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杨集中学2009—2010学年度高一年级生物必修2教学案及巩固案编制：何海浪1§3.3染色体变异及其应用重点：1.简述染色体结构变异的过程和染色体数目变异的非整倍性、单倍性和多倍性变异的区别2.理解染色体变异在育种上应用难点：染色体数目变异的非整倍性、单倍性和多倍性变异的区别以及染色体变异、基因突变的原因自主学习：1.预习染色体结构变异的特点及类型2.预习染色体数目变异的类型、试学会判断染色体组、单倍体与一倍体、多倍体、二倍体的区别知识构建：一、染色体变异的类型（一）染色体结构的变异1.原因：起因于的断裂以及断裂后片段的重新连接。2.类型：（1）缺失：如：猫叫综合征（2）重复：除正常的染色体外，多了一些染色体部分。（3）倒位：同一条染色体某一片段颠倒了180°又重新结合。（4）易位：染色体的某一片段移接到另一条引起的变异。注意：与交叉互换的比较3.结果：1）染色体结构的改变会导致染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。2）大多数染色体结构的变异对生物体是不利的，有时甚至导致生物体死亡。4.特点：频率很低5.诱导因素：电离辐射、病毒感染或化学物质诱导（二）染色体数目变异1．类型（1）细胞内个别染色体的增加或减少。如：21三体综合征、性腺发育不良等原因：a.减Ⅰ分裂后期，个别同源染色体没有分开。b.减Ⅱ分裂后期，个别姐妹染色单体分开后移向细胞同一极。（2）细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少。1.染色体组：减数分裂减数分裂杨集中学2009—2010学年度高一年级生物必修2教学案及巩固案编制：何海浪2（1）概念：二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。（2）特点：①一个染色体组中无同源染色体，形态和功能各不相同；②一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息。（3）染色体组数目的判别①细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组②根据基因型来判断。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③根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体组数目=染色体数目/染色体形态数2、二倍体：（2N）（1）概念：由受精卵发育而成，体细胞中含有两个染色体组的个体。（2）存在：几乎全部动物，过半数的高等植物3、多倍体：（kN）（1）概念：由受精卵发育而成，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。（2）类型：同源多倍体和异源多倍体（3）存在：主要是植物，动物极少见。（4）成因：外界条件剧变，有丝分裂过程受阻，染色体数目加倍（5）特点：茎杆粗壮；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增加。注意：与杂交种的比较4、单倍体（（k/2·N）（1）概念：由配子直接发育而成，体细胞中含本物种配子染色体数目的个体。（2）存在：（3）特点（植物）：植株弱小，高度不育5、生物几倍体判别不能只看细胞内含有多少个染色体组，还要考虑到生物个体发育的直接来源。a、如果生物体由受精卵发育而成，生物体细胞内有几个染色体组就叫几倍体。b、如果生物体是由生殖细胞——卵细胞或花粉直接发育而成，无论细胞内含有几个染色体组，都叫单倍体。一倍体与单倍体的区别：对于二倍体生物来说：其一倍体变异等同于单倍体变异，细胞中只含有一个染色体组；但对于多倍体生物说：一倍体只含有一个染色体组，而单倍体则是由配子直接发育而来的，其染色体组的数目是原来的一半。二、染色体变异在育种上的应用（一）多倍体育种1.方法：ⅰ低温处理ⅱ目前最常用且最有效的方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。①成因：秋水仙素抑制纺锤体的形成②原理：2.实例：三倍体无子西瓜3.优点：可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富。4.缺点：结实率低，成熟迟（晚熟）5.原理：染色体变异正在萌发的种子或幼苗秋水仙素处理抑制纺锤体的形成导致染色体不分离导致细胞中染色体加倍正常分裂、分化多倍体植物动物：如雄蜂植物：偶尔出现杨集中学2009—2010学年度高一年级生物必修2教学案及巩固案编制：何海浪3（二）单倍体育种1．方法：花粉(药)离体培养2.