2019_2020学年高考生物大一轮复习课件: 第七单元 生物的变异、育种和进化 第21讲 染色体变异与育种课件.pdf
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1、第21讲 染色体变异与育种 第七单元 生物的变异、育种和进化 考纲要求考纲要求 1.染色体结构变异和数目变异()。 2.生物变异在育种上的应用()。 3.转基因食品的安全()。 4.实验:低温诱导染色体加倍。 考点一 染色体变异 考点三 低温诱导植物染色体数目的变化 考点二 生物变异在育种上的应用 矫正易错 强记长句 重温高考 演练模拟 内容索引 课时作业 染色体变异 考点一 1.染色体结构的变异染色体结构的变异 (1)类型(连线) 知识梳理 (2)结果:使排列在染色体上的基因的_发生改变,从 而导致性状的变异。 2.染色体数目染色体数目变异变异 (1)类型 个别染色体 染色体组 数目或排列顺
2、序 (2)染色体组(根据果蝇染色体组成图归纳) 从染色体来源看,一个染色体组中 。 从形态、大小和功能看,一个染色体组中所含的染色体 。 从所含的基因看,一个染色体组中含有控制本物种生物性状的 ,但不能重复。 不含同源染色体 各不相同 一整套基因 (3)单倍体、二倍体和多倍体 项目单倍体二倍体多倍体 概念 体细胞中含有本 物种_染色 体数目的个体 体细胞中含有 两个_ 的个体 体细胞中含有三个或三个以 上染色体组的个体 发育起点_ 植株特点 (1)植株弱小 (2)高度不育 正常可育 (1)茎秆粗壮 (2)叶片、果实和种子较大 (3)营养物质含量丰富 配子染色体组 受精卵受精卵配子 体细胞 染色
3、体 组数 _ 形成 过程 1 2 3 单倍体 受精卵 单倍体 多倍体 二倍体 形 成 原 因 自然 原因 单性生殖正常的有性生殖 外界环境条件剧变 (如低温) 人工 诱导 _ _ 秋水仙素处理_ 秋水仙素处理_ _ 举例 蜜蜂的 雄蜂 几乎全部的动物和过半 数的高等植物 香蕉(三倍体);马铃 薯(四倍体);八倍体 小黑麦 花药离 体培养 单倍体幼苗 的种子或幼苗 萌发 1.判断下列有关染色体结构变异的叙述 (1)染色体增加某一片段可提高基因表达水平,是有利变异( ) (2)染色体缺失有利于隐性基因表达,可提高个体的生存能力( ) (3)染色体易位不改变基因数量,对个体性状不会产生影响( ) (
4、4)染色体上某个基因的丢失属于基因突变( ) (5)DNA分子中发生三个碱基对的缺失导致染色体结构变异( ) (6)非同源染色体某片段移接,仅发生在减数分裂过程中( ) 常考基础诊断常考基础诊断 2.判断下列有关染色体数目变异的叙述 (1)三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂同源染色体联会行为有关 ( ) (2)用秋水仙素处理某高等植物连续分裂的细胞群体,分裂期细胞的比 例会减少( ) (3)染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加( ) (4)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( ) (5)水稻(2n24)一个染色体组有12条染色体,水稻单倍体基
5、因组有12 条染色体( ) (6)用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体( ) (7)单倍体含有的染色体组数都是奇数( ) 分析染色体的结构变异和数目变异 (1)图甲的结果中哪些是由染色体变异引起的?它们分别属于哪 类变异?能在光学显微镜下观察到的是哪几个?哪类变异没有改变染 色体上基因的数量和排列顺序? 提示 教材热点拓展教材热点拓展 提示提示 染色体片段缺失;染色体片段易位;基因突变;染色 体片段倒位。均为染色体变异,可在光学显微镜下观察到, 为基因突变,不能在光学显微镜下观察到。(基因突变)只是产生了 新基因,染色体上基因的数量和排列顺序均未发生改变。 (2)图乙、丙均发生了某些片
