高三生物第一輪復習 第5章 第2節(jié) 染色體變異課件 新人教版必修2.ppt

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第2節(jié) 染色體變異,【知識梳理】 一、染色體結(jié)構(gòu)的變異 1.類型(連線)：,,,,,,,,,2.結(jié)果：使排列在染色體上的基因的_______________發(fā)生改變， 從而導致性狀的變異。,數(shù)目或排列順序,二、染色體數(shù)目的變異 1.類型： (1)細胞內(nèi)___________的增加或減少，如21三體綜合征。 (2)細胞內(nèi)染色體數(shù)目以_________的形式成倍地增加或減少， 如多倍體、單倍體。,個別染色體,染色體組,2.染色體組： (1)概念：細胞中的一組_____________，在形態(tài)和功能上_________， 但又互相協(xié)調(diào)，共同控制生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異，這樣的 一組染色體，叫做一個染色體組。 (2)組成：如圖為一雄果蠅的染色體組成，其染色體組可表示為 ______________或______________。,非同源染色體,各不相同,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y,3.二倍體、多倍體和單倍體的比較：,染色體組,配子,三個或三個以上,受精卵,配子,三、多倍體育種和單倍體育種 1.圖中①和③的操作常用_________處理，其作用原理是抑制_______ _______。 2.圖中②過程是_____________。 3.單倍體育種的優(yōu)點是_________________。,秋水仙素,紡錘體,的形成,花藥離體培養(yǎng),明顯縮短育種年限,四、低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化 1.實驗原理：用低溫處理植物分生組織細胞，如根尖分生組織細胞， 能夠抑制_____________，以致影響染色體被拉向兩極，細胞也不能 分裂成兩個子細胞，使植物細胞___________加倍。 2.方法步驟：洋蔥根尖培養(yǎng)→取材及細胞固定→_________(解離→ 漂洗→_____→制片)→觀察。 3.實驗結(jié)論：適當?shù)蜏乜梢哉T導___________加倍。,紡錘體的形成,染色體數(shù)目,制作裝片,染色,染色體數(shù)目,【小題快練】 1.考題診斷： (1)(2013全國卷T5A)水稻F1花藥經(jīng)培養(yǎng)和染色體加倍，獲得基因型 純合新品種。 ( ) 【分析】水稻花藥經(jīng)培養(yǎng)可獲得單倍體，經(jīng)染色體加倍后可獲得純合 新品種。,√,(2)(2011海南高考T19A)染色體組整倍性變化必然導致基因種類的 增加。 ( ) 【分析】染色體組整倍性變化能導致基因數(shù)目的變化，不會引起基因 種類的變化。 (3)(2011海南高考T19C)染色體片段的缺失和重復必然導致基因種 類的變化。 ( ) 【分析】染色體片段的缺失和重復導致基因數(shù)目減少和增加，其中染 色體片段缺失還能導致基因種類減少。,,,2.易錯診斷： (1)體細胞中含兩個染色體組的個體是二倍體，含有三個或三個以上 染色體組的個體是多倍體。 ( ) 【分析】由配子發(fā)育而來的生物，無論含有幾個染色體組，都是單 倍體。,,(2)人工誘導多倍體的唯一方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼 苗。 ( ) 【分析】人工誘導多倍體的方法有很多，最常用且最有效的方法是 用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，低溫處理植物分生組織細胞也 會產(chǎn)生多倍體。 (3)經(jīng)低溫誘導后，顯微鏡下可以看到大多數(shù)細胞的染色體數(shù)目發(fā)生 改變。 ( ) 【分析】由于分裂間期較長，大多數(shù)細胞處于分裂間期，看不到染 色體。,,,3.教材研習： (必修2 P86圖5-8改編)如圖為雄果蠅體細胞的染色體組成，下列有關(guān)敘述不正確的是( ) A.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y 構(gòu)成一個染色體組 B.雄果蠅為二倍體 C.染色體組中染色體形態(tài)各不相同 D.雄果蠅細胞中可能的染色體組數(shù)為1個或2個,【解析】選D。雄果蠅的精子中含有1個染色體組，體細胞中含有2個染色體組，處于有絲分裂后期的體細胞中含有4個染色體組。,4.下列變異中，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的是( ) A.