2021新高考生物人教版一轮课件:必修部分-模块2-第3单元-第2讲-染色体变异与育种.ppt
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1、第第2讲染色体变异与育种讲染色体变异与育种考纲研读备考定位考纲要求考纲要求核心素养核心素养1.举例说明染色体结构变异和举例说明染色体结构变异和数目变异。数目变异。2.生物变异在育种上的应用。生物变异在育种上的应用。1.生命观念生命观念通过对染色体变异基本原理及在通过对染色体变异基本原理及在生物学中意义的理解,建立起进化与适应的观生物学中意义的理解,建立起进化与适应的观点。点。2.理性思维理性思维通过三种可遗传变异的比较,培通过三种可遗传变异的比较,培养归纳与概括能力。养归纳与概括能力。3.科学探究科学探究通过生物变异类型的判断与实验通过生物变异类型的判断与实验探究,培养实验设计及结果分析的能力
2、。探究,培养实验设计及结果分析的能力。考点一染色体变异考点二生物变异在育种上的应用考点三实验:低温诱导植物染色体数目变化考点一染色体变异考点一染色体变异自主学习自主学习 探究提升探究提升1染色体结构的变异染色体结构的变异(1)类型类型(连线连线)答案答案(1)DCBA(2)结果:使排列在染色体上的基结果:使排列在染色体上的基因的因的_发生改变,从而发生改变,从而导致性状的变异。导致性状的变异。数目或顺序数目或顺序 2染色体数目变异染色体数目变异(1)类型类型(2)染色体组染色体组组成组成如图中雄果蝇体细胞染色体中的一个染色体组可表示为:如图中雄果蝇体细胞染色体中的一个染色体组可表示为:_。个别
3、染色体个别染色体 类型类型实例实例_的增减的增减21三体综合征三体综合征以以_形式成倍增减形式成倍增减三倍体无子西瓜三倍体无子西瓜染色体组染色体组、X或或、Y 组成特点组成特点a形态上:细胞中的一组形态上:细胞中的一组_,在形态和功能上各不相同。,在形态和功能上各不相同。b功能上:控制生物功能上:控制生物_的一组染色体。的一组染色体。(3)单倍体、二倍体和多倍体的比较单倍体、二倍体和多倍体的比较非同源染色体非同源染色体 单倍体单倍体二倍体二倍体多倍体多倍体发育起点发育起点_特点特点植株弱小、高度不育植株弱小、高度不育正常可育正常可育茎秆粗壮,叶、果实、种子茎秆粗壮,叶、果实、种子较大,营养物质
4、含量丰富较大,营养物质含量丰富体细胞染体细胞染色体组数色体组数_个个_个个_个个生长、发育、遗传和变异生长、发育、遗传和变异 配子配子 受精卵受精卵 受精卵受精卵 1或多或多 2 3 单倍体单倍体二倍体二倍体多倍体多倍体形成过程形成过程萌发的种子或幼苗萌发的种子或幼苗 单倍体单倍体二倍体二倍体多倍体多倍体形成形成原因原因自然成因自然成因单性生殖单性生殖正常的有性生殖正常的有性生殖外界环境条件剧变外界环境条件剧变(如低温如低温)人工诱导人工诱导花药离体培养花药离体培养秋水仙素处理秋水仙素处理_实例实例蜜蜂的雄蜂蜜蜂的雄蜂几乎全部动物和过几乎全部动物和过半数的高等植物半数的高等植物香蕉香蕉(三倍体
5、三倍体),马铃薯,马铃薯(四倍体四倍体)易错整合,判断正误。易错整合,判断正误。(1)染色体上某个基因的丢失属于基因突变染色体上某个基因的丢失属于基因突变()(2)DNA分子中发生三个碱基对的缺失导致染色体结构变异分子中发生三个碱基对的缺失导致染色体结构变异()(3)染色体易位或倒位不改变基因数量,对个体性状不会产生影响染色体易位或倒位不改变基因数量,对个体性状不会产生影响()(4)非同源染色体某片段移接,仅发生在减数分裂过程中非同源染色体某片段移接,仅发生在减数分裂过程中()(5)染色体缺失有利于隐性基因表达,可提高个体的生存能力染色体缺失有利于隐性基因表达,可提高个体的生存能力()(6)体
