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高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 染色体变异教课内容课件ppt
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这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 染色体变异教课内容课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了知识概览，实验步骤，2判断方法，答案C，2“缺失”问题，3变异水平问题等内容，欢迎下载使用。
目 标 素 养1.阐明染色体组的概念,通过比较二倍体、多倍体和单倍体的差异,提升归纳概括的能力。2.通过探究低温诱导植物细胞染色体数目的变化,提高实验操作能力。3.理解单倍体育种和多倍体育种利用了染色体数目变异的原理,并通过与杂交育种的比较,认同单倍体育种可以明显缩短育种的年限。
4.理解染色体缺失、重复、倒位和易位可以引起染色体结构的变异,形成结构与功能观。
一、染色体变异的概念和类型1.概念:生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。2.类型:染色体数目的变异和染色体结构的变异。
二、染色体数目的变异1.类型(1)个别染色体变化:细胞内个别染色体的增加或减少。(2)染色体成套变化:细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。
2.二倍体和多倍体(1)染色体组:在大多数生物的体细胞中,染色体都是两两成对的,也就是说含有两套非同源染色体,其中每套非同源染色体称为一个染色体组。(2)二倍体:体细胞中含有两个染色体组的个体。(3)多倍体:体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。(4)人工诱导多倍体技术:人工诱导多倍体的方法很多,如低温处理、用秋水仙素诱发等。其中,用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗,是目前最常用且最有效的方法。
3.单倍体(1)概念:是指体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体。(2)特点:与正常植株相比,单倍体植株长得弱小,而且高度不育。(3)应用:单倍体育种。①过程②优点:明显缩短育种年限。
微判断1根据染色体数目的变异相关内容,判断下列说法是否正确。(1)单倍体的体细胞中一定只含有一个染色体组。( )(2)体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体。( )(3)单倍体经一次秋水仙素处理,可得到二倍体或多倍体。( )(4)含有三个染色体组的个体就是三倍体。( )(5)一个染色体组中不可能有同源染色体。( )
(6)单倍体育种中,可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。( )(7)二倍体西瓜幼苗的基因型为Aa,则用秋水仙素处理后形成的四倍体为纯合子。( )(8)二倍体水稻和四倍体水稻杂交,可获得三倍体,稻穗和籽粒变小。( )
微训练11.普通小麦是六倍体,有42条染色体,科学家们用花药离体培养技术培育出的幼苗及其体细胞含有的染色体(组)分别是( )A.三倍体,21条染色体B.单倍体,21条染色体C.三倍体,3个染色体组D.单倍体,1个染色体组答案:B
解析:花药中的花粉是经过减数分裂发育而成的,由其培育出的幼苗比普通小麦的染色体数目减少了一半,含有3个染色体组;体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体叫作单倍体。
2.韭菜的体细胞中含有32条染色体,这32条染色体有8种不同的形态结构。韭菜是( )A.二倍体B.四倍体C.六倍体D.八倍体答案:B解析:韭菜的体细胞中含有32条染色体,有8种不同的形态结构,那么相同形态的染色体有32÷8=4(条),即韭菜体细胞中含有4个染色体组,韭菜是四倍体。
三、低温诱导植物细胞染色体数目的变化1.实验原理用低温处理植物的分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极,导致细胞不能分裂成两个子细胞,于是,植物细胞的染色体数目发生变化。
