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1、第2課時 染色體畸變
學(xué)習(xí)目標(biāo)
重點難點
1.能記住染色體組的概念。
2.能說出染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異。
3.能舉例說出單倍體、二倍體、多倍體。
重點:染色體組的概念。
難點:單倍體的理解。
一、染色體畸變
1.概念
生物細(xì)胞中染色體在數(shù)目和結(jié)構(gòu)上發(fā)生的變化。
2.類型
(1)染色體結(jié)構(gòu)變異。
(2)染色體數(shù)目變異。
預(yù)習(xí)交流
正常人的體細(xì)胞中有46條染色體,但21三體綜合征(先天愚型)患者有47條染色體,這種變異屬于染色體畸變的哪種類型?
答案:這是染色體數(shù)目發(fā)生變化,屬于染色體數(shù)目變異。
二、染色體結(jié)構(gòu)變異
1.概念
染色體發(fā)生斷裂后,在
2、斷裂處發(fā)生錯誤連接而導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)不正常的變異。
2.種類
(1)缺失:染色體片段的丟失,引起片段上基因也隨之丟失的現(xiàn)象。如貓叫綜合征。
(2)重復(fù):染色體上增加了某個相同片段的現(xiàn)象。
(3)倒位:一個染色體上某個片段的正常排列順序發(fā)生180°顛倒的現(xiàn)象。
(4)易位:染色體的某一片段移接到另一非同源染色體上的現(xiàn)象。
3.結(jié)果
使染色體上的基因的數(shù)目和排列順序發(fā)生改變。大多數(shù)的染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是不利的,甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。
預(yù)習(xí)交流
染色體結(jié)構(gòu)變異就是基因突變,這句話對嗎?為什么?
答案:不對。基因突變是DNA分子上堿基對的缺失、增加或替換;而染色體結(jié)構(gòu)變異是一段染
3、色體發(fā)生變化,一段染色體上有多個基因。
三、染色體數(shù)目變異
1.概念
生物細(xì)胞中染色體數(shù)目的增加或減少。
2.類型
(1)整倍體變異
體細(xì)胞中的染色體數(shù)目是以染色體組的形式成倍地增加或減少。
(2)非整倍體變異
體細(xì)胞中個別染色體的增加或減少。
3.染色體組
一般將二倍體生物的一個配子中的全部染色體稱為染色體組。其中包含了該種生物的一整套遺傳物質(zhì)。這組染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能各不相同,但由于攜有能控制該生物生長發(fā)育的全部遺傳信息,它們相互協(xié)調(diào)、共同控制生物正常的生命活動。
4.整倍體變異
(1)一倍體:只有一個染色體組的細(xì)胞或體細(xì)胞中含有單個染色體組的個體。
(2)二倍
4、體:具有兩個染色體組的細(xì)胞或體細(xì)胞中含有兩個染色體組的個體。絕大多數(shù)的動物和半數(shù)以上的高等植物都是二倍體。
(3)多倍體:體細(xì)胞中所含染色體組數(shù)超過兩個的生物。如香蕉是三倍體,花生、大豆、馬鈴薯是四倍體,小麥?zhǔn)橇扼w。
(4)單倍體:體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體。如雄蜂、雄蟻。
5.非整倍體變異
人類的卵巢發(fā)育不全癥(特納氏綜合征)是由于缺少一條性染色體引起的,核型為XO。
人類的先天愚型(21三體綜合征)是由于多一條21號常染色體(2n+1=47)。
預(yù)習(xí)交流
某生物正常體細(xì)胞的染色體數(shù)目為6條,下圖中,表示含有一個染色體組的細(xì)胞是( )。
答案:C
5、
一、染色體結(jié)構(gòu)變異
1.如下圖所示的染色體結(jié)構(gòu)變異叫什么?
答案:由圖可知染色體片段丟失了一段,這叫缺失。
2.下圖所示的染色體結(jié)構(gòu)變異叫什么?
答案:由圖可知,染色體上增加了某個相同的片段,這叫重復(fù)。
3.下圖所示的染色體結(jié)構(gòu)變異叫什么?
答案:由圖可知,染色體的某個片段發(fā)生了180°的顛倒,這叫倒位。
4.下圖所示的染色體結(jié)構(gòu)變異叫什么?
