資源簡介

5.2 染色體變異學(xué)案
【預(yù)習(xí)新知】
（一）染色體數(shù)目的變異
1.染色體變異：生物體的 或 染色體 或 的變化，叫染色體變異。
2.染色體數(shù)目的變異類型： 的增加或減小；以 為基數(shù)成倍地增加或成套地減少。
3.染色體組：在大多數(shù)生物的體細(xì)胞中，染色體是 的，就是含有 非同源染色體，其中 稱為一個染色體組。
4.二倍體和多倍體
（1）二倍體：體細(xì)胞中含有 染色體組的個體。（二倍體通過減數(shù)分裂形成的配子只有一個染色體組。）
分布：在自然界，幾乎全部動物和過半數(shù)的高等植物都是 。 在植物中很常見，在 極少見。
（2）多倍體：體細(xì)胞中含有三個或三個以上染色體組的個體。
優(yōu)點(diǎn)：多倍體植株常常是莖稈 ，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所 。
人工誘導(dǎo)多倍體的方法： 處理、用秋水仙素誘發(fā)等。其中，用 來處理萌發(fā)的種子或幼苗是目前最常用且最有效的方法。當(dāng) 作用于正在分裂的細(xì)胞時，能夠抑制 的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞的兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。
5.單倍體：像蜜蜂的雄蜂這樣，體細(xì)胞中的染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目 的個體。
特點(diǎn)：與正常植株相比，單倍體植株長得 ，而且 。
6.低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化
原理：用低溫處理植物的分生組織細(xì)胞，能夠抑制 的形成，以致影響細(xì)胞有絲分裂中 ，導(dǎo)致細(xì)胞不能分裂成子細(xì)胞，于是，植物細(xì)胞的染色體數(shù)目發(fā)生變化。
實(shí)驗(yàn)流程：
根尖的培養(yǎng)及誘導(dǎo)：①培養(yǎng)方法：將洋蔥放在裝滿 的廣口瓶上，讓洋蔥的底接觸水面；②誘導(dǎo)時機(jī)：待洋蔥長出 左右的不定根時；③誘導(dǎo)措施：將整個裝置放入冰箱的冷藏室內(nèi)（4℃），誘導(dǎo)培養(yǎng)36h。
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取材及固定：①取材：剪取誘導(dǎo)處理的根尖 ；②固定：放入卡諾氏液中浸泡0.5~1h，以固定細(xì)胞的形態(tài)；③沖洗：用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2次。
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制作裝片：①解離；②漂洗；③染色；④制片。
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觀察：先用低倍鏡觀察，找到變異細(xì)胞，再換用高倍鏡觀察。
結(jié)論：低溫能誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目加倍。
（二）染色體結(jié)構(gòu)的變異
1．將圖示序號填入下表相應(yīng)位置
類型 結(jié)構(gòu)變化 圖示
倒位 染色體中某一片段位置顛倒 ______
易位 染色體的某一片段移接到另一條____________上 ______
缺失 染色體中某一片段缺失 ______
重復(fù) 染色體中增加某一片段 ______
2.結(jié)果
(1)染色體上的基因的____________發(fā)生改變。
(2)大多數(shù)對生物體是________的，有時甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。
【鞏固訓(xùn)練】
1.下列對染色體組的敘述，正確的是( )
A. 染色體組在減數(shù)分裂過程中消失 B. 生殖細(xì)胞中只有一個染色體組
C. 染色體組內(nèi)不存在同源染色體 D. 單倍體生物均只含一個染色體組
2.下列有關(guān)變異類型的敘述中，不正確的是( )
