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2019-2020年高考生物總復(fù)習(xí) 第21講 染色體變異學(xué)案 【使用說(shuō)明與學(xué)法指導(dǎo)】 ⑴認(rèn)真閱讀必修二課本85~89頁(yè)，完成知識(shí)目標(biāo)要求，將預(yù)習(xí)中遇到的疑難點(diǎn)問(wèn)題標(biāo)識(shí)出來(lái)以備課堂上小組討論和突破。 ⑵本節(jié)的重點(diǎn)是知道染色體變異的類型、學(xué)會(huì)分析染色體數(shù)目變異在生產(chǎn)中的應(yīng)用。難點(diǎn)是對(duì)染色體組、單倍體等概念的理解。 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 ⑴知識(shí)目標(biāo)：理清染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異的多種類型；理解染色體組、多倍體、單倍體的概念。 ⑵能力目標(biāo)：掌握低溫誘導(dǎo)染色體加倍實(shí)驗(yàn)的原理和方法步驟； ⑶情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)：體驗(yàn)染色體變異在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用的成果。 預(yù)習(xí)案 【知識(shí)梳理】 一、染色體結(jié)構(gòu)的變異的類型： 1.[連一連] 2.思考：染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物體的影響有哪些？ 基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異有哪些區(qū)別？列舉兩條以上。 二、染色體數(shù)目的變異 1． 染色體組的概念：（寫(xiě)出關(guān)鍵詞） (判一判)(1)一個(gè)染色體組內(nèi)沒(méi)有同源染色體，但卻含有控制生長(zhǎng)發(fā)育的全部遺傳信( ) (2)染色體組中一定沒(méi)有等位基因 (　　) (3)染色體組中染色體數(shù)就是體細(xì)胞染色體數(shù)的一半 (　 ) 2． 判斷單倍體、二倍體和多倍體 (1)單倍體： (2)二倍體： (3)多倍體： 3． 特點(diǎn) (1)單倍體： (2)多倍體： 4． 人工誘導(dǎo)法 (1)單倍體： (2)多倍體： 【預(yù)習(xí)自測(cè)】判斷 1．細(xì)菌的變異類型有基因突變、基因重組和染色體變異 (　 　) 2．單倍體一定不存在同源染色體 (　 　) 3．人工誘導(dǎo)多倍體的唯一方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 (　 　) 4．體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫二倍體 (　 　) 【網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建】 探究案 【探究點(diǎn)一】分析染色體結(jié)構(gòu)的變異 1． 區(qū)分易位與交叉互換 染色體易位 交叉互換 圖解 區(qū) 別 染色體角度 發(fā)生于 染色體之間 發(fā)生于 之間 變異類型 屬于 屬于 顯微鏡下是否觀察到 染色體 基因順序變化 a 154－326789 b 123－4789 c 1654－32789 d 123－45676789 【跟蹤練習(xí)】1、果蠅的一條染色體上，正常基因的排列順序?yàn)?23－456789(數(shù)字代表基因，“－”代表著絲點(diǎn))，下表表示了該正常染色體發(fā)生變異后基因順序變化的四種情況。有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 (　　) A.a是由染色體某一片段位置顛倒引起的 B．b是由染色體某一片段缺失引起的 C．c是由染色體的著絲點(diǎn)改變引起的 D．d是由染色體增加了某一片段引起的 2、如圖①②③④分別表示不同的變異類型，其中圖③中的基因2由基因1變異而來(lái)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 (　　) A．圖①②都表示易位，發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時(shí)期 B．圖③中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失 C．圖④中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或重復(fù) D．圖中4種變異能夠遺傳的是①③ 【探究點(diǎn)二】分析染色體數(shù)目變異 1.染色體組數(shù)量的判斷方法 （1）據(jù)染色體形態(tài)判斷 （2）據(jù)基因型判斷 （3）據(jù)染色體數(shù)/形態(tài)數(shù)的比值判斷 果蠅的細(xì)胞中有4種形態(tài)的8條染色體，問(wèn)果蠅具有幾個(gè)染色體組？ 思考：(1)從染色體來(lái)源看，一個(gè)染色體組中 （含或不含）同源染色體。 (2)從形態(tài)、大小和功能看，一個(gè)染色體組中所含的染色體 。 2． 單倍體、二倍體和多倍體的命名 (1)如果生物體由受精卵(或合子)發(fā)育而成，其體細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組，該生物就稱為幾倍體。 (2)如果生物體是由生殖細(xì)胞——卵細(xì)胞或花粉直接發(fā)育而成，則無(wú)論體細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組，都稱為 。 