微判断2基于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验,判断下列表述是否正确。(1)低温和秋水仙素都可用于诱导染色体数目加倍。( )(2)本实验中两次漂洗所用的试剂和目的均不相同。( )(3)秋水仙素或低温能抑制纺锤体的形成,从而导致染色体数目加倍。( )(4)低温可抑制染色体的着丝粒分裂,使子染色体不能分别移向两极。( )(5)卡诺氏液用来固定细胞的形态。( )
(6)用高倍镜观察时,发现既有正常的二倍体细胞,也有正在发生染色体数目改变的细胞。( )
微训练2下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述,错误的是( )A.卡诺氏液的作用是固定细胞形态B.并不是所有细胞经低温诱导后染色体数目都会加倍C.低温会抑制纺锤体的形成,但不影响着丝粒的分裂D.制作装片的步骤依次为解离、染色、漂洗、制片答案:D
解析:在“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中,卡诺氏液的作用是固定细胞的形态,A项正确。并不是所有细胞经低温诱导后染色体数目都会加倍,如高度分化的植物细胞不具有细胞周期,低温诱导后染色体数目不加倍,B项正确。低温诱导染色体数目加倍的实验原理是低温抑制纺锤体的形成,使染色体不能分别移向两极,但低温不影响着丝粒的分裂,C项正确。制作装片的顺序为解离、漂洗、染色和制片,D项错误。
四、染色体结构的变异1.类型
2.结果染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变,导致性状的变异。大多数染色体结构变异对生物体是不利的,有的甚至会导致生物体死亡。微思考染色体结构变异中的易位与互换型基因重组有什么不同?提示:染色体结构变异中的易位是发生在非同源染色体间的染色体片段的交换,而互换型基因重组是发生在同源染色体的非姐妹染色单体间的相应片段的交换。
微判断3根据染色体结构的变异相关内容,判断下列说法是否正确。(1)猫叫综合征是人的5号染色体数目减少引起的遗传病。( )(2)基因突变和染色体结构变异中的缺失是一样的,都是碱基的缺失。( )(3)染色体结构变异不改变染色体上基因的数目或排列顺序,可在光学显微镜下观察到。( )(4)染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化。( )
微训练3视网膜母细胞瘤基因(R)是一种抑癌基因,杂合子(Rr)仍具有抑癌功能。杂合子在个体发育过程中,一旦体细胞的杂合性丢失形成纯合子(rr)或半合子(r),形成的细胞就会失去抑癌功能而发生恶性转化。下图为视网膜母细胞增殖过程中杂合性丢失的可能机制。下列分析正确的是( )
A.1一定是含R基因的染色体组缺失而导致半合子(r) 的产生B.2一定是含R基因或r基因的染色体易位而导致纯合子(rr)的产生C.3一定是含R基因的染色体片段倒位而导致半合子(r)的产生D.4一定是R基因突变成r基因而导致纯合子(rr) 的产生答案:D
解析:1中只含一条染色体,是由于含R基因的染色体丢失而导致半合子(r)的产生,A项错误。同源染色体之间染色体片段的交换发生在减数分裂过程中,而体细胞不进行减数分裂,B项错误。3是由于染色体结构变异,缺失了含R基因的染色体片段而导致半合子(r)的产生,C项错误。4中染色体没有变化,说明是由于R基因突变成了r基因导致纯合子(rr)的产生,D项正确。
一 染色体数目的变异重难归纳1.染色体组数的判断方法(1)根据染色体形态判断①依据:细胞内形态相同的染色体有几条,则含有几个染色体组。
②实例:如下图所示的细胞中,形态相同的染色体,a中有4条,b中有3条,c中有2条,d中无,则可判定染色体组分别含4个、3个、2个、1个。
(2)根据基因型判断①依据:控制同一性状的基因出现几次,就含几个染色体组(每个染色体组内不含等位基因或相同基因)。②实例:据图可知,e~h中染色体组依次含4个、2个、3个、1个。
(3)根据染色体数和形态数的比值判断①依据:染色体数与形态数的比值意味着每种形态染色体数目的多少,每种形态的染色体有几条,即含几个染色体组。②实例:果蝇体内该比值为8条染色体/4种形态=2,则果蝇含2个染色体组。
2.单倍体、二倍体和多倍体(1)比较
①如果生物体由受精卵(或合子)发育而成,体细胞中含有几个染色体组,该生物就是几倍体。②如果生物体由生殖细胞直接发育而成,无论体细胞中含有几个染色体组,都是单倍体。
(1)图甲和图乙分别表示哪种育种方式?它们的育种原理是否相同?提示:图甲表示的是单倍体育种,图乙表示的是多倍体育种。它们的育种原理相同,都是染色体数目变异。(2)图乙中获得无子西瓜至少需要几年?图中有2次传粉过程,它们的目的分别是什么?提示:2年。第1次传粉的目的是得到三倍体种子,第2次传粉是为了刺激三倍体的子房发育成果实。
