資源簡介

5.2 染色體變異學(xué)案
班級_________姓名_________
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.說出染色體變異包括染色體數(shù)目的變異和染色體結(jié)構(gòu)的變異。
2.闡明二倍體、多倍體和單倍體的概念及其聯(lián)系。
3.進(jìn)行低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)。
【基礎(chǔ)學(xué)習(xí)】
染色體變異概念：
生物體的 或 內(nèi)染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化。（光學(xué)顯微鏡下可觀察）
類型：染色體 的變異；染色體 的變異。
一、染色體數(shù)目的變異
1.細(xì)胞內(nèi) 染色體數(shù)目的增加或減少；以一套完整的 為基數(shù)成倍的增加或成套的減少
唐氏綜合征即21三體綜合征
( 21號染色體多了一條)
Turner綜合征 性腺發(fā)育不良
( 少了一條X染色體)
2.染色體組:細(xì)胞中的一組非同源染色體在 和 上各不相同，攜帶著控制生物生長發(fā)育的全部 。
特點(diǎn)：
本質(zhì)上：不存在 染色體，不含有 基因
形態(tài)上：各不相同
功能上：含有該物種的 遺傳信息
判斷方法：
①根據(jù)染色體的形態(tài)判斷：細(xì)胞內(nèi)同一形態(tài)的染色體有幾條，則含有幾個(gè)染色體組
圖示 染色體組數(shù) 每1個(gè)染色體組的染色體條數(shù) 1個(gè)染色體組的圖示
圖示 染色體組數(shù) 每1個(gè)染色體組的染色體條數(shù) 1個(gè)染色體組的圖示
②根據(jù)基因型判斷：相同基因或等位基因出現(xiàn)幾次，則有幾個(gè)染色體組
AaBB 個(gè)染色體組 AAa 個(gè)染色體組 AaaaBBbb 個(gè)染色體組
3.二倍體：
由 發(fā)育而成的，體細(xì)胞中含有 個(gè)染色體組的個(gè)體。
在自然界中，幾乎全部動物和過半數(shù)的高等植物都是二倍體。
例如：果蠅、玉米、洋蔥就是二倍體.
4.三倍體：
含 個(gè)染色體組的配子與含有 個(gè)染色體組的正常配子結(jié)合發(fā)育成的個(gè)體。
三倍體的體細(xì)胞中含有 個(gè)染色體組。
5.四倍體：
由2個(gè)含有兩個(gè)染色體組的配子結(jié)合發(fā)育成的個(gè)體。四倍體的體細(xì)胞中含有 個(gè)染色體組。
類型1：兩個(gè)含有兩個(gè)染色體組的配子結(jié)合。
類型2：二倍體在胚或幼苗時(shí)期受某種因素影響，體細(xì)胞在進(jìn)行有絲分裂時(shí)，染色體只復(fù)制未分離。
6.多倍體：
一般情況下，由受精卵發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有3個(gè)或3個(gè)以上 的個(gè)體。
特點(diǎn)：
莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較 ，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所 。
也存在結(jié)實(shí)率低，晚熟等缺點(diǎn)。
人工誘導(dǎo)(多倍體育種)：
①方法：用低溫處理或用 誘發(fā)。
②處理對象：萌發(fā)的 (適用于植物，動物方面難以開展)。
③原理：能夠抑制 （有絲分裂 期）的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞的兩極，從而使染色體數(shù)目加倍。
7.單倍體：
體細(xì)胞中的染色體數(shù)目與本物種 染色體數(shù)目相同的個(gè)體。
特點(diǎn)：植株弱小，且 。
應(yīng)用：單倍體育種
單倍體育種優(yōu)點(diǎn)： 、子代都是純合子。
項(xiàng)目 二倍體 多倍體 單倍體
概念 體細(xì)胞中含有2個(gè)染色體組的個(gè)體 體細(xì)胞中含有3個(gè)或3個(gè)以上染色體組的個(gè)體 體細(xì)胞的染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目相同的個(gè)體
發(fā)育起點(diǎn) 受精卵 受精卵 未受精的配子
染色體組的數(shù)目 2個(gè) 3個(gè)或3個(gè)以上 不確定
性狀表現(xiàn) 正常 莖稈粗壯，葉片、果實(shí)、種子較大，營養(yǎng)豐富 植株弱小，高度不育
單倍體育種和多倍體育種的比較
多倍體育種 單倍體育種
