資源簡介

5.2 染色體變異學案
【預習新知】
染色體數目的變異
1．變異類型和實例
類型 實例
個別染色體的增加或減小 21三體綜合征
以一套完整的非同源染色體為基數成倍地增加或成套地減少 三倍體無子西瓜
2.染色體組的組成
細胞中的一套非同源染色體。
3．二倍體
4．多倍體

(2)特點：莖稈粗壯，葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質等營養物質的含量都有所增加。
(3)人工誘導多倍體(多倍體育種)
方法 用秋水仙素處理或用低溫處理
處理對象 萌發的種子或幼苗
原理 能夠抑制紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞的兩極，從而引起細胞內染色體數目加倍
5.單倍體
(1)概念：體細胞中染色體數目與本物種配子染色體數目相同的個體。

(3)應用：單倍體育種。
②優點：明顯縮短育種年限。
染色體結構的變異
1、染色體結構變異的原因： 染色體的斷裂以及斷裂后片段不正常的重新連接
2、染色體結構變異的類型：
（1）染色體某一片段缺失引起的變異
（2）染色體中 增加某一片段 引起的變異
（3）染色體 某一片段移接到另一條非同源染色體上 引起變異
（4）染色體的 某一片段位置顛倒 引起的變異

3、染色體結構變異的結果： 染色體結構的改變，回事排列在染色體上的基因數目或排列順序發生改變，導致性狀的變異
4、染色體結構變異對生物性狀的影響：大多數染色體結構變異對生物體是 不利 的，有的甚至會導致生物體死亡
【鞏固訓練】
1.胎兒絨毛是胚胎植入子宮后，由滋養層細胞在胚胎表層形成的。胎兒絨毛檢查是孕早期產前診斷的重要手段，可以判斷胎兒是否存在染色體異常，對優生優育有重要的指導作用。下表是對536例停止發育的胚胎進行絨毛染色體檢查的結果。
染色體數目異常（例） 染色體結構異常（例） 染色體核型正常（例）
三倍體 三體 單體（45，X） 缺失 其他 236
35 223 30 8 4
下列敘述錯誤的是( )
A.三倍體的產生可能是由多精入卵導致的
B.三體或單體的形成可能是親本減數分裂異常引起的
C.染色體結構異?？赡馨l生在早期胚胎細胞有絲分裂過程中
D.236例胚胎未檢出染色體異常的原因可能是絨毛細胞已發生分化
2.下列是用光學顯微鏡觀察到的幾種染色體聯會時的模式圖，關于這些圖像的敘述，正確的是( )
A.圖1中含有2條染色體，4個完全相同的DNA分子，8條脫氧核苷酸單鏈
B.圖2中的四分體形態是由于發生了染色體片段的缺失
C.圖3中的四分體形態是由于發生了染色體片段的倒位
D.圖4中“十”字形圖像是由于染色體發生了交叉互換或者染色體片段易位
3.下列對染色體組的敘述，正確的是( )
A. 染色體組在減數分裂過程中消失 B. 生殖細胞中只有一個染色體組
C. 染色體組內不存在同源染色體 D. 單倍體生物均只含一個染色體組
4.關于“低溫誘導染色體數最加倍”實驗的敘述，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.用顯微鏡觀察會發現大部分細胞中的染色體已加倍
D.實驗過程中卡諾氏液固定后需用體積分數95%的乙醇沖洗
5.基因突變和染色體結構變異的相同點是( )
A.二者都改變了基因結構
B.二者都改變了基因數量
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
6.關于“低溫誘導植物染色體數目的變化”的實驗，下列說法正確的是( )
A.低溫誘導染色體數目加倍實驗的原理是分裂間期低溫能抑制紡錘體的形成
