2019-2020年高中生物 第三章 第12課時(shí) 染色體變異及其應(yīng)用（）課時(shí)作業(yè)（含解析）蘇教版必修2目標(biāo)導(dǎo)航1.掌握染色體變異的幾種類(lèi)型。2.知道環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)對(duì)染色體結(jié)構(gòu)變異的影響。 一、染色體結(jié)構(gòu)的變異1概念：由_的改變而引起的變異。實(shí)例：貓叫綜合征是由人的第5號(hào)染色體_引起的遺傳病。2種類(lèi)(1)染色體中某一片段的丟失，即_。(2)染色體中增加了某一片段，即_。(3)染色體某一片段的位置顛倒了，即_。(4)染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上，即_。3結(jié)果：使排列在染色體上的基因的_發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。4易位與交叉互換的區(qū)別易位發(fā)生在非同源染色體之間，是指一條染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上；交叉互換發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間，屬于變異中的基因重組。 二、課題研究：環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)對(duì)染色體結(jié)構(gòu)變異的影響1研究目的：了解環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)對(duì)_的影響。2推薦器材：培養(yǎng)皿、試管、載玻片、蓋玻片、顯微鏡；蠶豆種子；硫酸銅、改良?jí)A性品紅等。3實(shí)驗(yàn)原理：輻射和化學(xué)物質(zhì)會(huì)導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異，出現(xiàn)_。4實(shí)驗(yàn)步驟(1)培養(yǎng)_：將蠶豆種子洗凈后置25下培養(yǎng)48 h，移入質(zhì)量濃度為300 mg/L的硫酸銅溶液中培養(yǎng)6 h；自來(lái)水沖洗后，再移入清水中培養(yǎng)24 h。(2)制作_：剪取蠶豆根尖，制作臨時(shí)玻片標(biāo)本，用_染色。(3)用顯微鏡觀察5001 000個(gè)細(xì)胞，計(jì)算_(出現(xiàn)微核的細(xì)胞數(shù)除以被計(jì)數(shù)的細(xì)胞總數(shù))。5引起染色體變異的原因引起染色體變異的原因很多，其中輻射與化學(xué)藥物是導(dǎo)致染色體變異的重要原因。本實(shí)驗(yàn)證實(shí)了硫酸銅可導(dǎo)致染色體的結(jié)構(gòu)變異。6微核出現(xiàn)的原因是什么？知識(shí)點(diǎn)一染色體結(jié)構(gòu)的變異1已知某物種一條染色體上依次排列著A、B、C、D、E五個(gè)基因，下面列出的若干種變化中，未發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異的是()2果蠅的一條染色體上，正?；虻呐帕许樞?yàn)?23456789，中間的“”代表著絲粒，下表表示了由該正常染色體發(fā)生變異后基因順序變化的四種情況。有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()染色體基因順序變化a123476589b1234789c165432789d12345676789A.a是染色體某一片段位置顛倒引起的Bb是染色體某一片段缺失引起的Cc是染色體著絲粒改變引起的Dd是染色體增加了某一片段引起的知識(shí)點(diǎn)二環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)對(duì)染色體結(jié)構(gòu)變異的影響3微核是指()A草履蟲(chóng)細(xì)胞中的小核B多核細(xì)胞中最小的細(xì)胞核C染色體增加的小片段D染色體缺失的小片段4在做“環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)對(duì)染色體結(jié)構(gòu)變異的影響”實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)萌發(fā)幼苗所用的培養(yǎng)液是()A自來(lái)水B只受一種物質(zhì)污染嚴(yán)重的水C蒸餾水D用多種污染程度不同的水分別培養(yǎng)基礎(chǔ)落實(shí)1染色體中遺傳物質(zhì)的數(shù)量不變，但染色體內(nèi)遺傳物質(zhì)重新排列的變異為()A缺失B重復(fù)C倒位D易位2有絲分裂間期由于某種原因，DNA復(fù)制中途停止，致使一條染色體上的DNA分子缺少若干基因，這屬于()A基因突變B染色體變異C基因的自由組合D無(wú)法確定3關(guān)