高中生物染色体变异新人教版必修省公开课一等奖全国示范课微课金奖

知识研读第２讲染色体变异第1页1．染色体结构变异和数目变异。2．低温诱导染色体加倍试验。课程标准第2页知识梳理知识一染色体变异分类变异类型详细改变结果举例染色体结构变异缺失某一片段染色体上②_____________________改变，从而造成性状变异③__________________________增加某一片段某一片段移接到另一条非同源染色体上①__________________染色体数目变异④______________________大量基因增加或降低，性状改变幅度较大三倍体无子西瓜染色体组成倍地增加或降低某一片段位置颠倒基因数目或排列次序果蝇缺刻翅及棒状眼形成个别染色体增加或降低第3页知识二与染色体数目变异相关辨析1．染色体组：细胞中一组①_____________，它们在②____________上各不相同，但又相互协调，共同控制生物生长、发育、③___________。2．二倍体：由④_______发育而成，体细胞中含有⑤_____________，包含几乎全部动物和过半数高等植物。3．多倍体(1)概念：由⑥______发育而来，体细胞中含⑦______________________个体。(2)实例：香蕉：含⑧_____染色体组，称为三倍体，马铃薯：含⑨_____染色体组，称为⑩_______。非同源染色体形态和功效遗传和变异受精卵两个染色体组受精卵三个或三个以上染色体组三个四个四倍体第4页(3)分布：在⑪_____中常见，在⑫______中极少见。(4)特点：与二倍体植株相比，多倍体植株经常是茎秆⑬_____，叶片、果实和种子都⑭_______，⑮_____________等营养物质含量丰富。4．单倍体(1)概念：由⑯_____发育而来，体细胞中含有⑰__________染色体数目标个体。(2)特点(以植物为例)：与正常植株相比，植株长得⑱_____，且⑲_________。植物动物粗壮比较大糖类和蛋白质配子本物种配子弱小高度不育第5页知识三低温诱导植物染色体数目改变试验1．试验原理低温①________纺锤体形成，以致影响②_________________，细胞不能分裂成两个子细胞，于是染色体数目改变。2．方法步骤洋葱根尖培养→取材固定→制作装片(解离→③______→④______→制片)→观察。3．试剂及用途(1)卡诺氏液：⑤_____________。(2)改良苯酚品红染液：使⑥__________。能够抑制染色体被拉向两极漂洗染色固定细胞形态染色体着色第6页(3)解离液[体积分数为15%盐酸和体积分数为95%酒精混合液(1∶1)]：使⑦___________________。[思索感悟]为何单倍体育种会缩短育种年限？提醒：经秋水仙素处理，每对染色体上成对基因都是纯合，自交后代不会发生性状分离。组织中细胞分散开第7页(即时巩固解析为教师用书独有)考点一三种可遗传变异比较考点整合变异类型比较项目基因重组基因突变染色体变异实质基因重新组合基因结构改变染色体结构或使用范围真核生物进行有性生殖产生配子时任何生物均可发生真核生物核遗传中发生产生结果只改变基因型，未发生基因改变产生新基因，但基因数目未变可引发基因“数量”上改变意义形成多样性主要原因，对生物进化有十分主要意义生物变异根本起源，提供生物进化原始材料对生物进化有一定意义育种应用杂交育种诱变育种单倍体、多倍体育种第8页【归纳总结】①以上三种可遗传变异并不一定能遗传给后代，如突变发生在体细胞中，则不能遗传给后代。②基因突变属于分子水平改变，基因重组和染色体变异属于细胞水平改变。【案例1】基因突变、基因重组和染色体变异共同点是(

)A．都能产生可遗传变异B．都能产生新基因C．产生变异均对生物不利D．在显微镜下都可看到变异情况第9页【解析】基因突变、基因重组和染色体变异都能产生可遗传变异，其中基因突变能产生新基因，产生变异大多数对生物不利，在显微镜下能看到是染色体变异。【答案】

A第10页【即时巩固1】引发生物可遗传变异原因有三种，即基因重组、基因突变和染色体变异。以下几个生物性状最初起源，属于同一个变异类型是(

)①果蝇白眼②豌豆黄色皱粒、绿色圆粒③三倍体无子西瓜形成④人类色盲⑤人类镰刀型细胞贫血症A．①③⑤B．①③C．①④⑤D．②③⑤【解析】①④⑤变异最初起源都是基因突变，②变异来自基因重组，③变异来自染色体变异。【答案】

C第11页考点二二倍体、多倍体与单倍体判断一、染色体组数确实定方法1．形态相同染色体有几条就含有几个染色体组。2．基因型中相同基因和等位基因共出现几次就含有几个染色体组，如AaaBBb，含有3个染色体组。二、二倍体、多倍体、单倍体比较第12页二倍体多倍体单倍体概念体细胞中含2个染色体组个体体细胞中含3个或3个以上染色体组个体体细胞中含本物种配子染色体数个体染色体组