B.卡諾氏液固定后，需要用蒸餾水沖洗2次，洗去多余的卡諾氏液
C.視野中正常的二倍體細胞的數量少于染色體數目發生改變的細胞
D.制作裝片的過程和“觀察植物根尖細胞有絲分裂”實驗中的相同
7.經過十年不懈努力，我國科學家首次從野生玉米中成功克隆出高蛋白基因THP9，并通過轉基因技術將野生玉米高蛋白基因THP9-T導入我國推廣面積最大的玉米生產栽培品種“鄭單958”中。已知THP9基因編碼天冬酰胺合成酶4。下列相關說法錯誤的是( )
A.野生玉米馴化過程中丟失了高蛋白基因可能是染色體變異造成的，它與“鄭單958”可能存在生殖隔離
B.若將THP9基因導入“鄭單958”需要運載體，該運載體在蛋白酶的作用下會失活
C.若轉基因玉米體內含兩個THP9基因，則其自交后代的性狀分離比可能為3：1、15：1或全部表現為高蛋白子代
D.THP9基因通過控制酶的合成控制代謝，進而控制玉米的高蛋白性狀，玉米細胞內的天冬酰胺含量可能與高蛋白性狀直接相關
8.關于變異的敘述，正確的是( )
A.若基因突變使mRNA序列延長，則其編碼的多肽鏈一定會延長
B.利用花藥離體培養技術培育出的單倍體玉米可提高玉米產量
C.栽培香蕉與其祖先的染色體數目不同，二者的性狀差異僅與染色體變異有關
D.血紅蛋白基因中胞嘧啶脫氨基轉化為尿嘧啶屬于基因突變
9.用同種花粉與異種花粉進行混合授粉，可幫助異種花粉突破柱頭處的生殖障礙，促進不同種植物之間的遠緣雜交，這就是著名的“花粉蒙導效應”。陸地棉是由非洲二倍體棉和美洲二倍體棉雜交、多倍化、馴化而來的異源四倍體。相關敘述錯誤的是( )
A.花粉管頂端的屏障使異種花粉不能萌發是生殖隔離的一種表現
B.“花粉蒙導效應”有利于兩種棉的種間雜交形成異源二倍體
C.自然條件下低溫可通過抑制紡錘體的形成，誘導異源二倍體加倍成四倍體
D.馴化過程主要是通過改變細胞中的染色組數從而提高生物的適應能力
10.下列有關生物變異的敘述中，正確的是( )
A.基因重組導致雜合子Aa自交后代出現性狀分離
B.三倍體西瓜、四倍體西瓜的培育原理是染色體變異，它們均可以產生后代
C.基因重組和染色體結構變異都可能引起DNA堿基序列的改變
D.花藥離體培養過程中，基因重組、基因突變和染色體變異均有可能發生
參考答案
1.答案：D
解析：A正確。三倍體的產生可能是由2個精與1個卵細胞結合發育成的，即多精入卵導致的；B正確。三體是某一親本減數分裂同源染色體未分開形成含有同源染色體的生殖細胞與1個正常生殖細胞結合發育成的，單體是某一親本減數分裂同源染色體未分開或姐妹染色單體分開移向一極后形成的不含某條染色體的生殖細胞與1個正常生殖細胞結合發育成的異常； C正確。染色體結構異?？赡馨l生在早期胚胎細胞有絲分裂過程中。
D錯誤，題干明確告知所檢測的536例均為停止發育的胚胎，但其中236例未檢出染色體異常，可能是絨毛細胞分化后，某些細胞染色體正常，某些異常，但取樣時恰好取到了正常細胞。
2.答案：C
解析：圖1表示1對同源染色體,4個不一定完全相同的DNA分子,8條脫氧核苷酸單鏈,A項錯誤;圖2中的四分體形態發生了染色體片段的缺失或重復,B項錯誤;圖3中的四分體形態發生了染色體片段的倒位,C項正確;圖4中“十”字形圖像是非同源染色體片段易位形成的,D項錯誤。
3.答案：C
解析：A、染色體組在減數分裂過程中不會消失，A錯誤；
B、多倍體如四倍體的生殖細胞中含有2個染色體組，B錯誤；
C、同一個染色體組內沒有同源染色體，C正確；
D、單倍體生物的體細胞中含有一個或幾個染色體組，D錯誤。
故選C。
4.答案：C
解析：大部分細胞處于分裂前的間期，用顯微鏡觀察會發現大部分細胞中的染色體并未加倍，C錯誤。
