1、第第 22 课时课时 染色体变异染色体变异() 目标导读 1.结合图 511，阐明染色体结构变异的类型、结果及应用。2.理解染色体组、 二倍体、多倍体的概念，概述染色体数目的变异。3.掌握多倍体的成因。 重难点击 1.染色体结构变异的类型。2.染色体组的概念。3.多倍体的成因。 一 染色体结构的变异 染色体结构变异也是生物可遗传变异的重要来源，结合材料，思考下面的问题。 1概念 果蝇的棒眼是由于 X 染色体上的一个小片段重复所造成的。 在这种果蝇的唾腺细胞染色体上 可以看到明显的横纹重复。像这种染色体较大范围的结构改变，叫做染色体结构变异。 2类型 (1)图中一条染色体上的某一片段出现两份或两
2、份以上，这种现象称为重复，使位于这个片 段上的基因多了一份或几份。 (2)图中染色体丢失了一个片段，这种现象称为缺失，使得位于这个片段上的基因也随之发 生丢失。 (3)图中在同一染色体上的某一片段做了 180 的颠倒，这种现象称为倒位，会造成染色体上 基因顺序的重排，会阻碍基因的交换。 (4)图中一条染色体臂的一段移接到另一条非同源染色体的臂上，这种现象称为易位，会造 成染色体间基因的重排。 3结果 缺失和重复 导致染色体 上基因的数目改变 易位和 导致导致染色体 上基因的排列顺序改变 生物性状变异大多数对生物体是不利的 4应用 在育种工作中需要人工采取各种诱变措施处理生物，促使它们发生染色体
3、结构变异，从而选 出有用的变异类型用于遗传研究及动植物品种的改良。 小贴士 染色体变异与基因突变的区别 (1)基因突变是染色体的某一个位点上基因的改变，而染色体变异是比较明显的染色体结构或 数目的变异。 (2)在光学显微镜下可观察到染色体变异。 (3)染色体变异牵涉到许多基因改变，因而影响要严重得多。 归纳提炼 交叉互换与染色体易位的区别 交叉互换 染色体易位 图解 区别 发生于同源染色体的非姐妹染色 单体之间 发生于非同源染色体之间 属于基因重组 属于染色体结构的变异 在显微镜下观察不到 在显微镜下能观察到 活学活用 1如图表示某种生物的部分染色体发生了两种变异的示意图，图中和、和互为同源
4、染色体，图 a 和图 b 中的部分染色体转移造成的生物变异分别属于( ) A图 a 和图 b 均为染色体结构变异 B图 a 为基因重组，图 b 为染色体结构变异 C图 a 光学显微镜下能看到，图 b 光学显微镜下看不到 D图 b 的变化对大多数生物是不利的 问题导析 (1)图 a 发生在同源染色体的非姐妹染色单体间，属于基因重组。 (2)图 b 发生在非同源染色体间，属于染色体结构变异。 答案 B 解析 图 a 显示同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换，属于基因重组，而图 b 所示为 号染色体的某片段移接到非同源染色体号上，属于染色体结构变异。 二 染色体数目变异类型及染色体组的概念 染色体变
5、异还包括染色体数目的变异，结合提供的材料探究相关内容。 1染色体数目变异的类型 (1)整倍性变异：细胞内染色体数目以染色体组为单位成倍地增加或减少(如图 1)。 (2)非整倍性变异：细胞内个别染色体的增加或减少(如图 2)。 2染色体组的概念 如图是雄性果蝇体细胞(如图 1)及其精子(如图 2)的染色体组成，由图思考： (1)果蝇体细胞中共有 4 对同源染色体，其中 3 对常染色体，1 对性染色体。 (2)雄果蝇减数分裂产生精子的过程中， 同源染色体分离， 因此精子中的染色体组成为、 、 、X 或、Y，它们是一组非同源染色体。 (3)像雄果蝇精子中的染色体一样，细胞中的一组非同源染色体，在形态
