第六章第四节 生物的变异 二染色体变异.doc

邗江区蒋王中学高二生物教学案第四节 生物的变异 一、染色体变异主备人：邱雪松2006、2、31学习目标1染色体结构的变异。知道染色体结构的变异与染色体数目的变异的区别，染色体结构的变异类型。2染色体数目的变异（染色体组、二倍体和多倍体、人工诱导多倍体在育种上的应用、单倍体及其在育种上的应用）。能说出一个染色体组内的染色体特点；比较二倍体、多倍体、单倍体，能说出它们之间的区别；要求能描述人工诱导多倍体及单倍体的方法，识别多倍体育种和单倍体育种。学习重点、难点1染色体组、二倍体和多倍体、单倍体的概念2多倍体育种和单倍体育种学习过程（二）染色体变异1染色体结构的变异 种类：主要有4种：染色体中某一片断的缺失； ；染色体某一片段的位置颠倒了180；染色体的某一片段移接到另一条 上。特点：大多数染色体结构变异对生物体是 ，有的甚至会导致生物体死亡。2染色体数目的变异染色体数目的变异包括细胞内的 增加或减少和细胞内的染色体以 的形式成倍地增加或减少。下面着重复习细胞内的染色体以染色体组的形式成倍地增加或减少的染色体数目的变异类型。染色体组的概念：一般地说， 称为一个染色体组。它具有下列特点：一个染色体组内的染色体均为 ；同一个染色体组中的染色体肯定各不相同；一个染色体组包含该生物生长发育、遗传和变异所需的全部 ；一般地说，不同生物的染色体组中 、形状各不相同。二倍体概念：由 的个体，体细胞中含有 个染色体组的叫二倍体。多倍体概念：由 的个体，体细胞中含有 个染色体组的叫多倍体。自然界产生多倍体的原因：外界条件剧变或内部因素的干扰，细胞分裂过程中 的形成受到破坏，以致有丝分裂或减数分裂受阻，染色体数目加倍。特点：茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，营养物质含量比较高等。人工诱导多倍体在育种上的应用 方法：目前最常用而且最有效的方法是用 。 原理：秋水仙素抑制 的形成，导致 不分离，从而使细胞内的染色体加倍。 实例：三倍体无子西瓜的培育和 。单倍体概念：经减数分裂生成的 的个体，叫单倍体。单倍体体细胞中所含的染色体数目是本物种体细胞的 。特点：植株弱小，高度不育。在育种上的应用 方法：先经 把花粉培育成单倍体幼苗，再用 处理单倍体幼苗，就可获得纯合子。 优点： 。 疑难点拨1怎样判别细胞内有几个染色体组？答：由于一个染色体组内的各个染色体的形态、大小均不相同，所以细胞内染色体组数目可通过下列两种方法进行判别：图1细胞内形态、大小相同的染色体有n条，则含有n个染色体组。如图1，细胞中含有形态、大小相同的染色体有共4条，则此细胞内有4个染色体组。在生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现n次，则细胞内有n个染色体组。如若生物甲的基因型为Aaa，生物乙的基因型为bbbbCCCcDDdd，因生物甲、乙的基因型中分别有三个A和四个B（或四个C或四个D），则生物甲细胞内有三个染色体组，生物乙细胞内有四个染色体组。 根据染色体的形态和数目可推算染色体组的数目=。总结：染色体组是指细胞中一组非同源染色体。即染色体组具有以下特征：一个染色体组不含同源染色体。一个染色体组中所含的染色体大小、形态和功能各不相同。一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因，但不能重复。2 几组需要澄清的概念（1）染色体组和单倍体，二倍体，多倍体A单倍体，二倍体，多倍体是能够独立生活的个体。染色体组是上述这些个体中染色体类别组成的计量单位。只有二倍体生物形成的单倍体细胞中的所有染色体才能成为一个染色体组。 B二倍体的“二”，三倍体的“三”，多倍体的“多”都是指染色体组的数目。（2）单倍体和一倍体A一倍体，二倍体，多倍体都是根据生物体细胞中染色体组的数目而命名的。体细胞中含1个染色体组的个体叫一倍体。而单倍体生物体细胞中含有本物种配子染色体数的个体。B自然界中生物一般是二倍体个体，因此，一倍体生物个体一般均是单倍体，而单倍体个体体细胞中却不一定只含一个染色体组。总结：只要是配子发育来的个体，不管体细胞中含有几个染色体组，都称为单倍体。只要是受精卵发育来的个体，细胞中有几个染色体组就是几倍体。（3）无籽西瓜和无籽番茄两者都是无籽果实，但培育原理却不一样。