于染色體結(jié)構(gòu)變異的敘述，不正確的是()A外界因素可提高染色體斷裂的頻率B染色體缺失了某段，可使生物性狀發(fā)生變化C一條染色體某一段顛倒180后，生物性狀不發(fā)生變化D染色體結(jié)構(gòu)變異一般可用現(xiàn)代遺傳技術(shù)直接檢驗(yàn)4貓叫綜合征是人的第5號(hào)染色體部分缺失引起的，這種變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的()A染色體缺失片段B染色體增加片段C染色體某一片段位置顛倒180D染色體某一片段移接到另一條非同源染色體上5生物科學(xué)工作者采用微核研究的方法分析環(huán)境污染程度的原理是()A環(huán)境中的某些化學(xué)物質(zhì)能引起染色體結(jié)構(gòu)的變異B環(huán)境中的某些化學(xué)物質(zhì)能引起染色體數(shù)目的變異C微核是某些化學(xué)物質(zhì)在細(xì)胞中聚集而成的D具有微核的生物對(duì)污染的抵抗能力強(qiáng)能力提升6“環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)對(duì)染色體結(jié)構(gòu)變異的影響”實(shí)驗(yàn)中在用顯微鏡觀察臨時(shí)裝片時(shí)，選取什么時(shí)期的細(xì)胞最易觀察到染色體的變異？()A前期B中期C后期D間期7在果蠅的正常號(hào)染色體片段上的基因排列順序?yàn)?23456789，號(hào)染色體上的基因排列順序?yàn)锳BCDEFGH，中間的黑點(diǎn)代表著絲粒，下列屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位的是()A123476589B12346789C1234566789DABCD5EFGH8能引起染色體結(jié)構(gòu)變異的因素不包括下列哪一項(xiàng)()A低溫B生物體內(nèi)代謝產(chǎn)物CX射線(xiàn)D某些化學(xué)藥品9.正常的兩條同源染色體，則如圖所示的是指染色體結(jié)構(gòu)變異中的()A倒位B缺失C易位D重復(fù)10下列變異中，不屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的是()A非同源染色體之間相互交換片段B染色體中DNA的1個(gè)堿基發(fā)生改變C染色體缺失某片段D染色體增加某片段11由于種種原因，某生物體內(nèi)某條染色體上多了幾個(gè)或少了幾個(gè)基因，這種遺傳物質(zhì)的變化屬于()A基因突變B染色體結(jié)構(gòu)變異C染色體數(shù)目變異D染色單體的交叉互換題號(hào)1234567891011答案12. 某校生物興趣小組同學(xué)開(kāi)展“不同濃度的工業(yè)廢水對(duì)細(xì)胞分裂過(guò)程中染色體行為的影響”的課題研究。他們到一造紙廠污水排出口采集了水樣，并將過(guò)濾后的濾液作為原液。(1)實(shí)驗(yàn)原理：蠶豆根生長(zhǎng)過(guò)程中吸收污染物后，根尖分生區(qū)細(xì)胞通常會(huì)出現(xiàn)染色體斷裂。這些斷裂的染色體會(huì)與細(xì)胞核分開(kāi)單獨(dú)存在于細(xì)胞質(zhì)中而成為微核。(2)材料用具：蠶豆種子、10%的鹽酸解離液、龍膽紫染液、蒸餾水、培養(yǎng)皿、量筒、顯微鏡、載玻片、蓋玻片等。(3)方法與步驟：將蠶豆種子用蒸餾水浸泡一天，吸水膨脹后放在培養(yǎng)皿中，保持溫暖濕潤(rùn)，待其發(fā)根；用蒸餾水稀釋原液，_；_；一段時(shí)間后，規(guī)范制作臨時(shí)裝片；_。(4)預(yù)測(cè)結(jié)果并作分析：_；_；_；(5)若從每個(gè)培養(yǎng)皿中選取3條根，在制作的每個(gè)裝片中觀察1 000個(gè)細(xì)胞。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一張表格，用于記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。13現(xiàn)有甲乙兩種可能有一定致畸、致癌作用的化學(xué)物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室研究人員欲通過(guò)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的方法來(lái)鑒定它們是否有毒性，并比較二者毒性的強(qiáng)弱。請(qǐng)你以一個(gè)研究人員的身份參與此項(xiàng)研究，完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并回答有關(guān)問(wèn)題。.實(shí)驗(yàn)材料：活的小白鼠胚胎。.藥品用具：胰蛋白酶液、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液、動(dòng)物細(xì)胞固定液、適宜濃度的龍膽紫溶液、滴管、培養(yǎng)皿、剪刀、錐形瓶、恒溫箱、載玻片、光學(xué)顯微鏡、小白鼠正常體細(xì)胞有絲分裂、高倍顯微鏡照片。.