1、第第 5 章基因突变及其他变异章基因突变及其他变异第第 2 节节染色体变异染色体变异【素养目标】1. 运用所学知识知道二倍体、少倍体和单倍体的含义。2. 了解染色体结构的变异类型。【必备知识】一、一、相关概念相关概念1、染色体组：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各相同，携带着控制生物发育的全部遗传信息，这样的一组染色体，叫染色体组。2、二倍体：由受精卵发育而成，体细胞中含有两个染色体组的个体。3、少倍体：由受精卵发育而成，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。4、单倍体：由配子直接发育而成，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。二、染色体结构的变异1.概念:排列在柒色体上的基固的
2、数目或排列顺序发生改变，而导致性状的变异2.类型(1)缺失概念:一条正常染色体断裂后丢失某一片段引起的变异影响:缺失片段越大，对个体影响越大，轻则影响个体生活力，重则引起死亡举例:猫叫综合征(2)重复概念:一条染色体的某一片段连接到同源的另一条染色体上，结果后者重复一段片段影响:重复引起的效应比缺失小，重复部分太大会影响个体生活力举例:果蝇的棒状眼(3)倒位概念:染色体中某一片段位置颠倒 180 后重新鲒合到原部位引起的变异影响:基因不丢失,因此一般生活正常(4) 易位概念:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异影响:产生部分异常配子，使配子的育性降低或产生有遗传病的后代举例:人
3、慢性粒细胞白血病3.影响染色体鲒构的改变,会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变,导致性 状的变异。大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡三、三、个别染色体增加或减少：个别染色体增加或减少：实例：21 三体综合征（多 1 条 21 号染色体）四、四、以染色体组的形式成倍增加或减少：以染色体组的形式成倍增加或减少：实例：三倍体无子西瓜五、五、染色体组染色体组（1）概念：）概念：二倍体二倍体生物配子配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。（2）特点：）特点：一个染色体组中无同源染色体无同源染色体，形态和功能各不相同各不相同；一个染色体组携带着控制生物生长的全部全部
4、遗传信息。（3）染色体组数的判断：）染色体组数的判断： 染色体组数= 细胞中细胞中形态相同的染色体有几条，则含几个染色体组形态相同的染色体有几条，则含几个染色体组例 1：以下各图中，各有几个染色体组？答案：3 2 5 1 4 染色体组数= 基因型中基因型中控制同一性状的基因个数控制同一性状的基因个数例 2：以下基因型，所代表的生物染色体组数分别是多少?（1）Aa _（2）AaBb _（3）AAa _（4）AaaBbb _（5）AAAaBBbb _（6）ABCD _答案：2 2 3 3 4 13、单倍体、二倍体和多倍体、单倍体、二倍体和多倍体由配子配子发育成的个体叫单倍体单倍体。有受精卵受精卵发
5、育成的个体，体细胞中含几个染色体组就叫几倍体，如含两个染色体组就叫二倍体二倍体，含三个染色体组就叫三倍体三倍体，以此类推。体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体多倍体。六六、染色体变异在育种上的应用、染色体变异在育种上的应用1、多倍体育种：、多倍体育种：方法：方法：用秋水仙素秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。（原理：能够抑制纺锤体的形成抑制纺锤体的形成,导致染色体不分离,从而引起细胞内染色体数目加倍加倍）原理：原理：染色体变异染色体变异实例：实例：三倍体无子西瓜的培育；优缺点：优缺点：培育出的植物器官大大，产量高高，营养丰富丰富，但结实率低，成熟迟。2、单倍体育种：、单倍体育种：方法：方法
6、：花粉花粉(药药)离体培养离体培养原理：原理：染色体变异染色体变异实例：实例：矮杆抗病水稻的培育例：在水稻中，高杆(D)对矮杆(d)是显性，抗病(R)对不抗病(r)是显性。现有纯合矮杆不抗病水稻 ddrr 和纯合高杆抗病水稻 DDRR 两个品种,要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水稻ddRR ，应该怎么做？_优缺点：优缺点：后代都是纯合子，明显缩短育种年限后代都是纯合子，明显缩短育种年限，但技术较复杂。附：育种方法小结附：育种方法小结诱变育种杂交育种多倍体育种单倍体育种方法用射线、激光射线、激光、化学药品等化学药品等处理生物杂交杂交用秋水仙素秋水仙素处理萌发的种子或幼苗花药花药(粉粉)离体培养离体
