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第5章 基因突變及其他變異,第2節(jié) 染色體變異,1.結(jié)合圖5－5，闡明染色體結(jié)構(gòu)變異的類型和結(jié)果。 2.結(jié)合教材實例，簡述二倍體、多倍體和單倍體的概念。 3.通過教材實驗，了解多倍體育種的原理和操作過程。,,學習導航,重難點擊,,1.理解染色體組的概念。 2.理解二倍體、多倍體和單倍體的概念。 3.單倍體育種和多倍體育種的原理和過程。,課堂導入,舟舟， 1978年4月1日出生在中國的武漢。他是個先天性愚型患者，智力只相當于幾歲的小孩子。舟舟從小偏愛指揮，當音樂響起時，舟舟就會拿起指揮棒，揮動短短的手臂，惟妙惟肖地做出標準的指揮動作，直到曲終。研究表明舟舟身材矮小、智力低下的根本原因是：第21號染色體比常人多了1條。那么染色體都有哪些變異，對生物有什么影響呢？本節(jié)課我們來學習染色體變異。,,,,,,內(nèi)容索引,一、染色體結(jié)構(gòu)的變異,二、染色體數(shù)目的變異,三、低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化及育種,當堂檢測,一、染色體結(jié)構(gòu)的變異,知識梳理,,答案,1.含義 染色體結(jié)構(gòu)的改變，會使排列在染色體上的基因的 或 發(fā)生改變，而導致 的變異。 2.類型,性狀,數(shù)目,排列順序,丟失,,答案,增加,非同源染色體,位置顛倒,3.結(jié)果 大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是 的，有的甚至會導致生物體死亡。,,答案,不利,,,,1.染色體結(jié)構(gòu)變異能在顯微鏡下直接觀察到嗎？,合作探究,答案,答案 能。,2.染色體結(jié)構(gòu)變異和基因突變相比，對染色體上的基因的數(shù)目或排列順序的影響有什么不同？,答案 基因突變只是改變基因的種類，不改變?nèi)旧w上的基因的數(shù)目或排列順序。染色體結(jié)構(gòu)變異會使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變。,,答案,3.觀察分析圖示，思考回答下列問題： (1)圖①過程發(fā)生在哪類染色體之間？屬于哪類變異？,答案 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。,(2)圖②過程中的兩條染色體是同源染色體嗎？屬于哪類變異？,答案 不是，是非同源染色體；屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。,活學活用,1.如圖表示某生物細胞中兩條染色體及其部分基因。下列四種 情況的產(chǎn)生不屬于該細胞染色體結(jié)構(gòu)變異的是( ) A.① B.② C.③ D.④,,解析答案,解析 染色體結(jié)構(gòu)變異指的是染色體某一片段的缺失、增添、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。,C,,下列變異中，不屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的是( ) A.染色體缺失了某一片段 B.染色體增加了某一片段 C.染色體中DNA的一個堿基對發(fā)生了改變 D.染色體某一片段位置顛倒了180,返回,答案,,,一題多變,C,二、染色體數(shù)目的變異,知識梳理,,答案,染色體組,個別染色體,,答案,2.染色體組 (1)果蠅體細胞中共有 對同源染色體， 其中 對是常染色體， 對是性染色體。 (2)雄果蠅減數(shù)分裂產(chǎn)生精子的過程中， 分離，因此配子中的染 色體的組成為 或 ，它們是一組 染色體。 (3)像雄果蠅精子中的染色體一樣，細胞中的一組 染色體，在形態(tài)和功能上 ，但又互相協(xié)調(diào)，共同控制生物的 、發(fā)育、遺傳和變異，這樣的一組染色體，叫做一個 。,4,3,1,同源染色體,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y,非同源,非同源,各不相同,生長,染色體組,,答案,3.二倍體、多倍體和單倍體 (1)二倍體：由 發(fā)育而來的個體，體細胞中含有 個染色體組的個體叫做二倍體。自然界中，幾乎全部 和過半數(shù)的 都是二倍體。 (2)多倍體 ①概念：由 發(fā)育而來，體細胞中含有 個以上染色體組的個體。 ②實例：香蕉( 倍體)、馬鈴薯( 倍體)、普通小麥( 倍體)。 ③特點：莖稈 ，葉片、果實和種子都比較 ，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所 。也存在結(jié)實率低，晚熟等缺點。