資源簡介

染色體變異
1、說出染色體數目變異的基本類型。（生命觀念、科學思維）
2、理解并記憶利用染色體數目變異進行育種的方法。（科學思維、社會責任）
3、進行低溫誘導染色體數目變異的實驗。（科學探究）
4、說出染色體結構變異的基本類型。（生命觀念）
1、教學重點：染色體結構的變異和染色體數目的變異及應用。
2、教學難點：染色體數目的變異。
任務一 染色體數目的變異
1、什么是染色體變異？包括哪些類型？
提示：（1）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）變異類型和實例
類型 實例
個別染色體的增加或減少 21三體綜合征
以染色體組形式成倍增減 三倍體無子西瓜
2、什么是染色體組？舉例說明如何判斷一個細胞中有幾個染色體組？
提示：（1）概念：細胞中的一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同。
（2）①細胞內形態(tài)相同的染色體有幾條，則含有幾個染色體
實例：細胞中3個染色體組，
細胞中6個染色體組
②控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次，就含幾個染色體組(每個染色體組內不含等位基因或相同基因)。
實例：AAAaaa為6個染色體組。
③染色體數/形態(tài)數=每種形態(tài)染色體的數目=染色體組數。
實例：果蠅體內該8條染色體/4種形態(tài)=每種形態(tài)染色體2條=2個染色體組。
3、什么是二倍體？
提示：二倍體：由受精卵發(fā)育而來體細胞中含二個染色體組的個體。幾乎全部動物、過半數的高等植物都是二倍體。
4、什么是多倍體？多倍體植株有什么特點？多倍體是怎么產生的？
提示：（1）由受精卵發(fā)育而來體細胞中含三個或以上染色體組的個體。香蕉（3N），普通小麥（6N），無子西瓜（3N）
（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(yǎng)物質的含量都有所增加，但結實率低，生長遲緩。
（3）多倍體可以在自然低溫條件下偶然產生，也可以人工誘導產生多倍體。人工誘導多倍體的方法：用秋水仙素處理或用低溫處理萌發(fā)的種子或幼苗。其原理是：抑制紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞的兩極，從而使染色體數目加倍
5、什么是單倍體？單倍體植株有什么特點？
提示：（1）概念：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。蜜蜂中的雄蜂（由卵細胞發(fā)育而來）
（2）特點：植物弱小，高度不育（一般指二倍體植物）。
思考：單倍體都只有一個染色體組嗎？自然界中的單倍體都不育嗎？
提示：a.單倍體的體細胞中并不一定只有一個染色體組，如四倍體的配子形成的單倍體的體細胞中含有兩個染色體組。
b.單倍體并非都不育：二倍體的配子發(fā)育成的單倍體，表現(xiàn)為高度不育；多倍體的配子如含有偶數個染色體組，則發(fā)育成的單倍體含有同源染色體及等位基因，可育并能產生后代。
任務二 染色體數目變異的應用：育種
（1）多倍體育種
①原理：染色體數目變異。
②多倍體育種的過程
正在萌發(fā)的種子或幼苗 抑制紡錘體形成 染色體不分離 細胞中染色體數目加倍 多倍體植株。
③特點 ：
優(yōu)點：與二倍體相比，多倍體植株常常是莖稈粗壯，葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質等營養(yǎng)物質的含量都有所增加。
缺點：多倍體育種適用于植物，在動物方面難以開展，且多倍體植物往往發(fā)育遲緩，結實率低。
④實例：三倍體無子西瓜的培育過程
Ⅰ、b過程傳粉是為了雜交得到三倍體種子，c過程傳粉是為了提供生長素刺激子房發(fā)育成果實。
Ⅱ、獲取三倍體種子是在第一年四倍體植株上；獲取三倍體無子果實則是在第二年的三倍體植株上。
Ⅲ、無子的原因：三倍體西瓜進行減數分裂時，由于同源染色體聯(lián)會紊亂，不能產生正常配子。
（2）單倍體育種
①原理：染色體數目變異。
②方法：
常與雜交育種結合使用。單倍體育種的目的不是為了獲得單倍體，而是通過培育單倍體的途徑較快的獲得所需純合子。
③特點
優(yōu)點：明顯縮短育種年限，子代均為純合子，加速育種進程。
缺點：技術復雜且需與雜交技術結合使用。
④實例：用高稈抗病(DDTT)和矮稈不抗病(ddtt)小麥品種，培育矮稈抗病小麥的過程。
其中單倍體育種的核心步驟為①花藥離體培養(yǎng)和②秋水仙素處理誘導染色體數目加倍。