A.皺粒豌豆的DNA中插入了一段外來DNA序列，打亂了編碼淀粉分支酶的基因，該變異屬于基因突變
B.造成鐮刀型細(xì)胞貧血癥的根本原因是堿基對發(fā)生了替換，該變異屬于基因突變
C.唐氏綜合征患者的一對染色體中多了一條染色體，該變異屬于染色體數(shù)目變異
D.囊性纖維病患者中，編碼一個CFTR蛋白的基因缺失了3個堿基，該變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異
3.慢性髓細(xì)胞白血病是一種惡性疾病，患者骨髓內(nèi)會出現(xiàn)大量惡性增殖的白細(xì)胞，該病是由于9號染色體和22號染色體互換片段所致。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A.該變異屬于基因重組，發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ的前期
B.該病患者的9號染色體上的基因數(shù)目或排列順序可能會發(fā)生改變
C.該病患者與健康人相比，體細(xì)胞中的染色體數(shù)目多了1條
D.如果某人血常規(guī)檢測發(fā)現(xiàn)白細(xì)胞數(shù)量增多，則一定確定其患有該病
4.如圖是某些生物減數(shù)分裂時期染色體變異的模式圖，其中屬于染色體數(shù)目變異的是( )
A. 甲和丙 B. 乙和丁 C. 甲和乙 D. 丙和丁
5.關(guān)于“低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)最加倍”實(shí)驗(yàn)的敘述，錯誤的是( )
A.可以使用龍膽紫溶液對染色體染色
B.低溫處理可能會抑制紡錘體的形成
C.用顯微鏡觀察會發(fā)現(xiàn)大部分細(xì)胞中的染色體已加倍
D.實(shí)驗(yàn)過程中卡諾氏液固定后需用體積分?jǐn)?shù)95%的乙醇沖洗
6.染色體結(jié)構(gòu)、數(shù)目的改變可導(dǎo)致遺傳病的發(fā)生，下列關(guān)于染色體變異的敘述正確的是( )
A.貓叫綜合征是體內(nèi)5號染色體間發(fā)生基因重組引起的人類遺傳病
B.染色體結(jié)構(gòu)變異可使染色體上的DNA分子堿基排列順序發(fā)生改變
C.三倍體無子西瓜中偶爾出現(xiàn)種子的原因是父本在進(jìn)行減數(shù)分裂時可能形成部分正常的精子
D.正常父親與患紅綠色盲母親生育患克萊費(fèi)爾特癥(XXY)色覺正常兒子是因父親減數(shù)分裂Ⅱ異常所致
7.表現(xiàn)型正常的雙親生出了一個染色體組成為44＋XXY的孩子。對此現(xiàn)象的分析正確的是( )
A.該變異屬于基因重組
B.若孩子患有紅綠色盲，是因?yàn)槟赣H的減數(shù)分裂Ⅱ出現(xiàn)異常，產(chǎn)生了多一條X染色體的卵細(xì)胞
C.若孩子不患紅綠色盲，則一定是父親的減數(shù)分裂出現(xiàn)了異常
D.若要觀察染色體數(shù)目應(yīng)該選擇處于分裂間期的細(xì)胞
8.基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異的相同點(diǎn)是( )
A.二者都改變了基因結(jié)構(gòu)
B.二者都改變了基因數(shù)量
C.二者都改變了基因在染色體上的排列順序
D.二者都改變了DNA中堿基排列順序
9.某二倍體雌雄同株的植物，紫花對白花為顯性（分別由基因A和a控制），現(xiàn)用純合紫花和白花雜交，子代中出現(xiàn)了甲、乙兩株基因型為AAa的可育紫花植株。研究人員讓甲與白花植株雜交，讓乙自交，后代紫花與白花的分離比均為3：1。甲、乙兩植株產(chǎn)生過程中所發(fā)生的變異類型分別是( )
A.非整倍體變異，染色體片段易位
B.非整倍體變異，染色體片段重復(fù)
C.染色體片段易位，染色體片段重復(fù)
D.染色體片段易位，個別染色體數(shù)量變異
10.DNA探針是能與目的DNA配對的帶有標(biāo)記的一段核苷酸序列，可檢測識別區(qū)間的任意片段，并形成雜交信號。某探針可以檢測果蠅Ⅱ號染色體上特定DNA區(qū)間。某果蠅的Ⅱ號染色體中的一條染色體部分區(qū)段發(fā)生倒位，如圖所示。用上述探針檢測細(xì)胞有絲分裂中期的染色體（染色體上“-”表示雜交信號），結(jié)果正確的是( )