答案:由圖可知,染色體的某一片段移接到另一非同源染色體上,這叫易位。
下圖中①和②表示發(fā)生在常染色體上的變異。①和②所表示的變異類型分別屬于( )。
A.重組和易位 B.易位和易位
C.易位和重
6、組 D.重組和重組
答案:A
解析:由染色體圖像可判斷①中兩條為同源染色體,②中兩條為非同源染色體;①是同源染色體的非姐妹染色單體間交換部分染色體片段,屬于重組,②是在非同源染色體之間交換部分染色體,屬于易位。
1.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,是指染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上,屬于染色體畸變。
交叉互換發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間,屬于基因重組。
2.基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異的區(qū)別
基因突變是基因結(jié)構(gòu)的改變,包括DNA堿基對的缺失、增加或替換。基因突變導(dǎo)致新基因的產(chǎn)生,染色體結(jié)構(gòu)變異未形成新的基因。染色體結(jié)構(gòu)變異使排列在染色體上的
7、基因的數(shù)目和排列順序發(fā)生改變,從而導(dǎo)致性狀的變異。
基因突變是DNA分子水平上的變化,借助顯微鏡無法觀察;染色體變異是染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異,屬細(xì)胞水平上的變化,借助顯微鏡可以觀察。
二、染色體數(shù)目變異
1.染色體數(shù)目變異有哪幾類?
答案:染色體數(shù)目變異有兩類:第一類是整倍體變異,體細(xì)胞中的染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少;第二類是非整倍體變異,體細(xì)胞中的個別染色體增加或減少。
2.一個染色體組中有沒有同源染色體?
答案:沒有。一個染色體組中的染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能各不相同。
3.單倍體和一倍體是等同的嗎?
答案:不是,一倍體肯定是單倍體,因為它只有一個染色體組,
8、它是由二倍體的配子直接發(fā)育而來的;而單倍體不一定是一倍體,單倍體細(xì)胞內(nèi)可能含有一、二、三……個染色體組,如八倍體生物的配子直接發(fā)育成的個體就是單倍體,但它的體細(xì)胞中含有4個染色體組。
下列有關(guān)細(xì)胞所含染色體的描述中,正確的是( ?。?。
A.A代表的生物一定是二倍體,其每個染色體組含一條染色體
B.B代表的生物可能是二倍體,其每個染色體組含兩條染色體
C.C代表的生物一定是二倍體,其每個染色體組含三條染色體
D.D代表的生物可能是單倍體,其每個染色體組含四條染色體
答案:D
解析:圖A、C可能是二倍體,也可能是四倍體生物的生殖細(xì)胞形成的單倍體,圖B代表的生物不可能是二倍體,
9、故前三者均錯誤。圖D為4條形態(tài)、大小不同的一組染色體,可能是單倍體。
1.對染色體組的理解
染色體組概念可以從以下幾個方面進(jìn)行分析理解:
(1)從本質(zhì)上看,組成染色體組的所有染色體,互為非同源染色體,在一個染色體組中沒有同源染色體存在。
(2)從形式上看,一個染色體組中的所有染色體的形態(tài)、大小各不相同。
(3)從功能上看,一個染色體組攜帶著一種生物生長發(fā)育、遺傳變異的全部遺傳信息。
(4)從物種類型看,每種生物的一個染色體組中的染色體數(shù)目、大小、形態(tài)都是一定的,不同生物染色體組的數(shù)目、大小、形態(tài)都是不同的。
2.單倍體、二倍體、多倍體的比較
二倍體
多倍體
單倍體
10、
染色體組
2個
3個或3個以上
1至多個
來源
受精卵發(fā)育
受精卵發(fā)育
配子發(fā)育
自然成因
正常有性生殖
外界條件劇變,有絲分裂受阻
單性生殖
舉例
幾乎全部動物、過半的高等植物
香蕉、普通小麥
雄蜂、雄蟻
3.染色體數(shù)量變異與生物可育的關(guān)系
一倍體都是不育的,二倍體可育,單倍體和多倍體是否可育要看細(xì)胞內(nèi)的染色體組數(shù)。若為奇數(shù)倍的染色體組數(shù),則為不育,若為偶數(shù)倍染色體組數(shù),則為可育。因為奇數(shù)倍染色體組數(shù)的生物在減數(shù)分裂時,染色體聯(lián)會紊亂,不能產(chǎn)生正常的配子。
4.染色體組數(shù)的判別
由于一個染色體組內(nèi)各染色體的形態(tài)、大小各不相同,細(xì)胞內(nèi)染色體組數(shù)目可按下列
11、兩種方法加以判別:
(1)細(xì)胞內(nèi)同一形態(tài)的染色體有幾條就可以判定認(rèn)為含有幾個染色體組。如圖1中細(xì)胞內(nèi)同一形態(tài)的染色體有3條,此細(xì)胞中就有3個染色體組。
(2)在細(xì)胞或生物體的基因型中,控制同一性狀的基因(不分顯隱性)出現(xiàn)幾次,則細(xì)胞中就有幾個染色體組。如圖2中細(xì)胞的基因型為AAaaBBbb,控制同一性狀的基因(A和a或B和b)共有4個,則該細(xì)胞中共有4個染色體組。
1.下列關(guān)于變異的敘述,錯誤的一項是( )。
A.染色體畸變導(dǎo)致染色體在數(shù)目和結(jié)構(gòu)上發(fā)生變化
B.染色體在斷裂處錯誤連接可導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異
C.唐氏綜合征屬于染色體數(shù)目變異
D.鐮刀形細(xì)胞貧血癥屬于染色體結(jié)
12、構(gòu)變異
答案:D
2.由于某種原因,某種生物體內(nèi)某條染色體上多了幾個或少了幾個基因,這種遺傳物質(zhì)的變化屬于( ?。?。
A.基因內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變
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
答案:B
解析:基因突變只改變基因的種類,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,改變了染色體上的基因組合,也不改變基因的數(shù)目;由題意知,染色體的數(shù)目沒有改變。
3.基因突變和染色體變異的一個重要區(qū)別是( ?。?。
A.基因突變在顯微鏡下看不見
B.染色體變異是定向的,基因突變是不定向的
C.基因突變是可遺傳的
D.染色體變異是不可遺傳的
答案:A
13、
解析:基因突變是由基因內(nèi)部的堿基種類、數(shù)量、排列順序變化而引起的生物變異,屬于分子水平的變化,在光學(xué)顯微鏡下觀察不到。生物的變異均是不定向的;基因突變和染色體變異其遺傳物質(zhì)均發(fā)生改變,都是可遺傳的變異。
4.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
答案:C
解析:染色體結(jié)構(gòu)變異是由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。雖然倒位是某段染色體的位置顛倒,但使其中的
14、基因位置發(fā)生了改變,從而引起生物性狀的改變。
5.一個染色體組是指( ?。?