6、细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体,含有三个或三个以上染色体组体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体,含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体的个体是多倍体()(7)染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加()(8)水稻水稻(2n24)一个染色体组有一个染色体组有12条染色体,水稻单倍体基因组有条染色体,水稻单倍体基因组有12条染色体条染色体()(9)用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体()(10)单倍体含有的染色体组数都是奇数单倍体含有的染色体组数都是奇数()1(教材必修教材必修2 P85)基因突变
7、中碱基对的增添、缺失与染色体结构变异中的重基因突变中碱基对的增添、缺失与染色体结构变异中的重复、缺失有何区别?复、缺失有何区别?提示提示基因突变中碱基对的增添、缺失是基因内部结构的变化,该基因还存基因突变中碱基对的增添、缺失是基因内部结构的变化,该基因还存在,只是变为原来的等位基因;而染色体结构变异中的重复、缺失是某个基因或染在,只是变为原来的等位基因;而染色体结构变异中的重复、缺失是某个基因或染色体片段重复出现或减少。色体片段重复出现或减少。基因突变中碱基对的增添、缺失属于分子水平的变基因突变中碱基对的增添、缺失属于分子水平的变化,在光学显微镜下观察不到;染色体结构变异中的重复、缺失属于细胞
8、水平的变化,在光学显微镜下观察不到;染色体结构变异中的重复、缺失属于细胞水平的变化,在光学显微镜下能观察到。化,在光学显微镜下能观察到。2(教材必修教材必修2 P86中图中图58)若果蝇的某细胞在减数第一次分裂后期若果蝇的某细胞在减数第一次分裂后期X染色体和染色体和Y染色体没有分离,最终形成的精子中含有的是不是一个染色体组?染色体没有分离,最终形成的精子中含有的是不是一个染色体组?提示提示不是。不是。3(教材必修教材必修2 P89中拓展题中拓展题)(1)为何将一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体西为何将一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体西瓜的芽尖?瓜的芽尖?(2)与二倍体西瓜杂交后请依次写出当年四倍
9、体母本植株上果皮、种皮、子叶、与二倍体西瓜杂交后请依次写出当年四倍体母本植株上果皮、种皮、子叶、胚乳的染色体组数目:果皮胚乳的染色体组数目:果皮_个、种皮个、种皮_个、胚个、胚_个、胚乳个、胚乳_个。个。(3)三倍体西瓜为什么无种子?真的一颗都没有吗?三倍体西瓜为什么无种子?真的一颗都没有吗?(4)为减少连年制种的麻烦,是否有替代方法?为减少连年制种的麻烦,是否有替代方法?4 4 3 5 提示提示(1)西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方,用秋水仙素处理有利于抑制西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方,用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体,从而形成四倍体西瓜植株。细胞有丝分裂时形成纺锤体
10、,从而形成四倍体西瓜植株。(3)三倍体植株不能进行正常的减数分裂形成生殖细胞,因此,不能形成种子。三倍体植株不能进行正常的减数分裂形成生殖细胞,因此,不能形成种子。但并非绝对一颗种子都没有,其原因是在进行减数分裂时,有可能形成正常的卵细但并非绝对一颗种子都没有,其原因是在进行减数分裂时,有可能形成正常的卵细胞。胞。(4)有其他的方法可以替代。方法一,进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组有其他的方法可以替代。方法一,进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培养获取大量的组培苗,再进行移栽。方法二,利用生长素或生长素类似物处理织培养获取大量的组培苗,再进行移栽。方法二,利用生长素或生长素类似物处理二