6、段的交换,其交换对象分别是什么?它们 属于哪类变异? 提示 提示提示 图乙发生了非同源染色体间片段的交换,图丙发生的是同源染 色体上的非姐妹染色单体间相应片段的交换;前者属于染色体结构变 异中的“易位”,后者属于交叉互换型基因重组。 (3)上述的染色体结构变异中有的甚至导致生物体死亡,为何还称为可 遗传的变异? 提示提示 染色体结构变异使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发 生改变,即由遗传物质的变化引起的变异就称为可遗传的变异。 提示 (4)下图中丁是某二倍体生物体细胞染色体模式图,戊、己、庚是发生变 异后的不同个体的体细胞中的染色体组成模式图,据图回答: 若果蝇的某细胞在减数第一次分裂后
7、期X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? 。 答案 不是 下图中戊所示个体减数分裂产生的配子种类及比例如何?图己所示 个体在减数分裂联会时,3条同源染色体中的任意2条配对联会,另1 条同源染色体不能配对,减数第一次分裂的后期配对的同源染色体正 常分离,而不能配对的1条染色体随机移向细胞的任意一极,则其减 数分裂时可产生的配子种类和比例如何? 提示 提示提示 bBabaB1111; aBabAB AbAaB AabAABAAb11222211。 读上图辨析“三体”“三倍体”吗? 提示提示 三体是二倍体(含两个染色体组),只是其中某形态的染色体“多 出了一条”,其
8、余染色体均为两两相同(如上图己);三倍体则是指由受 精卵发育而来的体细胞中含三个染色体组的个体,其每种形态的染色体 为“三三相同”(如图庚)。 提示 命题点一 透过图像辨析三种可遗传变异命题点一 透过图像辨析三种可遗传变异 1.(2018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 A.甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常 B.甲、乙1号染色体上的基因排列顺序相同 C.丙中过程,可能是发生在X和Y的非姐妹染色单体之间的易位 D.丙中所示变异都可归类于染色体结构变异 命题探究 答案解析 解析 解析 与甲相比,乙中的1号染色体
9、发生了倒位,所以甲、乙杂交产生 的F1,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, A项错误; 因为乙中的1号染色体发生了倒位,所以甲、乙的1号染色体上的基因排 列顺序不完全相同,B项错误; 丙中过程基因的位置发生颠倒,属于倒位,丙中过程染色体片段发 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, C项错误,D项正确。 2.如图分别表示不同的变异类型,a、a基因仅有图所示片段 的差异。下列相关叙述正确的是 A.图中4种变异中能够遗传的变异是 B.中的变异属于染色体结构变异中的缺失 C.中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复 D.都表示同源染色体非姐妹染色单体的交叉
10、互换,发生在减数第一次 分裂的前期 解析答案 解析 解析 表示同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换(发生在减 数第一次分裂前期),导致基因重组; 表示非同源染色体互换片段,发生的是染色体结构变异中的易位; 表示基因突变; 表示染色体结构变异中的某一片段缺失或重复。 重难重难 辨析辨析 利用四个利用四个“关于关于”区分三种变异区分三种变异 (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
11、、增添,属于 基因突变。 (3)关于变异的水平: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。 (4)关于变异的“质”和“量”:基因突变改变基因的质,不改变基 因的量;基因重组不改变基因的质,一般不改变基因的量,转基因技 术会改变基因的量;染色体变异不改变基因的质,会改变基因的量或 基因的排列顺序。 命题点二 染色体组及生物体倍性的判断命题点二 染色体组及生物体倍性的判断 3.下列是对ah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