无籽番茄使用一定浓度的生长素来处理没有授粉的番茄花蕾，是子房壁发育成果实（果皮）；而无籽西瓜是由于三倍体植株在减数分裂时同源染色体联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞，因而没有种子3蜂群里三种蜂的发育及雄蜂的假减数分裂蜂王：由受精卵发育而成的，是发育完全的雌蜂，自始至终喂用蜂王浆；只能是产卵，繁殖后代。工蜂：也是受精卵发育而成，是发育不完全的雌蜂，主要吃花粉和花蜜，不能繁殖后代；职能是采集花粉，酿制花蜜，建造，清洁雄蜂：是由未受精的卵直接发育而来。精典例题例1（2004年春季卷）下列有关水稻的叙述，错误的是A二倍体水稻含二个染色体组B二倍体水稻经秋水仙素处理，可得到四倍体水稻，稻穗、米粒变大C二倍体水稻与四倍体水稻杂交，可得到三倍体水稻，含三个染色体组D二倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、米粒变小例2下面是两个实验：用适当浓度的生长素溶液处理未被传粉的番茄花蕾，其子房就发育成无籽果实；用四倍体西瓜（)与二倍体西瓜（）杂交，获得三倍体西瓜种子，种子萌发并长成植株后，用二倍体西瓜的花粉进行人工授粉，能形成无籽西瓜，请根据实验回答下列问题：（1）番茄果实的无籽这一变异_遗传。如果用这株番茄的枝条进行扦插，长成的植株所结的果实为_果实。（2）三倍体西瓜的无籽这一变异_遗传。如果用这株西瓜的枝条进行扦插，在长成的植株上，子房壁细胞含有_个染色体组。例3将基因型为AA和aa的两个植株杂交，得到F1，将F1植株再进一步做如下图解所示的处理，请分析回答：甲植株 AAaaF1 丙植株 乙植株（1）乙植株的基因型是_，属于_倍体。（2）用乙植株的花粉直接培育出的后代属于_倍体，其基因型及其比例是_。（3）丙植株的体细胞中有_个染色体组，基因型有_种。拓展提升1三种可遗传变异的比较 基因重组基因突变染色体数目成倍地增加或减少多倍体单倍体变异实质控制不同性状的基因重新组合，产生新的基因型，没有产生新的基因基因结构发生改变，产生新的基因染色体组成倍的增加，产生新的基因型染色体组成倍的减少，产生新的基因型产生过程减数分裂产生配子时，非等位基因重新组合物理、化学、生物因素可引起基因结构发生改变细胞分裂过程中，染色体复制后不能形成两个子细胞有性生殖过程中，配子不经受精作用直接发育成新个体意义是形成生物多样性的重要原因之一，对于生物进化具有重要意义是变异的根本来源，为生物进化提供最初的原材料多倍体育种单倍体育种举例自然界进行有性生殖的同一物种的不同个体镰刀型细胞贫血症自然界的多倍体植株单倍体玉米2杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种的比较育种类型杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种转基因育种原理基因重组基因突变染色体变异染色体变异基因重组常用方法将分别具有优良性状的两亲本进行杂交用物理或化学方法处理生物先花药离体培养，后用秋水仙素处理单倍体幼苗秋水仙素处理萌发的种子或幼苗基因工程优点操作简便提高变异频率，加速育种进程明显缩短育种年限器官均比较大，营养物质较多能按人的意愿定各改变生物的性状，克服远缘杂交的不亲和性缺点育种时间长有利变异少，需大量处理供试材料技术复杂，需要杂交育种配合只适用于植物技术要求高，成功率比较低举例高杆抗病与矮杆不抗病小麦杂交产生矮杆抗病品种高产青霉素菌株的育成抗病植株的培育三倍体无子西瓜的培育培育生产人胰岛素的大肠杆菌巩固练习1基因突变和染色体变异的一个重要区别是A基因突变在光镜下看不见 B染色体变异是定向的，基因突变是不定向的C基因突变是可以遗传的 D染色体变异是不能遗传的 2多倍体植物的特点是A.不结种子 B.茎秆粗壮 C.植株弱小 D.染色体粗大3下列关于单倍体的叙述中，不正确的是A.单倍体的体细胞中只有一个染色体组 B.花粉粒发育成的花粉植株是单倍体C.卵细胞直接发育成的雄蜂是单倍体 D.体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体叫单倍体4普通小麦的卵细胞中有三个染色体组。用这种小麦的胚芽细胞、花粉分别进行离体培养，发育成的植株分别是 A.六倍体、单倍体 B.