果蠅第Ⅱ號染色體上的片段與第Ⅲ號染色體上的片段發(fā)生交換 B.整個染色體組成倍增加或減少 C.高莖豌豆因缺水缺肥而生長矮小 D.同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換,【解析】選A。果蠅第Ⅱ號染色體上的片段與第Ⅲ號染色體上的片段發(fā)生交換，屬于非同源染色體之間的交換，是染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。整個染色體組成倍增加或減少屬于染色體數(shù)目的變異；因缺水缺肥引起的變異屬于不可遺傳變異；同源染色體之間片段的互換屬于基因重組。,5.據(jù)圖判斷下列敘述不正確的是( ) A.①代表的生物可能是二倍體，其每個染色體組含1條染色體 B.②代表的生物可能是三倍體，其每個染色體組含2條染色體 C.③代表的生物可能是三倍體，其每個染色體組含2條染色體 D.④代表的生物可能是單倍體，其每個染色體組含4條染色體,【解析】選C。分析簡圖可知，圖①細胞中含有2個染色體組，每個染色體組含1條染色體，則代表的生物可能是二倍體；圖②細胞中含有3個染色體組，每個染色體組含2條染色體，則代表的生物可能是三倍體；圖③細胞中含有2個染色體組，每個染色體組含3條染色體，則代表的生物可能是二倍體；圖④細胞中含有1個染色體組，每個染色體組含4條染色體，則代表的生物可能是單倍體。,6.利用X射線人工誘導細胞進行基因突變和利用秋水仙素誘導多倍體形成時，X射線和秋水仙素分別作用于細胞周期的哪個時期( ) A.均為前期 B.均為間期 C.前者為前期，后者為間期 D.前者為間期，后者為前期 【解析】選D?；蛲蛔冎饕l(fā)生在間期DNA復制時期，故X射線作用于間期，秋水仙素作用于前期抑制紡錘體形成，導致已經(jīng)分離的染色體無法平均分配到兩個子細胞中，D正確。,7.關(guān)于低溫誘導染色體數(shù)目變化的實驗，有關(guān)說法正確的是( ) A.卡諾氏液的作用是使組織細胞分散開 B.可以用龍膽紫進行染色 C.解離后應立即進行染色 D.最好選擇后期細胞進行觀察 【解析】選B。卡諾氏液的作用是固定細胞形態(tài)，A項錯誤。改良苯酚品紅染液和龍膽紫均為堿性染料，可以對染色體進行染色，B項正確。解離后應經(jīng)漂洗才能進行染色，C項錯誤。觀察染色體形態(tài)和數(shù)目應選擇分裂中期的細胞進行觀察，D項錯誤。,【速記卡片】 1.染色體變異的兩種類型： (1)結(jié)構(gòu)變異：包括染色體片段的重復、缺失、倒位、易位。 (2)數(shù)目變異：包括個別染色體增減、染色體組成倍增減。 2.染色體組兩個組成特點： (1)從形態(tài)上看：一個染色體組中所含的染色體各不相同。 (2)從功能上看：一個染色體組中含有控制本物種生物性狀的一整套基因。,3.染色體組成倍增減的兩種類型： (1)單倍體：體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體。 (2)多倍體：由受精卵發(fā)育而來的，體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體。 4.單倍體的兩個特點：植株弱小，高度不育。,5.多倍體的兩個特點： (1)莖稈粗壯，葉片、果實和種子都比較大。 (2)糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量較高。 6.人工誘導多倍體的兩種方法：低溫誘導、秋水仙素處理。 7.單倍體育種的三個流程：雜交、花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素處理。,考點一 染色體結(jié)構(gòu)變異 1.染色體結(jié)構(gòu)的變異與基因突變的區(qū)別： (1)變異范圍不同。 ①基因突變：是分子水平上的變異，只涉及基因中一個或幾個堿基的改變，這種變化在光學顯微鏡下觀察不到。 ②染色體結(jié)構(gòu)的變異：是在染色體水平上的變異，涉及染色體某一片段的改變，這一片段可能含有若干個基因，這種變化在光學顯微鏡下可觀察到。,(2)變異的方式不同：基因突變包括基因中堿基對的增添、缺失和替換三種類型；染色體結(jié)構(gòu)的變異包括染色體片段的缺失、重復、倒位和易位。它們的區(qū)別可用下圖表示。,(3)變異的結(jié)果不同。 ①染色體結(jié)構(gòu)變異使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，從而導致性狀的變異，但未形成新的基因。 ②基因突變是基因結(jié)構(gòu)的改變。包括DNA堿基對的替換、增添和缺失，基因突變導致新基因的產(chǎn)生，但基因數(shù)目不變，生物的性狀不一定改變。,2.染色體易位與交叉互換的不同點：,【提分技法】變異類型與細胞分裂的關(guān)系,【考題回訪】 1.(2015銀川模擬)家蠶屬于ZW型性別決定的二倍體生物，含有異型性染色體ZW的為雌性。下圖所示為家蠶正常卵原細胞及幾種突變細胞的第2對常染色體和性染色體。以下分析正確的是( ),A.正常卵原細胞產(chǎn)生的雌配子類型有四種，該過程受基因控制 B.突變細胞Ⅰ發(fā)生了基因突變或基因重組 C.突變細胞Ⅰ和突變細胞Ⅱ所發(fā)生的變異都能夠通過顯微鏡觀察到 D.突變細胞Ⅲ中A和a的分離符合基因的分離定律,【解析】選A。正常卵原細胞中常染色體和性染色體在減數(shù)分裂時自由組合，可產(chǎn)生四種雌配子，生命活動從根本上來說均是受基因控制的，A正確；與正常卵原細胞相比，可看出突變細胞Ⅰ應是發(fā)生了基因突變，B錯誤；突變細胞Ⅱ發(fā)生了染色體缺失，可在顯微鏡下看到，基因突變不能在顯微鏡下看到，C錯誤；突變細胞Ⅲ中A和a位于非同源染色體上，在減數(shù)分裂時遵循基因的自由組合定律。,2.(2013福建高考)某男子表現(xiàn)型正常，但其一條14號和一條21號染色體相互連接形成一條異常染色體，如圖甲。減數(shù)分裂時異常染色體的聯(lián)會如圖乙，配對的三條染色體中，任意配對的兩條染色體分離時，另一條染色體隨機移向細胞任一極。下列敘述正確的是( ),A.圖甲所示的變異屬于基因重組 B.觀察異常染色體應選擇處于分裂間期的細胞 C.如不考慮其他染色體，理論上該男子產(chǎn)生的精子類型有8種 D.該男子與正常女子婚配能生育染色體組成正常的后代 【解題指南】(1)一條染色體的片段移接到另一條非同源染色體上屬于染色體變異。 (2)根據(jù)題干提供信息，畫簡圖展示圖乙細胞減數(shù)分裂后子細胞染色體組成。,【解析】選D。本題考查染色體變異及減數(shù)分裂等知識。A項，一條染色體的片段移接到另一條非同源染色體上屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，故錯誤。B項，處于分裂間期的細胞中染色體呈染色質(zhì)狀態(tài)，觀察異常的染色體應選擇分裂中期的細胞，故錯誤。C項，將圖乙中的染色體從左向右編號為1、2、3，不考慮其他染色體，如下圖所示。,在不考慮其他染色體的情況下，若1、2分離，3隨機移向任一極，則精細胞中染色體組成為1、3或2或2、3或1四種類型；若2、3分離，1隨機移向任一極，精細胞中染色體組成為1、2或3或1、3或2四種類型，因此精子類型理論上有6種，故錯誤。D項，根據(jù)C項的分析，該男子能夠產(chǎn)生含有1、3(即分別含一條14號和一條21號)染色體組合的正常精子，因此可能生育正常染色體組成的后代。,【延伸探究】該男子產(chǎn)生正常精子的幾率為多少？ 提示：根據(jù)解析圖示，含染色體1和3的精子為正常精子，可知產(chǎn)生正常精子的幾率為1/4。,【加固訓練】下列關(guān)于染色體變異和基因突變的主要區(qū)別的敘述中，錯誤的是( ) A.染色體結(jié)構(gòu)變異是染色體的一個片段增加、缺失或替換等，而基因突變則是DNA分子中堿基對的替換、增加或缺失 B.原核生物和真核生物均可以發(fā)生基因突變，但只有真核生物能發(fā)生染色體變異 C.基因突變一般是微小突變，其對生物體影響較小，而染色體結(jié)構(gòu)變異是較大的變異，其對生物體影響較大 D.多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異可通過顯微鏡觀察進行鑒別，而基因突變則不能,【解析】選C?；蛲蛔兪欠肿铀缴系淖儺悾簧婕盎蛑幸粋€或幾個堿基對的改變，在光學顯微鏡下觀察不到，原核生物和真核生物都可以發(fā)生；染色體結(jié)構(gòu)變異是染色體的一個片段的變化，只有真核生物可以發(fā)生?；蛲蛔兒腿旧w結(jié)構(gòu)變異都可能對生物的性狀產(chǎn)生較大影響。,考點二 染色體數(shù)目的變異 1.染色體組確認條件： (1)一個染色體組中無同源染色體，因此，一個染色體組中所含的染色體在形態(tài)、大小和功能上各不相同。 (2)一個染色體組中含有控制生物性狀的一整套遺傳信息，不能重復，不能缺少。,2.染色體組數(shù)量的判斷方法： (1)根據(jù)染色體形態(tài)判斷：細胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條，則含有幾個染色體組。 如圖所示的細胞中所含的染色體組數(shù)分別是：a為3個，b為2個，c為1個。,(2)根據(jù)基因型判斷：控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次，就含幾個染色 體組——每個染色體組內(nèi)不含等位或相同基因。如圖所示的細胞中， 它們所含的染色體組數(shù)分別是：a為4個，b為2個，c為3個，d為1個。 (3)根據(jù)染色體數(shù)與形態(tài)數(shù)的比值判斷：染色體數(shù)與形態(tài)數(shù)比值意味 著每種形態(tài)染色體數(shù)目的多少，每種形態(tài)染色體有幾條，即含幾個染 色體組，如玉米的體細胞中共有20條染色體，10種形態(tài)，則玉米含有 2個染色體組。,3.單倍體、二倍體和多倍體的判斷方法： (1)如果生物體由受精卵(或合子)發(fā)育而成，其體細胞中含有幾個染色體組，該生物就稱為幾倍體。 (2)如果生物體是由生殖細胞——卵細胞或花粉直接發(fā)育而成，則無論體細胞中含有幾個染色體組，都稱為單倍體。,4.單倍體育種與多倍體育種：,【高考警示】單倍體認識的三點提醒 (1)單倍體的體細胞中并不一定只有一個染色體組。因為大部分的生物是二倍體，所以有時認為單倍體的體細胞中只含有一個染色體組，但是多倍體的配子形成的單倍體的體細胞中含有不只一個染色體組。 (2)單倍體并非都不育。二倍體的配子發(fā)育成的單倍體，表現(xiàn)為高度不育；多倍體的配子如含有偶數(shù)個染色體組，則發(fā)育成的單倍體含有同源染色體及等位基因，可育并能產(chǎn)生后代。,(3)單倍體育種與多倍體育種的操作對象不同。兩種育種方式都出現(xiàn)了染色體加倍情況，但操作對象不同。單倍體育種操作的對象是單倍體幼苗，通過組織培養(yǎng)得到純合子植株；多倍體育種操作的對象是正常萌發(fā)的種子或幼苗。,【考題回訪】 1.(2015沈陽模擬)下列關(guān)于染色體組、單倍體、二倍體和多倍體的敘述中，不正確的是( ) A.組成一個染色體組的染色體中不含減數(shù)分裂中能聯(lián)會的染色體 B.由受精卵發(fā)育而成，體細胞含有兩個染色體組的個體叫二倍體 C.含一個染色體組的個體是單倍體，但單倍體未必含一個染色體組 D.人工誘導多倍體唯一的方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,【解析】選D。一個染色體組中的染色體是非同源染色體，減數(shù)分裂中能聯(lián)會的染色體是同源染色體，A正確；二倍體指的是由受精卵發(fā)育而成，體細胞含有兩個染色體組的個體，B正確；含一個染色體組的個體是單倍體，但單倍體未必含一個染色體組，如小麥的單倍體含有三個染色體組，C正確；人工誘導多倍體的方法是用秋水仙素或低溫處理萌發(fā)的種子或幼苗，D錯誤。,2.(2013安徽高考)下列現(xiàn)象中，與減數(shù)分裂同源染色體聯(lián)會行為均有關(guān)的是( ) ①人類的47，XYY綜合征個體的形成 ②線粒體DNA突變會導致在培養(yǎng)大菌落酵母菌時出現(xiàn)少數(shù)小菌落 ③三倍體西瓜植株的高度不育 ④一對等位基因雜合子的自交后代出現(xiàn)3∶1的性狀分離比 ⑤卵裂時個別細胞染色體異常分離，可形成人類的21三體綜合征個體 A.①② B.①⑤ C.③④ D.④⑤,【解題指南】解答本題需要明確以下兩點： (1)理解聯(lián)會發(fā)生的時間、場所及意義。 (2)分析減數(shù)分裂過程異常可能導致染色體變異的各種類型。,【解析】選C。本題主要考查減數(shù)分裂與生物變異之間的聯(lián)系，重點 考查對減數(shù)分裂過程的理解。聯(lián)會發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的前期，是 同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象。①人類的47，XYY綜合征是由于精子異 常導致的，卵細胞不可能提供Y染色體，因此YY染色體來自精子，是 減數(shù)第二次分裂姐妹染色單體分開形成的兩個Y染色體進入了同一個 精細胞所致，與聯(lián)會無關(guān)；②線粒體內(nèi)無染色體，因此線粒體DNA突 變與聯(lián)會無關(guān)；③三倍體西瓜植株的高度不育是由于聯(lián)會發(fā)生紊亂，,難以形成正常配子所導致的，與聯(lián)會有關(guān)；④等位基因位于同源染色體上，配子形成時同源染色體發(fā)生聯(lián)會，減數(shù)第一次分裂后期時發(fā)生分離，自交后代才會出現(xiàn)3∶1的性狀分離比，與聯(lián)會有關(guān)；⑤卵裂屬于有絲分裂，個別細胞21號染色體異常分離形成人類的21三體綜合征個體，與聯(lián)會無關(guān)。故C項正確。,【延伸探究】從減數(shù)分裂角度來分析，⑤中個體形成的原因是什么？ 提示：男性或女性減數(shù)第一次分裂異?；驕p數(shù)第二次分裂異常，形成含有兩條21號染色體的配子。,3.(2012海南高考)無子西瓜是由二倍體(2n=22)與同源四倍體雜交 后形成的三倍體?；卮鹣铝袉栴}： (1)雜交時選用四倍體植株作母本，用二倍體植株作父本，取其花粉 涂在四倍體植株的 上，授粉后套袋。四倍體植株上產(chǎn)生的雌 配子含有 條染色體，該雌配子與二倍體植株上產(chǎn)生的雄配子 結(jié)合，形成含有 條染色體的合子。 (2)上述雜交獲得的種子可發(fā)育為三倍體植株。該植株會產(chǎn)生無子果 實，該果實無子的原因是三倍體的細胞不能進行正常的 分裂。 (3)為了在短期內(nèi)大量繁殖三倍體植株，理論上可采用 的方法。,【解題指南】解答此題應抓住以下兩個關(guān)鍵點： (1)無子西瓜的產(chǎn)生是以四倍體植株(4n=44)作母本、二倍體植株(2n=22)作父本雜交而收獲的種子發(fā)育成的三倍體植株所產(chǎn)生的果實。 (2)注意三倍體植株高度不育是因為其減數(shù)分裂時聯(lián)會紊亂造成的。,【解析】(1)利用多倍體育種技術(shù)培育無子西瓜時，在二倍體西瓜的幼苗期，用秋水仙素處理得到四倍體植株，以其作母本，用二倍體植株作父本，兩者雜交，把得到的種子種下去會長出三倍體植株，由于三倍體植株在減數(shù)分裂時聯(lián)會紊亂，無法形成正常配子，所以在其開花后用二倍體的花粉涂抹其雌蕊或柱頭，即可利用花粉產(chǎn)生的生長素刺激子房發(fā)育成果實，由于沒有受精，所以果實里沒有種子，即為無子西瓜。四倍體植株由二倍體植株經(jīng)染色體加倍而來，體細胞中含有222=44條染色體，減數(shù)分裂產(chǎn)生的雌配子所含的染色體數(shù)目為體細胞的一半(44/2=22)，二倍體植株產(chǎn)生的雄配子含22/2=11條染色體，兩者結(jié)合形成含有33條染色體的受精卵。,(2)三倍體植物體細胞中的染色體含有3個染色體組，減數(shù)分裂時會發(fā)生聯(lián)會紊亂而無法形成正常的配子。 (3)利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以快速、大量繁殖植株。 答案：(1)雌蕊(或柱頭) 22 33 (2)減數(shù) (3)植物組織培養(yǎng)(其他合理答案也可),【延伸探究】(1)若題中二倍體的基因型為Aa，則經(jīng)秋水仙素處理后獲得的四倍體基因型為 。 提示：AAaa。 (2)若該四倍體減數(shù)分裂時同源染色體平均分配，則可產(chǎn)生哪幾種配子？ 提示：AA、Aa和aa三種配子。,【加固訓練】 1.下圖細胞中含有的染色體組數(shù)目分別是( ) A.5個、4個 B.10個、8個 C.5個、2個 D.2.5個、2個,【解析】選A。由圖甲可知，染色體數(shù)目為10條，形態(tài)為2種，據(jù)公式染色體組的數(shù)目=染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)可知，圖甲的染色體組數(shù)為5個。由圖乙可知其基因型為AAaaBBbb，據(jù)染色體組數(shù)為控制同一性狀的相同基因或等位基因出現(xiàn)的次數(shù)可知，染色體組數(shù)為4個。,2.如圖所示，將二倍體植株①和②雜交得到③，再將③做進一步處理。下列相關(guān)分析錯誤的是( ),A.由⑤得到⑥的育種原理是基因重組 B.圖中秋水仙素的作用是使染色體數(shù)目加倍 C.若③的基因型是AaBbdd，則⑨的基因型可能是aBd D.③至④的過程中，所產(chǎn)生的變異都有利于生產(chǎn),【解析】選D。A正確，由⑤得到⑥屬于雜交育種，依據(jù)的原理是基因重組；B正確，秋水仙素可抑制紡錘體的形成，誘導染色體數(shù)目加倍；C正確，③的基因型是AaBbdd，可產(chǎn)生aBd的花粉，經(jīng)花藥離體培養(yǎng)可得到aBd的單倍體植株；D錯誤，③至④的過程屬于誘變育種，突變是不定向的，且大多是有害的，需要經(jīng)過篩選獲得有利于生產(chǎn)的品種。,3.下列有關(guān)單倍體的敘述中，不正確的是( ) ①未經(jīng)受精的卵細胞發(fā)育成的植物，一定是單倍體 ②含有兩個染色體組的生物體，一定不是單倍體 ③生物的精子或卵細胞一定都是單倍體 ④基因型為aaaBBBCcc的植株一定不是單倍體 ⑤基因型為Abcd的生物體一般是單倍體 A.③④⑤ B.②③④ C.①③⑤ D.②④⑤,【解析】選B。單倍體通常是由配子直接發(fā)育而來的個體，①正確；含有兩個染色體組的由配子發(fā)育成的個體也為單倍體，②錯誤；單倍體指的是個體，而不是細胞，③錯誤；若aaaBBBCcc的植株是由配子直接發(fā)育而來，則為單倍體，④錯誤；基因型為Abcd的生物體，只含有一個染色體組，一般是單倍體，⑤正確。,考點三 低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化 1.原理：低溫處理植物分生組織細胞→紡錘體不能形成→染色體不被拉向兩極→細胞不能分裂→細胞染色體數(shù)目加倍。,2.方法步驟：,3.實驗結(jié)論：低溫能誘導植物染色體數(shù)目的變化。 4.實驗中所用試劑的使用方法及作用：,【高考警示】低溫誘導染色體加倍實驗中的誤區(qū)分析 (1)細胞是死的而非活的：顯微鏡下觀察到的細胞是已被鹽酸殺死的細胞。 (2)材料不能隨意選?。赫`將低溫處理“分生組織細胞”等同于“任何細胞”。選材應選用能進行分裂的分生組織細胞，否則不會出現(xiàn)染色體加倍的情況。 (3)著絲點分裂與紡錘體無關(guān)：誤將“抑制紡錘體形成”等同于“著絲點不分裂”。著絲點是自動分裂，無紡錘絲牽引，著絲點也分裂。,【考題回訪】 1.(2015鄭州模擬)下列有關(guān)“低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化”實驗的敘述，正確的是( ) A.低溫誘導染色體加倍的原理和秋水仙素誘導染色體加倍的原理一致 B.改良苯酚品紅染液的作用是固定和染色 C.固定和解離后的漂洗液都是體積分數(shù)為95%的酒精 D.在高倍顯微鏡下可以觀察到細胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的過程,【解題指南】解答本題的突破口： (1)明確該實驗中各種試劑的作用。 (2)知道該實驗中觀察的是死細胞。 【解析】選A。低溫和秋水仙素誘導染色體加倍的原理，都是抑制細胞分裂時紡錘體的形成，導致染色體數(shù)目加倍；改良苯酚品紅染液的作用是對染色體進行染色；固定后的漂洗液是體積分數(shù)為95%的酒精，解離后的漂洗液是清水，目的是洗去多余的藥液，防止解離過度；經(jīng)解離后細胞已經(jīng)死亡，不能觀察到細胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的過程。,2.(2015南寧模擬)用質(zhì)量分數(shù)為2%的秋水仙素處理植物分生組織5～6 h，能夠誘導細胞內(nèi)染色體加倍。那么，用一定時間的低溫(如4℃)處理水培的洋蔥根尖(2N=16條)時，是否也能誘導細胞內(nèi)染色體加倍呢？請對這個問題進行實驗探究。 (1)針對以上問題，你作出的假設(shè)是 。 你提出此假設(shè)的依據(jù)是 。,(2)低溫處理植物材料時，通常需要較長時間才能產(chǎn)生低溫效應，根據(jù)這個提示將你設(shè)計的實驗組合以表格的形式列出來。 (3)按照你的設(shè)計思路，以 作為鑒別低溫是否誘導細胞內(nèi)染色體加倍的依據(jù)。為此，你要進行的具體操作是： 第一步：剪取根尖0.5～1 cm。 第二步：按照 → → 的操作順序?qū)Ω膺M行處理。 第三步：將洋蔥根尖制成臨時裝片，在顯微鏡下用一個分裂期的細胞觀察染色體加倍的動態(tài)變化過程。,根據(jù)該同學的實驗設(shè)計回答： 該同學設(shè)計的實驗步驟有一處明顯的錯誤，請指出錯誤所在，并加 以改正。 。 (4)解離所用的試劑是 ， 其作用是 。 (5)顯微鏡下觀察到的細胞中染色體數(shù)可能為 。,【解題指南】解答本題應明確以下兩點： (1)表格設(shè)計應考慮溫度和時間兩個變量。 (2)顯微鏡下可以觀察到不同細胞分別處于前期、中期和后期，但不能看到一個細胞的連續(xù)變化，后期細胞染色體數(shù)目暫時加倍。,【解析】(1)探究實驗中，假設(shè)是由探究的問題決定的，該實驗探究的問題是低溫是否也能誘導細胞內(nèi)染色體加倍，由此得出該探究實驗的假設(shè)。根據(jù)低溫能夠影響酶的活性(或紡錘體的形成)，推斷低溫狀態(tài)下細胞不能正常進行有絲分裂，所以提出“低溫能誘導細胞內(nèi)染色體加倍”的假設(shè)。 (2)設(shè)計表格時要注意題干中的要求是測量低溫效應的時間，分別設(shè)置溫度梯度和時間梯度兩個實驗變量。考慮到一般植物細胞周期的時間單位為h，因此表格內(nèi)培養(yǎng)時間應以h為單位。,(3)通過觀察細胞內(nèi)染色體的數(shù)目并和不經(jīng)過低溫處理的正常根尖細胞內(nèi)染色體數(shù)目進行比較，從而得出實驗結(jié)論。制作裝片的步驟是：解離→漂洗→染色→制片。由于在解離時已經(jīng)殺死根尖細胞，所以不會再觀察到染色體加倍的動態(tài)變化。 (4)解離液是用質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸和體積分數(shù)為95%的酒精1∶1混合而成的，解離液可使細胞的原生質(zhì)凝固不發(fā)生變化，固定細胞的分裂相，以盡可能保持原來的結(jié)構(gòu)供觀察。,(5)由于大部分細胞沒有發(fā)生染色體加倍，其染色體數(shù)目仍為2N=16條，部分細胞進行正常的有絲分裂，并處于后期，其染色體數(shù)目加倍，為4N=32條，還有個別加倍后的細胞，進行有絲分裂，并處于后期，其細胞內(nèi)染色體數(shù)目為8N=64條。,答案：(1)用一定時間的低溫處理水培的洋蔥根尖，能夠誘導細胞內(nèi)染色體加倍 低溫能夠影響酶的活性(或紡錘體的形成)，使細胞不能正常進行有絲分裂 (2) 注：設(shè)計的表格要達到兩個要求：①至少做兩個溫度的對照；②間隔相等的培養(yǎng)時間進行取樣。