7、培养原理基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异优缺点加速育种进程，大幅度地改良某些性状， 但有利变异个体少。方法简便，但要较长年限选择才可获得纯合子。器官较大，营养物质含量高， 但结实率低，成熟迟。后代都是纯合子，明显缩短育种年限，但技术较复杂。【本节重点】1. 含有 2 个染色体组的二倍体细胞，其每个染色体组含 3 条染色体、无同源染色体、无等位基因。2. 低温或秋水仙素处理正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。【例题解析】例 1.用玉米的花药进行组织培养， 单倍体幼苗期经秋水仙素处理后形成二倍体植
8、株 （该过程不考虑基因突变）。在此该过程中某时段细胞核 DNA 含量变化如下图所示。下列叙述正确的是（）A. ef 过程中细胞内可能发生基因重组B. 与 cd 过程相比，de 过程中细胞内发生了染色体数目的加倍C. 秋水仙素作用于 c 点之前而导致染色体数目加倍D. e 点后细胞内染色体组最多时有 4 个，且各染色体组基因组成相同例 2.如图是育种工作者的育种过程图解。下列相关叙述中正确的是（）A. 野生一粒小麦与山羊草能产生杂交后代，属于同一个物种的不同品种B. 秋水仙素能促进染色体着丝粒分裂，使染色体数目加倍C. 野生二粒小麦为二倍体，能通过减数分裂产生可育配子D. 此育种过程所遵循的原理
9、是染色体数目变异答案：例 1. D【解析】A、分析曲线图可知，秋水仙素处理前的曲线为单倍体的有丝分裂，从秋水仙素处理到 d 点前为单倍体细胞不完整的有丝分裂，d 点以后为染色体数加倍后的二倍体细胞有丝分裂，所以 ef 过程中细胞内不可能发生基因重组，基因重组只能发生于减数分裂过程中，A 错误；B、与 cd 过程相比，de 过程中细胞内发生了核 DNA 数目的加倍，但染色体数量不变，B错误；C、秋水仙素作用于 c 点之后的前期，导致染色体数目加倍，C 错误；D、e 点后有丝分裂后期细胞内染色体组最多有 4 个，且各染色体组基因组成相同，D 正确。例 2. D【解析】A、野生一粒小麦与山羊草能产生
10、杂交后代高度不育，说明两种生物之间存在生殖隔离，因此它们属于不同的物种，A 错误；B、秋水仙素使染色体数目加倍的机理是抑制纺锤体的形成，B 错误；C、野生二粒小麦属于四倍体，C 错误；D、此育种的原理是染色体数目变异，D 正确。故答案为：D。【素养作业】1.单倍体育种可明显缩短育种年限，其原因是（）A. 单倍体细胞中不含同源染色体B. 单倍体植株生命力强C. 单倍体经染色体加倍后通常是纯合子D. 育种技术操作简单12.甲图表示一对正常的同源染色体，l5 代表染色体片段，乙图是甲发生变异后的显微图象，这种变异属于（）A. 染色体片段增加B. 染色体片段缺失C. 染色体片段颠倒D. 染色体片段互换
11、13.用秋水仙素处理植物萌发的种子或幼苗可以得到多倍体，秋水仙素的作用原理是（）A. 干扰减数分裂的进行B. 抑制纺锤体的形成C. 抑制着丝点的分裂D. 使细胞连续进行染色体复制14.以下几种生物性状的产生，来源于同一种变异类型的是（）果蝇的白眼；豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒；八倍体小黑麦；人类的色盲；玉米的高茎皱形叶；人类的白化病A. B. C. D. 15.某六倍体植物的花粉经离体培养后得到的植株是（）A. 三倍体，含有三个染色体组B. 单倍体，含有三个染色体组C. 三倍体，含有两个染色体组D. 二倍体，含有两个染色体组16.下列关于染色体变异的叙述，正确的是（）A. 一个染色体组中不含同源染
12、色体B. 单倍体玉米植株矮小，种子较小，产量低C. 体细胞含有 2 个染色体组的个体一定是二倍体D. 染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响17.图、分别表示不同的变异类型，其中中的基因片段 2 由基因片段 1 变异而来。下列有关说法正确的是（）A. 图都表示交叉互换，发生在减数分裂的四分体时期B. 图中的变异属于染色体结构变异C. 图中的 4 种变异遗传物质都发生了改变D. 图中的 4 种变异都一定会遗传给后代18.下列有关单倍体的叙述中不正确的是()A. 未经受精的卵细胞发育成的植株是单倍体B. 小麦花药离体培养所获得的植株是单倍体C. 含有奇数染色体组的生物体不一定是单倍体D.
