2019高中生物第5章第2节染色体变异教案新人教版必修.pdf
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1、染色体变异染色体变异 一、基因突变与染色体变异的区别 二、染色体结构的变异 1将图示序号填入下表相应位置 类型结构变化图示 倒位染色体中某一片段位置颠倒 易位染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上 缺失染色体中某一片段缺失 重复染色体中增加某一片段 2.结果 (1)染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变。 (2)大多数对生物体是不利的,有时甚至会导致生物体死亡。 三、染色体数目的变异 1类型 (1)细胞内个别染色体的增加或减少。实例:21 三体综合征。 (2)细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍增加或减少。实例:雄蜂。 2染色体组 (1)概念:细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不相
2、同,但又互相协调,共 同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组染色体。 (2)写出图中的染色体组:X、或 Y、。 3二倍体、多倍体 (1)概念辨析 项目起点体细胞染色体组数实例 二倍体受精卵2 个几乎全部动物和过半数的高等植物 多倍体受精卵三个或三个以上三倍体香蕉和四倍体马铃薯 (2)植株特点:与二倍体植株相比,多倍体植株常常是茎秆粗壮,叶片、果实和种子都 比较大;糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。 (3)人工诱导多倍体 方法 秋水仙素 处理 萌发的种子或幼苗 形成 多倍体植株 原理:秋水仙素能够抑制纺锤体形成,导致染色体不分离,引起细胞内染色体加倍。 4单倍体 (1)概念:体细胞中含有
3、本物种配子染色体数目的个体。 (2)特点(以植物为例):与正常植株相比,植株长得弱小且高度不育。 (3)实践应用:利用单倍体植株培育新品种。 方法 花药 离体 培养 单倍体幼苗 人工诱导 用秋水仙素处理染色体数目加倍,正常纯合子 优点:能明显缩短育种年限。 四、低温诱导植物染色体数目的变化 根尖的培 养及诱导 (1)培养方法:将洋葱(或大葱、蒜)放在装满 清水的广口瓶上,让洋葱的底部接触水面 (2)诱导时机:待洋葱长出1 cm左右的不 定根时 (3)诱导措施:将整个装置放入冰箱的低温 室内(4 ),诱导培养36 h ) 取材及 固定 (1)取材:剪取诱导处理的根尖约0.51 cm (2)固定:
4、放入卡诺氏液中浸泡0.51 h,以 固定细胞的形态 (3)冲洗:用体积分数为95%的酒精冲洗2次) 制作装片 (1)解离 (2)漂洗 (3)染色:使用改良苯酚品红染液 (4)制片 ) 观察并得出结论 一、染色体结构变异 1仔细观察教材 P86 图 56 左图,结合如图,探究下列问题: (1)图示过程发生在哪类染色体之间?属于哪类变异? 提示:发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间;属于基因重组。 (2)发生易位的两条染色体是同源染色体吗? 提示:不是同源染色体,而是非同源染色体。 2结合基因突变,思考染色体结构变异与基因突变有哪些区别?(填表) 项目染色体结构变异基因突变 本质_的缺失、重复、易
5、位或倒位_的替换、增添和缺失 基因数目 变化 1 个 变异水平 光镜检测 不可见 提示:染色体片段 碱基对 1 个或多个 细胞 分子 可见 二、染色体数目变异 1分析下列图示: 根据图示判断甲、乙生物细胞中染色体组数并说明判断依据。 (1)甲生物细胞内有几个染色体组? 提示:4 个。细胞内同一种形态的染色体有 4 条。 (2)乙生物细胞内有几个染色体组? 提示:4 个。在乙生物体的基因型中,控制同一性状的基因出现 4 次。 (3)丙生物的体细胞含32条染色体, 有8种形态, 丙生物的体细胞中含有几个染色体组? 写出计算的公式。 提示:4 个。计算公式为:染色体组的数目染色体数/染色体形态数。
6、2根据单倍体、二倍体和多倍体的概念判断下列说法是否正确,并说明理由。 (1)二倍体物种所形成的单倍体中,其体细胞中只含有一个染色体组。 提示 : 正确。 二倍体的体细胞中含有两个染色体组, 在体细胞进行减数分裂形成配子时, 同源染色体分开,导致染色体数目减半。 (2)由四倍体、六倍体生物形成的单倍体,其体细胞中就含有两个或三个染色体组,可 称为二倍体或三倍体。 提示 : 错误。尽管其体细胞中含有两个或三个染色体组,但由于是正常的体细胞产生的 配子形成的个体,只能称为单倍体。 3判断正误 (1)根据某生物的体细胞基因型为 AAaaBBbb,可判断该生物为二倍体生物。() (2)体细胞中含有一个染
