【生物】2019届一轮复习人教版专题43染色体变异教案

【生物】2019届一轮复习人教版专题43染色体变异教案

考点43 染色体变异 高考频度：★★★☆☆ 难易程度：★★★☆☆‎ ‎1．染色体结构的变异 ‎（1）类型(连线)‎ ‎（2）结果：使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。‎ ‎2．染色体数目的变异 ‎（1）类型 ‎①细胞内个别染色体的增加或减少，如21三体综合征。‎ ‎②细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少，如多倍体、单倍体。‎ ‎（2）染色体组 ‎①概念：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。‎ ‎②组成：如图为一雄果蝇的染色体组成，其染色体组可表示为：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。‎ ‎3．比较单倍体、二倍体和多倍体 ‎ ‎（1）单倍体：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。‎ ‎（2）二倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体。‎ ‎（3）多倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。‎ ‎4．低温诱导植物染色体数目的变化实验 ‎（1）实验原理 低温处理植物分生组织细胞→纺锤体不能形成→染色体 不能被拉向两极→细胞不能分裂→细胞染色体数目加倍。‎ ‎（2）实验步骤 考向一 染色体结构变异的分析与判断 ‎1．甲、乙为两种果蝇(2n)，如图为这两种果蝇的各一个染色体组，下列叙述正确的是 A．甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常 B．甲发生染色体交叉互换形成了乙 C．甲、乙1号染色体上的基因排列顺序相同 D．图示染色体结构变异可为生物进化提供原材料 ‎【参考答案】D 的排列顺序，C错误。可遗传变异如基因突变、基因重组和染色体变异都能为生物进化提供原材料，D正确。‎ 归纳整合 利用三个“关于”区分三种变异 ‎（1）关于“互换”：同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换，属于基因重组；非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位。‎ ‎（2）关于“缺失或增加”：DNA分子上若干基因的缺失或重复(增加)，属于染色体结构变异；DNA分子上若干碱基对的缺失、增添，属于基因突变。‎ ‎（3）关于变异的水平问题：基因突变、基因重组属于分子水平的变化，在光学显微镜下观察不到；染色体变异属于细胞水平的变化，在光学显微镜下可以观察到。‎ ‎2．如图表示某种生物的部分染色体发生了两种变异的示意图，图中①和②，③和④互为同源染色体，则图a、图b所示的变异 A．均为染色体结构变异 B．基因的数目和排列顺序均发生改变 C．均使生物的性状发生改变 D．均可发生在减数分裂过程中 ‎【答案】D 考向二 染色体组与生物倍性的判断 ‎3．如图所示细胞中所含的染色体，下列叙述正确的是 A．图a含有2个染色体组，图b含有3个染色体组 B．如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体 C．如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体 D．图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体 ‎【参考答案】C 配子发育而成的。学&科网 技法提炼 ‎1．染色体组数量的判断方法 ‎（1）同一形态的染色体→有几条就有几组。如图中有4个染色体组。‎ ‎（2）控制同一性状的等位基因→有几个就有几组。如AAabbb个体有3个染色体组。‎ ‎（3）染色体组数＝，如图中染色体组数为＝4。‎ ‎2．“二看法”判断单倍体、二倍体与多倍体 先看待判定个体是由受精卵发育而成的，还是由配子发育而成的。若待判定个体是由配子发育而成的，不论含有几个染色体组都是单倍体，单倍体是生物个体，而不是配子，所以精子、卵细胞属于配子，但不是单倍体。