典例剖析 下图表示无子西瓜的培育过程。根据图解,结合学过的生物学知识判断,下列叙述错误的是( )A.用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的茎尖,主要是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成B.四倍体植株所结的西瓜,果皮细胞内含有4个染色体组C.无子西瓜既没有种皮,也没有胚D.四倍体西瓜的根细胞中含有2个染色体组
解析:秋水仙素能抑制纺锤体的形成,纺锤体的形成发生在有丝分裂的前期。四倍体植株上所结的西瓜,其果皮是由子房壁发育而成的,来自母本,应含有4个染色体组。三倍体西瓜不能产生正常配子,所以无子西瓜不能形成受精卵,而种子的种皮来自母本,所以无子西瓜有种皮,没有胚。由于植株的地下部分没有经秋水仙素处理,四倍体西瓜的根细胞中仍含有2个染色体组。
学以致用下图所示细胞含三个染色体组的是( )答案:D
二 低温诱导植物细胞染色体数目的变化重难归纳1.方法步骤2.实验现象:视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞。
3.注意事项(1)低温和秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理:用低温或秋水仙素处理植物的分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极,导致细胞不能分裂成两个子细胞,于是,植物细胞的染色体数目发生变化。
(2)两次漂(冲)洗的对比①时间不同:第一次冲洗在固定之后、解离之前,第二次漂洗在解离之后、染色之前。②试剂不同:第一次用体积分数为95%的酒精冲洗,第二次用清水漂洗。③目的不同:第一次是为了洗去多余的卡诺氏液,第二次是为了洗去多余的解离液。
低温可以诱导植物细胞染色体数目加倍。实验过程中是否温度越低效果越显著? 观察时是否所有细胞中染色体均已加倍?提示:否,必须为“适当低温”,以防止温度过低对根尖细胞造成伤害。否,只有少部分细胞实现“染色体加倍”,大部分细胞仍为二倍体状态。
典例剖析 下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述,错误的是( )A.实验原理是低温抑制纺锤体的形成,影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极B.解离后的洋葱根尖应漂洗后才能进行染色C.甲紫溶液可以使细胞中的染色体着色D.显微镜下可以看到大多数细胞处在分裂期且染色体数目发生了改变答案:D
解析:“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的原理是低温能抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极,导致细胞不能分裂成两个子细胞。解离后要用清水漂洗根尖残留的盐酸以免影响着色。甲紫溶液可将细胞中的染色体染成紫色。显微镜下可以看到大多数细胞处于分裂前的间期,部分细胞染色体数目加倍。
学以致用 下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验操作的叙述,错误的是( )A.剪取的根尖用卡诺氏液处理的目的是固定细胞的形态B.卡诺氏液处理后应用清水冲洗两次C.制片时应先解离、漂洗,再染色、制片D.观察时应先用低倍镜寻找到染色体数目变化的细胞答案:B解析:卡诺氏液固定后应用体积分数为95%的酒精冲洗两次。
三 染色体结构的变异重难归纳染色体结构变异与基因突变、基因重组的辨析(1)染色体结构变异与基因突变的判断
2.染色体易位与互换的区别
典例剖析 导致遗传物质变化的原因有很多。下图字母代表不同基因,其中变异类型①和②分别是( )A.突变和倒位 B.重组和倒位C.重组和易位D.易位和倒位答案:D
解析:染色体的结构变异包括缺失、重复、易位和倒位。①a、b基因的位置出现新的j基因,为易位(染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上);②染色体臂上的c基因和d、e基因位置颠倒,为倒位。
学以致用 在细胞分裂过程中,末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,如右图所示。若某细胞进行有丝分裂时,出现“染色体桥”并在两着丝粒间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异,下列关于该细胞的说法,错误的是( )