7、色体组的生物是单倍体,含有两个染色体组的生物是二倍体。 () (3)用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍就是多倍体育种。() 三、低温诱导植物染色体数目变化 1仔细阅读教材 P88 实验内容,分析探讨下列问题: (1)实验中必须在洋葱培养出 1 cm 左右不定根之后才能低温处理的原因是什么? 提示:若生根前就进行低温处理,低温会抑制细胞代谢,进而抑制根尖分生区的形成, 不会发生根尖分生区的有丝分裂受低温影响的过程。 (2)诱导多倍体产生的措施有哪些? 提示:低温或秋水仙素处理。 (3)低温诱导和秋水仙素处理诱导多倍体相比较有什么相似之处? 提示:二者都是作用于有丝分裂前期,抑制纺锤体的形成。 (
8、4)与秋水仙素相比,低温诱导多倍体的形成有哪些优点? 提示:低温条件容易创造和控制,成本低、对人体无害、易于操作。 2连线 1判断染色体组和一个染色体组含有几条染色体的方法 (1)根据染色体形态判断 细胞中同一形态的染色体有几条,该细胞内就含有几个染色体组。 细胞中染色体共有几种形态,该细胞的一个染色体组中就含有几条染色体。 (2)根据基因型判断 在细胞或生物体基因型中, 控制同一性状的基因(相同基因或等位基因)共有几个, 该 细胞或生物体就含有几个染色体组。 在细胞或生物体的基因型中, 控制不同性状的基因有几个, 该细胞或生物体的一个染 色体组中就含有几条染色体。 (3)根据细胞中染色体数及
9、染色体形态数计算 染色体组数染色体数目/染色体形态数。 2单倍体、二倍体、多倍体的比较 3.对单倍体高度不育的理解 (1)体细胞中染色体组为奇数的单倍体高度不育,原因是同源染色体联会紊乱,不能进 行正常的减数分裂,不能产生配子,所以不能进行有性生殖,即高度不育。 (2)体细胞中染色体组为偶数的单倍体能进行正常的减数分裂,是可育的。 4三倍体无子西瓜的培育流程分析 无子西瓜的培育过程 上图中相关问题的分析: (1)关于两次传粉:过程传粉是为了杂交得到三倍体种子,过程传粉是为了提供生 长素刺激子房发育成果实。 (2)用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗成为四倍体,是因为幼苗具有分生能力。 (3)过程秋水仙
10、素处理后,新产生的茎、叶、花的染色体数目加倍,而未处理的根细 胞中仍为两个染色体组。 (4)四倍体植株上结的西瓜 f,种皮和瓜瓤为四个染色体组,而种子 e 的胚为三个染色 体组。 (5)三倍体西瓜 c 进行减数分裂时,由于联会紊乱,不能产生正常配子。 (6)获取三倍体种子 e 是在第一年四倍体植株 a 上;获取三倍体无子果实 g 则是在第二 年的三倍体植株 c 上。 A图甲所示的变异属于基因重组 B观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞 C如不考虑其他染色体,理论上该男子产生的精子类型有 8 种 D该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代 研析 本题借助文字和图示信息, 考查生物变异及减
11、数分裂的相关知识。 具体解题过 程如下: 审提取信息 信息 a:一条 14 号染色体和一条 21 号染色体相互连接形成一条异常染色体,属于染色 体结构变异。 信息 b:减数分裂时异常染色体发生联会的三条染色体中,任意配对的两条染色体分离 时,另一条染色体随机移向任一极。 析解读信息 :染色体变异在显微镜下可以观察到,宜选择细胞分裂中期观察。 :减数分裂时,图乙中染色体变化情况如图所示: 图中含 1、3 号染色体的精子是正常的。 判研判选项 A 项:根据信息 a 可知,A 项错误。 B 项:由分析可知,B 项错误。 C 项:根据分析中图示可知,精子类型理论上应有 6 种,C 项错误。 D 项:由
12、分析可知,该男子可产生含 1、3 号染色体的正常精子,因此可能生育正常 的子代,D 项正确。 答案 D 例 2 如图分别表示四个生物的体细胞,有关描述中正确的是( ) A图中是单倍体的细胞有三个 B图中的丁一定是单倍体的体细胞 C每个染色体组中含有三条染色体的是甲、乙、丁 D与乙相对应的基因型可以是 aaa、abc、AaaBBBcccDDd、aabbcc 等 解析 判断染色体组是根据每一条染色体形态相同的个数,如甲、乙、丙、丁中分别 含有 3、3、2、1 个染色体组,其中丁图一定是单倍体,而甲、乙、丙可能分别是三倍体、 三倍体、二倍体,也可能是单倍体,与乙图对应的应是每个性状都有三个等位基因控
13、制,所 以 abc、aabbcc 这两种基因型是不正确的。 答案 B 二看法判断单倍体、二倍体和多倍体 例 3 已知西瓜的染色体数目 2N22,请根据下面的西瓜育种流程回答有关问题: (1)图中所用的试剂是_, 该试剂的作用是_。 (2)培育无子西瓜 A 的育种方法称为_。 (3)过程中形成单倍体植株所采用的方法是_。该过程利用了植物细胞的 _性。 (4)为确认某植株是否为单倍体,应在显微镜下观察根尖分生区细胞的染色体,观察的 最佳时期为_。 解析 (1)试剂为秋水仙素,其作用是抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍。(2) 培育无子西瓜 A 的育种方法应为多倍体育种。 (3)单倍体育种的基本流程
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