2021版高考生物一轮复习第5章基因突变及其他变异2染色体变异教案新人教版必修2 7页

- 1 - 染色体变异 考点一 染色体结构变异 1.显微镜下染色体结构变异图解： 2.染色体结构缺失对个体的影响： (1)个体存活，但不正常。 (2)个体致死。 (3)所产生的雌雄配子全部或部分致死。 3.交叉互换与易位的比较： 染色体易位 交叉互换 图解 染色体 角度 发生于非同源染色体之间 发生于同源染色体的非姐妹染色单体之 间 变异类型 属于染色体结构变异 属于基因重组 显微镜下是 否观察到 可在显微镜下观察到 在显微镜 下观察不到 4.染色体结构变异与基因突变比较： 染色体结构变异 基因突变 发生位置 基因间 基因内部 发生范围 真核生物 所有生物 变异结果 基因数目或排列顺序改变 基因结构改变 - 2 - 【典例】(2016·江苏高考)如图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母 表示基因)。下列叙述正确的是 ( ) A.个体甲的变异对表型(表现型)无影响 B.个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常 C.个体甲自交的后代，性状分离比为 3∶1 D.个体乙染色体没有基因缺失，表型(表现型)无异常 【解析】选 B。本题主要考查基因分离定律的应用与染色体变异的类型。个体甲的变异属于染 色体结构变异中的缺失，会导致缺失片段上的基因丢失，进而影响表现型，A 项错误；个体乙 发生的变异是染色体结构变异中的倒位，减数分裂形成的四分体异常，B 项正确；含缺失染色 体的配子一般是不育的，后代一般不会发生性状分离，C 项错误；个体乙染色体没有基因缺失， 但发生倒位，表现型异常，D 项错误。 (1)上题图甲中 e 基因的缺失对其他基因的表达是否有影响？为什么？ 提示：不一定。如果甲中各基因是独立的，则无影响，否则，有影响。 (2)上题图乙发生的变异是倒位，其特点是基因数目不减少，个别基因的位置发生变化。 【延伸探究】 杂合子个体中的隐性基因缺失对性状有影响吗？ 提示：有。缺失隐性基因的个体不能存活或者病变。 (2018·海南高考)杂合体(子)雌果蝇在形成配子时，同源染色体的非姐妹染色单体间的相 应片段发生对等交换，导致新的配子类型出现，其原因是在配子形成过程中发生了 ( ) A.基因重组 B.染色体重复 C.染色体易位 D.染色体倒位 - 3 - 【解析】选 A。本题考查生物变异种类的判断。分析题干信息，“同源染色体的非姐妹染色单 体间的相应片段发生对等交换”即发生交叉互换，属于基因重组。 变异类型与细胞分裂的方式判断技巧 变异类型 可发生的细胞分裂方式 基因突变 二分裂、无丝分裂、有丝分裂、减数分裂 基因重组 减数分裂 染色体变异 有丝分裂、减数分裂 【加固训练】 1.如图表示果蝇某一条染色体上的几个基因，相关叙述错误的是 ( ) A.染色体上含红宝石眼基因的片段缺失，说明发生了基因突变 B.观察图示可知，基因在染色体上呈线性排列 C.图示各基因间不会发生自由组合 D.基因中有一个碱基对的替换，不一定会引起生物性状的改变 【解析】选 A。染色体上含红宝石眼基因的片段缺失，说明发生了染色体结构变异，A 项错误； 图示显示，基因在染色体上呈线性排列，B 项正确；位于非同源染色体上的非等位基因在减数 第一次分裂的后期才能发生自由组合，而图示各基因位于同一条染色体上，所以它们之间不 会发生自由组合，C 项正确；基因中有一个碱基对的替换，说明发生了基因突变，由于密码子 的简并性(不同密码子决定相同的氨基酸)等原因，与突变前相比，突变后的基因所控制的性 状不一定发生改变，D 项正确。 2.如图所示的是某种生物体细胞中染色体及部分基因，下列选项中不属于染色体变异的是 ( ) - 4 - 【解析】选 C。A 项中 abc 所在的染色体和 GH 所在的染色体之间发生了片段互换，而且这两 条染色体为非同源染色体，属于染色体结构变异中的易位；B 项中所示染色体应该是 fgh 所在 的染色体缺失了 h 基因所在片段，属于染色体结构变异中的缺失；C 项中 ABCDe 基因应该是由 题图中的 d 基因突变成 D 基因形成的，属于基因突变，不属于染色体变异；D 项中基因 BACde 应该是由题图中基因 ABCde 所在的染色体发生了 AB 所在片段颠倒形成的，属于染色体结构变 异中的倒位。 考点二 染色体数目变异及应用 1.染色体数目变异个体产生配子的种类： (1)多一条同源染色体： (2)少一条同源染色体： 2.单倍体育种与多倍体育种比较： 单倍体育种 多倍体育种 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 器官大，营养成分含量高，产量增 加 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 - 5 - 【高考警示】 单倍体认识的三点提醒 (1)单倍体的体细胞中并不一定只有一个染色体组。