‎ 若待判定个体是由受精卵发育而成的，再看它含有几个染色体组：含有两个染色体组的是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的就是多倍体。‎ ‎4．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个体一定是单倍体 B．细胞内有两个染色体组的生物体可能是单倍体 C．一般单倍体植株长得弱小，高度不育，但有的单倍体生物是可育的 D．基因型是AAABBBCcc的植物一定是单倍体 ‎【答案】D 考向三 染色体变异的实验分析与探究 ‎5．普通果蝇的第3号染色体上的三个基因，按猩红眼－桃色眼－三角翅脉的顺序排列(St－P－DI)；同时，这三个基因在另一种果蝇中的顺序是St－DI－P，我们把这种染色体结构变异方式称为倒位。仅仅这一倒位的差异便构成了两个物种之间的差别。据此，下列说法正确的是 A．倒位和发生在同源染色体之间的交叉互换一样，属于基因重组 B．倒位后的染色体与其同源染色体完全不能发生联会 C．自然情况下，这两种果蝇之间不能产生可育子代 D．由于倒位没有改变基因的种类，所以发生倒位的果蝇性状不变 ‎【参考答案】C ‎6．二倍体动物缺失一条染色体称为单体。大多数单体动物不能存活，但在黑腹果蝇中，点状染色体(Ⅳ号染色体)缺失一条可以存活，而且能够繁殖后代。‎ ‎（1）果蝇群体中存在无眼个体，无眼基因位于常染色体上，将无眼果蝇个体与纯合野生型个体交配，子代的表现型及比例如下表：‎ 无眼 野生型 F1‎ ‎0‎ ‎85‎ F2‎ ‎79‎ ‎245‎ 据此判断，显性性状为________，理由是__________________________________________。‎ ‎（2）根据上述判断结果，可利用正常无眼果蝇与野生型(纯合)单体果蝇交配，探究无眼基因是否位于Ⅳ号染色体上。‎ 请完成以下实验设计：‎ 实验步骤：‎ 让正常无眼果蝇与野生型(纯合)单体果蝇交配，获得子代；统计子代的_____________，并记录。‎ 实验结果预测及结论：‎ ‎①若子代中出现_______________________________________________________________，则说明无眼基因位于Ⅳ号染色体上；‎ ‎②若子代全为____________，说明无眼基因不位于Ⅳ号染色体上。‎ ‎【答案】（1）野生型　 F1全为野生型(F2中野生型∶无眼为3∶1)　‎ ‎（2）性状表现　 ①野生型果蝇和无眼果蝇且比例为1∶1　 ②野生型 体上，则亲本为bb×BB，子代全为野生型。‎ 考向四 低温诱导植物染色体数目的变化的实验分析 ‎7．下列有关“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述，正确的是 A．低温诱导染色体加倍的原理和秋水仙素诱导染色体加倍的原理一致 B．改良苯酚品红染液的作用是固定和染色 C．固定和解离后的漂洗液都是体积分数为95%的酒精 D．在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程 ‎【参考答案】A ‎【试题解析】低温和秋水仙素诱导染色体加倍的原理，都是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，导致染色体数目加倍；改良苯酚品红染液的作用是对染色体进行染色；固定后的漂洗液是体积分数为95%的酒精，解离后的漂洗液是清水，目的是洗去多余的药液，防止解离过度；经解离后细胞已经死亡，不能观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程。‎ 易错警示 关于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的3个易错提醒 ‎（1）细胞是死的而非活的：显微镜下观察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞。‎ ‎（2）材料不能随意选取：误将低温处理“分生组织细胞”等同于“任何细胞”。选材应选用能进行分裂的分生组织细胞，否则不会出现染色体加倍的情况。学*科网 ‎（3）着丝点分裂与纺锤体无关：误将“抑制纺锤体形成”等同于“着丝点不分裂”。着丝点是自动分裂，无纺锤丝牵引，着丝点也分裂。‎ ‎8．