第三節(jié) 染色體變異及其應(yīng)用教材梳理一、染色體結(jié)構(gòu)的變異1染色體結(jié)構(gòu)變異的特點染色體結(jié)構(gòu)變異能(選填“能”或“不能”)通過顯微鏡直接觀察到。2染色體結(jié)構(gòu)變異的原因、類型及結(jié)果二、染色體數(shù)目的變異1染色體組細胞中形態(tài)和功能各不相同，但互相協(xié)調(diào)，共同控制生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異的一組非同源染色體，稱為一個染色體組。2染色體數(shù)目的變異染色體數(shù)目以染色體組的方式成倍地增加或減少，個別染色體的增加或減少等，都稱為染色體數(shù)目的變異。分類如下：(1)非整倍性變異：指在正常的染色體組中，丟失或添加了一條或幾條完整的染色體。(2)整倍性變異單倍性變異：體細胞含有的染色體數(shù)等于配子染色體數(shù)的變異。多倍性變異：指與正常的二倍體細胞相比，具有更多染色體組的變異。三、染色體變異在育種上的應(yīng)用1單倍體育種(1)方法：花粉單倍體純合二(或多)倍體優(yōu)良品種(2)優(yōu)點：后代是純合子，自交后代不會發(fā)生性狀分離；能明顯縮短育種年限。2多倍體育種(1)方法(2)優(yōu)點：多倍體植株的莖稈粗壯，葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量也有所增加。(3)人工誘導(dǎo)方法：用秋水仙素處理或用低溫處理。處理對象：萌發(fā)的種子或幼苗。原理：能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細胞的兩極，從而使染色體數(shù)目加倍。(4)實例：三倍體無子西瓜的培育。牛刀小試一、染色體結(jié)構(gòu)的變異1仔細閱讀教材，結(jié)合如圖，探究下列問題：(1)圖示過程發(fā)生在哪類染色體之間？屬于哪類變異？提示：發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間；屬于基因重組。(2)發(fā)生易位的兩條染色體是同源染色體嗎？提示：不是同源染色體，而是非同源染色體。2判斷正誤(1)染色體是DNA的主要載體。()(2)一對同源染色體之間染色體片斷的互換是染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。()(3)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體往往是有利的。()二、染色體數(shù)目的變異1分析下列圖示：根據(jù)圖示判斷甲、乙生物細胞中染色體組數(shù)并說明判斷依據(jù)。(1)甲生物細胞內(nèi)有幾個染色體組？提示：4個。細胞內(nèi)同一種形態(tài)的染色體有4條。(2)乙生物細胞內(nèi)有幾個染色體組？提示：4個。在乙生物體的基因型中，控制同一性狀的基因出現(xiàn)4次。(3)丙生物的體細胞含32條染色體，有8種形態(tài)，丙生物的體細胞中含有幾個染色體組？寫出計算的公式。提示：4個。計算公式為：染色體組的數(shù)目染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)。2根據(jù)單倍體、二倍體和多倍體的概念判斷下列說法是否正確，并說明理由。(1)二倍體物種所形成的單倍體中，其體細胞中只含有一個染色體組。提示：正確。二倍體的體細胞中含有兩個染色體組，在體細胞進行減數(shù)分裂形成配子時，同源染色體分開，導(dǎo)致染色體數(shù)目減半。(2)由四倍體、六倍體生物形成的單倍體，其體細胞中就含有兩個或三個染色體組，可稱為二倍體或三倍體。提示：錯誤。盡管其體細胞中含有兩個或三個染色體組，但由于是正常的體細胞產(chǎn)生的配子形成的個體，只能稱為單倍體。3判斷正誤(1)根據(jù)某生物的體細胞基因型為AAaaBBbb，可判斷該生物為二倍體生物。()(2)體細胞中含有一個染色體組的生物是單倍體，含有兩個染色體組的生物是二倍體。()(3)用秋水仙素處理植株使染色體數(shù)目加倍就是多倍體育種。()重難突破一、 染色體結(jié)構(gòu)變異的類型歸納二、染色體數(shù)目的變異1染色體組的特征(1)一個染色體組中不含同源染色體，是一組非同源染色體；(2)每條染色體的形態(tài)、大小和功能各不相同；(3)攜帶著控制生物生長發(fā)育的全部遺傳信息；(4)同種生物的一個染色體組中染色體數(shù)目是一定的，不同生物一個染色體組中染色體數(shù)目不同。2染色體組數(shù)目的判斷(1)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，形態(tài)相同的染色體在a中有3條、b中兩兩相同、c中各不相同，則可判定它們分別含三、二、一個染色體組。