12、体组的是e、g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 D.细胞中含有四个染色体组的是c、f图,该个体一定是四倍体l 答案 解析 解析 解析 形态、大小各不相同的染色体组成一个染色体组,由此我们可 知:a、b图含有三个染色体组,c、h图含有两个染色体组,d、g图含 有一个染色体组,e、f图含有四个染色体组。确认单倍体、二倍体、 三倍体必须先看发育起点:若由配子发育而来,无论含几个染色体组 均属于单倍体;若由受精卵发育而来,有几个染色体组即属于几倍体。 4.下图所示细胞中对所含染色体的有关叙述正确的是 A.图a含有2个染色体组,图b含有3个染色体组 B.如
13、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 答案解析 解析 解析 图a为有丝分裂后期,含有4个染色体组,图b有3个染色体组,A 项错误; 如果图b生物是由配子发育而成的,则图b代表的生物是单倍体,如果 图b生物是由受精卵发育而成的,则图b代表的生物是三倍体,B项错误; 图c中有同源染色体,含有2个染色体组,若是由受精卵发育而成的, 则该细胞所代表的生物一定是二倍体,C项正确; 图d中只含1个染色体组,一定是单倍体,可能是由雄配子或雌配子发 育而成的,D项错误。 归纳归纳
14、 整合整合 1.三种方法确定染色体组三种方法确定染色体组数量数量 (1)染色体形态法 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)等位基因个数法 控制同一性状的等位基因有几个就有几组。如AAabbb个体中有3个 染色体组。 (3)公式法 2.“两看法两看法”判断单倍体、二倍体和判断单倍体、二倍体和多倍体多倍体 命题点三 变异类型的实验探究命题点三 变异类型的实验探究 5.玉米的紫株和绿株由6号染色体上一对等位基因(H、h)控制,紫株对 绿株为显性。紫株A经X射线照射后再与绿株杂交,子代出现少数绿株 (绿株B)。为研究绿株B出现的原因,让绿株B与正常纯合的紫株C杂交 得F1,
15、F1自交得F2。请回答: (1)假设一:X射线照射导致紫株A发生了基因突变。若此假设成立,则 F1的基因型为_;F2中紫株所占的比例为_。 Hh 答案解析 解析 解析 假设一是基因突变,基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、 缺失和替换等,其实质是基因结构的改变。紫株A变异后与绿株(hh)杂 交,后代有绿株出现,说明紫株A的基因型为Hh,绿株B的基因型为hh。 绿株B(hh)与正常纯合的紫株C(HH)杂交,F1的基因型为Hh;F1自交得 到F2,F2中紫株(H_)所占的比例应为 。 (2)假设二:X射线照射导致紫株A的6号染色体断裂,含有基因H的片 段缺失(注:一条染色体部分片段缺失的个体生存
16、,两条同源染色体皆 有相同部分片段缺失的个体死亡)。若此假设成立,则绿株B产生的雌 雄配子各有_种,F1的表现型_;F2中,紫株绿株 _。 答案解析 2 全部为紫株 61 解析 解析 假设二是染色体变异,则绿株B的基因型为hO,即绿株B的一条 染色体缺失含有基因H的片段,因此其能产生2种配子,一种配子含有基 因h,另一种配子6号染色体断裂缺失含H的片段。绿株B与正常纯合的紫 株C(HH)杂交,F1有两种基因型(比例相等):Hh和HO,均表现为紫株; Hh自交得到的F2为HHHhhh121,紫株占 ,绿株占 ,HO自 交,由于两条染色体缺失相同片段的个体死亡,所以F2为HHHO 12,全为紫株,
17、F2中紫株所占比例应为 ,绿株所占比例应为 。所以, 紫株绿株61。 (3)为验证假设二是否正确。最好选择_(填“紫株A”“绿株B” 或 “ 紫 株 C ” ) 的 根 尖 制 成 装 片 , 在 显 微 镜 下 观 察 和 比 较 _(填分裂方式及分裂时期)的染色体形态。 答案解析 解析 解析 基因突变是点突变,在显微镜下无法观察到,而染色体变异可 在显微镜下观察到,所以假设二可以通过细胞学的方法来验证,即在 显微镜下观察绿株B细胞有丝分裂或减数分裂过程中的染色体。根尖 部位只能发生有丝分裂,故应选择有丝分裂中期的细胞进行观察,因 为此时染色体的形态和数目最清晰,然后可以通过染色体组型分析比
18、 较6号染色体是否相同。 有丝分裂中期 绿株B 6.番茄是二倍体植物。有一种三体,其6号染色体的同源染色体有3条, 在减数分裂联会时,3条同源染色体中的任意2条随意配对联会形成一个 二价体,另1条同源染色体不能配对而形成一个单价体。减数第一次分裂 的后期,组成二价体的同源染色体正常分离,组成单价体的1条染色体随 机地移向细胞的任何一极,而其他染色体正常配对、分离。请回答问题: (1)从变异类型的角度分析,三体的形成属于_。 答案解析 染色体数目变异 解析 解析 由题意知,正常番茄中体细胞的6号染色体是2条,三体的6号染 色体是3条,属于染色体数目变异。 (2)若三体番茄的基因型为AABBb,则
19、其产生的花粉的基因型及其比例 为_,其根尖分生区一细胞连续分 裂两次所得到的子细胞的基因型为_。 答案解析 解析 解析 三体番茄的基因型为AABBb,依题意分析其产生的配子的基因 型及比例是ABBABbABAb1221;根尖细胞进行有丝 分裂,分裂后形成的子细胞的基因型与亲代细胞相同,都是AABBb。 ABBABbABAb1221 AABBb (3)现以马铃薯叶型(dd)的二倍体番茄为父本,以正常叶型(DD或DDD)的三 体纯合子番茄为母本,设计杂交实验,判断D(或d)基因是否在第6号染色 体上,最简单可行的实验方案是_ _。 实验结果: 若杂交子代_,则_ _。 答案解析 F1的三体植株正常
20、叶型与二倍体马铃 薯叶型杂交 正常叶马铃薯叶11 D(或d)基因不在第6号染色 体上 若杂交子代_,则_。正常叶马铃薯叶51 D(或d)基因在第6号染色体上 解析 解析 如果D(d)基因不在6号染色体上,则马铃薯叶型的基因型是dd, 正常叶型的基因型是DD,杂交子代的基因型是Dd,与dd进行测交,测交 后代的基因型及比例是Dddd11,前者是正常叶,后者是马铃薯叶; 如果D(d)基因位于6号染色体上,则马铃薯叶型的基因型是dd,正常叶 型的基因型是DDD,杂交子代的基因型是Dd、DDd, 其中DDd是三体植株, DDd与dd进行测交,DDd产生的配子的基因型及比例是DDDDdd 1221,测交
21、后代的基因型是DDdDdDdddd1221,其 中Dd、DDd、Ddd表现为正常叶,dd表现为马铃薯叶。 生物变异在育种上的应用 考点二 1.单倍体育种单倍体育种 (1)原理: 。 (2)方法 (3)优点: ,所得个体均为 。 (4)缺点:技术复杂。 知识梳理 染色体(数目)变异 明显缩短育种年限纯合子 秋水仙素 2.多倍体育种多倍体育种 (1)方法:用 或低温处理。 (2)处理材料: 。 (3)原理 秋水仙素 萌发的种子或幼苗 不能移向细胞两极,从而引起 细胞内染色体数目加倍 染色体 纺锤体 (4)实例:三倍体无子西瓜 两次传粉 三倍体西瓜无子的原因:三倍体西瓜在减数分裂过程中,由于染色体
22、_,不能产生正常配子。 联会紊乱 第一次传粉:杂交获得_ 第二次传粉:刺激子房发育成_ 三倍体种子 果实 3.杂交育种杂交育种 (1)原理: 。 (2)过程 培育杂合子品种 选取符合要求的纯种双亲杂交()F1(即为所需品种)。 培育隐性纯合子品种 选取符合要求的双亲杂交()F1 F2选出表现型符合要求的个体 种植并推广。 基因重组 培育显性纯合子品种 a.植物:选择具有不同优良性状的亲本 ,获得F1F1自交获得 F2 需要的类型,自交至不发生性状分离为止。 b.动物:选择具有不同优良性状的亲本杂交,获得F1F1雌雄个体交配 获得F2鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交,选择后代不发生 性状分离的
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