2019-2020學年高中生物第2節(jié)染色體變異教案

1、學必求其心得，業(yè)必貴于專精- 1 - 第 2 節(jié)染色體變異學 習 目 標核 心 素 養(yǎng)1分析基因突變和染色體結構變異的異同。2.理解染色體組、 單倍體、二倍體和多倍體的概念及特點 .（重、難點）3。概述單倍體育種與多倍體育種的原理和過程。 (重點)1闡明染色體變異導致遺傳物質變化,可能導致生物性狀的改變甚至死亡 .2。列表比較二倍體、多倍體和單倍體。3。結合案例，分析染色體變異在育種上的應用。一、染色體結構的變異1染色體結構變異的類型連線2染色體結構變異的結果（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.學必求其心得，業(yè)必貴于專精- 2 - （2)大多數對生物體是不利的 ,有的

2、甚至會導致生物體死亡.二、染色體數目變異1變異類型和實例類型實例個別染色體的增減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.染色體組（1）組成寫出上圖雄果蠅體細胞中一個染色體組所含的染色體：、x 或 、 y.（2)組成特點項目特點形態(tài)上細胞中的一組非同源染色體， 在形態(tài)和功能上各不相同功能上控制生物生長、發(fā)育、遺傳、變異的一組染色體3.二倍體學必求其心得，業(yè)必貴于專精- 3 - 4多倍體(1)概念錯誤 !（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.（3)人工誘導 (多倍體育種）方法用秋水仙素處理或用低溫處理處理對象萌發(fā)的種子或幼苗原理能夠

3、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。單倍體(1）概念：體細胞中含有本物種配子染色體數目的個體.(2)特點錯誤 !（3）應用：單倍體育種。方法 :錯誤 ! 錯誤 ! 錯誤 ! 錯誤 !錯誤 !優(yōu)點：明顯縮短育種年限。三、低溫誘導植物染色體的數目變化學必求其心得，業(yè)必貴于專精- 4 - 1實驗原理2實驗流程及結論錯誤 ! 錯誤 !錯誤 ! 錯誤 !錯誤 ! 錯誤 ! 錯誤 !觀察：先用低倍鏡觀察，找到變異細胞，再換用高倍鏡觀察結論：低溫能誘導植物染色體數目加倍判斷對錯 (正確的打“” ,錯誤的打“”)1貓叫綜合征是人的第5 號染色體部分缺失引起的。2基因突變、基

4、因重組、染色體變異在光學顯微鏡下都可以觀察到。（）學必求其心得，業(yè)必貴于專精- 5 - 3染色體片段的缺失和重復必然導致基因種類的變化. 4體細胞中含兩個染色體組的個體是二倍體,含有三個或三個以上染色體組的個體是多倍體。5人工誘導多倍體最常用、 最有效的方法是用秋水仙素處理休眠的種子 .( )6經低溫誘導后， 在顯微鏡下可以看到大多數細胞的染色體數目發(fā)生改變。( ）提示： 12基因突變和基因重組在光學顯微鏡下觀察不到.3染色體片段的重復會導致基因數目增加,基因種類不會變化；染色體片段缺失會導致基因數目減少,還有可能導致基因種類減少.4由配子發(fā)育而來的生物，無論含有幾個染色體組，都是單倍體.5秋

5、水仙素可抑制細胞分裂過程中紡錘體的形成，誘導染色體加倍，但休眠種子細胞不進行細胞分裂。6由于分裂間期較長，大多數細胞處于分裂間期，看不到學必求其心得，業(yè)必貴于專精- 6 - 染色體。染色體結構變異問題探究如圖表示某種生物的部分染色體發(fā)生了兩種變異的示意圖，圖中和、和互為同源染色體，這兩種變異分別屬于哪一種可遺傳變異？圖 a圖 b提示:圖 a發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間，屬于基因重組；圖 b 發(fā)生在非同源染色體之間，屬于染色體結構變異。歸納總結 1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、缺失和增添染色體上基因的缺失或學必求其心得，業(yè)必貴于專精- 7

