資源簡介

第5章基因突變及其他變異
第2節
染色體變異
【素養目標】
運用所學知識知道二倍體、少倍體和單倍體的含義。
了解染色體結構的變異類型。
【必備知識】
相關概念
1、染色體組：細胞中的一組非同源染色體，在形態和功能上各相同，攜帶著控制生物發育的全部遺傳信息，這樣的一組染色體，叫染色體組。
2、二倍體：由受精卵發育而成，體細胞中含有兩個染色體組的個體。
3、少倍體：由受精卵發育而成，體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體。
4、單倍體：由配子直接發育而成，體細胞中含有本物種配子染色體數目的個體。
二、染色體結構的變異
1.概念:排列在柒色體上的基固的數目或排列順序發生改變，而導致性狀的變異
2.類型
(1)缺失
①概念:一條正常染色體斷裂后丟失某一片段引起的變異
②影響:缺失片段越大，對個體影響越大，輕則影響個體生活力，重則引起死亡
③舉例:貓叫綜合征
(2)重復
①概念:一條染色體的某一片段連接到同源的另一條染色體上，結果后者重復一
段片段
②影響:重復引起的效應比缺失小，重復部分太大會影響個體生活力
③舉例:果蠅的棒狀眼
(3)倒位
①概念:染色體中某一片段位置顛倒180后重新鮚合到原部位引起的變異
②影響:基因不丟失,因此一般生活正常
易位
①概念:染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起的變異
②影響:產生部分異常配子，使配子的育性降低或產生有遺傳病的后代
③舉例:人慢性粒細胞白血病
3.影響
染色體鮚構的改變,會使排列在染色體上的基因數目或排列順序發生改變,導致性
狀的變異。大多數染色體結構變異對生物體是不利的，有的甚至會導致生物體
死亡
三、個別染色體增加或減少：
實例：21三體綜合征（多1條21號染色體）
以染色體組的形式成倍增加或減少：
實例：三倍體無子西瓜
五、染色體組
（1）概念：二倍體生物配子中所具有的全部染色體組成一個染色體組。
（2）特點：①一個染色體組中無同源染色體，形態和功能各不相同；
②一個染色體組攜帶著控制生物生長的全部遺傳信息。
（3）染色體組數的判斷：
①
染色體組數=
細胞中形態相同的染色體有幾條，則含幾個染色體組
例1：以下各圖中，各有幾個染色體組？
答案：3
2
5
1
4
②
染色體組數=
基因型中控制同一性狀的基因個數
例2：以下基因型，所代表的生物染色體組數分別是多少?
（1）Aa
______
（2）AaBb
_______
（3）AAa
_______
（4）AaaBbb
_______
（5）AAAaBBbb
_______
（6）ABCD
______
答案：2
2
3
3
4
1
3、單倍體、二倍體和多倍體
由配子發育成的個體叫單倍體。
有受精卵發育成的個體，體細胞中含幾個染色體組就叫幾倍體，如含兩個染色體組就叫二倍體，含三個染色體組就叫三倍體，以此類推。體細胞中含三個或三個以上染色體組的個體叫多倍體。
六、染色體變異在育種上的應用
1、多倍體育種：
方法：用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗。
（原理：能夠抑制紡錘體的形成,導致染色體不分離,從而引起細胞內染色體數目加倍）
原理：染色體變異
實例：三倍體無子西瓜的培育；
優缺點：培育出的植物器官大，產量高，營養豐富，但結實率低，成熟遲。
2、單倍體育種：
方法：花粉(藥)離體培養
原理：染色體變異
實例：矮桿抗病水稻的培育
例：在水稻中，高桿(D)對矮桿(d)是顯性，抗病(R)對不抗病(r)是顯性。現有純合矮桿不抗病水稻ddrr和純合高桿抗病水稻DDRR兩個品種,要想得到能夠穩定遺傳的矮桿抗病水稻ddRR
，應該怎么做？
_______________________________________________________________________________
優缺點：后代都是純合子，明顯縮短育種年限，但技術較復雜。
附：育種方法小結
誘變育種
雜交育種
多倍體育種
單倍體育種
方法
用射線、激光、化學藥品等處理生物
雜交
用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗
花藥(粉)離體培養
原理
基因突變
基因重組
染色體變異
染色體變異
優缺點
加速育種進程，大幅度地改良某些性狀，但有利變異個體少。
方法簡便，但要較長年限選擇才可獲得純合子。
器官較大，營養物質含量高，但結實率低，成熟遲。
后代都是純合子，明顯縮短育種年限，但技術較復雜。
【本節重點】
含有2個染色體組的二倍體細胞，其每個染色體組含3條染色體、無同源染色體、無等位基因。
低溫或秋水仙素處理正在分裂的細胞時，能夠抑制紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞兩極，從而引起細胞內染色體數目加倍。
【例題解析】
例1.用玉米的花藥進行組織培養，單倍體幼苗期經秋水仙素處理后形成二倍體植株（該過程不考慮基因突變）。在此該過程中某時段細胞核DNA含量變化如下圖所示。下列敘述正確的是（??