2个3个或3个以上

1至多个发育起点受精卵受精卵配子植物特点

正常果实、种子较大，生长发育延迟，坚固率低植物弱小，高度不育举例几乎全部动物、过半数高等植物香蕉、无子西瓜玉米、小麦单倍体【尤其提醒】判断某个体是否为单倍体依据为个体发育起点，而不是体细胞中所含染色体组数目。第13页【案例2】图示细胞中含有染色体组数目分别是(

)A．5个、4个B．10个、8个C．5个、2个

D．2.5个、2个【解析】由甲图可知，染色体数目为10条，形态为2种，据公式染色体组数目＝，故图甲染色体组数为5个。由图乙可知其基因型为AAaaBBbb，据染色体组数为控制同一性状相同基因或等位基因出现次数，故染色体组数为4个。【答案】

A第14页【即时巩固2】下列图中四个细胞图中，属于二倍体生物精子细胞是(

)【解析】二倍体生物体细胞中，含有两个染色体组，经减数分裂产生有性生殖细胞(精子或卵细胞)中，只含有一个染色体组，即染色体大小、形态应各不相同，故A、B项被排除。精子细胞中染色体不含有染色单体，因为减数第二次分裂时，着丝点分开，染色单体变成染色体，故排除C项。【答案】

D第15页考点三低温诱导染色体加倍试验一、试验目标1．学习低温诱导植物染色体数目改变方法。2．了解低温诱导植物细胞染色体数目改变作用机制。二、试验原理1．进行正常有丝分裂植物分生组织细胞，在有丝分裂后期，染色体着丝点分裂，子染色体在纺锤丝作用下分别移向两极，最终被平均分配到两个子细胞中去。2．用低温处理植物组织细胞，使纺锤体形成受到抑制，以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生改变。第16页3．除低温外，秋水仙素也会引发染色体数量改变。三、方法步骤1．低温诱导：培养洋葱根，待洋葱根长出1cm左右时，将整个装置放入冰箱低温室内(4℃)。诱导培养36h。2．固定形态：剪取诱导处理根尖约0.5～1cm，放入卡诺氏液中浸泡0.5～1h，以固定细胞形态，然后用体积分数为95%酒精冲洗2次。3．制作装片：包含解离、漂洗、染色和制片。4．观察：用显微镜观察，并寻找发生了染色体数目改变细胞。第17页【案例3】

(·福建理综)以下关于低温诱导染色体加倍试验叙述，正确是(

)A．原理：低温抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向两极B．解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都能够使洋葱根尖解离C．染色：改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都能够使染色体着色D．观察：显微镜下能够看到大多数细胞染色体数目发生改变第18页【解析】低温下有丝分裂后期着丝点依然分裂，只不过低温抑制了纺锤体形成，使分开后染色体没有移向细胞两极造成染色体数目加倍，A项错误；该试验中解离液是盐酸酒精混合液，卡诺氏液是固定细胞液体，B项错误；该试验中细胞已经被杀死，不可能观察到染色体数目标改变，D项错误；改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都能使染色体着色，C项正确。【答案】

C第19页【即时巩固3】低温和秋水仙素均可诱导染色体数目改变，前者处理优越于后者处理详细表现在(

)①低温条件易创造和控制②低温条件创造所用成本低③低温条件对人体无害，易于操作④低温诱导多倍体较秋水仙素诱导多倍体会出现更多优良性状A．①②③

B．①③④

C．②③④

D．①②④【解析】低温诱导染色体数目改变含有易创造和控制，且创造成本低，低温条件对人体无害等优点。同一个植物不论用什么方法诱导多倍体遗传物质是一样。【答案】

A第20页【试验设计】温度骤变以及秋水仙素等理化原因会使植物细胞染色体数目加倍。某同学为验证低温能诱导洋葱(2N＝16)根尖细胞染色体数目加倍，开展了相关研究。请分析回答：(1)试验原理：低温处理根尖细胞，能够抑制________期________形成，造成染色体不能被拉向两极，细胞也不分裂。(2)材料用具：洋葱，冰箱，______________(显微操作器材)，解离液和碱性染料等。(3)方法步骤：A．培养洋葱根尖，待不定根长至1cm左右时，将其放入第21页冰箱4℃下诱导培养36h；B．制作装片：解离→________→染色→制片；C．显微镜观察并绘图：该同学用低倍镜能清楚观察到细胞，但不能顺利换上高倍镜，最可能原因是______________________。(4)计数：若常温下装片中，分裂期细胞占细胞总数10%，细胞周期总时间为20h，则分裂间期经历____h；该试验中处于分裂中期细胞含有________条染色体。【解析】本题将细胞周期、有丝分裂试验以及染色体数目加倍等融为一体，要求正确阐述低温使染色体数目加倍原理，了解有丝分裂试验方法、基本步骤及操作，并能计算和第22页预期试验结果。细胞分裂周期时间等价