因为大部分的生物是二倍体，所以有时认 为单倍体的体细胞中只含有一个染色体组，但是多倍体的配子形成的单倍体的体细胞中含有 不止一个染色体组。 (2)单倍体并非都不育。二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育；多倍体的配子如含 有偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育并能产生后代。 (3)单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同。两种育种方式都出现了染色体加倍情况，但操 作对象不同。单倍体育种操作的对象是单倍体幼苗，通过组织培养得到纯合子植株；多倍体 育种操作的对象是正常萌发的种子或幼苗。 【典例】(2019·江苏高考)下列关于生物变异与育种的叙述，正确的是 ( ) A.基因重组只是基因间的重新组合，不会导致生物性状变异 B.基因突变使 DNA 序列发生的变化，都能引起生物性状变异 C.弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种 D.多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子数加倍，有利于育种 【解析】选 C。基因重组是生物在有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，会导 致后代性状发生改变，A 项错误；基因突变会导致 DNA 的碱基序列发生改变，但由于密码子的 简并性等原因，基因突变不一定会导致生物体性状发生改变，B 项错误；二倍体花药离体培养 获得的单倍体高度不育，但是用秋水仙素处理后使得其染色体数目加倍，为可育的二倍体， 而且是纯种，C 项正确；染色体组加倍后，配子的染色体组数加倍，但不影响配子数，D 项错 误。 (1)用适宜浓度的秋水仙素处理二倍体萌发的种子或幼苗，可以获得多倍体植株。 (2)弱小且高度不育的单倍体植株可利用花药离体培养获得，染色体加倍处理以后，得到纯合 的植株，这样大大缩短育种年限。 (2018·江苏高考)花药离体培养是重要的育种手段。如图是某二倍体植物花药育种过程的 示意图，下列叙述正确的是 ( ) - 6 - A.为了防止微生物污染，过程①所用的花药需在 70% 乙醇中浸泡 30 min B.过程②的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于根的分化 C.过程③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体 D.过程④应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上 【解析】选 C。在植物组织培养过程中，对外植体可用 70% 乙醇进行擦拭消毒，而不能浸泡 30 min，否则细胞会死亡，A 项错误；脱分化过程中培养基中应加入比例适中的生长素和细胞 分裂素以达到脱分化的效果，而非加入高浓度的细胞分裂素，B 项错误；由于用秋水仙素对由 花药培养出的愈伤组织进行处理，使分裂的细胞中染色体数加倍，可获得纯合的二倍体，C 项 正确；过程④应将炼苗后的植株移栽到土壤中，D 项错误。 【加固训练】 1.(2015·全国卷Ⅱ)下列关于人类猫叫综合征的叙述，正确的是 ( ) A.该病是由于特定的染色体片段缺失造成的 B.该病是由于特定染色体的数目增加造成的 C.该病是由于染色体组数目成倍增加造成的 D.该病是由于染色体中增加某一片段引起的 【解析】选 A。本题考查人类遗传病的类型及原因。猫叫综合征是患者第 5 号染色体部分缺失 引起的，属于染色体结构变异，因婴儿时有猫叫样啼哭而得名，故 A 正确，B、C、D 错误。 2.下列是对 a～h 所示的生物体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，该个体是单倍体 B.细胞中含有两个染色体组的是 g、e 图，该个体是二倍体 C.细胞中含有三个染色体组的是 a、b 图，但该个体未必是三倍体 - 7 - D.细胞中含有四个染色体组的是 f、c 图，该个体一定是四倍体 【解析】选 C。细胞中含有一个染色体组的是 d、g 图，该个体是单倍体，A 错误。细胞中含 有两个染色体组的是 c、h 图，该个体可能是二倍体，B 错误。细胞中含有三个染色体组的是 a、b 图，该个体如果是由受精卵发育形成，则为三倍体，如果是由配子直接发育形成，则为 单倍体，C 正确。细胞中含有四个染色体组的是 e、f 图，该个体不一定是四倍体，D 错误。