2012高三生物总复习教案 第25讲 染色体变异
教学案
【考纲要求】
生物的变异
考纲要求
(1)基因重组及其意义
(2)基因突变的特征和原因
(3)染色体结构变异和数目变异
Ⅱ
Ⅱ
I
【考点分析】
知识点
试卷类型
分值
题型
(3)染色体结构变异和数目变异
2008 广东
2
选择题
2008 北京
18
非选择题
2009 上海
2
选择题
2009 江苏
2
选择题
2009 江苏
7
非选择题
【考点预测】
本考点在高考中考察的情况比较少，主要是对染色体的认识，在考察的时候主要是考察染色体变异的类型，主要是以选择题的形式出现。
【知识梳理】
一、染色体数目变异
1、整倍性
2、非整倍性
二、染色体组概念
三、应用
四、染色体形态结构及变异
1、染色体形态
2、变异
五、结构变异对性状的影响
六、在育种上的应用
【重点解析】
染色体变异
一、染色体数目变异
类型
公式
染色体组
整倍数染色体变异
单倍体
n
(ABCD)
二倍体
2n
(ABCD)(ABCD)
三倍体
3n
(ABCD)(ABCD)(ABCD)
同源四倍体
4n
(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)
异源多倍体
4n
(ABCD)(ABCD)(A'B'C'D')(A'B'C'D')
非整倍数染色体变异
单体
2n-1
(ABCD)(ABC)
三体
2n+1
(ABCD)(ABCD)(A)
四体
2n+2
(ABCD)(ABCD)(AA)
二、染色体结构变异
（一）染色体结构变异指染色体结构发生不正常的变化，主要有四种：缺失、重复、倒位和易位。
1．缺失
指一个正常染色体失去了片段。包括中间缺失和顶部缺失。
2．重复
指一个正常染色体增加了本身相同的某区段，包括顺接重复和反接重复。重复太大，也会影响个体的生活力，甚至引起个体死亡。
3．倒位
指一个染色体上某区段正常排列顺序发生了180。的颠倒，造成染色体内的重新排列，包括臂内倒位和臂间倒位。倒位纯合体不影响个体的生活力，只是改变了染色体上的相
邻基因位置。染色体上的区段可能一次又一次发生倒位，且通过自交出现不同的倒位纯合体，致使它们与其原来的物种不能交配，形成生殖隔离，结果产生新族群或变种。
4．易位
指两条非同源染色体间某区段的转移，造成染色体间基因的重新排列。
（二）结构变异对性状的影响
名称
图解
现象
缺失
??? 染色体上的某一区段及其所带有的基因一起丢失，从而引起变异的现象。
重复
??? 染色体上增加了相同的某个区段而引起变异的现象。
倒位
染色体发生两个断裂以后，某一区段连同它带有的基因顺序发生180度的倒转又重新接合并引起变异的现象
易位
非同源染色体间相互交换染色体片段
以上的各种结构的改变，都会使排列在染色体上的基因的数目和排列顺序，甚至基因的结构发生改变，从而导致性状的变异，其中大多数的变异是对生物体不利的，有的甚至是致死的。
猫叫综合征：五号染色体缺失
果蝇的榜眼现象：X染色体重复
例1.下列变异中，不属于染色体结构变异的是( )
A.染色体缺失某一片断 B.染色体增加了某一片断
C.染色体中DNA的一个碱基发生了改变 D.染色体某一片断位置颠倒了1800
解析：考察的是染色结构变异，染色体结构变异有四种种形式，缺失、重复、倒位、易位，染色体中的DNA的一个碱基发生改变时基因突变，不是染色体结构变异。
答案:C
例2.是正常的两条同源染色体，则下图所示是指染色体结构的( )
A.倒位 B.缺失 C.易位 D.重复
解析：考察的是染色体变异过程中的图像识别，在识别过程中是这样的形式
1．染色体中某一片段的缺失（上图1）；
??? 2．染色体中增加了某一片段（上图2）；
??? 3．染色体某一片段的位置颠倒了180。（上图3）；
4．染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上（上图4）
图示的是染色体的缺失
答案:B
例3.猫叫综合征是人第 号染色体 引起的遗传病。
解析：考察的是染色体数目变异，对于数目变异分为整倍性的改变和非整倍行的改变，猫叫综合征是染色体数目较少所致。
答案:5 部分缺失
【实战训练】
（09江苏卷）1．在细胞分裂过程中出现了甲、乙2种变异，甲图中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是
①甲图中发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性
②乙图中出现的这种变异属于染色体变异
③甲、乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中
④甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验
A.①③③ B．②③④ C．①②④ D．①③④
答案：C
解析：本题考查的是染色体变异。甲图中发生的是染色体变异，属于染色体中某一片段位置颠倒，属于结构的变异；乙图中属于在着丝点分裂时，两条姐妹染色单体移向了同一级，使子细胞中染色体多了一条，也属于染色体变异。染色体可以用显微镜中观察到，因此选C。而C选项中乙图只会出现在有丝分裂中，甲图可是减数分裂也可是有丝分裂。
