資源簡介

5.2 染色體變異
【教學目標】
1．說出染色體結構變異的基本類型
2．學習低溫誘導植物染色體數目變化的方法
3．通過對具體實例、概念，認識單倍體、二倍體和多倍體之間的關系
【教學重難點】
1．教學重點：
（1）染色體數目的變異
（2）二倍體、多倍體和單倍體的概念及其聯系
（3）低溫誘導植物染色體數目的變化的實驗
2．教學難點：
（1）染色體數目的變異
（2）二倍體、多倍體和單倍體的概念及其聯系
【教學方法】
講授與學生討論相結合、問題引導法、歸納
【課時安排】
2課時
【教學過程】
（一）染色體數目的變異
個別染色體數目增加或減少
（1）21三體綜合征（即先天性愚型）：患者比正常人多了一條21號染色體
（2）性腺發育不良：患者比正常人少了一條X染色體
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
1．二倍體和多倍體
二倍體：由受精卵發育而成的，體細胞中有兩個染色體組的個體。
例如：果蠅、玉米、洋蔥就是二倍體。
幾乎全部的動物和過半數以上的高等植物，都是二倍體。
多倍體：由受精卵發育而成的，體細胞中含有三個或三個以上的染色體組的個體。
例如：香蕉就是三倍體、馬鈴薯是四倍體
普通小麥是六倍體、八倍體的黑小麥
帕米爾高原的植物65%的種類是多倍體
（1）多倍體植株的特點
四倍體番茄維生素C的含量比二倍體品種幾乎增加一倍
四倍體水稻千粒重比二倍體增加30%~60%
多倍體在植物中廣泛存在，而在動物中則較少見
（1）多倍體植株的特點
①莖桿粗壯；葉片、果實和種子都比較大；糖類、蛋白質等含量增高
②生長慢，發育延遲，結實性差
（2）多倍體育種
①低溫處理；
②秋水仙素處理萌發種子或幼苗。
A．原理是：秋水仙素能夠抑制紡錘體的形成，導致細胞中的染色體不能移向兩極，從而引起細胞內的染色體數目加倍。
B．應用例子：三倍體無子西瓜的培育
具有偶數染色體組的多倍體植物：可以減數分裂形成配子，可育
具有奇數染色體組的多倍體植物：無法減數分裂形成配子，不可育
蜜蜂的性別決定
蜜蜂的性別決定：雄蜂單倍體、雌蜂二倍體
2．單倍體
概念：生物體細胞中含有的染色體數與本物種配子中的一樣。
由配子（精子或卵細胞）直接發育而成的個體。
（1）單倍體植株的特點：植株弱小，且高度不育
（2）單倍體育種的措施和優點
①措施：
②人工獲得單倍體的方法：__花藥離體培養__、__秋水仙素處理___
③優點：明顯縮短育種年限、子代都是純合子
對一個個體稱單倍體還是幾倍體，關鍵看什么？
總結：判斷是幾倍體的依據：
1．由受精卵發育而來，體細胞中含有幾個染色體組就是幾倍體。
2．由配子發育而來的生物個體，不管含有幾個染色體組，都只能稱單倍體。
練習：
判斷下列說法是否正確
（1）個體的體細胞中含幾個染色體組就是幾倍體。（錯）
（2）單倍體的體細胞一定只含一個染色體組。（錯）
（3）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。（對）
（4）六倍體小麥的配子發育成的植株，其體細胞中有三個染色體組，所以是三倍體。（錯）
實驗：低溫誘導植物染色體數目的變化
方法步驟：
1．將洋蔥（或大蔥、大蒜）放在裝滿清水的廣口瓶上，讓洋蔥的底部接觸水面。待洋蔥長出約1cm左右的__不定根__時，將整個裝置放入冰箱的低溫室內（4℃），誘導培養36h。（因為未長出根前施與低溫，不利其生出不定根）
2．剪取誘導處理的根尖約0.5~1cm，放入__卡諾氏液__中浸泡0.5~1h，以__固定細胞的形態__，然后用體積分數為_95﹪的酒精__沖洗2次。（沖洗附著在根尖表面的卡諾氏液）