,(3)在顯微鏡下觀察和比較經(jīng)過不同處理后根尖細胞內(nèi)染色體的數(shù)目 解離 漂洗 染色 細胞已被殺死，在第三步中不會再觀察到染色體加倍的動態(tài)變化 (4)質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸和體積分數(shù)為95%的酒精1∶1混合液 固定細胞的分裂相，以盡可能保持原來的結(jié)構(gòu)供觀察 (5)16、32、64(加倍后的細胞有絲分裂后期),【加固訓練】 1.有關(guān)低溫誘導大蒜根尖細胞染色體數(shù)目加倍的實驗，正確的是 ( ) A.可能出現(xiàn)三倍體細胞 B.多倍體細胞形成的比例常達100% C.多倍體細胞形成過程無完整的細胞周期 D.多倍體形成過程增加了非同源染色體自由組合的機會,【解析】選C。本題考查“低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化”實驗，意在考查對實驗結(jié)果的分析能力。并非所有的細胞的染色體都加倍。大蒜根尖細胞進行的是有絲分裂，有絲分裂過程中沒有非同源染色體的自由組合。,2.下列關(guān)于低溫誘導染色體數(shù)目加倍實驗的敘述，錯誤的是( ) A.觀察細胞時細胞的狀態(tài)是死亡的 B.解離后的洋蔥根尖應漂洗后才能進行染色 C.改良苯酚品紅染液可以使細胞中的染色體著色 D.顯微鏡下可以看到大多數(shù)處在分裂期細胞中的染色體數(shù)目發(fā)生改變 【解析】選D。低溫誘導染色體數(shù)目加倍的概率是很低的，故只有少數(shù)處于分裂期細胞中的染色體數(shù)目發(fā)生了改變。,【備選考點】 1.無子西瓜培育過程中果實各部分染色體分析：,2.無子西瓜和無子番茄辨析：,【高考警示】三倍體西瓜培育過程中二倍體西瓜花粉的兩次使用 第一次使用：與四倍體西瓜的卵細胞結(jié)合，形成的受精卵發(fā)育為三倍體西瓜的胚。 第二次使用：不參與受精作用，利用花粉含有的少量生長素刺激三倍體西瓜的子房發(fā)育為無子西瓜。,【考題回訪】 1.(2015臨沂模擬)將二倍體西瓜幼苗(基因型為Aa)用適宜濃度的秋水仙素處理后得到四倍體西瓜，則( ) A.該四倍體自交后代會發(fā)生性狀分離 B.該四倍體西瓜不能產(chǎn)生種子 C.該四倍體西瓜與二倍體西瓜雜交，不能產(chǎn)生后代 D.這種變異是可遺傳的，但不能用顯微鏡觀察到,【解析】選A。將二倍體西瓜幼苗(基因型為Aa)用適宜濃度的秋水仙素處理后得到四倍體西瓜，基因型為AAaa，自交后代會發(fā)生性狀分離，A正確；該四倍體能產(chǎn)生正常的配子，可以產(chǎn)生種子，B錯誤；該四倍體西瓜與二倍體西瓜雜交，產(chǎn)生的子代為三倍體西瓜，三倍體西瓜染色體聯(lián)會紊亂，不能產(chǎn)生正常配子，不能產(chǎn)生后代，C錯誤；這種變異屬于染色體變異，是可遺傳的，能用顯微鏡觀察到，D錯誤。,2.(2015長春模擬)下圖1是某科研所培育四倍體西瓜的實驗過程，實驗中每個實驗組選取30株長勢相同的西瓜幼苗，并用秋水仙素溶液處理它們的幼芽，得到四倍體西瓜；圖2是探究秋水仙素在實驗過程中的作用結(jié)果圖。請分析回答相關(guān)問題：,(1)實驗中要將一定濃度的秋水仙素溶液滴在當年(二倍體)西瓜幼苗芽尖的原因是 。 (2)從實驗結(jié)果來看，提高四倍體西瓜誘導率，取決于 ； 本實驗中誘導形成四倍體西瓜適宜的處理方法是 。 (3)鑒定四倍體西瓜的方法之一是觀察細胞中的染色體數(shù)，鑒定時一般不宜選用當年西瓜的根尖作材料，原因是 。,(4)最新研究發(fā)現(xiàn)多倍體植株葉片上的氣孔有明顯變化?？蒲腥藛T取生長在同一位置、大小相近的二倍體和四倍體西瓜葉片，觀察并統(tǒng)計兩種植株葉片氣孔長度、寬度和密度，得到下表：,實驗結(jié)果表明四倍體植株單位葉面積上氣孔總面積比二倍體植株 。多倍體植株糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)含量高，從光合作用角度分析，四倍體植株氣孔呈現(xiàn)上述特點的意義在于 。,【解析】(1)幼苗芽尖有絲分裂旺盛，秋水仙素溶液處理能抑制細胞分裂時紡錘體的形成，從而形成多倍體。 (2)由圖可見，相同時間用不同濃度秋水仙素溶液處理時，多倍體的誘導率不同；同一濃度秋水仙素溶液處理不同時間時，多倍體的誘導率也不同。其中在用濃度為0.2%的秋水仙素溶液處理1天的情況下，誘導形成的四倍體的數(shù)目最多。,(3)由于秋水仙素溶液處理的是幼芽，根尖細胞沒能受到秋水仙素的作用，故根細胞的染色體數(shù)目不變。 (4)通過比較可知，四倍體植株單位葉面積上氣孔總面積比二倍體植株要大，有利于植物從外界吸收CO2進行光合作用。