A.可在分裂后期观察到“染色体桥”结构B.其子细胞中染色体的数目不会发生改变C.其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段D.若该细胞的基因型为Aa,可能会产生基因型为Aaa的子细胞答案:C
解析:由题干信息可知,着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,故可以在有丝分裂后期观察到“染色体桥”结构,A项正确。出现“染色体桥”后,在两个着丝粒间任意位置发生断裂,形成的两条子染色体分别移到细胞两极,因此其子细胞中染色体数目不会发生改变,B项正确。“染色体桥”现象使姐妹染色单体之间发生了片段的转接,不会出现非同源染色体片段,C项错误。若该细胞的基因型为Aa,出现“染色体桥”后着丝粒间任意位置发生断裂时,一条姐妹染色单体上的a转接到了另一条姐妹染色体上,则会产生基因型为Aaa的子细胞,D项正确。
1.某地发现罕见的人类染色体异常核型。研究发现,该核型的X染色体上有一个片段“搬”到了1号染色体上,而3号染色体的一个片段,插入13号染色体上,这种变化属于染色体结构变异中的( )A.缺失 B.片段重复C.易位 D.倒位答案:C解析:发生在非同源染色体之间的染色体片段的移接,属于易位。
2.下图表示细胞中所含的染色体,下列叙述错误的是( )
A.①代表的生物可能是二倍体,其每个染色体组含4条染色体B.②代表的生物可能是二倍体,其每个染色体组含3条染色体C.③代表的生物可能是单倍体,其每个染色体组含2条染色体D.④代表的生物可能是单倍体,其每个染色体组含4条染色体答案:B
解析: ②所示的细胞有3个染色体组,每个染色体组含2条染色体,若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞,则代表三倍体。
3.用秋水仙素处理幼苗可诱导形成多倍体植株,秋水仙素的主要作用是( )A.使染色体再次复制B.使染色体着丝粒不分裂C.抑制纺锤体的形成D.使细胞稳定在间期阶段答案:C解析:秋水仙素能够抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成,这样有丝分裂的细胞虽然完成了复制,但染色体不能被拉向两极,导致细胞中的染色体数目加倍。
4.下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述,正确的是( )A.低温抑制染色体的着丝粒分裂,使子染色体不能分别移向两极B.盐酸和酒精的混合液和卡诺氏液都可以固定细胞形态C.甲紫溶液和醋酸洋红液都可以使染色体着色D.显微镜下可以看到细胞的染色体数目都发生了改变答案:C
目 标 素 养1.阐明染色体组的概念,通过比较二倍体、多倍体和单倍体的差异,提升归纳概括的能力。2.通过探究低温诱导植物细胞染色体数目的变化,提高实验操作能力。3.理解单倍体育种和多倍体育种利用了染色体数目变异的原理,并通过与杂交育种的比较,认同单倍体育种可以明显缩短育种的年限。
4.理解染色体缺失、重复、倒位和易位可以引起染色体结构的变异,形成结构与功能观。
一、染色体变异的概念和类型1.概念:生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。2.类型:染色体数目的变异和染色体结构的变异。
二、染色体数目的变异1.类型(1)个别染色体变化:细胞内个别染色体的增加或减少。(2)染色体成套变化:细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。
2.二倍体和多倍体(1)染色体组:在大多数生物的体细胞中,染色体都是两两成对的,也就是说含有两套非同源染色体,其中每套非同源染色体称为一个染色体组。(2)二倍体:体细胞中含有两个染色体组的个体。(3)多倍体:体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。(4)人工诱导多倍体技术:人工诱导多倍体的方法很多,如低温处理、用秋水仙素诱发等。其中,用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗,是目前最常用且最有效的方法。
3.单倍体(1)概念:是指体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体。(2)特点:与正常植株相比,单倍体植株长得弱小,而且高度不育。(3)应用:单倍体育种。①过程②优点:明显缩短育种年限。
