2024-2025學(xué)年高中生物第四章第一節(jié)第2課時染色體畸變教案浙科版必修2

PAGEPAGE14第2課時染色體畸變學(xué)問內(nèi)容必考要求加試要求染色體畸變aa染色體組aa二倍體、多倍體和單倍體aa課時要求1.結(jié)合教材圖4－4，舉例說明染色體畸變是如何引起生物變異的，并列舉生物變異的類型。2.在闡明染色體組概念的基礎(chǔ)上，進一步讓學(xué)生理解二倍體、多倍體和單倍體的概念。舟舟，1978年4月1日誕生在中國的武漢。他是個先天愚型患者，智力只相當(dāng)于幾歲的小孩子。舟舟從小偏愛指揮，當(dāng)音樂響起時，舟舟就會拿起指揮棒，揮動短短的手臂，惟妙惟肖地做出標(biāo)準(zhǔn)的指揮動作，直到曲終。探討表明舟舟身材矮小、智力低下的根本緣由是：第21號染色體比常人多了1條，即染色體畸變。那么染色體都有哪些變異，對生物有什么影響呢？本節(jié)課我們來學(xué)習(xí)染色體畸變。一、染色體結(jié)構(gòu)變異1．染色體畸變的含義和類型(1)含義：生物細(xì)胞中染色體在數(shù)目和結(jié)構(gòu)上發(fā)生的變更。(2)類型eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(染色體結(jié)構(gòu)變異,染色體數(shù)目變異))2．染色體結(jié)構(gòu)變異(1)概念：染色體發(fā)生斷裂后，在斷裂處發(fā)生錯誤連接而導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)不正常的變異。

(2)類型及實質(zhì)(連線)(3)結(jié)果：使位于染色體上的基因的數(shù)目和排列依次發(fā)生變更。(4)影響：大多數(shù)的染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是不利的，甚至?xí)?dǎo)致生物體的死亡。下圖①②③④分別表示不同的變異類型，其中圖③中的基因2由基因1變異而來。據(jù)此分析：1．圖①和圖②的變異分別發(fā)生在哪種染色體之間？屬于哪類變異？答案圖①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②發(fā)生在非同源染色體之間，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。2．圖②和圖③相比，二者對染色體上基因的數(shù)目或排列依次的影響有什么不同？答案圖②是易位，會使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列依次發(fā)生變更；圖③是基因突變，只是變更基因的結(jié)構(gòu)，不變更染色體上的基因的數(shù)目或排列依次。3．圖①②③中能在光學(xué)顯微鏡下視察到的是哪種？答案能在光學(xué)顯微鏡下視察到的是②。4．能確定圖④中的變異詳細(xì)屬于哪種染色體結(jié)構(gòu)變異嗎？答案不能。若染色體3正常，染色體4則發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失，若染色體4正常，染色體3則發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)。學(xué)問整合同源染色體的非姐妹染色單體間的片段交換屬于基因重組，非同源染色體之間的片段交換屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位；基因突變在光學(xué)顯微鏡下都視察不到，不變更染色體上的基因的數(shù)目或排列依次；染色體畸變可以在光學(xué)顯微鏡下視察到，會使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列依次發(fā)生變更。1．如圖表示某生物細(xì)胞中兩條染色體及其部分基因。下列四種狀況的產(chǎn)生不屬于該細(xì)胞染色體結(jié)構(gòu)變異的是()A．①B．②C．