11、倍体未授粉的雌蕊,以促进子房发育成无种子的果实,在此过程中要进行套袋处二倍体未授粉的雌蕊,以促进子房发育成无种子的果实,在此过程中要进行套袋处理,以避免授粉。理,以避免授粉。考点突破考点突破 剖析难点剖析难点1染色体结构变异与基因突变、基因重组的辨析染色体结构变异与基因突变、基因重组的辨析(1)染色体易位与交叉互换染色体易位与交叉互换(2)染色体结构变异与基因突变的判断染色体结构变异与基因突变的判断2“四法四法”判定染色体组的数量判定染色体组的数量(1)据细胞分裂图像进行识别判断据细胞分裂图像进行识别判断以生殖细胞中的染色体数为标准,判断题目图示中的染色体组数。如下图所以生殖细胞中的染色体数为
12、标准,判断题目图示中的染色体组数。如下图所示:示:A为减数第一次分裂前期,染色体为为减数第一次分裂前期,染色体为4条,生殖细胞中染色体为条,生殖细胞中染色体为2条,每个染条,每个染色体组有色体组有2条染色体,该细胞中有条染色体,该细胞中有2个染色体组。个染色体组。B为减数第二次分裂前期,染色体为为减数第二次分裂前期,染色体为2条,生殖细胞中染色体为条,生殖细胞中染色体为2条,每个染条,每个染色体组有色体组有2条染色体,该细胞中有条染色体,该细胞中有1个染色体组。个染色体组。C为减数第一次分裂后期,染色体为为减数第一次分裂后期,染色体为4条,生殖细胞中染色体为条,生殖细胞中染色体为2条,每个染条
13、,每个染色体组有色体组有2条染色体,该细胞中有条染色体,该细胞中有2个染色体组。个染色体组。D为有丝分裂后期,染色体为为有丝分裂后期,染色体为8条,生殖细胞中染色体为条,生殖细胞中染色体为2条,每个染色体组条,每个染色体组有有2条染色体,该细胞中有条染色体,该细胞中有4个染色体组。个染色体组。(2)据染色体形态判断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。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,如下图所示的细胞中,a中形态相同的染色体有中形态相同的染色体有3条,条,b中有中有2条,条,c中染色体各中染色体各不相同,则可判定它们分别含不相同,
14、则可判定它们分别含3个、个、2个、个、1个染色体组。个染色体组。考向一对染色体变异类型的辨析考向一对染色体变异类型的辨析(不定项选择题不定项选择题)(2020山东潍坊统考山东潍坊统考)下列下列关于染色体变异的叙述,正确的是关于染色体变异的叙述,正确的是()A猫叫综合征是人的猫叫综合征是人的5号染色体缺失某一片段引起的号染色体缺失某一片段引起的B染色体上不含致病基因的个体不可能患遗传病染色体上不含致病基因的个体不可能患遗传病C染色体倒位不改变基因数量,对个体性状没有不利影响染色体倒位不改变基因数量,对个体性状没有不利影响D通过诱导多倍体的方法可解决植物远缘杂交所得杂种不育的问题通过诱导多倍体的方
15、法可解决植物远缘杂交所得杂种不育的问题AD例例 1解析解析猫叫综合征是人的猫叫综合征是人的5号染色体缺失某一片段引起的,号染色体缺失某一片段引起的,A正确;染色体上正确;染色体上不含有致病基因,但是染色体数目增加或减少也可能导致个体患遗传病,不含有致病基因,但是染色体数目增加或减少也可能导致个体患遗传病,B错误;错误;染色体倒位可导致有些基因无法正常表达,生物的性状可能发生改变,染色体倒位可导致有些基因无法正常表达,生物的性状可能发生改变,C错误;多错误;多倍体育种可以用秋水仙素或低温诱导染色体加倍,使植物远缘杂交得到的不育品种倍体育种可以用秋水仙素或低温诱导染色体加倍,使植物远缘杂交得到的不
