第五章染色体变异

河北蒙中高一生物必修2NO：00使用时间：2016年5月编制人：王华15.2染色体变异[目标]1.结合教材图5－5，概述染色体结构变异的类型和影响。2.在理解染色体组概念的基础上，概述二倍体、多倍体和单倍体的概念。3.通过教材实验：低温诱导植物染色体数目的变化，了解多倍体育种的原理和操作过程。[重难]1.理解染色体组的概念。2.理解二倍体、多倍体和单倍体的概念。3.单倍体育种和多倍体育种的原理和过程。自学案1．染色体、基因、蛋白质与性状的关系(1)____________是基因的主要载体，一条染色体一般只含有____个DNA分子，一个DNA分子含有________个基因，基因在染色体上呈________________。(2)染色体复制后，含____条姐妹染色单体，每条姐妹染色单体含____个DNA。2．同源染色体是指形状和大小________________，一条来自____方，一条来自____方，减数第一次分裂前期能________的两条染色体。3．高等动物在减数第一次分裂后期，同源染色体________，非同源染色体________________，因此配子中____同源染色体。探究案探究点一染色体结构的变异染色体变异是可遗传变异的一种，包括染色体结构的改变和数目的增减，请结合图示分析染色体的结构变异。1．染色体结构变异的类型图解变化名称举例染色体b片段________缺失猫叫综合征染色体b片段________重复果蝇的棒眼河北蒙中高一生物必修2NO：00使用时间：2016年5月编制人：王华2染色体断裂的片段(d、g)移接到另一条________________________上易位人慢性粒细胞白血病同一条染色体上某一片段(ab)________________了倒位2.染色体结构变异的影响3．染色体结构变异与基因突变的区别(1)基因突变是染色体的________________________________的改变，而染色体变异是比较明显的____________________或________的变异。(2)在光学显微镜下可观察到____________________。(3)____________________牵涉到许多基因改变，因而影响要严重得多。归纳提炼交叉互换与染色体易位的区别交叉互换染色体易位图解区别发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间发生于非同源染色体之间属于基因重组属于染色体结构的变异在显微镜下观察不到在显微镜下可观察到活学活用1．如图表示某种生物的部分染色体发生了两种变异的示意图，图中①和②、③和④互为同源染色体，下列叙述正确的是()河北蒙中高一生物必修2NO：00使用时间：2016年5月编制人：王华3A．图a和图b均为染色体结构变异B．图a为基因重组，图b为染色体结构变异C．图a光学显微镜下能看到，图b光学显微镜下看不到D．图b的变化大多数对生物体是有利的问题导析(1)图a发生在____________________的非姐妹染色单体之间，属于________________。(2)图b发生在________________________之间，属于染色体结构变异。探究点二染色体数目的变异染色体变异还包括染色体数目的变异，结合提供的材料探究相关内容。1．染色体数目变异的类型(1)细胞内____________________的增加或减少(如图1)。(2)细胞内染色体数目以________________的形式成倍地增加或减少(如图2)。2．染色体组(1)果蝇体细胞中共有____对同源染色体，其中____对常染色体，____对性染色体。(2)雄果蝇减数分裂产生精子的过程中，____________________分离，因此配子中的染色体的组成为____________________________或____________________________，它们是一组____________染色体。(3)像雄果蝇精子中的染色体一样，细胞中的一组____________染色体，在形态和功能上________________，但又互相协调，共同控制生物的________、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。河北蒙中高一生物必修2NO：00使用时间：2016年5月编制人：王华4小贴士对染色体组的理解1组成一个染色体组的所有染色体，互为非同源染色体，在一个染色体组中无同源染色体存在，也不含有等位基因，因此，一个染色体组中的所有染色体的形态、大小各不相同。2一个染色体组携带着一种生物生长发育所需要的全部遗传信息。3不同种生物染色体组的数目、大小、形态不同。3．二倍体、多倍体和单倍体(1)二倍体由____________发育而来的个体，体细胞中含有____个染色体组的个体叫二倍体。自然界中，几乎全部________和过半数的________________都是二倍体。(2)多倍体①概念：由____________发育而来，体细胞中含有________________个以上染色体组的个体。②实例：香蕉(____倍体)、马铃薯(____倍体)、普通小麦(____倍体)。③特点a．茎秆________，叶片、果实和种子都比较____，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所________。(如图1)b．也存在结实率低，晚熟等缺点。(3)单倍体①概念：体细胞中含有本物种________染色体数目的个体。②实例：蜜蜂中的____蜂。③特点：植株长的________，一般高度________(如图2)。小贴士1单倍体不是只含有一个染色体组，如马铃薯四倍体的单倍体含有2个染色体组。2对单倍体高度不育的理解,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。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，一般是可育的。河北蒙中高一生物必修2NO：00使用时间：2016年5月编制人：王华5归纳提炼1．确定某生物体细胞中染色体组数目的方法(1)根据染色体形态判断：在细胞内任选一条染色体，细胞内与该染色体形态相同的染色体共有几条，则含有几个染色体组，如图甲有4个染色体组。