过程：（1）第1年：杂交（2）第2年：a、花药（粉）离体培养得到单倍体幼苗b、用秋水仙素处理该幼苗，使染色体数目加倍，最后得到均是纯合体。3.优点：后代是纯合子，明显缩短了育种年限。4.缺点：技术较复杂5.原理：染色体变异6．单倍体育种的实例模拟过程：在水稻中，高杆(D)对矮杆(d)是显性，抗病(R)对不抗病(r)是显性。现有纯合矮杆不抗病水稻ddrr和纯合高杆抗病水稻DDRR两个品种,要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水稻ddRR，应该怎么做？概念辨析：概念辨析同源染色体形态和大小一般相同、来自父母双方（来自父母双方的不一定是同源染色体）、减数分裂时可以联会（最重要）染色体组含有本物种生长发育所需的全部遗传信息；含或不含性染色体；都由非同源染色体组成。同种形状或字母（含大小写）有几个，就有几组。二倍体、多倍体都由受精卵发育来；有几个染色体组就是几倍体。单倍体都由末受精的配子（卵细胞或花粉）发育来；染色体组是原来体细胞的一半而不一定是一个（1～4组都可能）。互动探究例1、以下各图中，各有几个染色体组？染色体组数=细胞中任意一种染色体条数例2、以下基因型，所代表的生物染色体组数分别是多少?（1）Aa______（2）AaBb_______（3）AAa_______（4）AaaBbb_______（5）AAAaBBbb_______（6）ABCD______例3、生物体细胞中染色体以染色体组的形式成倍的增加或减少，会使染色体数目发生改变。由此，可以导致单倍体、二倍体、多倍体的出现。下列有关染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的叙述中不正确．．．的是A．一个染色体组中不含同源染色体B．由受精卵发育的个体，体细胞含有两个染色体组的叫二倍体C．含一个染色体组的个体是单倍体，单倍体不一定含有一个染色体组D．人工诱导多倍体唯一的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗例4、是正常的两条同源染色体，如图所示是指染色体结构的A．倒位B．易位C．缺失D．重复例5、普通小麦（6N）体细胞中有42条染色体，它的卵细胞中应有个染色体组，______________条染色体。小麦种子的胚乳有个染色体组，有条染色体。PDDRR×ddrrF1DdRr配子DRDrdRdr花粉(药)离体培养幼苗DRDrdRdr秋水仙素处理DDRRDDrrddRRddrr正常植株（单倍体）（纯合子）高杆抗病高杆不抗病矮杆抗病矮杆不抗病123451234512345125杨集中学2009—2010学年度高一年级生物必修2教学案及巩固案编制：何海浪4课后反馈及巩固练习1.下列说法中正确的是A．体细胞中只有一个染色体组的个体才是单倍体B．体细胞中含有两个染色体组的个体必定是二倍体C．六倍体小麦花粉离体培育成的个体是三倍体D．八倍体小黑麦花粉离体培育成的个体是含四个染色体组的单倍体2.韭菜的体细胞中含有32条染色，这32条染色体有8种种形态结构，韭菜是A．二倍体B.四倍体C.六倍体D.八倍体3.（1）图示某生物体细胞染色体的组成，其可能的基因型和细胞内染色体组数是A.ABCd,1B.Aaaa,4C.AaBbCcDd,8D.BBBbDDdd,8（2）上题四个选项最有可能是二倍体配子发育来的单倍体是4.把普通小麦（六倍体）的花药和一部分体细胞，通过组织培养，分别培育成两种小麦植株，它们分别是A.单倍体、六倍体B.三倍体、六倍体C.六倍体、六倍体D.六倍体、单倍体5.单倍体水稻高度不育，这是因为A.基因发生了重组B.染色体结构发生了变异C.染色体数目不稳定D.染色体配对紊乱6.双子叶植物大麻（2N=20）为雌雄异株，性别决定为XY型，若将其花药离体培养，将幼苗用秋水仙素处理，所得植物的染色体组成应是A.18+XXB.18+YYC.18+XX或18+YYD.18+XX或18+XY7.单倍体经秋水仙素处理后一定是A.二倍体.四倍体C.杂合体D.纯合体8.从下图A~H所示的细胞图中，说明它们各含有几个染色体组（1）细胞中含有一个染色体组的是图。（2）细胞中含有两个染色体组的是图。（3）细胞中含有三个染色体组的是图。（4）细胞中含有四个染色体组的是图。9.右图是果蝇的染色体组成，请据图回答：（1）这是性果蝇（2）有个染色体组，是倍体。（3）有对同源染色体，对常染色体，对等位基因，1和3是染色体，A和a是基因，A和B是基因。在产生配子中，含ABCD基因的配子占。10.下图所示为用农作物①和②两个品种分别培养出④⑤⑥⑦四个品种的过程。（1）用①和②通过I和II过程培育出⑤的过程所依据的遗传学原理是。（2）通过III和V培育出⑤的育种方法的优点是（3）由③培育出的⑥是倍体。（4）由①和②通过I和III过程培育出⑤的过程叫，③培育出④过程叫，V过程需要用处理。1234567班级姓名AAaaBBbBCABCDDEAaaaBbbbFGAAbbH