,受精卵,兩,動物,高等植物,受精卵,三個或三,三,四,六,粗壯,大,增加,,答案,(3)單倍體 ①概念：體細胞中含有本物種 染色體數(shù)目的個體。 ②實例：蜜蜂中的 蜂。 ③特點：植株長得 ，一般高度 。但是，利用單倍體植株培育新品種卻能明顯縮短育種年限。,配子,雄,弱小,不育,,,,合作探究,答案,1.右面甲表示細胞染色體圖，乙表示細胞基因型： (1)甲生物細胞內(nèi)有幾個染色體組？判斷依據(jù)是什么？,答案 4個。細胞內(nèi)同一種形態(tài)的染色體有4條。,(2)乙生物細胞內(nèi)有幾個染色體組？判斷依據(jù)是什么？,答案 4個。在乙的基因型中，控制同一性狀的基因出現(xiàn)了4次。,(3)若丙生物的體細胞含32條染色體，有8種形態(tài)，丙生物細胞中含有幾個染色體組？,答案 4個。,,答案,2.單倍體是不是一定只含有一個染色體組？如何區(qū)分單倍體和多倍體？,答案 單倍體不一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，因此判斷單倍體和多倍體時，首先看發(fā)育的起點，如果生物體是由生殖細胞——卵細胞或花粉直接發(fā)育而成，不論細胞內(nèi)含有幾個染色體組都是單倍體。如果生物體是受精卵或合子發(fā)育形成的，生物體細胞內(nèi)有幾個染色體組就叫做幾倍體。,2.根據(jù)圖中A～H所示的細胞圖回答下列問題：,活學活用,(1)細胞中含有一個染色體組的是________圖。 (2)細胞中含有兩個染色體組的是________圖。 (3)細胞中含有三個染色體組的是________圖，它________(一定，不一定)是三倍體。 (4)細胞中含有四個染色體組的是________圖，它________(可能，不可能)是單倍體。,,解析 在細胞內(nèi)，形態(tài)相同的染色體有幾條，就含有幾個染色體組。在細胞內(nèi)，含有幾個同音字母，就是含有幾個染色體組。確認是否為單倍體需看發(fā)育起點。,D、G,C、H,A、B,不一定,E、F,可能,返回,解析答案,三、低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化及育種,1.實驗原理：用低溫處理植物分生組織細胞，能夠抑制細胞分裂 時 的形成，使染色體不能被拉向兩極，這樣細胞不能___________ ，染色體的數(shù)目就發(fā)生變化。 2.實驗操作步驟 (1)培養(yǎng)：將洋蔥放在清水中培養(yǎng)，待長出約 左右的不定根時，放入冰箱(4 ℃) 36 h。 (2)固定：剪取誘導處理的根尖約0.5～1 cm，放入 液中浸泡0.5～1 h，以固定細胞的形態(tài)，然后用體積分數(shù)為95%的 沖洗2次。 (3)制作裝片：按解離、 、 和制片4個步驟，具體操作方法與實驗“觀察植物細胞的有絲分裂”相同。,知識梳理,,答案,染色,紡錘體,分裂成兩個,子細胞,1 cm,誘導培養(yǎng),卡諾氏,酒精,漂洗,,答案,(4)觀察：先用 倍鏡觀察，找到既有 倍體細胞，也有_______________ 的細胞的視野。確認某個細胞發(fā)生染色體數(shù)目變化后，再用 倍鏡觀察。,高,低,二,染色體數(shù)目發(fā)生,改變,,,,合作探究,1.下圖是三倍體西瓜的培育過程，據(jù)圖分析回答下列問題：,答案 ①過程是用秋水仙素處理二倍體西瓜的幼苗，產(chǎn)生四倍體的過程，其原理是抑制紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍。,答案,(1)①過程是哪種處理過程？其原理是什么？,,(2)②和④都是傳粉，目的有什么不同？,答案 過程②傳粉是為了雜交得到三倍體種子，過程④傳粉是為了刺激子房產(chǎn)生生長素促進果實發(fā)育。,答案,(3)①過程處理后，新產(chǎn)生的四倍體，各部分細胞都含有四個染色體組嗎？,答案 不是。地上部分的莖、葉、花的染色體數(shù)目加倍，含有四個染色體組。根細胞沒有加倍，只含有兩個染色體組。,,(4)西瓜f的瓜瓤、種子e的胚分別含有幾個染色體組？,答案 西瓜f的瓜瓤來自母本，含有四個染色體組，而種子e的胚含有三個染色體組。,答案,(5)為什么三倍體西瓜沒有種子？,答案 三倍體西瓜進行減數(shù)分裂時，由于聯(lián)會紊亂，一般不能產(chǎn)生正常配子。,,(1)F1的能產(chǎn)生幾種雄配子？,答案 F1的基因型是DdTt，能產(chǎn)生四種配子：DT、dT、Dt、dt。,答案,(2)過程③是哪種處理？其原理是什么？,答案 過程③是花藥離體培養(yǎng)過程。原理是細胞的全能性。,2.如圖表示用純種的高稈(D)抗銹病(T)小麥與矮稈(d)易染銹病(t)小麥培育矮稈抗銹病小麥新品種的方法，據(jù)圖分析：,(3)過程④是哪種處理？處理后符合要求的植株占的比例是多少？,答案 過程④是用一定濃度的秋水仙素處理單倍體幼苗。