A.體細(xì)胞中染色體的一半
B.體細(xì)胞中染色體數(shù)
C.二倍體生物配子中染色體數(shù)
D.每一對同源染色體為一個染色體組
答案:C
解析:一個染色體組中不含同源染色體,所含的染色體形態(tài)、大小和功能各不相同。但含有控制著一種生物生長發(fā)育的全部遺傳信息。因此只有二倍體生物配子中的染色體才是一個染色體組。
6.下列有關(guān)單倍體的敘述,正確的是( ?。?。
A.單倍體的體細(xì)胞中不存在同源染色體
B.單倍體的體細(xì)胞中含有奇數(shù)染色體數(shù)目
C.有些單倍體也能形成可育配子
D.單倍體的體細(xì)胞中含有奇數(shù)個染色體組
答案:
15、C
解析:單倍體的體細(xì)胞中可以有1個或多個染色體組,如四倍體生物的單倍體細(xì)胞有2個染色體組,可以存在同源染色體,也可以產(chǎn)生可育配子。
7.關(guān)于單倍體、二倍體、三倍體和八倍體的敘述正確的是( ?。?。
A.體細(xì)胞中只有一個染色體組的個體才是單倍體
B.體細(xì)胞中含有兩個染色體組的個體一定是二倍體
C.六倍體小麥花藥離體培養(yǎng)所得個體是三倍體
D.八倍體小黑麥的單倍體有四個染色體組
答案:D
解析:單倍體是體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)的個體,所以單倍體不一定只有一個染色體組。如普通小麥(六倍體)的單倍體體細(xì)胞中含有3個染色體組。由馬鈴薯(四倍體)產(chǎn)生的配子發(fā)育而成的個體,體細(xì)胞中含有兩
16、個染色體組,但不叫二倍體,而叫單倍體。六倍體小麥花藥離體培養(yǎng)所得個體是單倍體,含三個染色體組。
8.下圖為果蠅的原始生殖細(xì)胞示意圖。
圖中1、1′……4,4′表示染色體;B、b、V、v、W、w分別表示控制不同性狀的基因。試據(jù)圖回答下列問題。
(1)此原始生殖細(xì)胞是__________細(xì)胞。
(2)圖中的__________屬常染色體,而__________屬性染色體。
(3)此原始生殖細(xì)胞中有兩個染色體組,它們分別是____________。
(4)該細(xì)胞中有______個DNA分子。
(5)該果蠅基因型可寫作__________。
(6)經(jīng)減數(shù)分裂該果蠅可產(chǎn)生______
17、種配子。
答案:(1)卵原 (2)1、1′、2、2′、3、3′ 4、4′
(3)1、2、3、4與1′、2′、3′、4′(或由非同源染色體自由組合形成的其他兩組染色體組合)
(4)8 (5)VvBbXWXw?。?)8
解析:解答本題要從觀察圖著手。(1)4和4′是一對性染色體,由圖可知此細(xì)胞為卵原細(xì)胞,因為4和4′形態(tài)和大小相同;(2)1和1′、2和2′、3和3′都屬常染色體,4和4′屬性染色體;(3)果蠅屬二倍體生物,含2個染色體組,它們分別是:1、2、3、4、與1′、2′、3′、4′(或由非同源染色體自由組合形成的其他兩組染色體組合);(4)細(xì)胞不處在分裂期時染色體的個數(shù)即為DNA分子數(shù);(5)基因型為VvBbXWXw;(6)經(jīng)減數(shù)分裂該果蠅可產(chǎn)生2×2×2=8種配子。
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