A. B. C. D.
參考答案
1.答案：C
解析：A、染色體組在減數(shù)分裂過程中不會消失，A錯誤；
B、多倍體如四倍體的生殖細(xì)胞中含有2個染色體組，B錯誤；
C、同一個染色體組內(nèi)沒有同源染色體，C正確；
D、單倍體生物的體細(xì)胞中含有一個或幾個染色體組，D錯誤。
故選C。
2.答案：D
解析：A、皺粒豌豆的DNA中插入了一段外來DNA序列，打亂了編碼淀粉分支酶的基因，導(dǎo)致淀粉分支酶不能合成，該變異屬于基因突變，A正確； B、造成鐮刀型細(xì)胞貧血癥的根本原因是控制合成血紅蛋白的基因中的一個堿基發(fā)生了替換，該變異屬于基因突變，B正確； C、唐氏綜合征患者一對染色體中多了一條染色體，說明這一變異屬于染色體數(shù)目變異，C正確； D、囊性纖維病患者中編碼一個CFTR蛋白的基因缺失了3個堿基，這種變異屬于基因突變，D錯誤。
故選：D。
3.答案：B
解析：A、該變異是由9號染色體和22號染色體互換片段所致的，發(fā)生在非同源染色體之間，說明發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，骨髓內(nèi)細(xì)胞不會發(fā)生發(fā)生減數(shù)分裂，因此該變異可能發(fā)生在有絲分裂過程，A錯誤；
B、該病患者發(fā)生了9號染色體和22號染色體互換片段，9號染色體上的基因數(shù)目或排列順序會發(fā)生改變，B正確；
C、該患者是由于9號染色體和22號染色體互換片段所致，染色體數(shù)目不發(fā)生改變，C錯誤；
D、慢性髓細(xì)胞白血病骨髓內(nèi)會出現(xiàn)大量惡性增殖的白細(xì)胞，但如果某人血常規(guī)檢測發(fā)現(xiàn)白細(xì)胞數(shù)量增多，可能患有該病，但不能確定，如身體內(nèi)有炎癥也會出現(xiàn)白細(xì)胞數(shù)量增多，D錯誤。
故選B。
4.答案：A
解析：圖中甲和丙屬于染色體數(shù)目變異,乙和丁屬于染色體結(jié)構(gòu)變異,答案選A。
5.答案：C
解析：大部分細(xì)胞處于分裂前的間期，用顯微鏡觀察會發(fā)現(xiàn)大部分細(xì)胞中的染色體并未加倍，C錯誤。
6.答案：B
解析：染色體的結(jié)構(gòu)變異包括增添、缺失、倒位和易位，都會引起DNA分子堿基排列順序的改變，B正確。
7.答案：B
解析：
8.答案：D
解析：A、染色體結(jié)構(gòu)變異不會改變基因結(jié)構(gòu)，A錯誤;B、基因突變不會改變基因數(shù)量，只能改變基因的種類，B錯誤;C、基因突變不會改變基因在染色體上的排列順序，C錯誤;D、基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異都改變了DNA分子中堿基排列順序，D正確。
9.答案：C
解析：AB、如果是個別染色體數(shù)量變異導(dǎo)致的，則AAa產(chǎn)生A、Aa、AA、a四種配子的比例為2:2:1:1,若與白花植株aa雜交，后代紫花與白花的比例為5:1,若自交，后代紫花與白花的比例為35:1, AB錯誤;
C、如果是染色體片段易位，則AAa產(chǎn)生A、Aa、AA、a四種配子的比例為1:1:1:1，若與白花植株a雜交，后代紫花與白花的比例為3:1，如果是染色體片段重復(fù)，則AAa產(chǎn)生AA、a兩種配子的比例為1:1，若自交，后代紫花與白花的比例為3:1,C正確;
D、如果甲是染色體片段易位，則AAa產(chǎn)生A、Aa、AA、a四種配子的比例為1:1:1:1，若與白花植株a雜交，后代紫花與白花的比例為3:1，如果是個別染色體數(shù)量變異導(dǎo)致的，則AAa產(chǎn)生A、Aa、AA、a四種配子的比例為2:2:1:1,若自交，后代紫花與白花的比例為35:1，D錯誤。
10.答案：B
解析：果蠅體內(nèi)存在兩條Ⅱ號染色體，一條發(fā)生倒位，另一條沒有發(fā)生倒位，發(fā)生倒位的染色體在間期進(jìn)行DNA復(fù)制時，產(chǎn)生的另一條姐妹染色單體的相應(yīng)區(qū)段也是倒位區(qū)段，兩條姐妹染色單體上探針識別的區(qū)段都位于著絲粒的同一側(cè)，而不發(fā)生倒位的另一條染色體的姐妹染色單體上探針識別的區(qū)段都位于著絲粒兩側(cè)，B符合題意。

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