)進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，其中一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞出現(xiàn)“染色體橋”并在兩著絲粒間任一

位置發(fā)生斷裂，形成的兩條子染色體移到細(xì)胞兩極。不考慮其他變異，則該次級(jí)精母細(xì)胞產(chǎn)

生的精細(xì)胞的基因組成可能有（若細(xì)

胞中不含A或a基因則用“0”表示）。

H1連接

I

染色體

■突破強(qiáng)化關(guān)鍵能力

1.貓叫綜合征是5號(hào)染色體短臂斷裂缺失所致。現(xiàn)有某表型正常的女性個(gè)體，其斷裂的5號(hào)

染色體片段與8號(hào)染色體連接，減數(shù)分裂過(guò)程中兩對(duì)染色體發(fā)生如下圖所示的現(xiàn)象。據(jù)圖分

析，下列相關(guān)敘述不正確的是（）

5號(hào)染色體8號(hào)染色體

A.該個(gè)體的變異一般不會(huì)導(dǎo)致基因數(shù)量減少

B.圖中所示的四條染色體發(fā)生了異常聯(lián)會(huì)

C.若染色體隨機(jī)兩兩分離（不考慮互換），該個(gè)體可能產(chǎn)生4種卵細(xì)胞

D.若該個(gè)體與正常男性婚配，妊娠期間應(yīng)盡早對(duì)胎兒進(jìn)行染色體篩查

2.某精原細(xì)胞中m、n為一對(duì)同源染色體，其中m為正常染色體，A?E表示基因。該對(duì)同

源染色體聯(lián)會(huì)后發(fā)生的特殊過(guò)程如圖所示，其中染色體橋分裂時(shí)隨機(jī)斷裂，后續(xù)的分裂過(guò)程

正常進(jìn)行。下列有關(guān)敘述不正確的是（）

ABCDE

染

ABCDE色

m<=3C7"7S-BEBCDE

體C丟失

n橋

ADCBE

ADCBE

A.圖中的染色體橋結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)在減數(shù)分裂i中期，但一般不會(huì)出現(xiàn)在減數(shù)分裂n中期

B.最后產(chǎn)生的精細(xì)胞中的染色體可能存在倒位、缺失等結(jié)構(gòu)變異

C.該經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生含異常染色體的精子占3/4

D.丟失的片段會(huì)被精原細(xì)胞中的多種水解酶最終分解為6種小分子有機(jī)物

【歸納總結(jié)】(1)染色體結(jié)構(gòu)變異和基因突變的比較

項(xiàng)目染色體結(jié)構(gòu)變異基因突變

本質(zhì)染色體片段的缺失、重復(fù)、易位或倒位堿基的替換、增添或缺失

對(duì)象基因堿基

變異水平細(xì)胞水平分子水平

光鏡檢測(cè)可見(jiàn)不可見(jiàn)

堿基的排列順序改變，基因

變異結(jié)果基因數(shù)目或排列順序改變

的數(shù)目、位置不變

(2)染色體易位與互換的比較

項(xiàng)目染色體易位互換

圖解fI8f!-!i!1

位置發(fā)生于非同源染色體之間發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體之間

區(qū)別

原理屬于染色體結(jié)構(gòu)變異屬于基因重組

考點(diǎn)二染色體數(shù)目的變異

■歸納夯實(shí)必備知識(shí)

1.染色體數(shù)目變異的類型

(1)細(xì)胞內(nèi)的增加或減少O

(2)細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以成倍地增加或成套地減少。

2.染色體組

(1)如圖中雄果蠅體細(xì)胞染色體中的一個(gè)染色體組可表示為：。

(2)組成特點(diǎn)

①形態(tài)上：細(xì)胞中的,在形態(tài)上各不相同。

②功能上：控制生物生長(zhǎng)、發(fā)育、遺傳和變異的,在功能上各不相同。

（3）染色體組數(shù)目的判定

①根據(jù)染色體形態(tài)判定：細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條，則含有幾個(gè)染色體組。

形態(tài)、大小相同形態(tài)、大小相每種形態(tài)大小

的染色體有4條,同的染色體有的染色體各

應(yīng)含4個(gè)染色體2條，應(yīng)含2個(gè)1條，應(yīng)含1個(gè)

組染色體組

甲乙丙

②根據(jù)基因型判定：在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因（包括同一字母的大、

小寫(xiě)）出現(xiàn)幾次，則含有幾個(gè)染色體組。

每種基因僅出每種基因出每種基因出現(xiàn)

現(xiàn)］次，應(yīng)含現(xiàn)_次，應(yīng)含了一次，應(yīng)含

一個(gè)染色體組_個(gè)染色體組一個(gè)染色體組

甲乙丙

3.單倍體、二倍體和多倍體

項(xiàng)目單倍體二倍體多倍體

體細(xì)胞中染色體數(shù)目體細(xì)胞中含有三個(gè)或

體細(xì)胞中含有兩個(gè)

概念與本物種______染色三個(gè)以上染色體組的

___________的個(gè)體

體數(shù)目相同的個(gè)體個(gè)體

發(fā)育起點(diǎn)受精卵（通常是）受精卵（通常是）

①莖稈粗壯；

①植株弱小；②葉片、果實(shí)和種子

植株特點(diǎn)正?？捎?/p>

②高度不育較大；

③營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量豐富

體細(xì)胞染色體組數(shù)2

香蕉（三倍體）；馬鈴薯

幾乎全部的動(dòng)物和過(guò)

舉例蜜蜂的雄蜂（四倍體）;八倍體小黑

半數(shù)的高等植物

麥

-教材隱性知識(shí)