③D．④答案C解析染色體結(jié)構(gòu)變異指的是染色體某一片段的缺失、重復(fù)、倒位和易位等。③是基因突變或減數(shù)分裂四分體時期發(fā)生交叉互換所致。2．下列關(guān)于染色體畸變和基因突變的主要區(qū)分的敘述，錯誤的是()A．染色體結(jié)構(gòu)變異是染色體的一個片段缺失、重復(fù)、倒位或易位等，而基因突變則是DNA分子中堿基對的缺失、增加或替換B．原核生物與真核生物均可以發(fā)生基因突變，但只有真核生物能發(fā)生染色體畸變C．基因突變一般是微小突變，其對生物體影響較小，而染色體結(jié)構(gòu)變異是較大的變異，其對生物體影響較大D．多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異可通過顯微鏡視察進行鑒別，而基因突變則不能答案C解析基因突變是分子水平上的變異，只涉及基因中一個或幾個堿基對的變更，在光學(xué)顯微鏡下視察不到，原核生物和真核生物都可以發(fā)生；染色體結(jié)構(gòu)變異是染色體的一個片段的變更，只有真核生物可以發(fā)生?；蛲蛔兒腿旧w結(jié)構(gòu)變異都可能對生物的性狀產(chǎn)生較大影響。題后歸納四個方面區(qū)分三種變異(1)“互換”方面：同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換，屬于基因重組；非同源染色體之間的交叉互換，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。(2)“缺失”方面：DNA分子上若干基因的缺失屬于染色體畸變；DNA分子上若干堿基對的缺失，屬于基因突變。(3)變異的水平方面：基因突變、基因重組屬于分子水平的變更，在光學(xué)顯微鏡下視察不到；染色體畸變屬于亞細(xì)胞水平的變更，在光學(xué)顯微鏡下可以視察到。(4)變異的“質(zhì)”和“量”方面：基因突變變更基因的質(zhì)，不變更基因的量；基因重組不變更基因的質(zhì)，一般也不變更基因的量；染色體畸變不變更基因的質(zhì)，但會變更基因的量或變更基因的排列依次。

二、染色體數(shù)目變異1．概念：是指生物細(xì)胞中染色體數(shù)目的增加或削減。2．染色體組(1)雄果蠅體細(xì)胞中共有4對同源染色體，其中3對是常染色體，1對是性染色體。(2)雄果蠅減數(shù)分裂產(chǎn)生精子的過程中，同源染色體分別，因此配子中的染色體的組成為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y，它們是一組非同源染色體。(3)雄果蠅精子中的染色體雖然形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能各不相同，但卻攜帶有限制該生物生長發(fā)育的全部遺傳信息，它們相互協(xié)調(diào)、共同限制生物正常的生命活動，這樣的一組染色體，叫做一個染色體組。3．整倍體變異體細(xì)胞中的染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或削減，如：(1)一倍體：只有一個染色體組的細(xì)胞或體細(xì)胞中含單個染色體組的個體。(2)單倍體：由配子發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體。(3)二倍體：由受精卵發(fā)育而來，具有兩個染色體組的細(xì)胞或體細(xì)胞中含兩個染色體組的個體。(4)多倍體：由受精卵發(fā)育而來，體細(xì)胞中所含染色體組數(shù)超過兩個的生物。4．非整倍體變異體細(xì)胞中個別染色體的增加或削減，如先天愚型(2n＋1)、人類的卵巢發(fā)育不全癥(2n－1)。下面甲表示細(xì)胞染色體圖，乙表示細(xì)胞基因型，據(jù)圖分析：1．甲生物細(xì)胞內(nèi)有幾個染色體組？推斷依據(jù)是什么？答案4個。細(xì)胞內(nèi)同一種形態(tài)的染色體有4條。2．乙生物細(xì)胞內(nèi)有幾個染色體組？推斷依據(jù)是什么？