原理 染色體變異 染色體變異
方法 秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 花藥離體培養(yǎng)后，誘導(dǎo)染色體加倍
優(yōu)點(diǎn) 操作簡單 明顯縮短育種年限
缺點(diǎn) 適用于植物，在動物方面難以操作 技術(shù)復(fù)雜一些，需與多種育種方式配合
二、低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化
試劑 作用
卡諾氏液 固定細(xì)胞的形態(tài)
體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液 洗去卡諾氏液
質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸 與95%酒精等體積混合成解離液。解離根尖細(xì)胞，使細(xì)胞相互分離開來
清水 洗去解離液
質(zhì)量濃度為0.01g/mL的甲紫 使染色體著色
注意：
1.觀察的細(xì)胞已經(jīng)被卡諾氏液等殺死，最終在顯微鏡下看到的是死細(xì)胞。
2.視野中既有正常的二倍體細(xì)胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞。
誘導(dǎo)率不是百分之百。
三、染色體結(jié)構(gòu)的變異
1、缺失：染色體的某一片段缺失引起變異。
結(jié)果：基因數(shù)量
2、重復(fù)：染色體中增加某一片段引起變異。
結(jié)果：基因數(shù)量
3、易位：染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起變異。
結(jié)果：基因的 發(fā)生改變。
比較項(xiàng)目 染色體易位 互換
圖解
區(qū) 別 位置 發(fā)生于非同源染色體之間 發(fā)生于同源染色體中的非姐妹染色單體之間
原理 染色體結(jié)構(gòu)變異 基因重組
時(shí)間 任何時(shí)間 減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期
觀察 可在顯微鏡下觀察到 在顯微鏡下觀察不到
倒位：染色體的某一片段顛倒也可引起變異。
結(jié)果：基因的 發(fā)生改變。
類別 基因突變 基因重組 染色體變異
適用 范圍 所有生物（包括病毒） 生物 生物
類型 誘發(fā)突變、自發(fā)突變 互換型、自由組合型（基因工程、轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)） 染色體 變異、 染色體 變異
發(fā)生 時(shí)期 主要發(fā)生在有絲分裂 期減數(shù)第一次分裂前的 期 減數(shù)第一次分裂前期、減數(shù)第一次分裂后期 減數(shù)分裂 、有絲分裂
結(jié)果 產(chǎn)生了新 產(chǎn)生了新 基因的 發(fā)生改變
光學(xué)顯微鏡觀察 不能觀察到 不能觀察到 能觀察到
意義 新基因產(chǎn)生的途徑； 生物變異的 ；為生物進(jìn)化提供了豐富的原材料 生物變異的來源之一， 對生物進(jìn)化具有重要 的意義 生物變異的來源之一，對生物進(jìn)化具有重要的意義
共同點(diǎn) 都是 的變異
【鞏固練習(xí)】
1.韭菜的體細(xì)胞中含有32條染色體，這32條染色體有8種形態(tài)結(jié)構(gòu)，韭菜有（ ）個(gè)染色體組
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
2.下列關(guān)于染色體組的正確敘述是 （ ）
A.染色體組內(nèi)不存在同源染色體
B.染色體組只存在于生殖細(xì)胞中
C.染色體組只存在于體細(xì)胞中
D.染色體組在減數(shù)分裂過程中消失
3.基因重組,基因突變和染色體變異的共同點(diǎn)( )
A.都能產(chǎn)生可遺傳的的變異
B.都能產(chǎn)生新的基因
C.產(chǎn)生的變異均對生物不利
D.產(chǎn)生的變異均對生物有利
4.下列有關(guān)單倍體的敘述，正確的是( )
Ａ.體細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組的個(gè)體；
Ｂ.體細(xì)胞中含有奇數(shù)染色體數(shù)目的個(gè)體；
Ｃ.體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體；
Ｄ.體細(xì)胞中含有奇數(shù)染色體組數(shù)目的個(gè)體。

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