六倍体、三倍体 C.二倍体、三倍体 D.二倍体、单倍体5用基因型为AaBb的普通小麦的花粉进行离体培养，得到的植株再用秋水仙处理，得到的植株是A.纯合子的二倍体 B.杂合子的二倍体 C.纯合子的六倍体 D.纯合子的单倍体6三倍体香蕉不结种子的原因是A.子房内无胚珠 B.联会紊乱 C.缺少生长素 D.基因发生突变7番茄体细胞内有12对染色体，用一定浓度的生长素溶液处理没有受粉的番茄花蕾，得到了无子的番茄果实。它的果皮细胞内的染色体数目是A.12条 B.24条 C.48条 D.36条8多倍体育种中，常常使用一定浓度的秋水仙素处理刚萌发的种子或幼苗，它的作用是A.促进染色体复制 B.抑制纺锤体形成 C.促进细胞分裂 D.抑制高尔基体活动9大麻是雌雄异株植物，体细胞中有20条染色体。若将其花药离体培养，将获得的幼苗再用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成状况应是 A. 18XX B. 18XY C. 20XX D.18XX或XY10根据遗传学原理，能迅速获得新品种的育种方法是A.杂交育种 B.多倍体育种 C.单倍体育种 D.诱变育种11下列是表示生物体的体细胞中染色体上所携带的基因，肯定是单倍体的是A. AaBb B. Aaaa C. ABCD D.Bbb12基因突变、基因重组和染色体变异在遗传上的共同点是A.都能产生新的基因 B.都能产生新的基因型C.都能产生可遗传的变异 D.都会改变基因中的遗传信息13普通小麦是六倍体，黑麦是二倍体，二者杂交得到的后代是A.四倍体 B.六倍体 C.二倍体 D.八倍体14秋水仙素能使细胞中的染色体数目加倍，它主要作用于有丝分裂的A.前期 B.后期 C.间期 D.末期15同一染色体组内的染色体，其大小和形态A.都相同 B.多数相同 C.都不相同 D.少数相同16下列与多倍体形成有关的是A染色体结构的变异B纺锤体的形成受到抑制C个别染色体增加D非同源染色体自由组合17在自然界中，多倍体形成过程的顺序是 减数分裂过程受到阻碍 细胞核内染色体数目加倍 形成染色体数目加倍的生殖细胞 蛋白质合成过程受到阻碍 形成染色体加倍的合子 染色体复制过程受到阻碍A B C D18已知普通小麦是六倍体，含42条染色体。下列有关普通小麦的叙述中，错误的是A单倍体植株的体细胞中含21条染色体B每个染色体组含7条染色体C胚乳细胞内含3个染色体组D离体培养它的花粉，产生的植株表现高度不育19马（2N=64）和驴（2N=62）杂交形成的骡是高度不育的，其原因是A骡的体细胞只含有一个染色体组B骡的染色体结构发生了变异C马和驴的染色体互相排斥D骡不能进行正常的减数分裂20引起生物可遗传变异的原因有3种，即基因重组、基因突变和染色体变异。以下几种生物性状的产生，来源于同一种变异类型的是 果蝇的白眼 豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒 八倍体小黑麦的出现 人类的色盲 玉米的高茎皱叶 人类的镰刀型细胞贫血症A B C D二、非选择题：21以下是无籽西瓜的培养方法：先以二倍体西瓜幼苗(A）用秋水仙素处理后获得四倍体西瓜植株（）(B)用二倍体西瓜（）(C)授粉，产生种子（D）将该种子种下，长成的植株(E）开花后用二倍体西瓜的花粉刺激，可获得无籽西瓜(F）请回答：（1）上述培养西瓜的方法称为_.（2）D的胚细胞内含_个染色体组;上为_倍体（3）B长成的西瓜果皮细胞含_个染色体组，其发育中的胚乳细胞内有_个染色体组（4）F为无籽西瓜的原因是_.（5）因三倍体西瓜种子较少，不利于扩大栽培，请提出一种既不改变其遗传特性，又能在较大面积上扩大22我国科学工作者运用花药离体培养技术培育成了“京花号”小麦新品种。在育种过程中，如果亲本为抗病的杂合子（Tt），用亲本花药离体培养获得的植株可称为 体；如果对这些植株用人工诱导方法使染色体加倍，那么在获得的小麦个体中，抗病个体与不抗病个体的数量之比理论上应为 。23现有高秆抗病（DDTT）和矮秆不抗病(ddtt）的两个小麦品种，现要用单倍体育种方法培育出矮秆抗病的新品种（1）简要说明培育过程: 杂交得子一代基因型为 ，将子一代的花粉离体培养，得小麦单倍体基因型为 _ .将四种单倍体植株用_ 处理，使其_ 加倍成基因型为_ _ 四种二倍体植物 长成植株后，选矮秆抗病植株，基因型为 ，即为所需