答案4個。在乙的基因型中，限制同一性狀的基因出現(xiàn)了4次。3．若丙生物的體細(xì)胞含32條染色體，有8種形態(tài)，丙生物細(xì)胞中含有幾個染色體組？答案4個。4．單倍體是不是確定只含有一個染色體組？如何區(qū)分單倍體和多倍體？答案單倍體不確定只含有一個染色體組，如四倍體的單倍體含有2個染色體組，因此推斷單倍體和多倍體時，首先看發(fā)育的起點，假如生物體是由生殖細(xì)胞——卵細(xì)胞或花粉干脆發(fā)育而成的，不論細(xì)胞內(nèi)含有幾個染色體組都是單倍體。假如生物體是由受精卵或合子發(fā)育形成的，生物體細(xì)胞內(nèi)有幾個染色體組就稱為幾倍體。3．下列關(guān)于單倍體的表述，正確的是()A．單倍體生物的體細(xì)胞內(nèi)都無同源染色體B．單倍體生物的體細(xì)胞中只有一個染色體組C．單倍體生物的體細(xì)胞與本物種配子中染色體數(shù)目相同D．單倍體植株是由受精卵發(fā)育而來的答案C解析單倍體生物的體細(xì)胞內(nèi)可能有二個染色體組、三個染色體組，所以可能有同源染色體，A錯誤；由生殖細(xì)胞干脆發(fā)育成的個體都屬于單倍體，不確定只有一個染色體組，如四倍體的單倍體有二個染色體組，B錯誤；單倍體生物由配子發(fā)育而來，所以其體細(xì)胞與本物種配子中染色體數(shù)目相同，C正確；單倍體植株是由未受精的卵細(xì)胞或精子發(fā)育而來的，D錯誤。4．依據(jù)圖中A～H所示的細(xì)胞圖回答下列問題：(1)細(xì)胞中含有一個染色體組的是________圖。(2)細(xì)胞中含有兩個染色體組的是________圖。(3)細(xì)胞中含有三個染色體組的是________圖，它________(確定，不確定)是三倍體。(4)細(xì)胞中含有四個染色體組的是________圖，它________(可能，不行能)是單倍體。答案(1)D、G(2)C、H(3)A、B不確定(4)E、F可能解析在細(xì)胞內(nèi)，形態(tài)相同的染色體有幾條，就含有幾個染色體組。在細(xì)胞內(nèi)，含有幾個同音字母，就是含有幾個染色體組。確認(rèn)是否為單倍體需看發(fā)育起點。方法鏈接染色體組數(shù)的推斷方法(1)依據(jù)染色體形態(tài)推斷：細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條，則含有幾個染色體組。(2)依據(jù)基因型推斷：限制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次，就含幾個染色體組。(3)依據(jù)染色體數(shù)與形態(tài)數(shù)的比值推斷：染色體數(shù)與形態(tài)數(shù)比值意味著每種形態(tài)染色體數(shù)目的多少，每種形態(tài)染色體有幾條，即含幾個染色體組。1．下列關(guān)于染色體結(jié)構(gòu)變異的敘述，不正確的是()A．外界因素可提高染色體斷裂的頻率B．染色體缺失了某段，可導(dǎo)致生物性狀發(fā)生變更C．一條染色體某一片段顛倒180°后，生物性狀確定不發(fā)生變更D．染色體結(jié)構(gòu)變異一般可用顯微鏡干脆檢驗答案C解析染色體畸變是由于某些自然條件或人工因素造成的，這些變更可以導(dǎo)致生物性狀發(fā)生相應(yīng)的變更。倒位是某段染色體的位置顛倒，造成了其中的基因位置發(fā)生了變更，也可導(dǎo)致生物性狀發(fā)生變更。2．如圖為一對同源染色體在減數(shù)分裂時的配對行為，表明該細(xì)胞發(fā)生了()A．基因突變B．染色體畸變C．基因重組D．堿基互補配對答案B解析依據(jù)圖示推想其產(chǎn)生的過程為：這是染色體倒位發(fā)生后引起的變更，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。3．下列關(guān)于染色體組的敘述，正確的是()A．體細(xì)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．