源于P88“相關(guān)信息”

(1)被子植物中，約有33%的物種是o例如，普通小麥、棉、煙草、菊、水仙等都

是多倍體。

⑵秋水仙素(C22H25O6N)是從科植物秋水仙的種子和球莖中提取出來(lái)的一種

。它是白色或淡黃色的粉末或針狀結(jié)晶，有劇毒，使用時(shí)應(yīng)當(dāng)特別注意。

4.低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化

(1)實(shí)驗(yàn)原理

用低溫處理植物的細(xì)胞，能夠的形成，以致影響細(xì)

胞中染色體被拉向兩極，導(dǎo)致細(xì)胞不能,

植物細(xì)胞的染色體數(shù)目發(fā)生變化。

(2)實(shí)驗(yàn)步驟

(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：視野中既有正常的二倍體細(xì)胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞。

【歸納總結(jié)】實(shí)驗(yàn)中的試劑及其作用

試劑使用方法作用

卡諾氏液將根尖放入卡諾氏液中浸泡0.5?1h固定細(xì)胞形態(tài)

體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗用卡諾氏液處理過(guò)的根尖洗去卡諾氏液

與體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精等體積混

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸解離根尖細(xì)胞

合，作為解離液

清水浸泡解離后的根尖細(xì)胞約10min漂洗根尖，去除解離液

把漂洗干凈的根尖放進(jìn)盛有甲紫溶液

甲紫溶液使染色體著色

的玻璃皿中染色3?5min

?柘展提升科學(xué)思維

下圖中甲是某二倍體生物體細(xì)胞染色體模式圖，乙、丙、丁是發(fā)生變異后的不同個(gè)體的體細(xì)

胞中的染色體組成模式圖。據(jù)圖回答下列問(wèn)題:

(I)請(qǐng)據(jù)上圖辨析屬于三體、三倍體、單體和單倍體的分別是哪一個(gè)？

(2)同源四倍體(基因型為AAaa)產(chǎn)生配子時(shí)染色體以圖示的情況排列在赤道板的兩側(cè)，從而形

成不同基因型的配子。

或

根據(jù)上述推導(dǎo)過(guò)程，請(qǐng)思考回答下列問(wèn)題：

①若同源四倍體的基因型為Aaaa,則產(chǎn)生的配子類型及比例：。

②若同源四倍體的基因型為AAAa,則產(chǎn)生的配子類型及比例：o

③若同源四倍體的基因型為AAaa,則產(chǎn)生的配子類型及比例：。

(3)若三體為XXY的雄性果蠅，三條性染色體任意兩條聯(lián)會(huì)概率相等，則XXY個(gè)體產(chǎn)生的配

子及比例為多少？

■突破強(qiáng)化關(guān)鍵能力

3.某大豆突變株表現(xiàn)為黃葉，其基因組成為IT。為進(jìn)行R/r基因的染色體定位，用該突變株

作父本，與不同的三體(2〃+1)綠葉純合子植株雜交，選擇B中的三體與黃葉植株雜交得F2,

下表為部分研究結(jié)果。下列敘述錯(cuò)誤的是()

F2表型及數(shù)量

母本

黃葉綠葉

9-三體21110

10-三體115120

A.Fi中三體的概率是1/2

B.可用顯微觀察法初步鑒定三體

C.突變株基因r位于10號(hào)染色體上

D.三體綠葉純合子的基因型為RRR或RR

4.下列關(guān)于單倍體、二倍體和多倍體的敘述，不正確的是()

A.二倍體生物一定是由受精卵直接發(fā)育而來(lái)的

B.單倍體生物體細(xì)胞中不一定只含有一個(gè)染色體組

C.采用花藥離體培養(yǎng)的方法得到的個(gè)體是單倍體

D.三倍體無(wú)子西瓜體細(xì)胞含有三個(gè)染色體組

5.下列有關(guān)“低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是()

A.低溫會(huì)抑制紡錘體的形成

B.甲紫溶液的作用是固定和染色

C.固定和解離后都是用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精漂洗

D.在高倍鏡下可以觀察到二倍體細(xì)胞變?yōu)樗谋扼w的過(guò)程

考點(diǎn)三生物染色體數(shù)目變異在育種上的應(yīng)用

■歸納夯實(shí)必備知識(shí)

1.多倍體育種

⑴原理：?

(2)方法：用或低溫處理。

(3)處理材料：萌發(fā)的種子或幼苗。

(4)過(guò)程

向

分裂不能移

引

,從而

兩級(jí)

細(xì)細(xì)胞

_

____

的抑制

導(dǎo)致

仙素

秋水

處理'

或低溫

體數(shù)

內(nèi)染色

胞起細(xì)胞

形成

目加倍

瓜

子西

體無(wú)

三倍

例：

(5)實(shí)

四

子

獲得無(wú)

體西瓜

.三倍

三倍體

獲得.

水.

體秋

二倍伸

西瓜

)一

(辛

植株

子一

一種

砧

幼苗

西瓜體

|

|

瓜

體西

二倍

)傳粉

植株(d

得

雜交獲

粉：

次傳

第一

粉，

次傳

①兩

成

發(fā)育

子房

刺激

粉：

次傳

第二

未經(jīng)處

,而

目

數(shù)

體

色

染

、花

、葉

的莖

產(chǎn)生

分裂

組織

分生

后，

幼苗

處理

仙素

秋水

②用

o

色體數(shù)

)的染

部細(xì)胞

(如根

理部分

生

不能產(chǎn)

亂，

會(huì)紊

體聯(lián)

染色

由于