資源簡介

5.2染色體變異學案
一學科核心素養
通過分析三倍體無子西瓜的培育過程，了解多倍體育種在農業生產上的應用，認同遺傳學知識在現實生活中的價值。（生命觀念、科學思維、社會責任）
通過觀察比較二倍體、三倍體、四倍體西瓜的核型，闡明染色體組、二倍體、多倍體、染色體數目變異等概念。通過秋水仙素在多倍體育種中的作用推出單倍體育種的過程，并闡明單倍體的概念。（科學思維）
觀察比較果蠅染色體結構變異的圖解說出染色體結構變異的特點，并搜集資料舉例說出染色體變異造成的人類疾病。（科學思維、社會責任）
二學習重難點
1、重點：染色體數目和結構的變異。
2、難點：（1）染色體組的概念。
（2）二倍體、多倍體和單倍體的概念及其聯系。
三課前預習
1．低溫誘導染色體數目加倍
【實驗原理】
①用低溫處理植物組織細胞，抑制_______________，以致影響染色體被拉向兩極，細胞也不能分裂成兩個子細胞，于是植物細胞染色體數目發生變化。
②該原理與秋水仙素處理植物組織使染色體數目加倍的原理_____________（填“相同”或“不同”）。
【實驗試劑】
固定細胞形態：將剪取的根尖放入__________中浸泡0.5-1h，然后用______________________沖洗2次。
【實驗現象】
視野中既有__________________細胞，也有_________________________細胞。
2．染色體變異
①染色體結構的變異：_____。如：貓叫綜合征。
②染色體數目的變異：_____。
③染色體組特點：a、一個染色體組中不含同源染色體
b、一個染色體組中所含的染色體形態、大小和功能各不相同
c、一個染色體組中含有控制生物性狀的一整套基因
④二倍體或多倍體：由_____發育成的個體，體細胞中含幾個染色體組就是幾倍體；
⑤單倍體：由未發生受精作用的_____（精子或卵細胞）發育成的個體（可能有1個或多個染色體組）。
⑥人工誘導多倍體的方法：用_____處理萌發的種子和幼苗。原理：當秋水仙素作用于正在分裂的細胞時，能夠抑制_____形成，導致染色體不分離，從而引起細胞內染色體數目加倍。
⑦多倍體植株特征：_____。
⑧單倍體植株特征：_____。單倍體植株獲得方法：_____。單倍體育種的意義：_____（只需二年）。
3．（1）DNA分子中發生堿基的替換、增添或缺失，而引起的基因堿基序列的改變，叫作 ________。生物體內進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合叫作________。
（2）體細胞或生殖細胞內染色體________或________的變化，稱為染色體變異。
（3）基因通過控制________的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀，基因還能通過控制________的結構直接控制生物體的性狀。
（4）人們將雜種后代中同時出現顯性性狀和隱性性狀的現象，叫作________，基因和染色體的行為存在著明顯的________。
4．（1）染色體變異包括染色體______________________的變異和染色體______________________的變異，前者主要有四種類型，會使排列在染色體上基因的_________或排列順序發生改變。
（2）在“低溫誘導植物染色體數目變化”的實驗中，低溫與______________________誘導多倍體產生的原理相似；所用的卡諾氏液的作用是______________________。
5．（1）.孟德爾對分離現象作出如下假說：
①生物的性狀由遺傳因子決定。 ②___________________________。
③配子中只含有遺傳因子中的一個。 ④受精時雌雄配子的結合是隨機的。
（2）.控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是__________的；在形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。
（3）.在生物的體細胞內，染色體數目往往是比較多的，如果再把_______考慮進去，通過減數分裂產生的配子種類就更多了。
（4）.細胞中的一組________________，在形態和功能上各不相同，但又互相協調，共同控制生物的___________________________，這樣的一組染色體，叫做一個染色體組。
6．完成下面的概念圖
①______________(填“重組基因”或“基因重組”)
②______________(填“貓叫綜合征”或“白化病”)
③______________(填“染色體變異”或“基因重組”)
④______________(填“染色體數目變異”或“基因重組”)
7．染色體結構的變異類型
圖解 變化 名稱 舉例
染色體b片段____ 缺失 貓叫綜合征；果蠅缺刻翅的形成
染色體b片段____ 重復 果蠅棒狀眼的形成
染色體的某一片段(d、g)移接到另一條___________上 易位 果蠅花斑眼的形成
同一條染色體上某一片段(a、b)_____ 倒位 果蠅卷翅的形成
四自我檢測
1．基因型為AaBbDd的二倍體生物，其體內某精原細胞減數分裂時同源染色體變化如圖所示。敘述正確的是(　　)
A．三對等位基因的分離均發生在次級精母細胞中
B．該細胞能產生AbD、ABD、abd、aBd四種精子
C．B(b)與D(d)間發生重組，遵循基因自由組合定律