（09上海卷）2.右图中①和②表示发生在常染色体上的变异。①和②所表示的变异类型分别属于
A. 重组和易位
B. 易位和易位
C. 易位和重组
D. 重组和重组
答案：A
解析：由染色体图像可判断①中两条为同源染色体②中两条为非同源染色体，①是同源染色体的非姐妹染色单体间交换部分染色体片段属于重组，②是在非同源染色体之间交换部分染色体属于易位。
（09江苏卷）3．（7分）甲磺酸乙酯（EMS）能使鸟嘌呤（G）的N位置上带有乙基而成为7-乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶（C）配对而与胸腺嘧啶（T）配对，从而使DNA序列中G—C对转换成A—T对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用EMS溶液浸泡，再在大田种植，通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题。
（1）经过处理后发现一株某种性状变异的水稻，其自交后代中出现两种表现型，说明这种变异为 突变。
（2）用EMS浸泡种子是为了提高 ，某一性状出现多种变异类型，说明变异具有 。
（3）EMS诱导水稻细胞的DNA发生变化，而染色体的 不变。
（4）经EMS诱变处理后表现型优良的水稻植株也可能携带有害基因，为了确定是否携带有害基因，除基因工程方法外，可采用的方法有 、 。
（5）诱变选育出的变异水稻植株还可通过PCR方法进行检测，通常该植株根、茎和叶都可作为检测材料，这是因为 。
答案：
（1）显性
（2）基因突变频率 不定向性
（3）结构和数目
（4）自交 花药离体培养形成单倍体、秋水仙素诱导加倍形成二倍体
（5）该水稻植株体细胞基因型相同
解析：本题考查基因突变相关知识。（1）自交后代出现性状分离的亲本性状为显性；（2）水稻种子用EMS溶液浸泡后，再在大田种植，通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株，所以EMS浸泡种子的作用是提高基因突变频率，变异类型多种说明变异具有不定向性；（3）EMS诱导水稻细胞的DNA发生变化，但是不影响而染色体的结构和数目。（4）表现优良的植株可能含有隐性突变基因，为确定该基因是否有害要先让其表达出来，所以可用自交的方法，也可以用单倍体育种的方法来让隐性基因表达出来。即花药离体培养形成单倍体、秋水仙素诱导加倍形成二倍体；（5）用EMS溶液浸泡水稻种子所以长成的突变植株的所有体细胞中都含相同的基因。
【名师点拨】
1．同源多倍体
同一物种经过染色体加倍形成的多倍体，称为同源多倍体。同源多倍体在植物界是比较常见的。由于大多数植物是雌雄同株的，两性配子有可能同时发生减数分裂异常，结果使配子中染色体数目不减半，然后通过自交形成多倍体。同源多倍体中最常见的是同源四倍体和同源三倍体。
同源四倍体是正常二倍体通过染色体加倍形成的。例如，马铃薯就是一个天然的同源四倍体；人为地用化学药剂秋水仙素等处理发芽的水稻种子，可以获得人工同源四倍体水稻；大麦、烟草、油菜等用化学药剂处理，也可以获得同源四倍体。同源四倍体与二倍体相比，大多表现出细胞体积的增大，有时出现某些器官的巨型化。
在自然条件下，同源三倍体的出现，大多是因减数分裂不正常，由未经减数分裂的配子与正常的配子结合而形成的。香蕉是天然的三倍体植物，它一般只有果实，种子退化，以营养体进行无性繁殖。采用人工手段使同种植物的四倍体与正常二倍体杂交，也可以获得同源三倍体植物。在减数分裂过程中，三倍体植物由于染色体配对发生紊乱，通常很难正常分裂并形成有功能的配子。三倍体的西瓜、香蕉和葡萄与相应的二倍体品种相比，不仅果实大、品质好，而且无子、便于食用。在农业生产中，人们常用人工诱导的方法培育三倍体优良品种，如无子西瓜。
2．异源多倍体
异源多倍体是指不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体。常见的多倍体植物大多数属于异源多倍体，例如，小麦、燕麦、棉花、烟草、苹果、梨、樱桃、菊、水仙、郁金香等。
异源多倍体可以通过人工的方法进行培育。例如，萝卜和甘蓝是十字花科中不同属的植物，它们的染色体都是18条(2n一18)，但是二者的染色体间没有对应关系。如果将两者杂交，虽然能够得到杂种，但由于萝卜和甘蓝的染色体之间不能配对，杂种不能产生有功能的配子，因而杂种高度不育。不过，如果用杂种染色体数目尚未减半的配子受精，或者用秋水仙素处理，人工诱导杂种的染色体加倍，就可以得到异源四倍体。这种异源四倍体分别含有两个物种的两套染色体，因而又称为双二倍体。从外观上分类，这种双二倍体既不是萝卜也不是甘蓝，它是一个新种，叫做萝卜甘蓝。很可惜，萝卜甘蓝的根像甘蓝根，叶像萝卜叶，没有经济价值。不过，上述方法为我们提供了通过种问或属间杂交在短期内(只需两代)创造新种的方法。通过这种方法，人们已经培育出越来越多的异源多倍体新种。
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