(2)根据基因型判断：在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组，如图乙该生物含有4个染色体组。(3)根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体组的数目＝染色体数/染色体形态数，如韭菜细胞共32条染色体，有8种形态，可推出每种形态有4条，进而推出韭菜细胞内应含4个染色体组，而且染色体形态数就代表着每个染色体组中染色体的条数。2．快速判定生物是几倍体(1)如果生物体是受精卵发育或合子发育形成的，生物体细胞内有几个染色体组就叫做几倍体。(2)如果生物体是由生殖细胞——卵细胞或花粉直接发育而成，不论细胞内含有几个染色体组都不能叫做二倍体、三倍体等，仍然称为单倍体。(3)单倍体、二倍体和多倍体都是能独立生活的个体，因此精子、卵细胞、花粉属于配子，不能称为单倍体。活学活用2．下图a～h所示的细胞图中，说明它们各含有几个染色体组，其中正确的是()A．细胞中含有一个染色体组的是h图B．细胞中含有二个染色体组的是e、g图C．细胞中含有三个染色体组的是a、b图D．细胞中含有四个染色体组的是c、f图探究点三多倍体育种与单倍体育种1．结合三倍体西瓜的培育过程，分析多倍体育种技术。河北蒙中高一生物必修2NO：00使用时间：2016年5月编制人：王华6(1)第一年用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗时，处理的部位是芽尖，因为秋水仙素的作用是抑制____________的形成，芽尖________________旺盛，有利于秋水仙素发挥作用，使染色体数目加倍。(2)两次传粉：过程②传粉是为了____________________________________，过程④传粉是为了提供生长素____________________________________。(3)①过程秋水仙素处理后，新产生的茎、叶、花的染色体________________，根细胞中含有____个染色体组。(4)四倍体植株上结的西瓜f，种皮和瓜瓤为____个染色体组，而种子e的胚为____个染色体组。(5)三倍体西瓜c进行减数分裂时，由于________________，不能产生正常配子。(6)获取三倍体种子e是在________________________植株a上；获取三倍体无子果实g则是在____________________________植株c上。2．单倍体虽然一般高度不育，但是利用单倍体培育新品种却有一定的优势，结合下图分析单倍体育种的过程。(1)①是某种杂合的二倍体植物(基因型为AaBb，两对基因自由组合)，由②→⑥的过程称为________________________，⑥得到的幼苗是____倍体，基因型有____________________________________________。(2)⑥→⑦过程使用秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，阻止染色体分离，这样得到的植株为____倍体，基因型为____________________________________________________________________________，基因组成均为________的，自交后代不会发生________________。(3)由此可见，单倍体育种的优点是：短时间内获得________子，明显缩短了________________。归纳提炼单倍体育种和多倍体育种的比较方式多倍体育种单倍体育种原理两者都是利用染色体数目变异的原理。不同的是，多倍体育种是使染色体以染色体组的形式成倍增加；单倍体育种是使染色体数目以染色体组的形式成倍减少，再加倍后获得纯种河北蒙中高一生物必修2NO：00使用时间：2016年5月编制人：王华7常用方法秋水仙素处理萌发的种子或幼苗(或低温诱导植物染色体数目加倍)花药离体培养，然后进行人工诱导染色体加倍(秋水仙素处理萌发的种子或幼苗、低温诱导植物染色体数目加倍)，形成纯合子缺点适用于植物，在动物方面难以开展技术复杂，需与杂交育种相结合实例三倍体西瓜、甜菜抗病植株的快速育成活学活用3．已知西瓜的染色体数目2N＝22，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①是________________，该试剂的作用是____________________________________________________________________________________________。(2)培育无子西瓜A的育种方法称为_________________________________________。(3)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。用试剂①处理该单倍体植株后获得的个体是________。探究点四低温诱导植物染色体数目的变化除了秋水仙素能使染色体数目加倍外，低温也能诱导染色体数目的变化。分析教材实验，然后归纳多倍体育种的过程。1．实验原理用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制细胞分裂时____________的形成，使染色体不能被拉向两极，这样细胞不能________________________________，染色体的数目就发生变化。2．实验操作步骤(1)培养：将洋葱放在清水中培养，待长出约_____________左右的不定根时，放入冰箱(4℃)________________6h。(2)固定：剪取诱导处理的根尖约0.5～1cm，放入____________液中浸泡0.5～1h，固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的________冲洗2次。(3)制作装片：按解离、________、________和制片4个步骤，具体操作方法与实验“观察植物细胞的有丝分裂”相同。(4)观察：先用____