3． 完善多倍體和單倍體育種 (1)培育三倍體無(wú)子西瓜——多倍體育種 ①原理： 。 ②過(guò)程 注意：多倍體育種的操作對(duì)象是 。 (2)培育抗病高產(chǎn)植株——單倍體育種 ①原理： ②實(shí)例：用高桿抗病AABB、矮桿易感病植株aabb選育矮桿抗病aaBB植株，請(qǐng)?jiān)囈赃z傳圖解的方式寫(xiě)出此過(guò)程： 【跟蹤練習(xí)】3、如圖是四種生物的體細(xì)胞示意圖，A、B中的字母代表細(xì)胞中染色體上的基因，C、D代表細(xì)胞中染色體情況，那么最可能屬于多倍體的細(xì)胞是 (　　) 4、從下圖a～h所示的細(xì)胞圖中，說(shuō)明它們各含有幾個(gè)染色體組。正確答案為(　　) A．細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組的是h圖 B．細(xì)胞中含有二個(gè)染色體組的是e、g圖 C．細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的是a、b圖 D．細(xì)胞中含有四個(gè)染色體組的是c、f圖 【探究點(diǎn)三】實(shí)驗(yàn)十二　低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化 1.實(shí)驗(yàn)原理：低溫抑制 形成，以致影響染色體被拉向兩極的過(guò)程，使細(xì)胞 （能或不能）分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，于是細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目改變。 *此過(guò)程中著絲點(diǎn)是否分裂？ 2.步驟：①水培根尖， ℃誘導(dǎo)； ②用 液固定細(xì)胞形態(tài)，再用 沖洗2次； ③制作裝片四步： ④觀察：視野中有 （2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)）染色體組的細(xì)胞。 【跟蹤練習(xí)】5.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 6． 下列有關(guān)“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)的敘述中，正確的是 (　　) A．洋蔥的不定根在冰箱的低溫室內(nèi)誘導(dǎo)36 h，可抑制細(xì)胞分裂中染色體的著絲點(diǎn)分裂 B．改良苯酚品紅染液的作用是固定和染色 C．體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精可用于洗滌細(xì)胞固定過(guò)程中使用的卡諾氏液和解離細(xì)胞 D．經(jīng)過(guò)解離、漂洗、染色和制片，在顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)所有細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目都加倍 歸納記憶：低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的實(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0.5～1 h 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的根尖 洗去卡諾氏液 與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸等體積混合，浸泡經(jīng)固定的根尖 解離根尖細(xì)胞，使細(xì)胞之間的聯(lián)系變得疏松 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸 與體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精等體積混合，作為解離液 解離根尖細(xì)胞 蒸餾水 浸泡解離后的根尖約10 min 漂洗根尖，去掉解離液 改良苯酚品紅染液 把漂洗干凈的根尖放進(jìn)盛有改良苯酚品紅染液的玻璃皿中染色3～5 min 使染色體著色 【當(dāng)堂檢測(cè)】 1． 如圖表示某生物細(xì)胞中兩條染色體及其上面的部分基因。下列選項(xiàng)的結(jié)果 中，不是由染色體變異引起的是 2. 普通果蠅的第3號(hào)染色體上的三個(gè)基因按猩紅眼－桃色眼－三解翅脈的順序排列(St－P－DI)；同時(shí)，這三個(gè)基因在另一種果蠅中的順序是St－DI－P，我們把這種染色體結(jié)構(gòu)變異方式稱為倒位。僅這一倒位的差異便構(gòu)成了兩個(gè)物種之間的差別。據(jù)此判斷下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．倒位和同源染色體之間的交叉互換一樣，屬于基因重組 B．倒位后的染色體與其同源染色體完全不能發(fā)生聯(lián)會(huì) C．自然情況下，這兩種果蠅之間不能產(chǎn)生可育后代 D．由于倒位沒(méi)有改變基因的種類，所以發(fā)生倒位的果蠅的性狀不變 3． (xx江蘇卷，14)某植株的一條染色體發(fā)生缺失突變，獲得該缺失染色體的花粉不育，缺失染色體上具有紅色顯性基因B，正常染色體上具有白色隱性基因b(如圖)。若以該植株為父本，測(cè)交后代中部分表現(xiàn)為紅色性狀。下列解釋最合理的是 (　　) A．減數(shù)分裂時(shí)染色單體1或2上的基因b突變?yōu)锽 B．減數(shù)第二次分裂時(shí)姐妹染色單體3與4自由分離 C．減數(shù)第二次分裂時(shí)非姐妹染色單體之間自由組合 D．減數(shù)第一次分裂時(shí)非姐妹染色單體之間交叉互換 4．