13、 含有两个染色体组的生物体不可能是单倍体参考答案参考答案1.【答案】 C【解析】A、多倍体植株形成的单倍体的细胞中含有同源染色体，A 错误；B、单倍体植株长的弱小，高度不育，B 错误；C、单倍体经染色体加倍后通常是纯合子，纯合子能稳定遗传，因此单倍体育种可明显缩短育种年限，C 正确；D、单倍体育种技术繁杂，需要先花药离体培养，再进行人工诱导染色体加倍，D 错误。故答案为：C。2.【答案】 B【解析】乙图是甲发生变异后的显微图象，其中一条染色体中少了染色体片段 5，这种变异属于染色体片段的缺失，B 正确。故答案为：B。3.【答案】 B【解析】 秋水仙素的作用原理是可以抑制纺锤体的形成， 进而使后
14、期分开的染色体不能移向两极，导致细胞染色体数目加倍，所以本题答案为 B。4.【答案】 C【解析】果蝇的白眼来源于基因突变；豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒来源于基因重组；八倍体小黑麦来源于染色体变异；人类的色盲源于基因突变；玉米的高茎皱形叶来源于基因重组；人类的白化病源于基因突变。故来源于同一种变异类型，选 C。5.【答案】 B【解析】 六倍体水稻花药中的花粉粒中的精子是由减数分裂产生的， 虽然含有 3 个染色体组，但用花药进行离体培养时，没有经过受精作用，直接由配子发育形成幼苗，所以得到的个体是单倍体。故答案为：B。6.【答案】 A【解析】A、一个染色体组中不含同源染色体，每条染色体的形态和功能各不
15、相同，A 正确；B、单倍体是体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，一般高度不育，所以不会产生种子，B 错误；C、如果该个体由配子发育而来，体细胞中不管含有多少个染色体组，都是单倍体，C 错误；D、染色体易位会改变染色体上基因的排列顺序，所以会影响生物性状，D 错误。故答案为：A。7.【答案】 C【解析】A、图发生在同源染色体间，表示交叉互换，发生在减数分裂四分体时期，属于基因重组；图发生在非同源染色体间片段的互换，属于染色体变异中的易位，A 错误；B、图的碱基对发生缺失，属于基因突变，图中弯曲的部位表示在其同源染色体上没有配对的片段，上面的一条染色体比下面的长，可能是上面的染色体重复了一段，
16、或下面的染色体缺失了一段，属于染色体结构变异，B 错误；C、图中 4 种变异都是遗传物质发生改变引起的可遗传的变异，C 正确；D、可遗传的变异是由遗传物质的变化引起的变异，如果变异发生在生殖细胞，可传给下一代，但是如果变异发生在体细胞，一般不会传给下一代，D 错误。故答案为：C。8.【答案】 D【解析】 A、 单倍体通常是由配子直接发育而来的个体， 则未经受精的卵细胞发育成的个体，一定是单倍体，A 正确；B、由生殖细胞直接发育成的个体都属于单倍体，所以小麦花药离体培养所获得的植株是单倍体，B 正确；C、由受精卵发育而成的个体，含有 3 个染色体组就为三倍体；由配子发育而成的个体，含有 3 个染色体组就为单倍体。因此含有奇数染色体组的个体不一定是单倍体，C 正确；D、由配子发育而来的个体，不论含有几个染色体组都为单倍体，所以细胞内有两个染色体组的生物体可能是四倍体的单倍体，D 错误。故答案为：D。