6、- 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2。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1如圖中甲、乙兩個體的一對同源染色體中各有一條發(fā)生變異（字母表示基因）。下列敘述正確的是 ( ）學必求其心得，業(yè)必貴于專精- 8 - a個體甲的變異對表型無影響b個體乙的細胞在減數分裂的形成的四分體異常c個體甲自交的后

7、代 ,性狀分離比為 31d個體乙染色體沒有基因缺失,表型無異常b 個體甲的變異為染色體結構變異中的缺失，缺失了e 基因對表型可能有影響， a 選項錯誤；個體乙的變異為染色體結構變異中的倒位，變異后個體乙的細胞在減數分裂時同源染色體聯會形成的四分體異常， b 選項正確；若 e、e基因與其他基因共同控制某種性狀，則個體甲自交的后代中性狀分離比不一定為3 1， c 選項錯誤；個體乙雖然染色體沒有基因缺失，但是基因的排列順序發(fā)生改變，可能引起性狀的改變，d 選項錯誤。2如圖分別表示不同的變異類型,其中圖中的基因2由基因 1變異而來。下列有關說法正確的是( )a圖都表示易位，發(fā)生在減數分裂的四分體時期學

8、必求其心得，業(yè)必貴于專精- 9 - b圖中的變異屬于染色體結構變異中的缺失c圖中的變異屬于染色體結構變異中的缺失或重復d圖中 4 種變異能夠遺傳的是c 圖表示基因重組中的交叉互換,因為其發(fā)生在同源染色體之間;圖表示染色體結構變異中的易位，因為其發(fā)生在非同源染色體之間 ;圖表示基因突變中堿基對的缺失；圖表示染色體的缺失或重復 .圖中 4 種變異都是可遺傳的變異。染色體數目的變異1染色體組數的判斷方法(1)根據染色體形態(tài)判斷依據：細胞內形態(tài)相同的染色體有幾條，則含有幾個染色體組。實例 :如圖所示的細胞中 ,形態(tài)相同的染色體a中有 4 條，b 中有 3 條,c中兩兩相同， d 中各不相同，則可判定它

9、們分別含4 個、3個、2 個、1 個染色體組 .（2)根據基因型判斷學必求其心得，業(yè)必貴于專精- 10 - 依據：控制同一性狀的基因出現幾次，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：據圖可知， eh 中依次含 4、2、3、1 個染色體組 .(3）根據染色體數和形態(tài)數的比值判斷依據：染色體數與形態(tài)數的比值意味著每種形態(tài)染色體數目的多少，每種形態(tài)的染色體有幾條，即含幾個染色體組.實例 :果蠅體內該比值 （8條/4 種形態(tài) )為 2,則果蠅含 2 個染色體組。2單倍體、二倍體和多倍體判斷方法（1)如果生物體由受精卵（或合子)發(fā)育而成，體細胞中含有幾個染色體組，該生物就稱為幾倍

10、體。(2）如果生物體是由生殖細胞卵細胞或花粉直接發(fā)育而成，無論體細胞中含有幾個染色體組，都稱為單倍體。學必求其心得，業(yè)必貴于專精- 11 - 易錯提醒：關于單倍體的三個易錯點(1)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。(2)單倍體并非都不育： 二倍體的配子發(fā)育成的單倍體,表現為高度不育；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。(3)單倍體是生物個體，而不是配子：精子和卵細胞屬于配子,但不是單倍體 .1如圖所示為雄果蠅染色體圖， 據圖能得到 的 結 論是( ）其配子的染色體組是x、或

11、y、 、 、有絲分裂后期有4 個染色體組，染色體有5 種不同形態(tài)減數第二次分裂后期有2 個染色體組 ,染色體有 5 種不同形態(tài)該生物進行基因測序應選擇5條染色體abcdc 該圖為雄果蠅染色體圖，減數第一次分裂產生的子細胞含學必求其心得，業(yè)必貴于專精- 12 - 有 4條形態(tài)不同的染色體( 、x 或、 y).減數第二次分裂后期含 2個染色體組，染色體只有4 種不同形態(tài)。2下列有關單倍體的敘述中不正確的是( ）由未受精的卵細胞發(fā)育成的植物,一定是單倍體含有兩個染色體組的生物體，一定不是單倍體生物的精子或卵細胞一定都是單倍體基因型為aaabbbccc的植株一定是單倍體基因型為 abcd 的生物體一般