(2)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)不含等位基因或相同基因，如圖所示：(dg中依次含四、二、三、一個染色體組)(3)據(jù)染色體數(shù)/形態(tài)數(shù)的比值判斷染色體數(shù)/形態(tài)數(shù)的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。如果果蠅該比值為8條/4種形態(tài)2，則果蠅含二個染色體組。三、單倍體、二倍體與多倍體的比較單倍體二倍體多倍體概念體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體由受精卵發(fā)育而來，體細胞含有二個染色體組的個體由受精卵發(fā)育而來，體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體染色體組一個至多個二三個或三個以上形成過程舉例蜜蜂的雄蜂幾乎全部的動物和過半數(shù)的高等植物香蕉(三倍體)；馬鈴薯(四倍體)；八倍體小黑麥四、單倍體育種、多倍體育種的比較單倍體育種多倍體育種原理染色體變異染色體變異常用方法花藥離體培養(yǎng)，然后進行人工誘導(dǎo)使染色體數(shù)目加倍，形成純合子秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗優(yōu)點明顯縮短育種年限操作簡單，可在較短時間內(nèi)獲得所需類型缺點技術(shù)復(fù)雜，需與雜交育種配合適用于植物，在動物方面難以開展舉例抗病植株的快速育成三倍體無子西瓜、甜菜五、“環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)對染色體結(jié)構(gòu)變異的影響”的實驗步驟培養(yǎng)蠶豆種子：25 水培48 h，使根長到0.51.5 cm處理蠶豆根尖：移入質(zhì)量濃度為300 mg/L硫酸銅溶液中培養(yǎng)6 h，自來水沖洗后再移入清水中培養(yǎng)24 h制作臨時裝片染色：用改良堿性品紅染液染色鏡檢計算微核率考向聚焦例1（全國卷）下列關(guān)于人類貓叫綜合征的敘述，正確的是（ ）解析 人類貓叫綜合征是人類的第5號染色體片段缺失導(dǎo)致的。答案A例2(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(yīng)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析 圖甲看出，一條14號和一條21號染色體相互連接時，還丟失了一小段染色體，明顯是染色體結(jié)構(gòu)變異，A錯誤；觀察染色體的最佳時期是中期，B錯誤；減數(shù)分裂時同源染色體發(fā)生分離，應(yīng)該產(chǎn)生13和2和1和1和23和12和3六種精子，C錯誤；該男子減數(shù)分裂時能產(chǎn)生正常的精子13，自然可以產(chǎn)生正常的后代，D正確。答案D例3如圖分別表示四個生物的體細胞，下列有關(guān)描述中正確的是()A圖中是單倍體的細胞有三個B圖中的丁一定是單倍體的體細胞C每個染色體組中含有三條染色體的是甲、乙、丁D與乙相對應(yīng)的基因型可以是aaa、abc、AaaBBBcccDDd、aabbcc等解析判斷染色體組是根據(jù)每一條染色體形態(tài)相同的個數(shù)，如甲、乙、丙、丁中分別含有3、3、2、1個染色體組，其中丁圖一定是單倍體，而甲、乙、丙可能分別是三倍體、三倍體、二倍體，也可能是單倍體，與乙圖對應(yīng)的應(yīng)是每個性狀都有三個等位基因控制，所以abc、aabbcc這兩種基因型不正確。答案B兩看法判斷單倍體、二倍體和多倍體一看發(fā)育起點；二看體細胞中含有幾個染色體組。配子單倍體課堂歸納網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建填充：缺失重復(fù)易位倒位染色體組成倍增減個別染色體的增添或減少單倍體育種多倍體育種關(guān)鍵語句1染色體結(jié)構(gòu)變異包括缺失、重復(fù)、倒位和易位等幾種類型。2染色體結(jié)構(gòu)變異可改變?nèi)旧w上的基因的數(shù)目或排列順序，可在顯微鏡下觀察到。3二倍體生物正常配子中的一組染色體是一個染色體組。4由受精卵發(fā)育而來的個體，體細胞中含幾個染色體組，就是幾倍體。5由配子發(fā)育而來的個體都是單倍體，即單倍體并不一定只含一個染色體組。6單倍體育種包括花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理幼苗等階段，能明顯縮短育種年限。7秋水仙素或低溫能抑制紡錘體的形成，從而導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍。