資源簡介

染色體數目變異
【學習目標】
1．說出染色體數目的變異。
2．能描述染色體組、二倍體、多倍體概念，并準確運用這些術語。
3．通過對單倍體、二倍體和多倍體的分類依據的學習，進行比較、分類思維能力的訓練。
【學習重難點】
二倍體、多倍體和單倍體的概念及其聯系。
【學習過程】
一、自主學習
尋找證據——閱讀
閱讀課本P95-96頁資料，根據閱讀獲得的信息，思考下列問題：
1．在無子西瓜的培育過程中，秋水仙素的作用是什么？
2．在無子西瓜的培育過程中，細胞中染色體的數目發生了怎樣的變化？
3．西瓜性狀的改變與細胞中染色體數目變化有什么關系？
尋找證據——閱讀
閱讀課本P98頁資料，根據閱讀獲得的信息，思考下列問題：
1．特納綜合征患者體細胞中的性染色體組成與正常人有何不同？
2．哪些因素可能誘發特納綜合征？
二、知識鞏固
1．下列關于染色體組的敘述，正確的是(
)
A．體細胞中的一半染色體是一個染色體組
B．配子中的全部染色體是一個染色體組
C．本物種配子中的一半染色體是一個染色體組
D．二倍體生物配子中的全部染色體是一個染色體組
2．下列有關單倍體的敘述，不正確的是(
)
A．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都叫單倍體
B．由花粉直接培育出的個體一定是單倍體
C．含有奇數個染色體組的個體一定是單倍體
D．單倍體植株的細胞中可能含有一個或者幾個染色體組
3．下列有關水稻的敘述，錯誤的是(
)
A．二倍體水稻含有兩個染色體組
B．二倍體水稻經秋水仙素處理，可得到四倍體水稻，稻穗、米粒變大
C．二倍體水稻與四倍體水稻雜交，可得到三倍體水稻，有三個染色體組
D．二倍體水稻的花粉經離體培養，可得到單倍體水稻，稻穗、米粒變小
4．西瓜(2N＝22)是雌雄同株異花植物，下列有關說法正確的是(
)
A．滴加秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗，可使其根細胞染色體數目加倍
B．四倍體母本體細胞染色體數最多可為88條
C．三倍體無子西瓜的無子性狀屬于不可遺傳變異
D．因減數分裂過程同源染色體聯會紊亂，導致三倍體無子西瓜一顆種子都不能產生
5．下列有關多倍體的敘述中，正確的是(
)
A．體細胞中含有三個染色體組的個體就是三倍體
B．人工誘導多倍體的方法有很多，目前最常用、最有效的方法是用低溫處理植物分生組織細胞
C．與二倍體植株相比，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物質的含量都有所增加
D．秋水仙素誘導多倍體形成的原因是促使染色單體分離，從而使染色體數目加倍
答案
1．答案
D
解析
二倍體產生的配子中含有一套非同源染色體，是一個染色體組。
2．答案
C
解析
單倍體指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，如二倍體的配子直接形成的單倍體有一個染色體組；四倍體的配子直接形成的單倍體有兩個染色體組，A、D正確；花粉為雄配子，由雄配子直接培育出的個體一定是單倍體，B正確；由二倍體和四倍體雜交形成的個體含有三個染色體組，稱為三倍體，C錯誤。
3．答案
D
解析
二倍體水稻經花粉離體培養獲得的單倍體只含一個染色體組，高度不育，不能產生種子，因此“稻穗、米粒變小”與此不符。
4．答案
B
解析