12、是單倍體abcdb 由未受精的卵細胞發(fā)育而來的個體一定是單倍體，正確；含有兩個染色體組的生物體，可能是二倍體,也可能是四倍體生物的單倍體，錯誤；生物的精子或卵細胞是生殖細胞，不是個體，所以不能稱為單倍體，錯誤；基因型為aaabbbccc的植株可能是單倍體,也可能是三倍體，錯誤；基因型為abcd 的生物體細胞中只有一個染色體組，一般是單倍體，正確.單倍體育種和多倍體育種問題探究如圖表示用純種的高稈（ d）抗銹?。?t)小麥與矮稈 (d）易染銹學必求其心得，業(yè)必貴于專精- 13 - 病(t）小麥培育矮稈抗銹病小麥新品種的方法，據圖分析：1f1能產生幾種雄配子？提示：f1的基因型是 ddtt ，能產

13、生四種雄配子： dt、dt、dt、dt。2過程是哪種處理？其原理是什么？提示：過程是花藥離體培養(yǎng)；原理是細胞的全能性。3過程是哪種處理?處理后符合要求的植株占的比例是多少？提示：過程是用一定濃度的秋水仙素處理單倍體幼苗。處理后基因型為 ddtt 的個體占的比例為1/4。歸納總結1單倍體育種(1)原理:染色體數目變異。（2)過程用高稈抗病 (ddtt ）和矮稈不抗病 (ddtt）小麥品種 ,培育矮稈抗病小麥的過程，見下圖：學必求其心得，業(yè)必貴于專精- 14 - 其中單倍體育種的核心步驟為花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理誘導染色體數目加倍。（3）優(yōu)點：與雜交育種相比， 單倍體育種能明顯縮短育種年限，子代

14、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。2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)的種子或幼苗錯誤 !抑制紡錘體形成錯誤 !染色體不分離錯誤 !細胞中染色體數目加倍錯誤 !多倍體植株。（3)優(yōu)點:多倍體和二倍體相比 ,莖稈粗壯 ,葉片、果實和種子都較大,糖類和蛋白質含量都有所增加。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。學必求其心得，業(yè)必貴于專精- 15 - （4)實例：三倍體無子西瓜的培育過程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。獲取三倍體種子是在第

15、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。無子的原因：三倍體西瓜進行減數分裂時，由于同源染色體聯會紊亂 ,不能產生正常配子。誤區(qū)警示： （1)單倍體育種一般應用于二倍體植物，因為若為四倍體植物，通過單倍體育種形成的個體不一定是純合子。(2)單倍體育種和多倍體育種中都用到秋水仙素，但單倍體育種中是用秋水仙素處理單倍體幼苗，而多倍體育種中是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。1用純種的高稈（ d)抗銹病（ t）小麥與矮稈 (d)易染銹?。?t)學必求其心得，業(yè)必貴于專精- 16 - 小麥培育矮稈抗銹病小麥新品種的方法如下，下列有關此育種方法的敘述中，正確的是 ( ）a過程的作用原

16、理為染色體變異b過程必須經過受精作用c過程必須使用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗d此育種方法選出的符合生產要求的品種占1/4d 過程表示雜交，其原理為基因重組.過程常用的方法為花藥離體培養(yǎng) .過程使用秋水仙素或低溫處理幼苗，因為單倍體高度不育，不產生種子 .2關于無子西瓜的培育的說法，錯誤的是( )a用二倍體的花粉為四倍體的植株傳粉可獲得三倍體的種子b用二倍體的花粉為三倍體的植株傳粉可獲得三倍體的種子c秋水仙素與低溫使染色體數目加倍的原理相同d三倍體西瓜的產生是有性生殖的結果,但它本身一般不能進行有性生殖b 用二倍體的花粉為四倍體的植株傳粉可獲得三倍體的種學必求其心得，業(yè)必貴于專精- 17 -