16、育品种染色体加倍,从而能够产生可育配子,染色体加倍,从而能够产生可育配子,D正确。正确。技巧点拨技巧点拨对应训练对应训练1(2019贵阳调研贵阳调研)下图中,甲、乙分别表示两种果蝇的一个染色体组,丙表下图中,甲、乙分别表示两种果蝇的一个染色体组,丙表示果蝇的示果蝇的X染色体及其携带的部分基因。下列有关叙述正确的是染色体及其携带的部分基因。下列有关叙述正确的是()A甲、乙杂交产生的甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常减数分裂都正常B甲、乙甲、乙1号染色体上的基因排列顺序相同号染色体上的基因排列顺序相同C丙中丙中过程,可能是发生在过程,可能是发生在X和和Y的非姐妹染色单体之间的易位的非姐妹染色单体之
17、间的易位D丙中丙中所示变异都可归类于染色体结构变异所示变异都可归类于染色体结构变异D 解析解析与甲相比,乙中的与甲相比,乙中的1号染色体发生了倒位,所以甲、乙杂交产生的号染色体发生了倒位,所以甲、乙杂交产生的F1,减数分裂过程中减数分裂过程中1号染色体不能正常联会,不能产生正常配子,号染色体不能正常联会,不能产生正常配子,A项错误;因为乙中项错误;因为乙中的的1号染色体发生了倒位,所以甲、乙的号染色体发生了倒位,所以甲、乙的l号染色体上的基因排列顺序不完全相同,号染色体上的基因排列顺序不完全相同,B项错误;丙中项错误;丙中过程基因的位置发生颠倒,属于倒位,丙中过程基因的位置发生颠倒,属于倒位,
18、丙中过程染色体片段发过程染色体片段发生改变,属于染色体结构变异中的易位,生改变,属于染色体结构变异中的易位,都属于染色体结构变异,都属于染色体结构变异,C项错误,项错误,D项正确。项正确。考向二对染色体组的辨析考向二对染色体组的辨析(2019云南省临沧市一中高三期末云南省临沧市一中高三期末)下列关下列关于染色体组的叙述,正确的是于染色体组的叙述,正确的是()A单倍体生物的体细胞中只含单倍体生物的体细胞中只含1个染色体组个染色体组B雄果蝇雄果蝇1个染色体组由个染色体组由3条常染色体和条常染色体和X、Y染色体组成染色体组成C1个染色体组中可存在或不存在姐妹染色单体个染色体组中可存在或不存在姐妹染色
19、单体D对于二倍体生物来说,对于二倍体生物来说,1个染色体组只含某种生物生长发育的部分遗传信个染色体组只含某种生物生长发育的部分遗传信息息C 例例 2解析解析单倍体生物体细胞中含有本物种配子染色体组数,不一定只有一个染单倍体生物体细胞中含有本物种配子染色体组数,不一定只有一个染色体组,如四倍体产生的单倍体含有二个染色体组,色体组,如四倍体产生的单倍体含有二个染色体组,A错误;果蝇错误;果蝇1个染色体组中不个染色体组中不存在同源染色体,因此染色体组中不可能同时出现存在同源染色体,因此染色体组中不可能同时出现X和和Y,B错误;错误;1个染色体组中个染色体组中可存在或不存在姐妹染色单体,可存在或不存在
20、姐妹染色单体,C正确;对于二倍体生物来说,正确;对于二倍体生物来说,1个染色体组含有某个染色体组含有某种生物生长发育的全部遗传信息,种生物生长发育的全部遗传信息,D错误。错误。对应训练对应训练2(2019湖南省怀化市高三期末湖南省怀化市高三期末)下列说法不正确的是下列说法不正确的是()A含有基因含有基因AAaa的细胞不一定有四个染色体组的细胞不一定有四个染色体组B普通小麦普通小麦(6N)的花药离体培养后,长成的植株细胞中含三个染色体组,但的花药离体培养后,长成的植株细胞中含三个染色体组,但不是三倍体不是三倍体C水稻水稻(2N24)中中个染色体组中有个染色体组中有12条染色体,但若是研究水稻基因
21、组,条染色体,但若是研究水稻基因组,则应该研究则应该研究13条染色体条染色体D马和驴杂交的后代骡是不育的二倍体,而蜂群中的雄蜂是可育的单倍体马和驴杂交的后代骡是不育的二倍体,而蜂群中的雄蜂是可育的单倍体C 解析解析基因型为基因型为AAaa的细胞可能为处于分裂过程前、中期的细胞,含有基因的细胞可能为处于分裂过程前、中期的细胞,含有基因AAaa细胞也可能含有细胞也可能含有2个染色体组,个染色体组,A正确;花药离体培养而成的植株中含有三个正确;花药离体培养而成的植株中含有三个染色体组,但个体发育的起点是配子,因此属于单倍体,染色体组,但个体发育的起点是配子,因此属于单倍体,B正确;水稻是雌雄同株正确