D．非姐妹染色單體發生交換導致了染色體結構變異
2．某大腸桿菌能在基本培養基上生長，其突變體M和N均不能在基本培養基上生長，但M可在添加了氨基酸甲的基本培養基上生長，N可在添加了氨基酸乙的基本培養基上生長，將M和N在同時添加氨基酸甲和乙的基本培養基中混合培養一段時間后，再將菌體接種在基本培養基平板上，發現長出了大腸桿菌（X）的菌落。據此判斷，下列說法不合理的是（　　）
A．突變體M催化合成氨基酸甲所需酶的活性喪失
B．突變體M和N都是由于基因發生突變而得來的
C．突變體M的RNA與突變體N混合培養能得到X
D．突變體M和N在混合培養期間發生了DNA轉移
3．如圖表示果蠅體細胞內一條染色體發生的變異，①②表示染色體，字母表示相關的基因。下列說法中正確的是（ ）
A．果蠅的缺刻翅是基因中堿基缺失造成的
B．①和②構成一對非同源染色體
C．該變異能導致新基因的形成
D．①和②都能被甲紫溶液染色
4．一粒小麥（染色體組AA，2n=14）與山羊草（染色體組BB，2n=14）雜交，產生的雜種AB經染色體自然加倍，形了具有AABB染色體組的四倍體二粒小麥（4n=28）。后來，二粒小麥又與節節麥（染色體組DD，2n=14）雜交，產生的雜種ABD經染色體加倍，形成了具有AABBDD染色體組的六倍體小麥（6n=42）。這就是現在農業生產中廣泛種植的普通小麥。下列關于普通小麥與二粒小麥的敘述，正確的是（ ）
A．二粒小麥與普通小麥可以雜交獲得可育后代
B．普通小麥性母細胞在減數分裂時，可觀察到21個四分體
C．普通小麥中A、B、D染色體組中的染色體，形態、功能彼此相同
D．在普通小麥形成的過程中發生了基因重組以及染色體數目和結構的變異
5．科研人員常采用突變體與三體雜交的方法確定突變基因在染色體上的位置。已知水稻的正常熟對早熟為顯性，由基因B/b控制。現有早熟突變株水稻，為判斷突變基因在9號或11號染色體上，科研人員以該突變株為父本，分別與9號染色體和11號染色體的三體純合正常熟水稻雜交，選擇F1中的三體與早熟水稻雜交得到F1，結果如下（實驗過程中不考慮突變，各種配子均能存活且受精機會均等；三體在減數分裂時，配對的兩條染色體彼此分離，另一條染色體隨機移向細胞一極；三體和二倍體存活機會相等。）下列敘述正確的是（ ）
親本（♀） 表現型及比例
早熟 正常熟
9號染色體三體 85 88
11號染色體三體 36 172
A．用光學顯微鏡觀察無法鑒定三體水稻
B．突變基因b位于11號染色體上
C．F1水稻中三體所占的比例為1/4
D．F2中正常熟水稻的基因型為BBb或Bbb
6．關于高等植物細胞中染色體組的敘述，錯誤的是（ ）
A．二倍體植物的配子只含有一個染色體組
B．每個染色體組中的染色體均為非同源染色體
C．每個染色體組中都含有常染色體和性染色體
D．每個染色體組中各染色體DNA的堿基序列不同
7．如圖表示無子西瓜的培育過程簡圖，下列相關敘述錯誤的是（　　）
A．過程①通常用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗
B．過程②四倍體植株所結的西瓜種皮細胞內含有4個染色體組
C．過程③完成了正常的受精作用
D．三倍體西瓜無子的原因是減數分裂時細胞中染色體聯會紊亂
8．下列關于生物變異與育種的敘述，正確的是
A．基因重組只是基因間的重新組合，不會導致生物性狀變異
B．基因突變使DNA序列發生的變化，都能引起生物性狀變異
C．弱小且高度不育的單倍體植株，進行加倍處理后可用于育種
D．多倍體植株染色體組數加倍，產生的配子數加倍，有利于育種
9．圖中甲、乙兩個體的一對同源染色體中各有一條發生變異(字母表示基因)。下列敘述正確的是(　　)
A．個體甲的變異對表型無影響
B．個體乙細胞減數分裂形成的四分體異常
C．個體甲自交的后代，性狀分離比為3∶1
D．個體乙染色體沒有基因缺失，表型無異常
10．人類（2n=46）14號與21號染色體二者的長臂在著絲點處融合形成14/21平衡易位染色體，該染色體攜帶者具有正常的表現型，但在產生生殖細胞的過程中，其細胞中形成復雜的聯會復合物（如圖），在進行減數分裂時，若該聯會復合物的染色體遵循正常的染色體行為規律（不考慮交叉互換），下列關于平衡易位染色體攜帶者的敘述，錯誤的是（ ）
A．觀察平衡易位染色體也可選擇有絲分裂中期細胞
B．男性攜帶者的初級精母細胞含有45條染色體
C．女性攜帶者的卵子最多含24種形態不同的染色體
D．女性攜帶者的卵子可能有6種類型（只考慮圖中的3種染色體）
參考答案：
三課前預習
1． 紡錘體的形成 相同 卡諾氏液 體積分數為95%的酒精 正常的二倍體 染色體數目發生改變的
2． 由染色體結構改變引起的 染色體數目發生改變 受精卵 配子 秋水仙素 紡錘體 莖桿粗壯，葉片，果實和種子都比較大，糖類和蛋白質等營養物質，含量都有所偏大 長得弱小 ，而且高度不育 花藥（花粉）離體培養 明顯縮短育種年限
3． 基因突變 基因重組 結構 數目 酶 蛋白質 性狀分離 平行關系
4． 結構 數目 數目 秋水仙素 固定細胞形態
5． 體細胞中遺傳因子是成對存在的 互不干擾 非姐妹染色單體間的交叉互換 非同源染色體 生長、發育、遺傳和變異
6． 基因重組 貓叫綜合征 染色體變異 染色體數目變異
7． 丟失 增加 非同源染色體 位置顛倒
四自我檢測
1．B
2．C
3．D
4．B
5．B
6．C
7．C
8．C
9．B
10．C
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