四倍体大蒜的产量比二倍体大蒜高许多，为探究诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温，设计如下实验。‎ ‎（1）实验主要材料：大蒜、培养皿、恒温箱、卡诺氏液、体积分数为95%的酒精、显微镜、改良苯酚品红染液等。‎ ‎（2）实验步骤 ‎①取五个培养皿，编号并分别加入纱布和适量的水。‎ ‎②将培养皿分别放入﹣4 ℃、0 ℃、__________、__________、__________的恒温箱中1 h。‎ ‎③取大蒜随机均分成________组，分别________________诱导培养36小时。‎ ‎④分别取根尖____________ cm，放入__________中固定0.5~1 h，然后用_______冲洗2次。‎ ‎⑤制作装片：解离→__________→__________→制片。‎ ‎⑥低倍镜检测，________________________________________________________________，并记录结果。‎ ‎（3）实验结果：染色体数目加倍率最高的一组为最佳低温。‎ ‎（4）实验分析 a．设置实验步骤②的目的：______________________________________________________。‎ b．对染色体染色还可以用________________、__________________等。‎ c．除低温外，________________也可以诱导染色体数目加倍，原理是___________________。‎ ‎【答案】（2）②4 ℃　 8 ℃　 12 ℃　 ③五　 放入五个培养皿中　 ④0.5~1　 卡诺氏液　 体积分数为95%的酒精　 ⑤漂洗　 染色　 ⑥统计每组视野中的染色体数目加倍率 ‎（4）a．将培养皿放在不同温度下恒温处理，是为了进行相互对照；恒温处理1 h是为了排除室温对实验结果的干扰 b．龙胆紫溶液　 醋酸洋红液　‎ c．秋水仙素　 抑制纺锤体的形成 制作装片：解离→漂洗→染色→制片。⑥低倍镜检测，计每组视野中的染色体数目加倍率，并记录结果。（4）实验分析：实验步骤②中将培养皿放在不同温度下恒温处理，是为了进行相互对照；恒温处理1 h是为了排除室温对实验结果的干扰。对染色体染色还可以用龙胆紫溶液、醋酸洋红液。秋水仙素也可以诱导染色体数目加倍，原理是抑制纺锤体的形成。‎ ‎1．如图显示了染色体及其部分基因，对①和②过程最恰当的表述分别是 A．交换、缺失 ‎ B．倒位、缺失 C．倒位、易位 D．交换、易位 ‎2．下列关于单倍体、二倍体及染色体组的表述，正确的是 A．单倍体生物的体细胞中都没有同源染色体 B．21三体综合征患者的体细胞中有三个染色体组 C．人的初级卵母细胞中的一个染色体组中可能存在等位基因 D．用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的芽尖后，芽尖的细胞中都含有4个染色体组 ‎3．关于基因突变和染色体结构变异的叙述，正确的是 A．基因突变都会导致染色体结构变异 B．基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变 C．基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变 D．基因突变与染色体结构变异通常都能用光学显微镜观察 ‎4．A、a和B、b是控制两对相对性状的两对等位基因，位于1号和2号这一对同源染色体上，1号染色体上有部分来自其他染色体的片段，如图所示。下列有关叙述不正确的是 A．A和a、B和b的遗传均符合基因的分离定律 B．可以通过显微镜来观察这种染色体移接现象 C．染色体片段移接到1号染色体上的现象称为基因重组 D．同源染色体上非姐妹染色单体之间发生交叉互换后可能产生4种配子 ‎5．下列不属于染色体变异的是 A．非同源染色体之间交换了片段 ‎ B．生殖细胞中增加了1条染色体 C．染色体数目为2n和n的两个配子结合，发育成染色体数目为3n的个体 ‎ D．同源染色体之间交换了片段 ‎6．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 ‎7．对于低温诱导洋葱染色体数目变化的实验的描述，不正确的是 A．处于分裂间期的细胞最多 B．在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞 C．