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第五章 基因突變及其他變異
第2節 染色體變異
（一）教學目標
1、舉例說明染色體結構和數目變異的類型，及其可能導致生物體性狀的改變甚至死亡。
2、然后判斷細胞中染色體的數目，學會判斷二倍體多倍體單倍體的方法，體會人工誘導多倍體在育種上的應用及成就。
3、學習低溫誘導染色體數目變化的實驗，觀察染色體數目的變化。
（二）教學重難點
1、教學重點
（1）染色體變異的類型及應用。。
（2）染色體組、二倍體、多倍體、單倍體的判斷
2、教學難點
（1）染色體組、二倍體、多倍體、單倍體的判斷
（2）染色體變異的類型。
（三）教學過程
創設情境、導入新課
1、野生祖先種馬鈴薯具有多種顏色而且體細胞中含有24條染色體，現在栽培的馬鈴薯幾乎都是淡黃色，而且體細胞中含有48條染色體。野生的香蕉祖先又小又澀，而且有很多籽，體細胞中含有22條染色體，而目前我們食用的香蕉又大又甜而且是無籽的，體細胞中含有33條染色體。
思考：根據以上事例能否發揮想象力做出一些推測。
二、染色體變異
1、概念：生物體的體細胞或生殖細胞內染色體數目或結構的變化。
2、類型：（1）染色體數目的變異（2）染色體結構的變異
3、（1）染色體數目變異——細胞內個別染色體增加或減少
（2）實例：①21三體綜合征（唐氏綜合征）
原因：親代減數分裂時同源染色體未分離，或姐妹染色單體未分離。
②Turner綜合征
癥狀：先天性卵巢發育不全綜合征，頸蹼，肘外翻、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：單一的X染色體來自母親，失去的X染色體由于父親的精母細胞性染色體未分離造成的。
4、染色體數目變異的類型——以染色體組的形式成倍增加或減少
（1）果蠅配子中有幾條染色體？這些染色體形態上有怎樣的區別？
果蠅的配子中有4條染色體，這4條染色體是形態和功能不同的非同源染色體
（2）如果把配子中的染色體看作一組，果蠅體細胞中有幾組染色體？
兩組
（3）染色體組概念：在大多數生物的體細胞中，染色體都是兩兩成對的，也就是說有兩套非同源染色體，其中每套非同源染色體稱為一個染色體組
注意：每個染色體組中包含的非同源染色體形態和功能各不相同
（4）染色體組相關練習
注意：圖形題就看形狀大小相同的染色體(同源染色體)有幾條，就是幾個染色體組。
（5）二倍體：由受精卵發育而來，體細胞中有兩個染色體組的生物。自然界中，幾乎全部動物和過半數的高等植物都是二倍體
（6）多倍體：由受精卵發育而來，體細胞中有三個或三個以上染色體組的生物，統稱為多倍體。（有幾個染色體組就叫幾倍體）
①三倍體：原始生殖細胞中含有三套非同源染色體，減數分裂時出現聯會紊亂，因此不能形成可育的配子。（香蕉、三倍體無子西瓜的果實中沒有種子）
②四倍體：四倍體通過減數分裂形成含有兩個染色體組的配子，能形成可育后代（四倍體的葡萄、番茄）
（7）多倍體植株的特點：
優點： 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有所增加
缺點： 生長發育延遲，結實率低。（番茄：四倍體番茄的維生素C含量比二倍體的幾乎增加了一倍。）
（8）人工誘導多倍體的方法
①低溫處理
②秋水仙素誘發
用秋水仙素來處理萌發的種子或幼苗是目前最常用且最有效的方法。
誘導原理：低溫或秋水仙素處理萌發的種子或幼苗，能夠抑制紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞兩極，從而引起細胞內染色體數目加倍。
結果：染色體加倍的細胞繼續進行有絲分裂，就可能發育成多倍體植株。
應用：含糖量高的甜菜、三倍體無子西瓜等
（9）多倍體育種
（10）單倍體：有些生物的配子(生殖細胞)能發育成新個體，這些生物體細胞中的染色體數目與本物種配子染色體數目相同的個體，叫做單倍體。
（11）單倍體育種
原理：染色體變異
優點：明顯縮短育種年限。
原因：子代全是純合子，不發生性狀分離。
缺點：技術復雜，需與雜交育種配合。
實例：選育矮桿抗銹病的純合植株
3、染色體結構變異
（1）類型：缺失、重復、倒位、異位
（2）缺失：染色體的某一片段缺失引起的變異
實例：貓叫綜合征
病因 ：人的5號染色體某一片段缺失引起
癥狀 ：患兒哭聲輕，音調高，像貓叫，生長發育遲緩、而且存在嚴重的智力障礙。
（3）重復：染色體增加某一片段引起的變異。
（4）倒位：染色體的某一片段位置顛倒引起的變異
（5）易位 ：染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體
注意：染色體易位發生在兩條非同源染色體之間
（6）比較染色體易位與染色體互換
染色體結構上的缺失、重復、易位和倒位；會引起基因數量、排列順序的改變進而導致生物性狀的改變（變異），大多數染色體結構變異對生物體是不利的，甚至導致生物體死亡。
三、實驗：低溫誘導植物染色體數目的變化
1.實驗原理：
低溫抑制紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞兩極，從而引起細胞內染色體加倍
2.試劑及用途
（1）卡諾氏液：殺死細胞并固定細胞形態
（2）甲紫溶液：使染色體著色
3.方法步驟：
洋蔥根尖培養→低溫誘導→固定（卡諾氏液）→制作裝片（解離→漂洗→染色（甲紫溶液）→制片）→觀察

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