,答案：(1)幼苗芽尖有絲分裂旺盛，用秋水仙素溶液處理有利于抑制紡錘體形成，從而形成四倍體西瓜植株 (2)秋水仙素溶液處理的時間和濃度 用0.2%的秋水仙素溶液處理1天 (3)當年西瓜植株的根細胞并沒有經(jīng)過誘導，染色體數(shù)目沒有加倍 (4)大 有利于植株從外界吸收CO2進行光合作用,【易錯提醒】本題有兩個易錯點： 一是第(3)小題中對被秋水仙素處理后的幼苗體細胞內(nèi)染色體數(shù)目的分析不夠全面，忽略了根尖處的細胞可能沒有受到秋水仙素誘導這一事實的存在。 二是第(4)小題的第二個空，易錯的主要原因是不知道氣孔有什么作用，無法與吸收CO2相聯(lián)系。,【滿分答題規(guī)則】 1.關(guān)注題設(shè)條件的要求、限定詞等，注意隱含的答題角度，保證答案準確。 如本題回答①②時若忽略“密碼子”這一要求，答成單個的堿基，則不得分。 2.分析問題要全面，防止錯答或遺漏答案。 如本題回答③時，如果忽視了染色體復制導致基因數(shù)目加倍這一行為，錯答為“2”，則造成失分。,3.語言表達要簡潔、具體，避免混淆相似知識。 (1)答案要簡潔：如本題回答⑥時，雖然計算正確，但是因答案不是最簡答案而不得分。 (2)語言表達要具體：如本題回答⑨時，如果漏掉對窄葉白花植株的修飾條件“缺失一條2號染色體”，則不得分。,【解析】(1)由起始密碼子(AUG)可知，其基因的模板鏈上應含有TAC三個堿基，分析圖解可知，基因M中b鏈含有TAC，因此基因M的模板鏈為b鏈，箭頭處C突變?yōu)锳，對應的mRNA上是G變成U，所以密碼子由GUC變成UUC?；騌中a鏈右端向左含有TAC，則基因R轉(zhuǎn)錄的模板鏈為a鏈。正常情況下，基因成對出現(xiàn)，若此植株的基因為RR，則DNA復制后，R基因最多可以有4個。,(2)基因M、m位于2號染色體上，基因H、h位于4號染色體上，因此這兩對基因的遺傳符合孟德爾的自由組合定律。MMHHmmhh→F1(MmHh) →F2有9種基因型，4種表現(xiàn)型。自交后性狀不分離的是純合子，共有4種，且比例各占F2中的1/16，故4種純合子所占F2的比例為(1/16)4=1/4；F2中寬葉高莖植株基因型為M_H_，測交實驗可分解為Mmmm→(2/31/2=1/3)窄葉，Hhhh→(2/31/2 =1/3)矮莖，則測交后代中寬葉高莖的比例為2/32/3=4/9，窄葉矮莖的比例為1/31/3=1/9，所以后代寬葉高莖∶窄葉矮莖=4∶1。,(3)基因H、h為一對等位基因，位于同源染色體上，減數(shù)第一次分裂同源染色體分離，減數(shù)第二次分裂時應無等位基因，出現(xiàn)Hh型細胞最可能的原因是基因型為Hh的個體減數(shù)分裂過程聯(lián)會時，同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生交叉互換，形成了基因型為Hh的次級性母細胞。缺失一條4號染色體的高莖植株細胞中只含有一個H基因，產(chǎn)生的配子應該為H、H、O、O，若產(chǎn)生HH型配子，則說明減數(shù)第二次分裂后期染色體未分離。,(4)根據(jù)實驗目的，確定該突變體的基因組成即探究該突變體的基因型，而且用于雜交的實驗材料只有各種缺失一條染色體的植株。而探究的基因均位于2號染色體上，因此可以選擇一種缺失一條2號染色體的窄葉白花或窄葉紅花植株與該突變體雜交。若選擇一種缺失一條2號染色體的寬葉白花或?qū)捜~紅花植株與該突變體雜交，則不能區(qū)分三種情況。,方案1：選擇缺失一條2號染色體的窄葉白花植株(moro，缺失基因用o表示)與該寬葉紅花突變體進行雜交。 若為圖甲所示的基因組成，即MMRr與moro雜交，則后代基因型及比例為MmRr∶MoRo∶Mmrr∶Moro=1∶1∶1∶1，表現(xiàn)型及比例為寬葉紅花∶寬葉白花=1∶1；若為圖乙所示的基因組成，即MMRo與moro雜交，則后代基因型及比例為MmRr∶MoRo∶Mmro∶Mooo(幼胚死亡) =1∶1∶1∶1，表現(xiàn)型及比例為寬葉紅花∶寬葉白花=2∶1；若為圖丙所示的基因組成，即MoRo與moro雜交，則后代基因型及比例為MmRr∶MoRo∶moro∶oooo(幼胚死亡)=1∶1∶1∶1，表現(xiàn)型及比例為寬葉紅花∶窄葉白花=2∶1。,方案2：選擇缺失一條2號染色體的窄葉紅花植株(moRo)與該寬葉紅花突變體進行雜交。若為圖甲所示的基因組成，即MMRr與moRo雜交，則后代基因型及比例為MmRR∶MoRo∶MmRr∶Moro=1∶1∶1∶1，表現(xiàn)型及比例為寬葉紅花∶寬葉白花=3∶1；若為圖乙所示的基因組成，即MMRo與moRo雜交，則后代基因型及比例為MmRR∶MoRo∶MmRo∶Mooo (幼胚死亡)=1∶1∶1∶1，表現(xiàn)型全部為寬葉紅花；若為圖丙所示的基因組成，即MoRo與moRo雜交，則后代基因型及比例為MmRR∶ MoRo∶moRo∶oooo(幼胚死亡)=1∶1∶1∶1，表現(xiàn)型為寬葉紅花∶窄葉紅花=2∶1。,