在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程 D．在诱导染色体数目变化方面 ， 低温与秋水仙素诱导的原理相似 ‎8．引起生物可遗传变异的原因有三种，即基因重组、基因突变和染色体变异。以下几种生物性状的产生来源于同一种变异类型的是 ‎①果蝇的白眼　‎ ‎②豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒　‎ ‎③八倍体小黑麦的出现　‎ ‎④人类的色盲　‎ ‎⑤玉米的高秆皱形叶　‎ ‎⑥人类的镰刀型细胞贫血症 A．①②③ B．④⑤⑥‎ C．①④⑥ D．②③⑤‎ ‎9．如图是三种因相应结构发生替换而产生的变异的示意图，下列相关叙述正确的是 A．三种变异都一定引起性状的改变 B．②和③都是染色体结构变异 C．②和③均可发生于有丝分裂过程中 D．三种变异均可为生物进化提供原材料 ‎10．如图是三倍体西瓜育种原理的流程图：‎ ‎（1）用秋水仙素处理________时，可诱导多倍体的产生，因为这时的细胞具有________的特征，秋水仙素的作用在此为____________________________________。‎ ‎（2）三倍体植株需要授以二倍体的成熟花粉，这一操作的目的在于____________________________。‎ ‎（3）四倍体母本上结出的果实，其果肉细胞为________倍体，种子中的胚为________倍体。三倍体植株不能进行减数分裂的原因是______________________________，由此而获得三倍体无子西瓜。‎ ‎（4）三倍体西瓜高产、优质、无子，这些事实说明染色体组倍增的意义在于________；上述过程中需要的时间周期为________。如果再想获得三倍体无籽西瓜 除了用上述方法外还可以____________________________________。‎ ‎11．（2016·上海卷）导致遗传物质变化的原因有很多，如图字母代表不同基因，其中变异类型①和②依次是 A．突变和倒位 B．重组和倒位 C．重组和易位 D．易位和倒位 ‎12．（2016·新课标Ⅲ卷）基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源。回答下列问题：‎ ‎（1）基因突变和染色体变异所涉及的碱基对的数目不同，前者所涉及的数目比后者 。‎ ‎（2）在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以 为单位的变异。‎ ‎（3）基因突变既可由显性基因突变为隐性基因（隐性突变），也可由隐性基因突变为显性基因（显性突变）。若某种自花受粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变，且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体，则最早在子 代中能观察到该显性突变的性状；最早在子 代中能观察到该隐性突变的性状；最早在子 代中能分离得到显性突变纯合体；最早在子 代中能分离得到隐性突变纯合体。 学#科网 ‎1．【答案】C ‎2．【答案】C ‎【解析】同源四倍体的单倍体中含有两个染色体组，有同源染色体，A错误；21三体综合征患者的21号染色体为三条，并不是三倍体，B错误；人的初级卵母细胞中的一个染色体组中由于在复制时可能出现基因突变或在减数第一次分裂前期发生交叉互换，从而出现等位基因，C正确；获取多倍体通常是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，使其染色体加倍，用秋水仙素处理的芽尖细胞中染色体数目不一定均加倍，D错误。‎ ‎3．【答案】C 染色体的某个位点上基因的改变，这种改变在光学显微镜下是无法直接观察到的，而染色体结构变异是可以用显微镜直接观察到的，D错误。‎ ‎4．【答案】C ‎【解析】A和a、B和b位于一对同源染色体上，两对等位基因的遗传均遵循基因的分离定律；来源于非同源染色体上的片段移接属于染色体变异，染色体结构的变化可以在显微镜下观察到；同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换后可能产生4种配子，基因型为AB、Ab、aB、ab。‎ ‎5．【答案】D ‎【解析】染色体变异分为染色体结构变异和染色体数目变异，非同源染色体之间交换了片段属于结构变异中的易位，A正确。