微判断1根据染色体数目的变异相关内容,判断下列说法是否正确。(1)单倍体的体细胞中一定只含有一个染色体组。( )(2)体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体。( )(3)单倍体经一次秋水仙素处理,可得到二倍体或多倍体。( )(4)含有三个染色体组的个体就是三倍体。( )(5)一个染色体组中不可能有同源染色体。( )
(6)单倍体育种中,可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。( )(7)二倍体西瓜幼苗的基因型为Aa,则用秋水仙素处理后形成的四倍体为纯合子。( )(8)二倍体水稻和四倍体水稻杂交,可获得三倍体,稻穗和籽粒变小。( )
微训练11.普通小麦是六倍体,有42条染色体,科学家们用花药离体培养技术培育出的幼苗及其体细胞含有的染色体(组)分别是( )A.三倍体,21条染色体B.单倍体,21条染色体C.三倍体,3个染色体组D.单倍体,1个染色体组答案:B
解析:花药中的花粉是经过减数分裂发育而成的,由其培育出的幼苗比普通小麦的染色体数目减少了一半,含有3个染色体组;体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体叫作单倍体。
2.韭菜的体细胞中含有32条染色体,这32条染色体有8种不同的形态结构。韭菜是( )A.二倍体B.四倍体C.六倍体D.八倍体答案:B解析:韭菜的体细胞中含有32条染色体,有8种不同的形态结构,那么相同形态的染色体有32÷8=4(条),即韭菜体细胞中含有4个染色体组,韭菜是四倍体。
三、低温诱导植物细胞染色体数目的变化1.实验原理用低温处理植物的分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极,导致细胞不能分裂成两个子细胞,于是,植物细胞的染色体数目发生变化。
微判断2基于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验,判断下列表述是否正确。(1)低温和秋水仙素都可用于诱导染色体数目加倍。( )(2)本实验中两次漂洗所用的试剂和目的均不相同。( )(3)秋水仙素或低温能抑制纺锤体的形成,从而导致染色体数目加倍。( )(4)低温可抑制染色体的着丝粒分裂,使子染色体不能分别移向两极。( )(5)卡诺氏液用来固定细胞的形态。( )
(6)用高倍镜观察时,发现既有正常的二倍体细胞,也有正在发生染色体数目改变的细胞。( )
微训练2下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述,错误的是( )A.卡诺氏液的作用是固定细胞形态B.并不是所有细胞经低温诱导后染色体数目都会加倍C.低温会抑制纺锤体的形成,但不影响着丝粒的分裂D.制作装片的步骤依次为解离、染色、漂洗、制片答案:D
解析:在“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中,卡诺氏液的作用是固定细胞的形态,A项正确。并不是所有细胞经低温诱导后染色体数目都会加倍,如高度分化的植物细胞不具有细胞周期,低温诱导后染色体数目不加倍,B项正确。低温诱导染色体数目加倍的实验原理是低温抑制纺锤体的形成,使染色体不能分别移向两极,但低温不影响着丝粒的分裂,C项正确。制作装片的顺序为解离、漂洗、染色和制片,D项错误。
四、染色体结构的变异1.类型
2.结果染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变,导致性状的变异。大多数染色体结构变异对生物体是不利的,有的甚至会导致生物体死亡。微思考染色体结构变异中的易位与互换型基因重组有什么不同?提示:染色体结构变异中的易位是发生在非同源染色体间的染色体片段的交换,而互换型基因重组是发生在同源染色体的非姐妹染色单体间的相应片段的交换。
微判断3根据染色体结构的变异相关内容,判断下列说法是否正确。(1)猫叫综合征是人的5号染色体数目减少引起的遗传病。( )(2)基因突变和染色体结构变异中的缺失是一样的,都是碱基的缺失。( )(3)染色体结构变异不改变染色体上基因的数目或排列顺序,可在光学显微镜下观察到。( )(4)染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化。( )
微训练3视网膜母细胞瘤基因(R)是一种抑癌基因,杂合子(Rr)仍具有抑癌功能。杂合子在个体发育过程中,一旦体细胞的杂合性丢失形成纯合子(rr)或半合子(r),形成的细胞就会失去抑癌功能而发生恶性转化。下图为视网膜母细胞增殖过程中杂合性丢失的可能机制。下列分析正确的是( )
A.1一定是含R基因的染色体组缺失而导致半合子(r) 的产生B.2一定是含R基因或r基因的染色体易位而导致纯合子(rr)的产生C.3一定是含R基因的染色体片段倒位而导致半合子(r)的产生D.4一定是R基因突变成r基因而导致纯合子(rr) 的产生答案:D
