資源簡介

第二節 染色體變異
【教學目標】
1.染色體結構變異和數目變異
2.染色體變異在育種上的應用
3.低溫誘導植物染色體數目的變化
【教學重點】
1.了解染色體結構變異和數目變異
2.理解染色體變異在育種上的應用
3.學習低溫誘導植物染色體數目變化的方法
【教學難點】
1.了解染色體結構變異和數目變異
【自主預習】
知識點一 基因突變與染色體變異的區別
1．基因突變是染色體的 的改變，這種改變 直接觀察到。
2．染色體變異包括 的變異和 的變異，這些變異在 直接觀察到的。
知識點二 染色體結構的變異
1、實例：貓叫綜合癥是因為人的第 號染色體部分缺失引起的遺傳病。
2、概念：基因突變是染色體上___________基因的改變，這種改變在光學顯微鏡下是無法直接觀察到的。而染色體變異是可以用顯微鏡直接觀察到的，如染色體結構的 、染色體數目的 等。
3．類型
(1)缺失：染色體中_______________缺失引起變異。
(2)重復：染色體中_____________________引起變異。
(3)易位：染色體的某一片段移接到另______________上引起變異。
(4)倒位：染色體中某一片段__________________也可引起變異。
共性：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，而導致性狀的變異。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。
知識點三 染色體數目的變異
1．類型：一類是細胞內__________________的增加或減少，如21三體綜合征；另一類是細胞內染色體數目以__________________的形式成倍地增加或減少。例如雄蜂。
2．染色體組的概念：
細胞中的一組____________染色體，在_________上各不相同，攜帶著控制生物生長和發育的____________。
3．二倍體、多倍體
(1)二倍體：由_______________發育而成，體細胞中含有______________的個體，包
括幾乎全部的________和過半數的____________________。
(2)多倍體
①概念：由__________發育而成，體細胞含_____或_______染色體組的個體。其中，體細胞中含有三個染色體組的叫做___________，含有四個染色體組的叫做______________。
②植株的特點 a．_______；b．____都比較大；c．________等營養物質的含量有所增加。
(3)人工誘導多倍體
①方法：目前最常用且最有效的方法是用_________________處理。
②原理：當秋水仙素作用于正在分裂的細胞時，能夠抑制_______________，導致染色體不能__________________，從而引起細胞內____________加倍。
4．單倍體 (1)概念：由______________發育而來，染色體數和染色體組數是__________的一半，即體細胞中含有____________染色體數目的個體。
(2)特點：與正常植株相比，植株長得______________，且_______________。
(3)實踐應用：利用___________________培育新品種。
①方法：育種工作者常采用______________ 的方法來獲得單倍體。
②優點：植株不僅能夠正常________，而且基因都是 ，后代不會發生性狀分離。
探究點一、染色體數目變異
[合作探究1]
請閱讀下列材料,歸納染色體數目變異的類型。
材料1:如果女性少一條X染色體,患特納氏綜合征,表現為先天性卵巢發育不全并患有先天性心臟病,伴有蹼頸和肘外翻。
材料2:人的21號染色體多了一條,表現為智力低下,身體發育緩慢,50%的患者有先天性心臟病,稱為21三體綜合征。
材料3:如果使蘿卜的染色體增加一倍則主根粗大且產量高;如果使番茄的染色體增加一倍則所含的維生素C大約多了一倍。
材料4:在自然條件下,玉米、水稻等植物偶爾會出現染色體數目減少一半的植株,該類植株長的弱小,而且高度不育。
染色體數目變異的類型:
一類是 　;
另一類是　 。
[自主學習1]
閱讀教材P86染色體數目的變異部分,思考回答下列問題。