生殖细胞中增加了1条染色体，属于染色体数目变异，B正确。染色体数目2 n和n的两个配子结合发育成染色体数目为3 n的个体是染色体组整倍增加的数目变异，C正确。同源染色体之间交换片段属于基因重组，D错误。‎ ‎6．【答案】C ‎【解析】根据题意和图示分析可知：A图中有一对染色体多了一条染色体，形成三体；B图中细胞中一条染色体上的某一基因重复出现，属于染色体片段增加；C图中细胞中每种染色体都是三条，含有3个染色体组，属于三倍体；D图中细胞中有一条染色体上缺失了2个基因，属于染色体片段缺失。‎ ‎7．【答案】C ‎【解析】由于在一个细胞周期中，分裂间期所处的时间较长，所以处于分裂间期的细胞最多，A正确。如果观察的细胞处于前期、中期，则细胞内含二个染色体组；如果观察的细胞处于后期，则细胞内含四个染色体组；所以在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞，B正确。由于在制作装片过程中，要进行解离，使细胞失去活性，所以在显微镜下不可能观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程，C错误。低温与秋水仙素诱导的原理相似，都是在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍，D正确。‎ ‎8．【答案】C ‎9．【答案】D ‎【解析】据图分析可知，①表示基因突变；②表示同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换，属于基因重组；③表示非同源染色体上的易位，属于染色体结构变异。三种变异不一定引起性状的改变，A错误；②表示基因重组，③表示染色体结构变异，B错误；②表示基因重组，发生在减数分裂过程中，③表示染色体结构变异，可发生于有丝分裂过程中，C错误；三种变异均可为生物进化提供原材料，D正确。学科$网 ‎10．【答案】（1）萌发的种子或幼苗 分裂旺盛 抑制有丝分裂前期纺锤体的形成 ‎ ‎（2）通过授粉为子房发育成无子果实提供生长素 ‎ ‎（3）四 三 联会紊乱 ‎ ‎（4）促进基因效应的增强 2年 利用三倍体无子西瓜进行植物组织培养 ‎【解析】（1）要诱导多倍体的产生，可采用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，因为此时细胞分裂旺盛，易于秋水仙素发挥作用。秋水仙素的作用为抑制有丝分裂前期纺锤体的形成（2）三倍体植株需要授以二倍体的成熟花粉，目的是用二倍体的花粉刺激三倍体的子房发育成无子果实。（3）果肉细胞来自于母本，四倍体母本上结出的果实，其果肉细胞为四倍体，种子中的胚来自受精卵，因此为三倍体。因三倍体为三个染色体组，减数分裂中会发生联会紊乱，而导致三倍体植株不能进行减数分裂，从而获得三倍体无子西瓜（4）三倍体西瓜高产、优质、无子，这些事实说明染色体组倍增的意义在于促进基因效应的增强。三倍体无子西瓜的形成需要2年时间，第一年以四倍体西瓜作母本，授以二倍体的花粉粒，结出三倍体的西瓜种子。第二年为三倍体种子与二倍体种子间种，采用自然或用人工的方法，让二倍体花粉刺激三倍体植株的子房发育成西瓜，即成三倍体无子西瓜。如果再想获得三倍体无子西瓜，为了更简便，可以利用三倍体无子西瓜进行植物组织培养。‎ ‎11．【答案】D ‎【解析】①中少了基因ab，多了基因J，是非同源染色体间发生了片段交换，属于染色体结构变异中的易位；②dc基因位置发生了颠倒，属于倒位。‎ ‎12．【答案】（1）少 ‎ ‎（2）染色体 ‎ ‎（3）一 二 三 二 株发生隐性突变后基因型变为Aa，而aa植株发生显性突变后基因型也可变为Aa，题目中已知在子一代中都得到了基因型为Aa的个体，所以不论是显性突变还是隐性突变，在子一代中的基因型都有Aa，该基因型个体表现显性性状，故最早可在子一代观察到该显性突变的性状；该种植物自花授粉，且子一代基因型为Aa，则子二代的基因型有AA、Aa和aa三种，故最早在子二代中观察到该隐性突变的性状(aa)；子一代虽然出现了显性突变纯合体(AA)，但与基因型为Aa的杂合体区分不开（都表现显性性状），需要再自交一代，若后代不发生性状分离，才可证明基因型为AA，故最早在子三代中分离得到显性突变纯合体(AA)；只有隐性突变纯合体(aa)才表现隐性性状，所以该性状一经出现，即可确定是纯合体，故最早在子二代中分离得到隐性突变纯合体(aa)。‎