處理后ddTT占的比例為1/4。,3.下列關(guān)于“低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化”實驗的敘述， 不正確的是( ) A.用低溫處理植物分生組織細胞，能抑制紡錘體的形成 B.洋蔥根尖長出約1 cm時，剪下，置于4 ℃冰箱中，誘導36 h C.卡諾氏液浸泡根尖，固定細胞的形態(tài) D.裝片制作包括解離、漂洗、染色和制片4個步驟,活學活用,,解析答案,解析 低溫誘導的原理是抑制紡錘體的形成；剪下根尖，會使其失去生命力，細胞不再分裂；卡諾氏液的作用是固定細胞的形態(tài)；在制作裝片時，過程和“觀察植物細胞的有絲分裂”相同，包括解離、漂洗、染色和制片4個步驟。,B,,返回,課堂小結(jié),答案,缺失,倒位,單倍體,多倍體,數(shù)目,配子,合子,配子,固定,漂洗,染色,當堂檢測,,1.基因突變和染色體變異的一個重要的區(qū)別是( ) A.基因突變在光學顯微鏡下看不見 B.染色體變異是定向的，而基因突變是不定向的 C.基因突變是可以遺傳的 D.染色體變異是不能遺傳的,解析 基因突變是DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，屬于分子水平的變化，光學顯微鏡下觀察不到。染色體的變異可在光學顯微鏡下直接觀察到；生物的變異是不定向的；基因突變和染色體變異其遺傳物質(zhì)均發(fā)生改變，都是可遺傳的變異。,A,解析答案,1,2,3,4,5,,2.普通小麥是六倍體，有42條染色體，科學家們用花藥離體培養(yǎng)培育出的小麥幼苗是( ) 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,解析答案,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普通小麥的染色體數(shù)減少了一半，含有三個染色體組，而體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體叫單倍體。,B,1,2,3,4,5,,3.下列關(guān)于染色體組、單倍體和二倍體的敘述，不正確的是( ) A.一個染色體組中不含同源染色體 B.由受精卵發(fā)育成的，體細胞中含有兩個染色體組的個體叫二倍體 C.單倍體生物體細胞中不一定只含有一個染色體組 D.人工誘導多倍體的唯一方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,1,2,3,4,5,解析答案,解析 染色體組是不含有同源染色體的；個體若由受精卵發(fā)育而來，含有幾個染色體組就是幾倍體；單倍體是由配子發(fā)育而成的，不一定只含有一個染色體組；人工誘導多倍體的方法有秋水仙素處理或低溫處理等。,D,,4.將二倍體芝麻的種子萌發(fā)成的幼苗用秋水仙素處理后得到的四倍體芝麻 ( ) A.對花粉進行離體培養(yǎng)，可得到二倍體芝麻 B.產(chǎn)生的配子沒有同源染色體，所以無遺傳效應(yīng) C.與原來的二倍體芝麻雜交，產(chǎn)生的是不育的三倍體芝麻 D.秋水仙素誘導染色體加倍時，最可能作用于細胞分裂的后期,解析答案,1,2,3,4,5,解析 二倍體芝麻幼苗用秋水仙素處理，得到的是同源四倍體，體細胞內(nèi)有4個染色體組，而且每個染色體組之間都有同源染色體。由四倍體的配子發(fā)育來的芝麻是單倍體，含兩個染色體組，所以該單倍體芝麻是可育的。四倍體的配子中有兩個染色體組，二倍體的配子中有一個染色體組，所以四倍體與二倍體雜交產(chǎn)生的是三倍體芝麻，由于三倍體芝麻在減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會紊亂，不能形成正常的配子，所以不育。秋水仙素誘導染色體加倍時，起作用的時期是細胞分裂的前期，抑制紡錘體的形成。 答案 C,1,2,3,4,5,5.下圖表示某些植物的體細胞，請據(jù)圖回答下列問題： (1)肯定是單倍體的是___圖，它是由___倍體的生殖細胞直接發(fā)育形成的。 (2)莖稈較粗壯但不能產(chǎn)生種子的是___圖，判斷的理由是______________ _____________________________________________________________。,,1,2,3,4,5,答案,D,二,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胞，不能產(chǎn)生種子,,1,2,3,4,5,返回,答案,(3)如果都不是由生殖細胞直接發(fā)育形成，其中肯定是二倍體的是______圖。 (4)如果C圖中的植株是由某植物的卵細胞直接發(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)育中的胚乳細胞內(nèi)含____個染色體組。,B、C,單,四,6,