17、子,a 項正確。三倍體的植株在減數分裂時聯會紊亂，不能產生正常的配子，因此該植株不會形成種子，用二倍體的花粉為三倍體的植株傳粉的目的是促進子房發(fā)育成果實，b 項錯誤 .秋水仙素與低溫使染色體數目加倍的原理都是抑制紡錘體的形成,使染色體數目加倍，c 項正確。二倍體和四倍體雜交產生三倍體，即該三倍體是有性生殖的結果，而三倍體本身不可育，d 項正確。 課堂小結知 識 網 絡 構 建核 心 語 句 歸 納1染色體結構變異包括缺失、重復、倒位和易位等幾種類型。2染色體結構變異可改變染色體上的基因的數目或排列順序，可在顯微鏡下觀察到。3二倍體生物正常配子中的一組染色體是一個染色體組。4 由受精卵發(fā)育而來的

18、個體 ,體細胞中含幾個染色體組，就是幾倍體。學必求其心得，業(yè)必貴于專精- 18 - 5單倍體并不一定只含一個染色體組。6單倍體育種包括花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理幼苗等階段，能明顯縮短育種年限。7秋水仙素或低溫能抑制紡錘體的形成 ,從而導致染色體數目加倍。1導致遺傳物質變化的原因有很多，下圖字母代表不同基因，其中變異類型和依次是（）a突變和倒位b重組和倒位c重組和易位d易位和倒位d 中少了基因ab, 多了基因j，是非同源染色體間發(fā)生了片段交換，屬于染色體結構變異中的易位; cde基因位置發(fā)生了顛倒，屬于倒位。 2下列細胞分裂圖像中含有2 個染色體組的是（）學必求其心得，業(yè)必貴于專精- 19 -

19、abcdc 圖中含有2個染色體組， 含有 4個染色體組， 含有 1個染色體組。3某二倍體生物的一個染色體組含有8 條染色體， 下列相關說法中不正確的是 ( )a此生物產生的生殖細胞中有8 條染色體b此生物體細胞內一般有8種形態(tài)的染色體c這 8條染色體在減數分裂中能構成4 對同源染色體d這 8 條染色體包含該生物生長發(fā)育所需的全部遺傳信息c 二倍體生物的體細胞中有2 個染色體組，產生的生殖細胞中一般有 1 個染色體組，即8 條染色體。一般來說，一個染色體組中的每一條染色體都是獨特的,為一組非同源染色體，在一個染色體組中，同源染色體的對數為0。一個染色體組包含了生物體生長發(fā)育所需的全部遺傳信息。

20、4如圖是三倍體無子西瓜的培育過程流程圖（假設四倍體西瓜減數分裂過程中同源染色體兩兩分離).下列有關敘述錯誤的是 ( )學必求其心得，業(yè)必貴于專精- 20 - a過程涉及的變異是染色體變異b過程中四倍體西瓜產生的配子基因型及比例是aaaaaa 1 41c過程獲得的三倍體植株中,aaa基因型個體占 1/12d過程獲得的三倍體植株是可育的d 圖中過程表示用秋水仙素處理二倍體西瓜的幼苗,獲得四倍體植株，依據原理是染色體變異;四倍體植株的基因型為aaaa，其產生的配子為1aa、1aa 、1aa、1aa、1aa、laa，即 aa aa aa 1 4 1；四倍體西瓜產生的配子中aa占 1/6，二倍體 aa 產生兩種配子，且 aa 1 1， a占 1/2，故 aaa基因型個體占 1/12；三倍體的同源染色體是3條，減數分裂時聯會紊亂 ,不能形成配子，導致高度不育 .5已知西瓜的染色體數目為2n22,請根據下面的西瓜育種流程回答有關問題 .（1）圖中過程所用的試劑是_。（2）培育無子西瓜a 的育種方法稱為 _.學必求其心得，業(yè)必貴于專精- 21 - (3) 過程中形成單倍體植株所采用的方法是_.該過程利用了植物細胞的 _性。（4)為確認某植株是否為單倍體，應在顯微鏡下觀察根尖