實(shí)驗(yàn)原理：_。根據(jù)這種變異細(xì)胞占全部培養(yǎng)細(xì)胞的百分?jǐn)?shù)(以下稱(chēng)Q值)，可判斷該化學(xué)物質(zhì)的毒性。.實(shí)驗(yàn)步驟(1)制備細(xì)胞懸浮液把活的小白鼠胚胎放入培養(yǎng)皿中剪碎，轉(zhuǎn)入錐形瓶中，加入胰蛋白酶液處理，使胚胎組織離散成單個(gè)細(xì)胞，再加入動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液，制成細(xì)胞懸浮液。(2)進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)取A、B、C三個(gè)潔凈的培養(yǎng)瓶，_。向A、B兩培養(yǎng)瓶中分別加入等量的化學(xué)物質(zhì)甲、乙，并將培養(yǎng)瓶搖勻。C瓶不作處理，作為對(duì)照。_。(3)制作臨時(shí)裝片當(dāng)細(xì)胞繁殖到大約第8代左右時(shí)，同時(shí)從恒溫箱中取出三個(gè)培養(yǎng)瓶，用胰蛋白酶液處理，使培養(yǎng)的細(xì)胞從瓶壁上脫落，再加入動(dòng)物細(xì)胞固定液以迅速殺死細(xì)胞并固定細(xì)胞分裂相。靜置一段時(shí)間后，分別從各培養(yǎng)瓶底吸取適量的懸浮液，滴在與培養(yǎng)瓶有相同編號(hào)的載玻片的中央，_，35 min后，蓋上蓋玻片，制成臨時(shí)裝片。(4)鏡檢和統(tǒng)計(jì)把臨時(shí)裝片放在顯微鏡下，先用低倍鏡后用高倍鏡，尋找處于_期的細(xì)胞，并與_對(duì)比以確認(rèn)發(fā)生上述變異的細(xì)胞，同時(shí)統(tǒng)計(jì)該期變異的細(xì)胞占該細(xì)胞總數(shù)的百分?jǐn)?shù)(Q值)。.結(jié)果與結(jié)論經(jīng)研究人員實(shí)驗(yàn)得知：A、B、C三個(gè)培養(yǎng)瓶的Q值依次為：QA1.3%、QB12.5%、QC0.1%，由此可知該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論為_(kāi)。答案 知識(shí)清單一、1.染色體形態(tài)、結(jié)構(gòu)部分缺失2(1)缺失(2)重復(fù)(3)倒位(4)易位3數(shù)目或排列順序二、1.染色體結(jié)構(gòu)變異3微核4(1)蠶豆根尖(2)臨時(shí)裝片改良?jí)A性品紅染液(3)微核率6正在分裂的細(xì)胞中出現(xiàn)微核，是染色體結(jié)構(gòu)變異的結(jié)果。例如，實(shí)驗(yàn)中染色體斷裂的小片段可以形成微核。生物科學(xué)工作者往往采用微核研究的方法來(lái)分析環(huán)境污染的程度。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1D該染色體上含A、B、C、D、E五個(gè)基因，A選項(xiàng)中缺失了D、E基因；B選項(xiàng)中增添了F基因；C選項(xiàng)中基因E、D顛倒，上述三種情況分別為染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失、增加、倒位；D選項(xiàng)中基因C變?yōu)槠涞任换騝，不屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。2C將a、b、c、d分別與正?；虻呐帕许樞?23456789分別作比較，可知：a是5、6、7這3個(gè)基因所在片段的位置顛倒引起的；b是5、6這兩個(gè)基因所在片段缺失引起的；c是23456這5個(gè)基因所在的片段顛倒而引起的；d則是增加了6、7這兩個(gè)基因所在的片段而引起的。3D微核是細(xì)胞在有絲分裂過(guò)程中因各種有害物質(zhì)使細(xì)胞核損傷，殘留在核外的微小核染色質(zhì)塊，微核是染色體結(jié)構(gòu)是否變異的標(biāo)志。由于留在核外，說(shuō)明是染色體缺失的那部分形成的。4B在做“環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)對(duì)染色體結(jié)構(gòu)變異的影響”實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)萌發(fā)幼苗所用的培養(yǎng)液是只受一種物質(zhì)污染嚴(yán)重的水，蒸餾水或自來(lái)水可以作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)用，用多種污染程度不同的水分別培養(yǎng)可用來(lái)鑒別哪種污染對(duì)染色體變異影響更大。課后作業(yè)1C染色體內(nèi)重新排列的變異為倒位，染色體間重新排列的變異為易位。