6、和功能上各不相同， 但携带着控制这种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体叫做一个染色 体组。 小贴士 确定某生物体细胞中染色体组数目的方法 (1)根据染色体形态判断：在细胞内任选一条染色体，细胞内与该染色体形态相同的染色体共 有几条，则含有几个染色体组，如图甲有 4 个染色体组。 (2)根据基因型判断：在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，则有几个 染色体组，如图乙该生物含有 4 个染色体组。 (3)根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体组的数目染色体数/染色体形态数， 如韭菜细胞共有 32 条染色体，有 8 种形态，可推出每种形态有 4 条，进而推出韭
7、菜细胞内应 含有 4 个染色体组，而且染色体形态数就代表着每个染色体组中染色体的条数。 归纳提炼 对染色体组的理解 (1)从本质上看，组成一个染色体组的所有染色体互为非同源染色体，在一个染色体组中无同 源染色体存在。 (2)从形式上看，一个染色体组中的所有染色体的形态、大小各不相同，做题时可通过观察各 染色体的形态、大小来判断是否为一个染色体组。 (3)从功能上看，一个染色体组携带着一种生物生长发育的全部遗传信息。 (4)从物种类型看，每种生物一个染色体组的染色体数目、大小、形态都是一定的，不同种生 物染色体组的数目、大小、形态不同。 活学活用 2.如图为果蝇体细胞染色体组成示意图，以下说法正
8、确的是( ) A果蝇的一个染色体组含有的染色体是、X、Y BX 染色体上的基因控制的性状遗传，均表现为性别差异 C果蝇体内的细胞，除生殖细胞外都只含有两个染色体组 D、X(或 Y)四条染色体互相协调，共同控制果蝇生长、发育、遗传和变异 问题导析 (1)果蝇的一个染色体组含有的染色体是、X 或、Y。 (2)X 和 Y 染色体有同源区段和非同源区段，位于非同源区段上的基因控制的性状遗传，表现 为性别差异。 (3)果蝇的体细胞在有丝分裂后期含有 4 个染色体组。 答案 D 解析 染色体组是没有同源染色体的，而 X 与 Y 为一对同源染色体。X 染色体与 Y 染色体 具有同源区段，此区段上基因控制的性
9、状无性别差异。果蝇体内的细胞有丝分裂后期染色体 数目加倍，含有四个染色体组，一个染色体组中含有本物种全套的遗传信息。 三 二倍体与多倍体 体细胞内的染色体数目以染色体组的形式成倍增加就会形成多倍体。阅读教材 P8586内容， 结合材料思考下面的问题。 1像图 A 葡萄，其体细胞中含有两个染色体组，这样的生物称为二倍体，几乎所有动物和 一半以上的高等植物都是二倍体。 2 自然界中还有一些生物的体细胞中含有三个或三个以上的染色体组， 这些生物个体叫做多 倍体。体细胞中含有几个染色体组，就叫做几倍体。像图 B 葡萄，其体细胞中含有四个染色 体组，故称为四倍体。多倍体现象在植物界中是非常普遍的。 3通
10、过图 A、图 B 比较多倍体的优缺点 (1)优点：茎秆粗壮，叶片、叶片上的细胞、气孔和果实都比较大，糖类和蛋白质等营养物质 的含量比较高。 (2)缺点：成熟延迟、结实率低等。 4多倍体的成因 (1)是由于细胞中染色体加倍而形成的。 (2)染色体加倍现象可以在形成配子的减数分裂过程中发生，产生二倍体的配子。如果二倍体 的配子受精就会发育成多倍体个体。染色体加倍也可以发生在体细胞的有丝分裂过程中，如 果在受精卵发育开始时加倍，则发育成的个体的全部体细胞都含有四个染色体组，即发育成 四倍体。 归纳提炼 二倍体和多倍体的比较 比较项目 二倍体 多倍体 发育起点 受精卵 受精卵 染色体组数 含有两个染色
11、体组 含有三个或三个以上的染色体组 自然成因 配子正常受精发育而来 环境条件突然恶化，纺锤体形成受阻 植株特点 正常形态特征 茎秆粗壮，叶片、叶片上的细胞、气孔和 果实都比较大，糖类和蛋白质等营养物质 的含量比较高 可育性 可育，结实率高 可育，结实率低 活学活用 3下图 ah 所示的细胞图中，说明它们各含有几个染色体组，其中正确的是( ) A细胞中含有一个染色体组的是 h 图 B细胞中含有二个染色体组的是 e、g 图 C细胞中含有三个染色体组的是 a、b 图 D细胞中含有四个染色体组的是 c、f 图 问题导析 (1)a、c、e、g 图可根据染色体形态判断：在细胞内任选一条染色体，细胞内与该