圖1顯示出某物種的三條染色體及其上排列著的基因(如圖中字母所示)。試判斷圖2中列出的(1)、(2)、(3)、(4)中的變化依次屬于下列變異中的 (　　) 　 ①染色體結(jié)構(gòu)變異?、谌旧w數(shù)目變異?、刍蛑亟M?、芑蛲蛔? A．①①④③ B．①③④① C．④②④① D．②③①① 5．下列相關(guān)敘述正確的是 (　　) A．馬和驢雜交的后代騾高度不育，是單倍體 B．對(duì)六倍體普通小麥的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)，長(zhǎng)成的植株中的細(xì)胞中含三個(gè)染色體組，是三倍體 C．單倍體幼苗經(jīng)秋水仙素處理后得到的植株不一定是純合的二倍體 D．二倍體番茄和二倍體馬鈴薯的體細(xì)胞融合后形成的雜種植株含兩個(gè)染色體組 6．下列有關(guān)“低溫誘導(dǎo)洋蔥染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是 (　　) A．低溫會(huì)抑制分裂時(shí)紡錘體的形成 B．改良苯酚品紅染液的作用是固定和染色 C．固定和解離后的漂洗液都是體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精 D．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(guò)程 7．家蠶是二倍體生物，含56條染色體，ZZ為雄性，ZW為雌性。幼蠶體色中的有斑紋和無(wú)斑紋性狀分別由Ⅱ號(hào)染色體上的A和a基因控制。雄蠶由于吐絲多、絲的質(zhì)量好，更受蠶農(nóng)青睞，但在幼蠶階段，雌雄不易區(qū)分。于是，科學(xué)家采用如圖所示的方法培育出了“限性斑紋雌蠶”來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。請(qǐng)回答： (1)家蠶的一個(gè)染色體組含有________條染色體。 (2)圖中變異家蠶的“變異類型”屬于染色體變異中的____________。由變異家蠶培育出限性斑紋雌蠶所采用的育種方法是____________。圖中的限性斑紋雌蠶的基因型為_(kāi)_______。 (3)在生產(chǎn)中，可利用限性斑紋雌蠶和無(wú)斑紋雄蠶培育出可根據(jù)體色辨別幼蠶性別的后代。請(qǐng)用遺傳圖解和適當(dāng)?shù)奈淖置枋鲞x育雄蠶的過(guò)程。 8. 果蠅的X染色體和Y染色體是一對(duì)同源染色體，但其形態(tài)、大小卻不完全相 同。如圖為果蠅X、Y染色體同源和非同源區(qū)段的比較圖解，其中A與C為 同源區(qū)段。請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題： (1)已知在果蠅的X染色體上有一對(duì)基因H、h，分別控制的性狀是腿部有斑紋和腿部無(wú)斑紋?，F(xiàn)有純種果蠅若干，請(qǐng)通過(guò)一次雜交實(shí)驗(yàn)，確定H、h基因在X染色體上的位置是A區(qū)段還是B區(qū)段。 實(shí)驗(yàn)步驟： ①選用純種果蠅作為親本，雌性親本表現(xiàn)型為_(kāi)_________，雄性親本表現(xiàn)型為_(kāi)_________。 ②用親本果蠅進(jìn)行雜交。 ③觀察子代果蠅的性狀并統(tǒng)計(jì)記錄結(jié)果。 結(jié)果分析：若子代雄果蠅表現(xiàn)為_(kāi)___________，則此對(duì)基因位于A區(qū)段；若子代雄果蠅表現(xiàn)為_(kāi)___________，則此對(duì)基因位于B區(qū)段。 (2)一野生型雄果蠅與一個(gè)白眼(隱性)基因純合的雌果蠅雜交，子代中發(fā)現(xiàn)有一只雌果蠅具有白眼表現(xiàn)型，你如何利用上述果蠅判定這一結(jié)果是由一個(gè)點(diǎn)突變?cè)斐傻?，還是由缺失突變?cè)斐傻摹?提示：①白眼基因位于B區(qū)段，②缺失純合或異配性別的伴性基因缺失致死) 雜交方法：______________________________________________________。 結(jié)果和結(jié)論：①___________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ②________________ __________________ __________________。 7.答案　(1)28　(2)結(jié)構(gòu)變異　雜交育種　aaZWA (3)如圖 文字說(shuō)明：后代中有斑紋的均為雌蠶，應(yīng)淘汰；無(wú)斑紋的為雄蠶，應(yīng)保留。 8．答案　(1)實(shí)驗(yàn)步驟：①腿部無(wú)斑紋　腿部有斑紋　結(jié)果分析：腿部有斑紋　腿部無(wú)斑紋 (2)雜交方法：讓子代的白眼雌果蠅與野生型父本回交　結(jié)果和結(jié)論：①若回交后代雌雄比例為1∶1，則由一個(gè)點(diǎn)突變?cè)斐伞、谌艋亟缓蟠菩郾壤秊?∶1，則由缺失突變?cè)斐? 解析　(1)選擇雌性親本表現(xiàn)型為腿部無(wú)斑紋、雄性親本表現(xiàn)型為腿部有斑紋進(jìn)行雜交，若子代雄果蠅表現(xiàn)為腿部有斑紋，則此對(duì)基因位于A區(qū)段；若子代雄果蠅表現(xiàn)為腿部無(wú)斑紋，則此對(duì)基因位于B區(qū)段。 (2)如果子代的白眼雌果蠅是由一個(gè)點(diǎn)突變?cè)斐傻?，其與野生型父本回交后，后代的雌雄比例為1∶1。如果子代的白眼雌果蠅是由缺失突變?cè)斐傻?，其與野生型父本回交后，后代雌果蠅都會(huì)得到父本正常的X染色體，不會(huì)出現(xiàn)缺失致死現(xiàn)象，后代雄果蠅中有一半含發(fā)生缺失突變的X染色體，表現(xiàn)缺失致死現(xiàn)象，最終導(dǎo)致雌雄比例為2∶1。