解析:1中只含一条染色体,是由于含R基因的染色体丢失而导致半合子(r)的产生,A项错误。同源染色体之间染色体片段的交换发生在减数分裂过程中,而体细胞不进行减数分裂,B项错误。3是由于染色体结构变异,缺失了含R基因的染色体片段而导致半合子(r)的产生,C项错误。4中染色体没有变化,说明是由于R基因突变成了r基因导致纯合子(rr)的产生,D项正确。
一 染色体数目的变异重难归纳1.染色体组数的判断方法(1)根据染色体形态判断①依据:细胞内形态相同的染色体有几条,则含有几个染色体组。
②实例:如下图所示的细胞中,形态相同的染色体,a中有4条,b中有3条,c中有2条,d中无,则可判定染色体组分别含4个、3个、2个、1个。
(2)根据基因型判断①依据:控制同一性状的基因出现几次,就含几个染色体组(每个染色体组内不含等位基因或相同基因)。②实例:据图可知,e~h中染色体组依次含4个、2个、3个、1个。
(3)根据染色体数和形态数的比值判断①依据:染色体数与形态数的比值意味着每种形态染色体数目的多少,每种形态的染色体有几条,即含几个染色体组。②实例:果蝇体内该比值为8条染色体/4种形态=2,则果蝇含2个染色体组。
2.单倍体、二倍体和多倍体(1)比较
①如果生物体由受精卵(或合子)发育而成,体细胞中含有几个染色体组,该生物就是几倍体。②如果生物体由生殖细胞直接发育而成,无论体细胞中含有几个染色体组,都是单倍体。
(1)图甲和图乙分别表示哪种育种方式?它们的育种原理是否相同?提示:图甲表示的是单倍体育种,图乙表示的是多倍体育种。它们的育种原理相同,都是染色体数目变异。(2)图乙中获得无子西瓜至少需要几年?图中有2次传粉过程,它们的目的分别是什么?提示:2年。第1次传粉的目的是得到三倍体种子,第2次传粉是为了刺激三倍体的子房发育成果实。
典例剖析 下图表示无子西瓜的培育过程。根据图解,结合学过的生物学知识判断,下列叙述错误的是( )A.用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的茎尖,主要是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成B.四倍体植株所结的西瓜,果皮细胞内含有4个染色体组C.无子西瓜既没有种皮,也没有胚D.四倍体西瓜的根细胞中含有2个染色体组
解析:秋水仙素能抑制纺锤体的形成,纺锤体的形成发生在有丝分裂的前期。四倍体植株上所结的西瓜,其果皮是由子房壁发育而成的,来自母本,应含有4个染色体组。三倍体西瓜不能产生正常配子,所以无子西瓜不能形成受精卵,而种子的种皮来自母本,所以无子西瓜有种皮,没有胚。由于植株的地下部分没有经秋水仙素处理,四倍体西瓜的根细胞中仍含有2个染色体组。
学以致用下图所示细胞含三个染色体组的是( )答案:D
二 低温诱导植物细胞染色体数目的变化重难归纳1.方法步骤2.实验现象:视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞。
3.注意事项(1)低温和秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理:用低温或秋水仙素处理植物的分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极,导致细胞不能分裂成两个子细胞,于是,植物细胞的染色体数目发生变化。
(2)两次漂(冲)洗的对比①时间不同:第一次冲洗在固定之后、解离之前,第二次漂洗在解离之后、染色之前。②试剂不同:第一次用体积分数为95%的酒精冲洗,第二次用清水漂洗。③目的不同:第一次是为了洗去多余的卡诺氏液,第二次是为了洗去多余的解离液。
低温可以诱导植物细胞染色体数目加倍。实验过程中是否温度越低效果越显著? 观察时是否所有细胞中染色体均已加倍?提示:否,必须为“适当低温”,以防止温度过低对根尖细胞造成伤害。否,只有少部分细胞实现“染色体加倍”,大部分细胞仍为二倍体状态。
典例剖析 下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述,错误的是( )A.实验原理是低温抑制纺锤体的形成,影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极B.解离后的洋葱根尖应漂洗后才能进行染色C.甲紫溶液可以使细胞中的染色体着色D.显微镜下可以看到大多数细胞处在分裂期且染色体数目发生了改变答案:D