12、染色体形态相同的染色体共有几条，则含有几个染色体组，所以 a、c、e、g 图分别含 3、2、 4、1 个染色体组。 (2)b、d、f、h 图可根据基因型判断：在细胞的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，则 有几个染色体组，所以 b、d、f、h 图分别含 3、1、4、2 个染色体组。 答案 C 解析 在细胞内，形态、大小各不相同的染色体组成一个染色体组。根据图形判断染色体组 数有如下规律：在细胞内，形态相同的染色体有几条就含有几个染色体组，如图 e，每种染 色体含有 4 个， 所以是四个染色体组。 在细胞内， 含有几个同音字母， 就含有几个染色体组， 如 d 图中，同音字母仅有一个，所以该图只
13、有一个染色体组。由此，我们可知：a、b 图含有 三个染色体组，c、h 图含有二个染色体组，e、f 图含有四个染色体组，d、g 图含有一个染色 体组。 1果蝇的一条染色体上，正常基因的排列顺序为 123456789，“”代表着丝粒，表中表 示了由该正常染色体发生变异后基因顺序变化的情况，有关叙述错误的是( ) 染色体 基因顺序变化 a 123476589 b 1234789 c 165432789 d 12345676789 A.a 是染色体某一片段位置颠倒引起的 Bb 是染色体某一片段缺失引起的 Cc 是染色体着丝粒改变引起的 Dd 是染色体增加了某一片段引起的 答案 C 解析 将 a、b、c
14、、d 分别与正常的基因排列顺序 123456789 分别作比较可知：a 是 5、6、 7 这 3 个基因所在片段的位置颠倒引起的；b 是 5、6 这两个基因所在片段缺失引起的；c 是 23456 这 5 个基因所在的片段颠倒引起的；d 则是增加了 6、7 这两个基因所在的片段引起 的。 2关于多倍体的叙述，正确的是( ) A植物多倍体不能产生可育的配子 B多倍体是由于染色体片段重复造成的 C二倍体植株加倍为四倍体后，营养成分必然增加 D多倍体在植物中比在动物中更为常见 答案 D 解析 大部分多倍体植物(如四倍体)能产生可育的配子；多倍体是染色体数目整倍性变异的 结果；二倍体植株加倍为四倍体后，
15、营养成分的含量有所增加，但种类并没有增加；动物中 多倍体很少，而植物中由于低温等环境因素的影响，多倍体较为常见。 3若某生物正常体细胞中含 8 条染色体，则图中表示一个染色体组的是( ) 答案 A 解析 该生物体细胞内有 2 个染色体组，8 条染色体，则每个染色体组含有 4 条染色体，而 构成生物的一个染色体组中的染色体形态、大小一定各不相同。 4如图表示一些细胞中所含的染色体，据图完成下列问题。 (1)图 A 所示是含_个染色体组的体细胞。每个染色体组有_条染色体。 (2)图 C 所示细胞的生物是_倍体，其中含有_对同源染色体。 (3)图 D 表示一个有性生殖细胞，这是由_倍体生物经减数分裂
16、产生的，内含 _个染色体组。 (4)图 B 若表示一个有性生殖细胞，它是由_倍体生物经减数分裂产生的。每个染 色体组含_条染色体。 (5)图 A 的有丝分裂后期包括_个染色体组。 答案 (1)两 两 (2)二 三 (3)二 一 (4)六 三 (5)四 解析 图 A 中染色体是两两相同的，故含有两个染色体组，并且每个染色体组中有两条染色 体；图 B 中染色体每三个是相同的，故为三倍体，但如果此生物个体是由配子直接发育成的 生物个体，则称为单倍体；图 C 中染色体两两相同，故有两个染色体组，每个染色体组中有 三条染色体，有三对同源染色体；D 图中染色体的形态、大小各不相同，所以只有一个染色 体组。