滴加秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗，可使其莖、葉細胞染色體數目加倍，但根細胞染色體數目不變，A錯誤；四倍體母本體細胞在有絲分裂后期時，染色體數最多可為88條，B正確；三倍體無子西瓜的無子性狀屬于可遺傳變異，其變異屬于染色體數目變異，C錯誤；三倍體西瓜的植株在進行減數分裂時，細胞中同源染色體為三條，聯會紊亂，因此難以產生正常可育的配子，但也可能產生極少數種子，D錯誤。
5．答案
C
解析
體細胞中含有三個染色體組的個體可能是單倍體，A錯誤；人工誘導多倍體最常用、最有效的方法是用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗，B錯誤；多倍體植株的器官較大，營養成分含量較高，C正確；秋水仙素能抑制紡錘體的形成，使子染色體不能移向細胞兩極，從而使染色體數目加倍，D錯誤。(共22張PPT)
染色體數目變異
市場上經常能見到無子西瓜，由于這些西瓜沒有“籽”，食用方便，受到很多人喜愛。無子西瓜“無子”的原因是它們的細胞中染色體數目發生了變化。無子西瓜細胞中染色體數目到底發生了哪些變化？這些變化與西瓜的“無子”性狀有什么關系？
新課導入
1.在無子西瓜的培育過程中，秋水仙素的作用是什么？
2.在無子西瓜的培育過程中，細胞中染色體的數目發生了怎樣的變化？
3.西瓜性狀的改變與細胞中染色體數目變化有什么關系？
尋找證據
閱
讀
閱讀課本P95-96頁資料，根據閱讀獲得的信息，思考下列問題：
一、染色體數目的整倍變異可改變生物的性狀
1.在無子西瓜的培育過程中，秋水仙素的作用是什么？
2.在無子西瓜的培育過程中，細胞中染色體的數目發生了怎樣的變化？
3.西瓜性狀的改變與細胞中染色體數目變化有什么關系？
用秋水仙素處理普通西瓜萌發的種子或幼苗（2n=22），可以干擾植物分生組織細胞有絲分裂過程中紡錘體的形成。
經過秋水仙素的處理，普通西瓜苗變成了四倍體西瓜苗，細胞中染色體數目加倍。由四倍體西瓜產生的配子（2n）與普通西瓜產生的配子（n）結合，就得到染色體數目為3n的西瓜（3n=33）。
隨著染色體數目的改變，西瓜的性狀會發生相應的改變。
什么是染色體組？
細胞中的一組非同源染色體，在形態大小和功能等方面各不相同，但是攜帶著生物生長發育、遺傳變異的遺傳信息，這樣的一組染色體稱為一個染色體組。
果蠅體細胞內含_____個染色體組，每個染色體組有______條染色體。
2
4
1．二倍體
二倍體：由受精卵發育成的個體，體細胞中含有兩個染色體組的個體叫作二倍體。
幾乎全部動物和過半數的高等植物是二倍體。
2．多倍體
多倍體：由受精卵發育成的個體，體細胞中含有三個或三個以上的染色體組的個體叫作多倍體。
四倍體
三倍體
六倍體
多倍體的成因：
成因1：二倍體生物有絲分裂時，染色體已復制，但因溫度驟降或秋水仙素處理等原因抑制了紡錘體的形成，導致細胞變成四倍體細胞。
成因2：二倍體生物減數分裂發生錯誤，形成的配子是二倍體。……
多倍體植株的特點：
生長期長，器官大，營養物質含量高。
奇數倍體減數分裂時聯會紊亂，高度不育。
染色體數目加倍后的葡萄
多倍體育種——人工誘導多倍體
①方法：用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗。
③過程：
萌發的種子或幼苗
秋水仙素
多倍體植株
②原理：秋水仙素抑制有絲分裂前期紡錘體的形成，使染色體加倍。
3．單倍體
單倍體：有些生物的配子能發育成新個體，這些體細胞中含有本物種配子染色體數目的個體叫做單倍體。
蜂王
雄蜂
工蜂
染色體數目
32條
16條
32條
單倍體特點
特點
弱小
高度不育
染色體數目為體細胞染色體數目的的一半
含偶數個染色體組：可育
含奇數個染色體組：高度不育
單倍體的應用——單倍體育種
方法：低溫、秋水仙素處理單倍體植株的幼苗
植株
花藥離
體培養
單倍體植株