）
A.?e~f過程中細胞內可能發生基因重組
B.?與c~d過程相比，d~e過程中細胞內發生了染色體數目的加倍
C.?秋水仙素作用于c點之前而導致染色體數目加倍
D.?e點后細胞內染色體組最多時有4個，且各染色體組基因組成相同
例2.如圖是育種工作者的育種過程圖解。下列相關敘述中正確的是（??
）
A.?野生一粒小麥與山羊草能產生雜交后代，屬于同一個物種的不同品種
B.?秋水仙素能促進染色體著絲粒分裂，使染色體數目加倍
C.?野生二粒小麥為二倍體，能通過減數分裂產生可育配子
D.?此育種過程所遵循的原理是染色體數目變異
答案：例1.
D
【解析】A、分析曲線圖可知，秋水仙素處理前的曲線為單倍體的有絲分裂，從秋水仙素處理到d點前為單倍體細胞不完整的有絲分裂，d點以后為染色體數加倍后的二倍體細胞有絲分裂，所以e~f過程中細胞內不可能發生基因重組，基因重組只能發生于減數分裂過程中，A錯誤；
B、與c~d過程相比，d~e過程中細胞內發生了核DNA數目的加倍，但染色體數量不變，B錯誤；
C、秋水仙素作用于c點之后的前期，導致染色體數目加倍，C錯誤；
D、e點后有絲分裂后期細胞內染色體組最多有4個，且各染色體組基因組成相同，D正確。
例2.
D
【解析】A、野生一粒小麥與山羊草能產生雜交后代高度不育，說明兩種生物之間存在生殖隔離，因此它們屬于不同的物種，A錯誤；
B、秋水仙素使染色體數目加倍的機理是抑制紡錘體的形成，B錯誤；
C、野生二粒小麥屬于四倍體，C錯誤；
D、此育種的原理是染色體數目變異，D正確。
故答案為：D。
【素養作業】
1.單倍體育種可明顯縮短育種年限，其原因是（??
）
A.?單倍體細胞中不含同源染色體?????????????????????????????B.?單倍體植株生命力強
C.?單倍體經染色體加倍后通常是純合子??????????????????D.?育種技術操作簡單
12.甲圖表示一對正常的同源染色體，l～5代表染色體片段，乙圖是甲發生變異后的顯微圖象，這種變異屬于（??
）
A.?染色體片段增加???????B.?染色體片段缺失???????C.?染色體片段顛倒??????D.?染色體片段互換
13.用秋水仙素處理植物萌發的種子或幼苗可以得到多倍體，秋水仙素的作用原理是（??
）
A.?干擾減數分裂的進行???????????????????????????????????????????B.?抑制紡錘體的形成
C.?抑制著絲點的分裂??????????????????????????????????????????????D.?使細胞連續進行染色體復制
14.以下幾種生物性狀的產生，來源于同一種變異類型的是（??
）
①果蠅的白眼；②豌豆的黃色皺粒、綠色圓粒；③八倍體小黑麥；④人類的色盲；⑤玉米的高莖皺形葉；⑥人類的白化病
A.?①②③????????????????????????????????B.?④⑤⑥?????????????????????????C.?①④⑥????????????????????????????D.?②③⑤
15.某六倍體植物的花粉經離體培養后得到的植株是（??
）
A.?三倍體，含有三個染色體組????????????????????????????????B.?單倍體，含有三個染色體組
C.?三倍體，含有兩個染色體組????????????????????????????????D.?二倍體，含有兩個染色體組
16.下列關于染色體變異的敘述，正確的是（??