任務三 低溫誘導植物細胞染色體數目的變化
1、“低溫誘導植物細胞染色體數目的變化”實驗應注意的問題
(1)選材：應選用能進行分裂的分生組織細胞，否則不會出現(xiàn)染色體加倍的情況。
(2)溫度不是越低越好：溫度過低對根尖細胞造成傷害，應選擇適宜溫度。
(3)并不是所有細胞中染色體均已加倍：只有少部分細胞實現(xiàn)“染色體加倍”，大部分細胞仍為二倍體狀況。
(4)細胞是死的而非活的：顯微鏡下觀察到的細胞是已被解離液殺死的細胞。
(5)著絲粒分裂與紡錘體無關：著絲粒到有絲分裂后期才分裂，與有無紡錘體無關。
任務四 染色體結構的變異
1、染色體結構變異的類型有哪些？
提示：①缺失
②重復
③倒位
④易位
2、染色體結構變異的結果是什么？對生物有什么影響？
提示：（1）染色體上基因的數目或排列順序發(fā)生改變，而導致性狀的變異。
（2）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。
3、染色體缺失、重復與基因突變的區(qū)別
項目 基因突變 染色體缺失、重復
實質 堿基對的替換、增添或缺失 染色體上基因的缺失或重復
對象 堿基對 基因
結果 堿基對的數目或排列順序改變 基因數目或排列順序改變
是否可見 分子水平、光學顯微鏡下觀察不到 光學顯微鏡下可觀察到
4、染色體易位與交叉互換的區(qū)別
項目 染色體易位 交叉互換
圖解
區(qū)別 發(fā)生于非同源染色體之間 發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體之間
屬于染色體結構變異 屬于基因重組
可在顯微鏡下觀察到 在顯微鏡下觀察不到
可發(fā)生于有絲分裂和減數分裂過程中 只發(fā)生于減數第一次分裂的四分體時期
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1、說出染色體數目變異的基本類型。（生命觀念、科學思維）
2、理解并記憶利用染色體數目變異進行育種的方法。（科學思維、社會責任）
3、進行低溫誘導染色體數目變異的實驗。（科學探究）
4、說出染色體結構變異的基本類型。（生命觀念）
1、教學重點：染色體結構的變異和染色體數目的變異及應用。
2、教學難點：染色體數目的變異。
任務一 染色體數目的變異
1、什么是染色體變異？包括哪些類型？
（2）變異類型和實例
類型 實例
2、什么是染色體組？舉例說明如何判斷一個細胞中有幾個染色體組？
3、什么是二倍體？
4、什么是多倍體？多倍體植株有什么特點？多倍體是怎么產生的？
5、什么是單倍體？單倍體植株有什么特點？
思考：單倍體都只有一個染色體組嗎？自然界中的單倍體都不育嗎？
任務二 染色體數目變異的應用：育種
（1）多倍體育種
①原理： 。
②多倍體育種的過程
正在萌發(fā)的種子或幼苗 抑制紡錘體形成 染色體不分離 細胞中染色體數目加倍 多倍體植株。
③特點 ：
優(yōu)點：
。
缺點：
。
④實例：三倍體無子西瓜的培育過程
Ⅰ、b過程 是為了雜交得到三倍體種子，c過程傳粉是為了 。
Ⅱ、獲取三倍體種子是在第一年 植株上；獲取三倍體無子果實則是在第二年的 植株上。
Ⅲ、無子的原因：
（2）單倍體育種
①原理： 。
②方法：
常與雜交育種結合使用。單倍體育種的目的不是為了獲得單倍體，而是通過培育單倍體的途徑較快的獲得所需純合子。
③特點
優(yōu)點： 。
缺點： 。
④實例：用高稈抗病(DDTT)和矮稈不抗病(ddtt)小麥品種，培育矮稈抗病小麥的過程。
其中單倍體育種的核心步驟為① 和② 處理誘導染色體數目加倍。
任務三 低溫誘導植物細胞染色體數目的變化
1、“低溫誘導植物細胞染色體數目的變化”實驗應注意的問題
(1)選材：應選用能進行分裂的分生組織細胞，否則不會出現(xiàn)染色體加倍的情況。
(2)溫度不是越低越好：溫度過低對根尖細胞造成傷害，應選擇適宜溫度。
(3)并不是所有細胞中染色體均已加倍：只有少部分細胞實現(xiàn)“染色體加倍”，大部分細胞仍為二倍體狀況。
(4)細胞是死的而非活的：顯微鏡下觀察到的細胞是已被解離液殺死的細胞。
(5)著絲粒分裂與紡錘體無關：著絲粒到有絲分裂后期才分裂，與有無紡錘體無關。
任務四 染色體結構的變異
1、染色體結構變異的類型有哪些？
2、染色體結構變異的結果是什么？對生物有什么影響？
3、染色體缺失、重復與基因突變的區(qū)別
項目 基因突變 染色體缺失、重復
實質
對象
結果
是否可見
4、染色體易位與交叉互換的區(qū)別
項目 染色體易位 交叉互換
圖解
區(qū)別

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