2B一條染色體上缺少若干基因的缺失，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。3C染色體結(jié)構(gòu)變異是由于某些自然條件或人為因素造成的，這些變化可導(dǎo)致生物性狀發(fā)生相應(yīng)的改變。倒位是某段染色體的位置顛倒，會(huì)使其中的基因位置發(fā)生改變，也可導(dǎo)致生物性狀發(fā)生變化。4A四個(gè)選項(xiàng)中所述情況都屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。貓叫綜合征是由于人類(lèi)第5號(hào)染色體的短臂缺失造成的一種遺傳病。5A染色體斷裂的小片段可以形成微核。某些化學(xué)藥物可以導(dǎo)致染色體變異。6B中期染色體的形態(tài)固定，數(shù)目清晰。7DA中基因567位置顛倒，屬于倒位。B中少了基因5，屬于缺失。C中多了基因6，是重復(fù)現(xiàn)象。D中號(hào)染色體上的基因5到了號(hào)染色體上，屬于易位。8A染色體由于某些自然條件或者人為因素的作用而發(fā)生斷裂，可能引起結(jié)構(gòu)變異。生物體內(nèi)代謝產(chǎn)物、X射線(xiàn)、射線(xiàn)或者某些化學(xué)藥品等可以增加染色體斷裂和結(jié)構(gòu)改變的頻率。低溫能誘導(dǎo)細(xì)胞分裂時(shí)染色體數(shù)目加倍。9B正常染色體上都有3、4片段，變化后一條染色體上遺傳信息不變，另一條染色體3、4片段缺少。10BC、D選項(xiàng)很顯然屬于染色體結(jié)構(gòu)的變異。由于選項(xiàng)A中是染色體水平上的片段交換，應(yīng)屬于染色體結(jié)構(gòu)的變異；而選項(xiàng)B是染色體上DNA中的一個(gè)堿基發(fā)生變化，屬于基因突變的范疇，基因突變的概念就是DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失和替換而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。11B基因突變只改變基因的種類(lèi)，不改變基因的數(shù)目；同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換改變了染色體的基因組合，而不改變基因的數(shù)目；從題意知，染色體的數(shù)目也沒(méi)有改變。12(3)配成3種不同濃度的溶液置于若干個(gè)培養(yǎng)皿中并編號(hào)(至少3個(gè))將等量的生根狀態(tài)相同的蠶豆種子移入盛有不同濃度廢水的培養(yǎng)皿中培養(yǎng)一段時(shí)間；另取等量的生根狀態(tài)相同的蠶豆種子浸泡在與廢水等量的蒸餾水中培養(yǎng)相同的時(shí)間，作為對(duì)照在低倍鏡下找到分生區(qū)細(xì)胞，再換高倍鏡觀察，找到具有微核的細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù)，求平均值(4)廢水濃度越高，具微核的細(xì)胞越多。說(shuō)明廢水濃度對(duì)細(xì)胞分裂過(guò)程中染色體的行為影響大隨著廢水濃度升高，具微核的細(xì)胞增加的很少。說(shuō)明廢水濃度對(duì)細(xì)胞分裂過(guò)程中染色體的行為影響小廢水濃度與具微核的細(xì)胞數(shù)之間無(wú)規(guī)律性，則無(wú)法判斷(5)不同濃度的工業(yè)廢水每裝片、每1 000個(gè)細(xì)胞中具有微核的細(xì)胞數(shù)裝片1裝片2裝片3平均值濃度1濃度2濃度3蒸餾水(對(duì)照)解析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是高考常見(jiàn)題型，解答此類(lèi)型題首先明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模僖罁?jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟和選擇實(shí)驗(yàn)材料，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)注意兩個(gè)基本原則：對(duì)照原則和單一變量原則；在選擇和處理材料時(shí)，要注意實(shí)驗(yàn)的可行性。要求同學(xué)們具備很強(qiáng)的分析能力和語(yǔ)言文字組織能力。13.有毒物質(zhì)加入細(xì)胞培養(yǎng)液后，培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞會(huì)發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)量變異.(2)分別加入等量的細(xì)胞懸浮液把三個(gè)培養(yǎng)瓶放在37(或適宜溫度)的恒溫箱中培養(yǎng)(3)加12滴適宜濃度的龍膽紫溶液染色(4)有絲分裂中小白鼠正常體細(xì)胞有絲分裂高倍顯微鏡照片.甲乙兩種化學(xué)物質(zhì)均有毒性，且乙的毒性比甲的毒性大