5.答案：D
解析：A、染色體結構變異不會改變基因結構，A錯誤;B、基因突變不會改變基因數量，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構變異都改變了DNA分子中堿基排列順序，D正確。
6.答案：D
解析：A、低溫誘導染色體數目加倍實驗的原理低溫抑制有絲分裂前期紡錘體的形成，從而使染色體數目加倍，A錯誤;B、低溫誘導染色體數目變化實驗中，洋蔥根尖用卡諾氏固定液中固定30分鐘后，需用體積分數為95%的酒精溶液進行沖洗，B錯誤;C、抑制有絲分裂前期紡錘體的形成，從而使染色體數目加倍，而大多數細胞處于分裂間期，故視野中正常的二倍體細胞的數量多于染色體數目發生改變的細胞，C錯誤;D、“低溫誘導植物染色體數目的變化”的實驗和“觀察植物根尖細胞有絲分裂”實驗中的制作裝片的過程相同，即解離→漂洗→染色→制片，D正確。
7.答案：B
解析：A、分析題意可知，將高蛋白基因THP9存在于野生玉米中，而在馴化過程中該基因丟失，屬于染色體結構變異中的缺失，野生型玉米與“鄭單958”之間基因存在差異，可能存在生殖隔離，A正確； B、若將THP9基因導入“鄭單958”需要運載體，運載體的本質是質粒、動植物病毒或噬菌體，不會被蛋白酶分解失活，B錯誤； C、若轉基因玉米體內含兩個THP9基因，其導入的位置可能是位于同一條染色體上、位于一對同源染色體上，或位于兩對染色體上，則其自交后代的性狀分離比可能為3:1、15:1或全部表現為高蛋白子代，C正確； D、分析題意可知，THP9基因編碼天冬酰胺合成酶4，而THP9基因是高蛋白基因，說明THP9基因通過控制酶的合成控制代謝，進而控制玉米的高蛋白性狀；氨基酸是蛋白質的基本單位，玉米細胞內的天冬酰胺含量可能與高蛋白性狀直接相關，D正確。
故選：B。
8.答案：D
解析：基因突變使mRNA序列延長，其編碼的多肽鏈不一定會延長，如終止密碼子提前出現，A錯誤；利用花藥離體培養技術培育出的單倍體玉米高度不育，不能提高玉米產量，B錯誤；栽培香蕉與其祖先的染色體數目不同，二者的性狀差異與染色體變異有關，也與基因突變有關，C錯誤；血紅蛋白基因中胞嘧啶脫氨基轉化為尿嘧啶，導致基因結構發生改變，屬于基因突變，D正確。
9.答案：D
解析：A、用同種花粉與異種花粉進行混合授粉，可幫助異種花粉突破柱頭處的生殖障礙，說明柱頭處的生殖障礙是使異種花粉不能萌發是生殖隔離的一種表現，A正確;B、“花粉蒙導效應”實現了不同種植物之間的遠緣雜交，有利于兩種棉的種間雜交形成異源二倍體，B正確;C、自然條件下低溫可通過抑制紡錘體的形成，導致染色體加倍，可誘導異源二倍體加倍成四倍體，C正確;D、馴化過程主要是通過改變細胞中的染色組數從而獲得新品種，但是生物的適應能力不一定提高，D錯誤。
10.答案：C
解析:A、雜合子Aa只有一對等位基因，基因重組至少要有兩對等位基因，Aa自交后代出現性狀分離，但不會有基因重組，A錯誤;B、三倍體西瓜、四倍體西瓜的培育原理是染色體畸變，它們與二倍體西瓜不屬同一物種，因為存在生殖隔離，B錯誤;C、減數第一次分裂前期同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換，可以實現基因重組，引起DNA堿基序列的改變;染色體結構變異中的易位、顛倒等類型也可引起DNA堿基序列的改變，C正確;D、花藥離體培養過程中,細胞的增殖方式是有絲分裂，基因突變和染色體畸變均有可能發生，基因重組發生在有性生殖過程中，D錯誤。

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