）
A.?一個染色體組中不含同源染色體
B.?單倍體玉米植株矮小，種子較小，產量低
C.?體細胞含有2個染色體組的個體一定是二倍體
D.?染色體易位不改變基因數量，對個體性狀不會產生影響
17.圖①、②、③、④分別表示不同的變異類型，其中③中的基因片段2由基因片段1變異而來。下列有關說法正確的是（　　）
?圖①②都表示交叉互換，發生在減數分裂的四分體時期????
B.?圖③④中的變異屬于染色體結構變異
C.?圖中的4種變異遺傳物質都發生了改變?????????????????????????????
D.?圖中的4種變異都一定會遺傳給后代
18.下列有關單倍體的敘述中不正確的是(??
)
A.?未經受精的卵細胞發育成的植株是單倍體???????????
B.?小麥花藥離體培養所獲得的植株是單倍體
C.?含有奇數染色體組的生物體不一定是單倍體????????
D.?含有兩個染色體組的生物體不可能是單倍體
參考答案
1.【答案】
C
【解析】A、多倍體植株形成的單倍體的細胞中含有同源染色體，A錯誤；
B、單倍體植株長的弱小，高度不育，B錯誤；
C、單倍體經染色體加倍后通常是純合子，純合子能穩定遺傳，因此單倍體育種可明顯縮短育種年限，C正確；
D、單倍體育種技術繁雜，需要先花藥離體培養，再進行人工誘導染色體加倍，D錯誤。
故答案為：C。
2.【答案】
B
【解析】乙圖是甲發生變異后的顯微圖象，其中一條染色體中少了染色體片段5，這種變異屬于染色體片段的缺失，B正確。
故答案為：B。
3.【答案】
B
【解析】秋水仙素的作用原理是可以抑制紡錘體的形成，進而使后期分開的染色體不能移向兩極，導致細胞染色體數目加倍，所以本題答案為B。
4.【答案】
C
【解析】①果蠅的白眼來源于基因突變；
②豌豆的黃色皺粒、綠色圓粒來源于基因重組；
③八倍體小黑麥來源于染色體變異；
④人類的色盲源于基因突變；
⑤玉米的高莖皺形葉來源于基因重組；
⑥人類的白化病源于基因突變。
故①④⑥來源于同一種變異類型，選C。
5.【答案】
B
【解析】六倍體水稻花藥中的花粉粒中的精子是由減數分裂產生的，雖然含有3個染色體組，但用花藥進行離體培養時，沒有經過受精作用，直接由配子發育形成幼苗，所以得到的個體是單倍體。故答案為：B。
6.【答案】
A
【解析】A、一個染色體組中不含同源染色體，每條染色體的形態和功能各不相同，A正確；
B、單倍體是體細胞中含有本物種配子染色體數目的個體，一般高度不育，所以不會產生種子，B錯誤；
C、如果該個體由配子發育而來，體細胞中不管含有多少個染色體組，都是單倍體，C錯誤；
D、染色體易位會改變染色體上基因的排列順序，所以會影響生物性狀，D錯誤。
故答案為：A。
7.【答案】
C
【解析】A、圖①發生在同源染色體間，表示交叉互換，發生在減數分裂四分體時期，屬于基因重組；圖②發生在非同源染色體間片段的互換，屬于染色體變異中的易位，A錯誤；
B、圖③的堿基對發生缺失，屬于基因突變，圖④中彎曲的部位表示在其同源染色體上沒有配對的片段，上面的一條染色體比下面的長，可能是上面的染色體重復了一段，或下面的染色體缺失了一段，屬于染色體結構變異，B錯誤；
C、圖中4種變異都是遺傳物質發生改變引起的可遺傳的變異，C正確；
D、可遺傳的變異是由遺傳物質的變化引起的變異，如果變異發生在生殖細胞，可傳給下一代，但是如果變異發生在體細胞，一般不會傳給下一代，D錯誤。
故答案為：C。
8.【答案】
D
【解析】A、單倍體通常是由配子直接發育而來的個體，則未經受精的卵細胞發育成的個體，一定是單倍體，A正確；
B、由生殖細胞直接發育成的個體都屬于單倍體，所以小麥花藥離體培養所獲得的植株是單倍體，B正確；
C、由受精卵發育而成的個體，含有3個染色體組就為三倍體；由配子發育而成的個體，含有3個染色體組就為單倍體。因此含有奇數染色體組的個體不一定是單倍體，C正確；
D、由配子發育而來的個體，不論含有幾個染色體組都為單倍體，所以細胞內有兩個染色體組的生物體可能是四倍體的單倍體，D錯誤。
故答案為：D。

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