染色体变异专题.docx
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染色体变异专题
染色体变异专题
1、染色体结构变异的类型
2、染色体数目变异可分两类：
⑴细胞内个别染色体的增加或减少；
⑵细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
3、染色体组：
⑴概念：
二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。
⑵特点：
①一个染色体组中无同源染色体，形态和功能各不相同；
②一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息。
⑶据染色体组判断倍体
①由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体；体细胞中含有三个或三个以上染色体组的叫多倍体。
②体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，叫单倍体。
单倍体植株长得弱小，而且高度不育。
⑷染色体组数的判断：
①据染色体形态判断
细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。
如下图所示的细胞中，形态相同的染色体a中有4条，b中有3条，c中两两相同，d中各不相同，则可判定它们分别含4个、3个、2个、1个染色体组。
例1：
以下各图中，各有几个染色体组？
②据基因型判断
控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组——每个染色体组内不含等位或相同基因，此时染色体上无姐妹染色单体，如图所示：
（d～g中依次含4、2、3、1个染色体组）
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______
③据染色体数/形态数的比值判断
染色体数/形态数比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几条，即含几个染色体组。
如果蝇该比值为8条/4种形态＝2，则果蝇含2个染色体组。
4、染色体数目变异图解
类别
名称
染色组
构成
事例
个别染色体
数目增减
单体
2N－1
AA—1（abcd）（abc）
唐氏综合征（XO）
三体
2N＋1
AA＋1（abcd）（abcd）（d）
21三体综合征
染色体数目
成倍增减
单倍体
1或多个
1个（abcd）或多个（abcd）
蜜蜂中的雄蜂
多倍体
同源三倍体
3N
无籽西瓜
同源四倍体
4N
马铃薯
异源四倍体
4N
白菜-甘蓝
异源六倍体
6N
异源八倍体
8N
八倍体小黑麦
5、多倍体育种：
三倍体无子西瓜的培育过程图示：
多倍体的产生原理：
6、单倍体育种：
方法：
花粉（药）离体培养；
原理：
染色体数目变异
实例：
矮杆抗病水稻的培育
优缺点：
后代都是纯合子，明显缩短育种年限，但技术较复杂。
7、生物变异的类型
可遗传的变异
不遗传的变异
基因
染色体变异
基因突变
基因重组
结构变异
数目变异
变异的本质
基因结构改变
基因重新组合
染色体结构异常
染色体数目异常
环境改变（遗传物质不改变）
遗传情况
按一定方式遗传和表现
不遗传
鉴别方法
观察、杂交、测交
观察、染色体检查
改变环境条件
意义
产生新基因，
产生新基因型
关系人类遗传健康
人类遗传健康、改良植物性状。
改变环境条件，也能影响性状
应用价值
诱变育种
遗传病筛查，杂交育种
遗传病筛查
遗传健康
遗传病筛查
单倍体育种
多倍体育种
改变环境条件，获得优质高产。
8、染色体变异知识图解：
9、基因突变、基因重组和染色体变异列表比较
项目
基因突变
基因重组
染色体变异
适用范围
生物
种类
所有生物（包括病毒）均可发生，具有普遍性
自然状态下，只发生在真核生物的有性生殖过程中，细胞核遗传
真核生物细胞增殖过程均可发生
生殖
无性生殖、有性生殖
有性生殖
无性生殖、有性生殖
类型
可分为自然突变和诱发突变，（也可分为显性突变和隐性突变）
基因自由组合型、交叉互换型
染色体结构的改变、染色体数目的变化
发生时间
有丝分裂间期和减数Ⅰ间期
减数Ⅰ前期和减数Ⅰ后期
细胞分裂期
产生结果
产生新的基因（产生了它的等位基因）
产生新的基因型
不产生新的基因，但会引起基因数目或顺序变化。
镜检
光镜下均无法检出，可根据是否有新性状或新性状组合确定
光镜下可检出
本质
基因的分子结构发生改变，产生了新的基因，改变了基因的“质”，出现了新性状，但没有改变基因的“量”。
原有基因的重新组合，产生了新的基因型，使性状重新组合，但未改变基因的“质”和“量”。
染色体结构或数目发生改变，没有产生新的基因，基因的数量可发生改变
条件
外界条件剧变和内部因素的相互作用
不同个体间的杂交，有性生殖过程中的减数分裂和受精作用
存在染色体的真核生物
特点
普遍性、随机性、不定向性、低频率性、多害少利性
原有基因的重新组合
存在普遍性
意义
新基因产生的途径，生物变异的根本来源，也是生物进化的原材料
是生物产生变异的来源之一，是生物进化的重要因素之一。
对生物的进化有一定的意义
发生可能性
可能性小，突变频率低
非常普遍，产生的变异类型多
可能性较小
应用
诱变育种
杂交育种
单倍体育种、多倍体育种
生物多样性
产生新的基因，丰富了基因文库
产生配子种类多、组合方式多，受精卵多。
变异种类多
实例
果蝇的白眼、镰刀型细胞贫血症等
豌豆杂交等
无籽西瓜的培育等
联系
①三者均属于可遗传的变异，都为生物的进化提供了原材料；
②基因突变产生新的基因，为进化提供了最初的原材料，是生物变异的根本来源；基因突变为基因重组提供大量可供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础；
③基因重组的变异频率高，为进化提供了广泛的选择材料，是形成生物多样性的重要原因之一；
10、单倍体育种与多倍体育种比较
单倍体育种
多倍体育种
原理
染色体数目以染色体组形式成倍减少，然后再加倍从而获得纯种
染色体数目以染色体组形式成倍增加
方法
花药离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理幼苗
秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗
优点
明显缩短育种年限
技术简单
缺点
技术复杂，需要与杂交育种配合
适用于植物，动物难以开展。
多倍体植物生长周期延长，结实率降低
过程举例
11、低温诱导植物染色体数目变化
试剂
使用方法
作用
卡诺氏液
将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1h
固定细胞形态
体积分数为95%的酒精
冲洗用卡诺氏液处理的根尖
洗去卡诺氏液
与质量分数为15%的盐酸等体积混合，浸泡经固定的根尖
解离根尖细胞，使细胞之间的联系变得疏松
质量分数为15%的盐酸
与体积分数为95%的酒精等体积混合，作为解离液
解离根尖细胞
蒸馏水
浸泡解离后的根尖约10min
漂洗根尖，去掉解离液
改良苯酚品红染液
把漂洗干净的根尖放进盛有改良苯酚品红染液的玻璃皿中染色3～5min
使染色体着色
1、下列是对a～h所示的细胞图中各含有几个染色体组的叙述，正确的是（ ）
A．细胞中含有一个染色体组的是h图B．细胞中含有两个染色体组的是g、e图
C．细胞中含有三个染色体组的是a、b图D．细胞中含有四个染色体组的是f、c图
【解析】 此题主要考查染色体组的概念及染色体组数目的识别。
形态、大小各不相同的染色体组成一个染色体组。
如图e，每种染色体含有4个，所以含有四个染色体组，d图中，同音字母仅有一个，所以该图只有一个染色体组。
由此，我们可知：
a、b图含有三个染色体组，c、h图含有两个染色体组，g图含有一个染色体组。
【答案】 C
2、1.图1显示出某物种的三条染色体及其上排列着的基因（图中字母所示）。
试判断图2中列出的
（1）、
（2）、（3）、（4）如变化依次属于下列变异中的（ ）
①染色体结构变异 ②染色体数目变异
③基因重组④基因突变
A.①①④③B．①③④①
C．④②④①D．②③①①
【解析】 本题考查基因突变和染色体变异的相关内容：
由图可知：
（1）染色体缺失了O、B、q三个基因，属于染色体结构变异；
（2）是一对同源染色体，与图示相比，bQ和Bq之间发生交换，所以是基因重组；（3）是M突变为m，所以是基因突变；（4）是两条非同源染色体之间发生片段交换，所
以是染色体结构变异。
【答案】 B
3、某些类型的染色体结构和数目的变异，可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。
a、b、c、d为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图，它们依次属于（ ）
A．三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失
B．三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加
C．三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失
D．染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体
【解析】 染色体数目的变异包括两种类型：
一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少，a图属于前者变异类型，c图属于后者变异类型；染色体结构变异包括缺失、重复、倒位、易位，b图属于染色体片段的增加造成重复、d图属于染色体片段的缺失。
【答案】 C
4、下列有关单倍体的叙述中，不正确的是（ ）
①未经受精的卵细胞发育成的植物，一定是单倍体
②含有两个染色体组的生物体，一定不是单倍体
③生物的精子或卵细胞一定都是单倍体
④基因型为aaaBBBCcc的植株一定不是单倍体
⑤基因型为Abcd的生物体一般是单倍体
A．③④⑤B．②③④
C．①③⑤D．②④⑤
答案 B
解析 单倍体通常是由配子直接发育而来的个体，①正确；含有两个染色体组的配子发育成的个体也为单倍体，②错误；单倍体指的是个体，而不是细胞，③错误；若aaaBBBCcc的植株是由配子直接发育而来，则为单倍体，④错误；基因型为Abcd的生物体，只含有一个染色体组，一般是单倍体，⑤正确。
5、如图表示无子西瓜的培育过程：
根据图解，结合你学过的生物学知识，判断下列叙述错误的是（ ）
A．秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的茎尖，主要是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成
B．四倍体植株所结的西瓜，果皮细胞内含有4个染色体组
C．无子西瓜既没有种皮，也没有胚
D．培育无子西瓜通常需要年年制种，用植物组织培养技术可以快速进行无性繁殖
答案 C
解析 图示无子西瓜的培育中使用的秋水仙素，其机理是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成；四倍体植株的体细胞中均含4个染色体组；无子西瓜没有种子，实际操作中会看到发育不完全的种皮，胚是一定没有的；因无子西瓜是三倍体，不能自己繁殖后代，因此需年年制种，可以通过无性繁殖的技术快速繁殖。
6、玉米花药培养得到的单倍体幼苗,经秋水仙素处理后形成二倍体玉米。
下图是该过程中某时段细胞核染色体含量变化示意图,下列叙述错误的是（ ）
A.e～f所示过
程中可能发生基因突变
B.该实验体现了细胞的全能性,培育的玉米为纯种
C.整个过程中不能发生基因重组,i～j过程细胞内含4个染色体组
D.低温处理单倍体幼苗,也可抑制f～g过程纺锤体的形成,导致染色体数目加倍
解析:
e～f过程中完成了DNA复制和姐妹染色单体分离,但由于秋水仙素抑制了纺锤体形成,因此f～g阶段染色体加倍,在DNA复制过程中可能发生基因突变,A正确。
由玉米花药最终培育形成二倍体玉米的过程体现了细胞的全能性,由二倍体植物的花药经单倍体育种形成的二倍体一定是纯种,B正确。
整个过程中只进行了有丝分裂,没发生减数分裂,因此不能发生基因重组;
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