22、;水稻是雌雄同株植物,没有性染色体,研究水稻基因组,则应该研究植物,没有性染色体,研究水稻基因组,则应该研究12条染色体,条染色体,C错误;马和驴错误;马和驴存在生殖隔离,杂交的后代骡是不育的二倍体,而雄蜂是未受精的卵细胞发育而存在生殖隔离,杂交的后代骡是不育的二倍体,而雄蜂是未受精的卵细胞发育而来,可进行假减数分裂产生正常的精子,所以是可育的单倍体,来,可进行假减数分裂产生正常的精子,所以是可育的单倍体,D正确。正确。考向三变异类型的实验探究考向三变异类型的实验探究遗传学上将染色体上某一区段及其带有的遗传学上将染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失的现象叫做缺失,若一对同源染色体中两条染色体
23、在相同区域同时缺基因一起丢失的现象叫做缺失,若一对同源染色体中两条染色体在相同区域同时缺失叫做缺失纯合子,若仅一条染色体发生缺失而另一条正常叫做缺失杂合子。缺失失叫做缺失纯合子,若仅一条染色体发生缺失而另一条正常叫做缺失杂合子。缺失杂合子的个体生活力降低但能存活,缺失纯合子常导致个体死亡。现有一红眼雄果杂合子的个体生活力降低但能存活,缺失纯合子常导致个体死亡。现有一红眼雄果蝇蝇XAY与一白眼雌果蝇与一白眼雌果蝇XaXa杂交,子代中出现一只白眼雌果蝇。请采用两种方法判杂交,子代中出现一只白眼雌果蝇。请采用两种方法判断这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的,还是由于基因突变引起的。断这只白眼雌果蝇的
24、出现是由于缺失造成的,还是由于基因突变引起的。例例 3方法一:方法一:_ _方法二:方法二:_ _取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片,在显微镜下观察染色体结构,取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片,在显微镜下观察染色体结构,若染色体正常,可能是基因突变引起的;反之可能是染色体缺失造成的。若染色体正常,可能是基因突变引起的;反之可能是染色体缺失造成的。选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,若杂交子代中雌果蝇选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,若杂交子代中雌果蝇 雄果蝇雄果蝇2 1,则雌果蝇数与雄果蝇数之比为,则雌果蝇数与雄果蝇数之比为1 1,则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因,则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变
25、引起的;若杂交子代中雌果蝇突变引起的;若杂交子代中雌果蝇 雄果蝇雄果蝇2 1,则雌果蝇的出现是由于缺失造,则雌果蝇的出现是由于缺失造成的。成的。解析解析方法一:用显微镜观察该果蝇分裂的细胞中染色体结构是否发生改方法一:用显微镜观察该果蝇分裂的细胞中染色体结构是否发生改变,确定该变异是来自基因突变还是染色体缺失。方法二:利用题干信息变,确定该变异是来自基因突变还是染色体缺失。方法二:利用题干信息“缺失纯缺失纯合子导致个体死亡合子导致个体死亡”这一现象,雌果蝇:雄果蝇这一现象,雌果蝇:雄果蝇2 1,则可将该果蝇与红眼雄果,则可将该果蝇与红眼雄果蝇杂交,观察并统计子代雌雄个体数目的比例来确定该变异的
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