本物種配子中一半染色體是一個染色體組D．二倍體生物的配子中的全部染色體是一個染色體組答案D解析一個染色體組內(nèi)各條染色體的大小、形態(tài)各不相同，是一組非同源染色體。只有二倍體產(chǎn)生的配子中含有一套非同源染色體，才是一個染色體組。4．下列關(guān)于植物染色體畸變的敘述，正確的是()A．染色體組整倍性變更必定導(dǎo)致基因種類的增加B．染色體組非整倍性變更必定導(dǎo)致新基因的產(chǎn)生C．染色體片段的缺失和重復(fù)必定導(dǎo)致基因種類的變更D．染色體片段的倒位和易位必定導(dǎo)致基因排列依次的變更答案D解析染色體畸變不會產(chǎn)生新基因，基因種類不會變更，但會變更基因的數(shù)量或排列依次。5．下圖表示某些植物的體細(xì)胞，請據(jù)圖回答下列問題：(1)確定是單倍體的是________圖，它是由________倍體的生殖細(xì)胞干脆發(fā)育形成的。(2)莖稈較粗大但不能產(chǎn)生種子的是________圖，推斷的理由是_____________________________________________________________________________________________。(3)假如都不是由生殖細(xì)胞干脆發(fā)育形成，其中確定是二倍體的是________圖。(4)假如C圖中的植株是由某植物的卵細(xì)胞干脆發(fā)育形成的，那么它是________倍體。形成它的那個植物是________倍體，原來植物有性生殖形成種子時，發(fā)育中的胚乳細(xì)胞內(nèi)含________個染色體組。答案(1)D二(2)A含有三個染色體組，減數(shù)分裂時會發(fā)生聯(lián)會紊亂而不能形成生殖細(xì)胞，不能產(chǎn)生種子(3)B、C(4)單四6課時作業(yè)[學(xué)考達標(biāo)]1．由于種種緣由，某生物體內(nèi)某條染色體上多了或少了幾個基因，這種遺傳物質(zhì)的變更屬于()A．基因內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變更 B．染色體結(jié)構(gòu)變異C．染色體數(shù)目變異 D．染色單體的交叉互換答案B解析某條染色體上多了或少了幾個基因是由染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或重復(fù)所致。2．果蠅的一條染色體上，正?；虻呐帕幸来螢?23－456789，“—”代表著絲粒，表中表示了由該正常染色體發(fā)生變異后基因依次變更的狀況。有關(guān)敘述錯誤的是()染色體基因依次變更a123－476589b123－4789c1654－32789d123－45676789A.a是染色體某一片段位置顛倒引起的B．b是染色體某一片段缺失引起的C．c是染色體著絲粒變更引起的D．d是染色體增加了某一片段引起的答案C解析a中567基因發(fā)生顛倒成了765；b缺失了56基因；d染色體增加了67基因片段；c由原來的23－456變成了654－32，發(fā)生了顛倒，不是由著絲粒變更引起的。3．基因突變和染色體畸變的一個重要的區(qū)分是()A．基因突變在光學(xué)顯微鏡下看不見B．染色體畸變是定向的，而基因突變是不定向的C．基因突變是可以遺傳的D．染色體畸變是不能遺傳的答案A解析基因突變是DNA分子中發(fā)生堿基對的缺失、增加或替換，而引起的基因結(jié)構(gòu)的變更，屬于分子水平的變更，光學(xué)顯微鏡下視察不到。染色體畸變可在光學(xué)顯微鏡下干脆視察到；生物的變異是多方向的；基因突變和染色體畸變其遺傳物質(zhì)均發(fā)生變更，都是可遺傳的變異。4．下列關(guān)于單倍體的敘述，不正確的是()A．未受精的卵細(xì)胞發(fā)育成的新個體B．單倍體的體細(xì)胞中只有一個染色體組，也稱一倍體C．由二倍體的一個配子發(fā)育成的植株是單倍體D．體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體答案B解析單倍體是體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體，其形成是由未受精的配子(精子或卵細(xì)胞)干脆發(fā)育而來的。因此，A、C、D項都正確。而B項，體細(xì)胞中只含一個染色體組的個體是二倍體生物的配子形成的單倍體，此時，該單倍體也稱一倍體。但單倍體也可以是多倍體的配子發(fā)育而成，此時單倍體體細(xì)胞不止含一個染色體組。5．一般小麥?zhǔn)橇扼w，有42條染色體，科學(xué)家們用小麥的花藥進行組織培育培育出的幼苗是()A．三倍體、21條染色體 B．單倍體、21條染色體C．三倍體、三個染色體組 D．單倍體、一個染色體組答案B解析花藥中的花粉是經(jīng)過減數(shù)分裂發(fā)育而成的，由其培育出的幼苗比一般小麥的染色體數(shù)削減了一半，含有三個染色體組，而體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體叫單倍體。6．下列有關(guān)生物變異的敘述，正確的是()A．三倍體植株可由受精卵發(fā)育而來B．生物的變異都可以遺傳給后代C．染色體結(jié)構(gòu)變異不變更基因數(shù)目D．基因重組過程中能產(chǎn)生新的基因答案A解析三倍體植株可由受精卵發(fā)育而來，如四倍體西瓜與二倍體西瓜雜交得到的種子發(fā)育成的西瓜是三倍體植株，A正確；生物的變異包括可遺傳的變異和不遺傳的變異，因而有的不行以遺傳給后代，B錯誤；染色體結(jié)構(gòu)變異可變更基因數(shù)目，比如重復(fù)，C錯誤；基因重組過程中能產(chǎn)生新的基因型，但不能產(chǎn)生新的基因，D錯誤。[高考提能]7．如圖是某生物細(xì)胞減數(shù)分裂時，兩對聯(lián)會的染色體之間出現(xiàn)異樣的“十”字型結(jié)構(gòu)現(xiàn)象，圖中字母表示染色體上的基因。據(jù)此所作推斷中錯誤的是()A．此種異樣源于染色體結(jié)構(gòu)的變異B．該生物產(chǎn)生的異樣配子很可能有HAa或hBbC．該生物基因型為HhAaBb，確定屬于二倍體生物D．此種異樣可能會導(dǎo)致生物的生殖實力下降答案C解析此圖表示的是減數(shù)分裂過程中的聯(lián)會，依據(jù)同源染色體兩兩配對的關(guān)系可知，H和h所在的染色體為一對同源染色體，剩余的兩條染色體為另一對同源染色體，而A和b或B和a的互換導(dǎo)致上述結(jié)果，上述互換是發(fā)生在非同源染色體之間的，屬于染色體結(jié)構(gòu)的變異；在減數(shù)第一次分裂的后期同源染色體分別，非同源染色體自由組合，所形成的配子有HAa、hBb或HAb、hBa；該個體含有兩個染色體組，有可能為二倍體也有可能為單倍體；染色體畸變大多數(shù)是有害的，有可能導(dǎo)致生物的生殖實力下降。8．據(jù)圖分析下列關(guān)于染色體交叉互換與染色體易位的敘述中，不正確的是()A．圖甲是交叉互換，圖乙是染色體易位B．交叉互換發(fā)生于同源染色體之間，染色體易位發(fā)生于非同源染色體之間C．交叉互換屬于基因重組，染色體易位屬于染色體結(jié)構(gòu)變異D．交叉互換與染色體易位在顯微鏡下都視察不到答案D解析圖甲是同源染色體的非姐妹染色單體之間交換部分片段，在四分體時期發(fā)生，屬于基因重組；染色體易位指染色體的某一片段移接到另一非同源染色體上的現(xiàn)象，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異；交叉互換在顯微鏡下視察不到，而染色體易位在顯微鏡下能視察到。9．某些類型的染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異，可通過對細(xì)胞分裂時期的視察來識別。圖中a、b、c、d為某些生物減數(shù)第一次分裂時期染色體畸變的模式圖，它們依次屬于()A．三倍體、染色體片段重復(fù)、三體、染色體片段缺失B．三倍體、染色體片段缺失、三體、染色體片段重復(fù)C．三體、染色體片段重復(fù)、三倍體、染色體片段缺失D．