3．制作裝片，包括：__解離、漂洗、染色和制片__4個步驟。
（1）解離：解離液（15%HCl和95%酒精1：1混合）；
目的是使_組織中的細胞相互分離_；時間3~5min
（2）漂洗：清水洗去解離液，防止解離過度，便于染色
（3）染色：__改良苯酚品紅染液__；使染色體（質）著色
（4）制片：
①鑷子取根
②放在載玻片上，滴一滴清水
③鑷子尖弄碎根尖
④蓋上蓋玻片
⑤再加載玻片
⑥用拇指輕壓載玻片
目的使組織細胞分散開來，有利于觀察
4．先用低倍鏡尋找染色體形態較好的分裂相。
視野中既有正常的二倍體細胞，也有染色體數目發生改變的細胞。確認某個細胞發生染色體數目變化后，再用高倍鏡觀察。
基因突變和染色體變異的區別
對于一個生物體來說，正常情況下，其染色體的結構和數量都是穩定的。但在自然條件或人為因素的影響下，染色體的結構和數量均會發生改變，從而導致生物性狀的改變，這就是屬于染色體變異。
基因突變：染色體上某一個位點上基因的改變，光學顯微鏡下_不可見__。
染色體變異：可用顯微鏡直接觀察到
（二）染色體結構的變異
如果染色體的結構發生改變，會出現什么現象？
貓叫綜合征
癥狀：患兒哭聲輕，音調高，很像貓叫。
兩眼距離較遠，耳位低下，生長發育緩慢，存在著嚴重的智力障礙。
病因：病兒的第5號染色體部分缺失。
自主探究（閱讀課本P90）
*染色體結構變異包括哪些類型？
*每種變異分別導致染色體上的基因發生了什么變化？
1．缺失：染色體中某一片段缺失。
變異例子：人的貓叫綜合征、果蠅缺刻翅的形成。
2．重復：染色體中增加某一片段。
變異例子：果蠅棒狀眼的形成。
3．易位：染色體中的某一片段移接到另一條非同源染色體上
變異例子：夜來香的變異
4．倒位：染色體中某一片段的位置顛倒了180°
像重復、倒位、易位并沒有造成堿基的減少，為什么性狀會改變？
染色體結構的改變，會使排列在染色體上的基因的數目或排列順序發生改變，從而導致性狀的改變。
染色體結構的變異導致生物變異的原因是什么？
染色體結構變異→染色體上的基因的數目和排列順序改變→生物性狀的變異
請討論：染色體結構變異對生物都是有害的嗎？
大多數染色體結構變異對生物有害，有的甚至導致生物體死亡，少數有利。
比如：近日由杭州市中醫院婦科專家對一位來自浙江的婦女檢查發現，
她的第9號染色體臂內倒位是導致她多年習慣性流產的病因。
染色體變異與基因突變相比，哪一種變異對引起的性狀變化較大一些？為什么？
每條染色體上含有許多基因，染色體變異會引起多個基因的變化，所以引起的性狀變化較大一些。
資料：響譽世界的著名“天才”音樂指揮家舟舟
姓名：胡一舟
出生：1978年4月1日
智商：30重度弱智（正常人的最低70）
演出：自1999年1月在保利劇場進行第一場指揮表演以來，至今已演出20場，與國內外十余家交響樂團進行過合作。
先天性愚型（21三體綜合征）
癥狀：智力低下，發育緩慢，表現特殊面容，50%患先天性心臟病，部分患兒夭折。
在人群中的患病率約1%。
病因：常染色體變異，比正常人多了一條21號染色體
Turner綜合征
癥狀：先天性卵巢發育不全，頸蹼，部分患者智力輕度低下。
有的患者伴有心、腎、骨骼等先天畸形。
病因：少了一條X染色體，又稱性腺發育不良，沒有生育能力，外觀表現為女性。
課堂小結：
21世紀教育網 www．21cnjy．com 精品試卷·第 1 頁 （共 9 頁）

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