下圖為男性體細胞中染色體圖解,看圖并思考下列問題,以小組為單位進行討論。
(1)人的體細胞有多少對染色體 多少對常染色體 　　　　、　　　　 。
(2)1號的兩條染色體是什么關系 1號和2號染色體之間是什么關系 　　　　、　　　　 。
(3)男性的精子中有多少條染色體 這些染色體在形態、大小和功能上有什么特點 這些染色體之間是什么關系 它們是否攜帶著控制生物生長發育的全部遺傳信息 　 　、　 　、 　　、　 。
(4)如果將精子中的染色體看成一組,那么體細胞中有幾組染色體 　　　　　 　　 。
[自主總結1]
(1)染色體組的概念
細胞中的一組　　　　,在形態和功能上　　　　,攜帶著控制生物生長、發育的全部遺傳信息,這樣的一組染色體,叫做一個　　　　。
(2)確認染色體組的條件:
① ；
② ；
③ 。
[自主學習2]
閱讀教材P87有關二倍體、多倍體及單倍體的內容,回答下列問題。
(1)一倍體一定是單倍體嗎 單倍體一定是一倍體嗎 　　　　、　　　　 。
(2)二倍體物種所形成的單倍體生物中,其體細胞中只含有一個染色體組,這種說法對嗎 為什么 　　、　　　 　　　　　　　 。
(3)如果是四倍體、六倍體物種形成的單倍體生物,其體細胞中就含有兩個或三個染色體組,我們可以稱它為二倍體或三倍體,這種說法對嗎 為什么 　　、　　　　　　　　 。
[自主總結2]
(1)二倍體:由　　　　發育而來的個體,體細胞中有　　　　個染色體組的個體叫做二倍體(例如:人、果蠅、玉米等多數高等動植物)。
(2)三倍體:由　　　　發育而來的個體,體細胞中含有　　　　個染色體組的個體叫做三倍體(例如:香蕉等)。
(3)多倍體:由　　　　發育而來的個體,體細胞中含　　　　染色體組的個體叫做多倍體。多倍體在　　　　中很常見,在　　　　中極少見。
(4)體細胞中含有本物種　　　　染色體數目的個體,叫做單倍體。即單倍體可由本物種的　　　　發育而來的個體,例如蜜蜂中的雄蜂。
(5)一個個體是單倍體還是幾倍體,關鍵看它是由受精卵、還是由配子發育而成。
①如果該生物體由受精卵發育而成,生物體細胞內有幾個染色體組就叫幾倍體。
②如果該生物體是由配子直接發育而成,無論細胞內含有幾個染色體組,都叫單倍體。
[合作探究2]
請閱讀下列資料,回答下列問題。
A:四倍體小麥的千粒重量是二倍體小麥的兩倍,蛋白質含量提高5%~15%,但每穗粒數稍有降低,單位面積增產達50%以上。
B:四倍體葡萄的果實比二倍體品種的大得多。
(1)請分析多倍體植物的特點:
(2)人工誘導多倍體形成的常用方法有哪些
(3)秋水仙素處理法的具體做法是什么 原理又是什么
做法:
原理:
(4)為什么要處理萌發的種子或幼苗,處理成熟的植株可以嗎

[自主學習3]
閱讀教材P88,總結單倍體育種的關鍵步驟,寫出單倍體育種的流程圖。
[自主總結3]
(1)多倍體的特點:
①優點:與二倍體相比,多倍體植株常常　　　　,　　　　、　　　　　和種子都比較大,糖類和　　　　等營養物質的含量都有所增加。
②缺點:發育　　　　,結實率低。
(2)人工誘導多倍體的方法:
①低溫處理
②用　　　　處理　　　　的種子或幼苗。
(3)單倍體植株的特點: 　。
(4)獲得單倍體常用的方法: 　。
(5)單倍體育種的優點: 　。
探究點二、染色體結構的變異
[合作探究3]
①根據染色體形態判斷：細胞內形態相同的染色體有幾條，則含有 染色體組。
②根據基因型判斷：在細胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因出現幾次，則有 。
基因型為AAaa、AAaBbb、AaBb、ABcd、Aab的個體分別具有幾個染色體組。
③根據染色體數目和染色體形態判斷
韭菜體細胞32條染色體有8種各不相同的形態，
韭菜是
方法：①多倍體育種是用 ，但最有效最常用的方法是
用 處理 的種子或幼苗。
②單倍體育種是 形成
再用 處理形成 ；
原理均屬于 ；
優缺點：多倍體育種得到的植株
單倍體育種能
【當堂檢測】
1、已知某物種的一條染色體上依次排列著A、B、C、D、E五個基因，即，下面列出的若干種變化中，未發生染色體結構變化的是 （ ）
2、（雙選）某原因造成生物體內某條染色體上多了幾個基因，這種遺傳物質的變化屬于（ ）
A. 基因突變 B. 染色體結構變異 C.基因重組 D. 可遺傳的變異