染色體片段缺失、三體、染色體片段重復(fù)、三倍體答案C解析a圖是染色體數(shù)目變異中個別染色體的增加，屬于三體；b圖為染色體結(jié)構(gòu)變異中4號染色體片段的重復(fù)；c圖細(xì)胞中含三個染色體組，可能為三倍體；d圖為染色體結(jié)構(gòu)變異中染色體片段3和4的缺失。10．下面是四種生物的體細(xì)胞示意圖，A、B圖中的字母代表細(xì)胞中染色體上的基因，C、D圖代表細(xì)胞中染色體狀況，那么最可能屬于多倍體的細(xì)胞是()答案D解析依據(jù)題圖可推知，A、B、C、D中分別具有4個、1個、2個、4個染色體組，則A、D有可能為多倍體，但有絲分裂過程的前期和中期，每條染色體上含有兩條姐妹染色單體，而姐妹染色單體上含有相同的基因，則一對同源染色體可能具有相應(yīng)的4個基因，如A圖。故最可能屬于多倍體的細(xì)胞是D。11．下圖為某果蠅體細(xì)胞染色體模式圖，請回答：(1)該圖表示的是________性果蠅，常染色體是____________________。(2)經(jīng)減數(shù)分裂后，在配子中染色體的組合可能是()A．1,3,5,7B．1,4,6,8C．2,6,3,7D．以上都有可能(3)配子中的染色體總稱為________________。(4)B、b稱________基因，其分開符合________定律。(5)若該果蠅共產(chǎn)生100個配子，其中含bX的配子是________個。答案(1)雄1、2、3、4、5、6(2)D(3)一個染色體組(4)等位分別(5)2512．番茄是二倍體植物(染色體2n＝24)。有一種三體番茄，其第6號染色體有三條，三體在減數(shù)分裂過程中聯(lián)會時2條隨機配對，另1條不能配對。如圖所示，回答下列問題：(1)設(shè)三體番茄的基因型為AABBb，則花粉的基因型為_____________________，根尖分生區(qū)細(xì)胞連續(xù)分裂2次所得子細(xì)胞的基因型為________。(2)從變異的角度分析，三體形成屬于________________。(3)與正常的番茄雜交，形成正常個體的概率為________。答案(1)ABB、Ab、ABb、ABAABBb(2)染色體數(shù)目變異(3)eq\f(1,2)解析(1)三條6號染色體在減數(shù)分裂形成的配子中，一半有兩條6號染色體，一半有一條6號染色體。A基因所在的兩條染色體平均安排，所以形成的花粉的基因型是ABB、Ab、ABb、AB。(2)三體的形成屬于染色體數(shù)目變異。(3)三體形成正常配子的概率是eq\f(1,2)，與正常的番茄雜交，形成正常個體的概率是eq\f(1,2)。13．玉米胚乳由有色(C)對無色(c)、透亮(Wx)對不透亮(wx)兩對相對性狀限制，且都位于玉米第9號染色體上。進行雜交試驗(如圖所示)時，其中雌性親本9號染色體上有一個“紐結(jié)”并且還有部分來自8號染色體的“片段”，而正常的9號染色體沒有“紐結(jié)”和“片段”。請回答相關(guān)問題：(1)8號染色體片段移接到9號染色體上的現(xiàn)象稱為________。(2)兩親本雜交，假如F1有________種不同于親本的表現(xiàn)型，則說明雌性親本發(fā)生了__________________________，從而導(dǎo)致了基因重組現(xiàn)象的發(fā)生。若要在顯微鏡下視察該種基因重組現(xiàn)象，需將F1新類型的組織細(xì)胞制成____________。利用染色體上對C和Wx的標(biāo)記，視察到______________________的染色體，則說明可能發(fā)生了基因重組。答案(1)易位(2)2同源染色體非姐妹染色單體間的交叉互換臨時裝片只有“紐結(jié)”或只有“片段”(有“紐結(jié)”無“片段”或有“片段”無“紐結(jié)”)解析(1)一條染色體上的片段移接到另一條非同源染色體上的現(xiàn)象稱為易位。(2)兩親本雜交，若雌性親本不發(fā)生交叉互換，雜交后代有有色透亮、無色不透亮兩種性狀，若雌性親本發(fā)生交叉互換，雜交后代出現(xiàn)有色透亮、有色不透亮、無色透亮、無色不透亮四種