人工誘導染色體加倍
正常植株
原理：染色體變異
AAbb
Ab
AaBb
優點：明顯縮短育種年限
1.特納綜合征患者體細胞中的性染色體組成與正常人有何不同？
2.哪些因素可能誘發特納綜合征？
尋找證據
閱
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閱讀課本P98頁資料，根據閱讀獲得的信息，思考下列問題：
二、染色體數目個別增減可改變生物的性狀
1.特納綜合征患者體細胞中的性染色體組成與正常人有何不同？
2.哪些因素可能誘發特納綜合征？
特納綜合征患者體細胞中的性染色體僅有一條X，比正常人少一條性染色體。
染色體數量異常的原因可能與遺傳因素、環境變化有關，也可能是機體接觸放射性物質，導致親本在減數分裂形成配子的過程中，發生性染色體不分離的現象，這種配子與正常含有X性染色體的配子結合，形成的受精卵發育而成的個體，即造成特納綜合征患者的產生。
個別染色體增減
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。
21-三體綜合征患者的染色體組成
21-三體綜合征患者舟舟
生物細胞中缺少或增加一條或幾條染色體的情況。
染色體可能發生結構上的變化，也可能發生數目上的變化，染色體結構和數量的變異都可能導致生物性狀的改變甚至死亡。
當堂檢測
1．秋水仙素誘導多倍體形成的原因是（
）
A．誘導染色體多次復制
B．抑制細胞有絲分裂時紡錘體的形成
C．促使染色單體分開，形成染色體
D．促進細胞融合
B
2．分析對照圖，從A
B
C
D中確認出表示包含一個染色體組的細胞，是圖中的（　
）
B
A
B
C
D
對照
3．下列有關單倍體的敘述，正確的是（
）
A．體細胞中含有一個染色體組的個體
B．體細胞中含有奇數染色體數目的個體
C．體細胞中含有本物種配子染色體數目的個體
D．體細胞中含有奇數染色體組數目的個體
C
知識梳理
染色體數目變異
染色體數目的整倍變異可改變生物的性狀
染色體數目個別增減可改變生物的性狀
謝
謝染色體數目變異
【教學目標】
1．說出染色體數目的變異。
2．能描述染色體組、二倍體、多倍體概念，并準確運用這些術語。
3．通過對單倍體、二倍體和多倍體的分類依據的學習，對學生進行比較、分類思維能力的訓練。
【教學重難點】
二倍體、多倍體和單倍體的概念及其聯系。
【教學過程】
一、導入新課
市場上經常能見到無子西瓜，由于這些西瓜沒有“籽”，食用方便，受到很多人喜愛。無子西瓜“無子”的原因是它們的細胞中染色體數目發生了變化。無子西瓜細胞中染色體數目到底發生了哪些變化？這些變化與西瓜的“無子”性狀有什么關系？（創設問題情境引起學生思考引入新課。）
二、講授新課
（一）染色體數目的整倍變異可改變生物的性狀
尋找證據——閱讀
閱讀課本P95-96頁資料，根據閱讀獲得的信息，思考下列問題：
1．在無子西瓜的培育過程中，秋水仙素的作用是什么？
2．在無子西瓜的培育過程中，細胞中染色體的數目發生了怎樣的變化？
3．西瓜性狀的改變與細胞中染色體數目變化有什么關系？
每個學生先自己獨立完成，然后以組為單位進行討論，各組代表回答上述問題。教師點評。
問題：什么是染色體組？
教師展示動物精子形成過程圖，組織學生觀察、歸納、總結：
①在減數分裂過程中，染色體復制一次，細胞分裂兩次，結果生殖細胞中的染色體數減少了一半。
②精原細胞和體細胞中的染色體是成對存在的，精子中因同源染色體的分離而使染色體成單存在。
③由于同源染色體的分離，使得生殖細胞中所含染色體成為大小、形狀各不相同的非同源染色體。
師生總結：細胞中的一組非同源染色體，在形態大小和功能等方面各不相同，但是攜帶著生物生長發育、遺傳變異的遺傳信息，這樣的一組染色體稱為一個染色體組。