3、某生物正常體細胞的染色體數目為12條，下圖中，表示含有一個染色體組的細胞是 ( )
4、下列關于基因突變和染色體變異的區別的敘述正確的是（ ）
A. 前者在光鏡下看不見，后者在光鏡下可見 B. 前者是不定向的，后者是定向的
C. 前者是可以遺傳的，后者是不能遺傳的 D. 前者是有利的，后者是有害的
5、貓叫綜合癥是人類第5號染色體部分缺失引起的遺傳病，這種變異是屬于染色體結構變異中（ ）
A. 染色體缺失片段 B. 染色體某一片段位置顛倒1800
C. 染色體某一片段移接到另一條非同源染色體上 D. 染色體增加片段
6、下列含有一個染色體組的細胞是（ ）
A．單倍體小麥的體細胞 B．雄性蜜蜂的體細胞 C．白化玉米幼苗的體細胞 D．人體成熟的紅細胞
能力提升：
1、下列說法中正確的是（ ）
A．體細胞中只有一個染色體組的個體才是單倍體，且單倍體都高度不育
B．體細胞中含有兩個染色體組的個體必定是二倍體
C．六倍體小麥花粉離體培育成的個體是三倍體
D．八倍體小黑麥花粉離體培育成的個體是含四個染色體組的單倍體
2、下圖表示基因為AaBb的水稻單倍體育種過程，下列說法不正確的是（ ）
A．二倍體水稻的純合基因型為AABB
B．單倍體育種比雜交育種時間短
C．AaBb水稻單倍體育種可育出的二倍體水稻有兩種
D．試管苗高度不育
3、單倍體水稻高度不育，這是因為（ ）
A．基因發生了重組 B．染色體結構發生了變異 C．染色體數目不穩定 D．染色體配對紊亂
拓展延伸：
1．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
2．下列關于染色體變異的敘述，正確的是（ ）
A．染色體增加某一片段可提高基因表達水平，是有利變異
B．染色體缺失有利于隱性基因表達，可提高個體的生存能力
C．染色體易位不改變基因數量，對個體性狀不會產生影響
D．通過誘導多倍體的方法可克服遠緣雜交不育，培育出作物新類型
答案
（自主預習）
（探究）[合作探究1]
個別染色體的增加或減少　以染色體組的形式成倍地增加或減少
[自主學習1]
(1)23對　22對　(2)一對同源染色體　非同源染色體　(3)23條　在形態、大小和功能上各不相同　非同源染色體　是　(4)2組
[自主總結1]
(1)非同源染色體　各不相同　染色體組　(2)①一個染色體組中不含同源染色體和成對的基因。
②一個染色體組中所含的染色體形態、大小和功能各不相同。
③一個染色體組中含有控制生物性狀的一整套基因。
[自主學習2]
(1)一倍體一定是單倍體　單倍體不一定是一倍體
(2)對　因為在體細胞進行減數分裂形成配子時,同源染色體分開,導致染色體數目減半。
(3)不對　盡管其體細胞中含有兩個或三個染色體組,但因為是由未受精的配子所形成的個體,因此,只能稱為單倍體。
[自主總結2]
(1)受精卵　兩　(2)受精卵　三　(3)受精卵　三個或三個以上　植物　動物　(4)配子　配子
[合作探究2]
(1)形態上比較大(如莖稈、葉片、果實、種子、花朵等)和營養物質增多(如蛋白質、糖類、脂肪)。
(2)低溫或秋水仙素處理法
(3)用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗。　當秋水仙素作用于正在分裂的細胞時,能夠抑制紡錘體的形成,導致染色體不能移向兩極,從而引起細胞內染色體數目加倍。
(4)不可以,秋水仙素的作用對象是正在進行有絲分裂的細胞,成熟的植株大多數細胞不進行有絲分裂。
[自主學習3]
花藥的離
體培養單倍體二倍體或多倍體
純系(指每對染
色體上成對的
基因都是純合的)雜交育種
[自主總結3]
(1)①莖稈粗壯　葉片　果實　蛋白質　②遲緩
(2)秋水仙素　萌發
(3)植株弱小,高度不育
(4)花藥離體培養
(5)明顯縮短育種年限
[合作探究3]
(1)①缺失　②重復　③倒位　④易位
(2)基因的數目或排列順序　不利
(3)易位是發生在非同源染色體之間;交叉互換是發生在同源染色體的非姐妹染色單體之間。
（當堂檢測）1、D 2、BD 3、C 4、A 5、A 6、B
（能力提升）1、D 2、C 3、D
（擴展延伸）1、C 2、D

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