解析:“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的原理是低温能抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极,导致细胞不能分裂成两个子细胞。解离后要用清水漂洗根尖残留的盐酸以免影响着色。甲紫溶液可将细胞中的染色体染成紫色。显微镜下可以看到大多数细胞处于分裂前的间期,部分细胞染色体数目加倍。
学以致用 下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验操作的叙述,错误的是( )A.剪取的根尖用卡诺氏液处理的目的是固定细胞的形态B.卡诺氏液处理后应用清水冲洗两次C.制片时应先解离、漂洗,再染色、制片D.观察时应先用低倍镜寻找到染色体数目变化的细胞答案:B解析:卡诺氏液固定后应用体积分数为95%的酒精冲洗两次。
三 染色体结构的变异重难归纳染色体结构变异与基因突变、基因重组的辨析(1)染色体结构变异与基因突变的判断
2.染色体易位与互换的区别
典例剖析 导致遗传物质变化的原因有很多。下图字母代表不同基因,其中变异类型①和②分别是( )A.突变和倒位 B.重组和倒位C.重组和易位D.易位和倒位答案:D
解析:染色体的结构变异包括缺失、重复、易位和倒位。①a、b基因的位置出现新的j基因,为易位(染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上);②染色体臂上的c基因和d、e基因位置颠倒,为倒位。
学以致用 在细胞分裂过程中,末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,如右图所示。若某细胞进行有丝分裂时,出现“染色体桥”并在两着丝粒间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异,下列关于该细胞的说法,错误的是( )
A.可在分裂后期观察到“染色体桥”结构B.其子细胞中染色体的数目不会发生改变C.其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段D.若该细胞的基因型为Aa,可能会产生基因型为Aaa的子细胞答案:C
解析:由题干信息可知,着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,故可以在有丝分裂后期观察到“染色体桥”结构,A项正确。出现“染色体桥”后,在两个着丝粒间任意位置发生断裂,形成的两条子染色体分别移到细胞两极,因此其子细胞中染色体数目不会发生改变,B项正确。“染色体桥”现象使姐妹染色单体之间发生了片段的转接,不会出现非同源染色体片段,C项错误。若该细胞的基因型为Aa,出现“染色体桥”后着丝粒间任意位置发生断裂时,一条姐妹染色单体上的a转接到了另一条姐妹染色体上,则会产生基因型为Aaa的子细胞,D项正确。
1.某地发现罕见的人类染色体异常核型。研究发现,该核型的X染色体上有一个片段“搬”到了1号染色体上,而3号染色体的一个片段,插入13号染色体上,这种变化属于染色体结构变异中的( )A.缺失 B.片段重复C.易位 D.倒位答案:C解析:发生在非同源染色体之间的染色体片段的移接,属于易位。
2.下图表示细胞中所含的染色体,下列叙述错误的是( )
A.①代表的生物可能是二倍体,其每个染色体组含4条染色体B.②代表的生物可能是二倍体,其每个染色体组含3条染色体C.③代表的生物可能是单倍体,其每个染色体组含2条染色体D.④代表的生物可能是单倍体,其每个染色体组含4条染色体答案:B
解析: ②所示的细胞有3个染色体组,每个染色体组含2条染色体,若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞,则代表三倍体。
3.用秋水仙素处理幼苗可诱导形成多倍体植株,秋水仙素的主要作用是( )A.使染色体再次复制B.使染色体着丝粒不分裂C.抑制纺锤体的形成D.使细胞稳定在间期阶段答案:C解析:秋水仙素能够抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成,这样有丝分裂的细胞虽然完成了复制,但染色体不能被拉向两极,导致细胞中的染色体数目加倍。
4.下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述,正确的是( )A.低温抑制染色体的着丝粒分裂,使子染色体不能分别移向两极B.盐酸和酒精的混合液和卡诺氏液都可以固定细胞形态C.甲紫溶液和醋酸洋红液都可以使染色体着色D.显微镜下可以看到细胞的染色体数目都发生了改变答案:C
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