教師展示果蠅細胞的染色體組成，學生分析。
1．二倍體（由受精卵發育成的個體，體細胞中含有兩個染色體組的個體叫作二倍體。）在自然界中，幾乎全部的動物和過半數的高等植物均是二倍體。
依此類推，體細胞中含三個染色體組的個體該稱為三倍體，如香蕉、無籽西瓜等；體細胞中含四個染色體組的個體被稱為四倍體，如馬鈴薯。
2．多倍體（由受精卵發育成的個體，體細胞中含有三個或三個以上的染色體組的個體叫作多倍體。）（展示香蕉、馬鈴薯、小麥等的圖片）
①多倍體成因
體細胞在有絲分裂的過程中，染色體完成復制，但是細胞受到外界環境條件（如溫度驟變）或生物內部因素的干擾，紡錘體的形成受到破壞，以致染色體不能被拉向兩極，細胞不能分裂成兩個子細胞，于是形成染色體數目加倍的細胞。
②多倍體植株特點
與二倍體植株相比，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物質的含量都有所增加。
③人工誘導多倍體在育種上的應用
用秋水仙素來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。染色體數目加倍的細胞繼續進行有絲分裂，將來就可能發育成多倍體植株。
3．單倍體（有些生物的配子能發育成新個體，這些體細胞中含有本物種配子染色體數目的個體叫做單倍體。）
例如，蜜蜂中的工蜂和蜂王由受精卵發育而成，而雄蜂由未受精卵直接發育而成（展示蜜蜂的蜂王、工蜂和雄蜂的圖片）。因此，雄蜂體細胞中的染色體數是工蜂和蜂王的一半。
一個個體是單倍體還是幾倍體，關鍵看它是由受精卵發育而成的個體，還是由配子發育而成的個體。由受精卵發育而成的個體叫幾倍體，由配子發育而成的個體叫單倍體。
①單倍體植株的特點
單倍體植株長得弱小，而且高度不育。
②單倍體育種
單倍體育種常常采用花藥離體培養的方法來獲得單倍體植株，然后經過人工誘導使染色體數目加倍，重新恢復到正常植株的染色體數目。其優點是用這種方法培育得到的植株，不僅能夠正常生殖，而且是純種，自交產生的后代不會發生性狀分離，能明顯縮短育種年限。
（二）染色體數目個別增減可改變生物的性狀
尋找證據——閱讀
閱讀課本P98頁資料，根據閱讀獲得的信息，思考下列問題：
1．特納綜合征患者體細胞中的性染色體組成與正常人有何不同？
2．哪些因素可能誘發特納綜合征？
每個學生先自己獨立完成，然后以組為單位進行討論，各組代表回答上述問題。教師點評。
個別染色體增減（生物細胞中缺少或增加一條或幾條染色體的情況。）
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。
例如，人類有一種叫“21三體綜合征”的遺傳病，患者比正常人多一條染色體——21號染色體是三條，其征狀表現為智力低下，身體發育緩慢等（展示患者癥狀以及染色體組成）。
總結：染色體可能發生結構上的變化，也可能發生數目上的變化，染色體結構和數量的變異都可能導致生物性狀的改變甚至死亡。
當堂檢測
1．秋水仙素誘導多倍體形成的原因是（
B
）
A．誘導染色體多次復制
B．抑制細胞有絲分裂時紡錘體的形成
C．促使染色單體分開，形成染色體
D．促進細胞融合
2．分析對照圖，從A
B
C
D中確認出表示包含一個染色體組的細胞，是圖中的（
B
）
3．下列有關單倍體的敘述，正確的是（
C
）
A．體細胞中含有一個染色體組的個體
B．體細胞中含有奇數染色體數目的個體
C．體細胞中含有本物種配子染色體數目的個體
D．體細胞中含有奇數染色體組數目的個體
【板書設計】

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