高中生物 第5章 第2节 基因突变及其他变异 染色体变异课件 新人教版必修2.ppt

第2节染色体变异 教师参考 新课导入导入1 先向学生播放一段音乐 天才 舟舟指挥世界名曲的视频 接着展示一段材料介绍 这个音乐 天才 的长相跟常人不同 他患有21三体综合征即先天性智力障碍 这种病由何引起的呢 引入本课课题 导入2 基因突变和基因重组均会导致后代遗传物质的改变 从而产生可遗传的变异 大家知道染色体是遗传物质的载体 如果染色体的结构或数目发生改变是否也会产生可遗传的变异呢 这就是我们本节要研究的课题 板书染色体变异 自主学习 要点探究 自主学习 学习目标 1 说出染色体结构变异的基本类型 2 说出染色体数目的变异 3 进行低温诱导染色体数目变化实验 知识梳理 缺失 增加 位置颠倒 非同源染色体 2 概念 排列在染色体上的基因的发生改变 从而导致 2 对生物体的影响大多数对生物体 有的甚至会导致生物体 选择 关于染色体结构变异的叙述 不正确的是 a 外界因素可提高染色体断裂的频率b 染色体缺失了某段 可导致生物性状发生改变c 一条染色体某一段颠倒180 后 由于遗传物质并没有减少 因此生物性状一定不发生改变d 染色体结构变异一般可用显微镜直接检验 数目或排列顺序 性状的变异 不利 死亡 c 二 染色体数目变异1 类型及实例 个别染色体 染色体组 21三体综合征 2 染色体组 1 概念 细胞中的一组 在形态和功能上 但又互相协调 共同控制生物的生长 发育 遗传和变异 这样的一组染色体 叫做一个染色体组 非同源染色体 各不相同 2 图示图中的雄果蝇体细胞染色体中或就代表一个染色体组 与其中的染色体组成相同 3 二倍体和多倍体 1 概念 x y 配子 受精卵 两个 动物 高等植物 受精卵 3个或3个以上 四倍体马铃薯 2 多倍体的特点和诱导方法 特点 粗壮 叶片 果实和种子都比较大 等营养物质的含量都有所增加 人工诱导 茎秆 糖类和蛋白质 秋水仙素 低温 纺锤体 加倍 4 单倍体 1 概念 体细胞中含有染色体数目的个体 2 特点 与正常植株相比 植株长得弱小且 本物种配子 高度不育 单倍体 染色体数目 优点 明显缩短育种年限 判断 1 细菌的变异类型有基因突变 基因重组和染色体变异 2 体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体 含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体 3 由配子发育而来的个体 体细胞中无论含有几个染色体组 都是单倍体 4 单倍体茎秆粗壮 果实 种子较大 而多倍体则植株矮小 且高度不育 三 低温诱导染色体数目的变化1 实验原理低温处理植物分生组织细胞 能够抑制的形成 以致影响被拉向两极 细胞也不能分裂成两个子细胞 结果植物细胞染色体数目发生变化 纺锤体 染色体 漂洗 低倍镜 高倍镜 选择 对于低温诱导洋葱染色体数目变化的实验 错误的描述是 a 处于分裂间期的细胞最多b 在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞c 在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程d 在诱导染色体数目变化方面 低温与秋水仙素诱导的原理相似 c 问题引领 1 易位 与 交叉互换 有哪些区别 2 怎样区分基因突变与染色体结构变异 要点探究 与染色体结构变异易混的两种变异 要点一 教师参考 2 基因突变和染色体结构变异的区别 典例1 2014 沈阳模拟 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 和 和 互为同源染色体 则图a 图b所示的变异 a 均为染色体结构变异b 基因的数目和排列顺序均发生改变c 均使生物的性状发生改变d 均可发生在减数分裂过程中 解析 由图可知 图a为交叉互换属于基因重组 基因的数目和排列顺序未发生改变 性状可能没有变化 图b是染色体结构变异 基因的数目和排列顺序均发生改变 性状也随之改变 两者均可发生在减数分裂过程中 d 备选例题 如下图所示 已知染色体发生了 四种变异 下列相关叙述正确的是 a 发生的变异均未产生新基因b 发生的变异依次是染色体倒位 缺失 重复与基因突变c 所发生的变异均可在光学显微镜下观察到d 依次为染色体结构变异中的缺失 重复 倒位 为基因突变 解析 基因突变是指因dna分子中碱基对的替换 增添和缺失而引起的基因结构的改变 染色体结构变异是指染色体的部分片段发生重复 缺失 倒位 易位等变化 据图可知 依次为染色体结构变异中的缺失 重复和倒位 中基因n的出现是基因突变的结果 基因突变可以产生新基因 其不能在光学显微镜下观察到 d 方法透析基因突变与染色体结构变异的判定方法 1 从变异发生的层次看 基因内部个别碱基对的增添 缺失或替换为基因突变 基因数目或排列顺序的改变为染色体结构变异 此改变不深入基因内部 2 从变异的结果看 染色体上基因的数量和位置不改变产生新的基因 等位基因 为基因突变 基因的数量和排列顺序改变为染色体结构变异 3 从镜检的结果看 基因突变在显微镜下观察不到 而染色体结构变异可通过显微镜观察到 题组演练 1 下列变异中不属于染色体结构变异的是 a 同源染色体的两条非姐妹染色单体之间相互交换片段b 非同源染色体的两条非姐妹染色单体之间相互交换片段c 一条染色体上的某个片段发生了位置的颠倒d 某条染色体上的某一小片段发生了缺失 解析 同源染色体的两条非姐妹染色单体之间相互交换片段 这属于基因重组 非同源染色体的两条非姐妹染色单体之间相互交换片段 这属于易位 一条染色体上的某个片段发生了位置上的颠倒 这属于倒位 某条染色体上有一个小片段发生了缺失 这属于缺失 a 2 染色体之间的交叉互换可能导致染色体的结构或基因序列的变化 下列图中甲 乙两图分别表示两种染色体之间的交叉互换模式 丙 丁 戊图表示某染色体变化的几种情形 则下列有关叙述正确的是 a 甲可以导致戊的形成b 乙可以导致丙的形成c 甲可以导致丁或戊两种情形的产生d 乙可以导致戊的形成 解析 由图可知 甲表示同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换 乙表示非同源染色体之间的易位 前者的变异类型属于基因重组 发生交叉互换后在原来的位置可能会换为原基因的等位基因 可导致丁的形成 乙属于染色体结构变异 由于是与非同源染色体之间发生的交换 因此易位后原位置的基因被换成控制其他性状的基因 可导致戊的形成 丙属于染色体结构变异中的 重复 d 问题引领 1 怎样判断某生物体细胞中染色体组数 2 单倍体与二倍体 多倍体的主要区别是什么 3 单倍体 多倍体在育种中有何应用 单倍体 二倍体和多倍体及相关育种的比较 要点二 教师参考 1 二倍体 多倍体和单倍体的比较 2 多倍体育种和单倍体育种的比较 典例2 2015福建泉州一中期中 下列各图表示的是某些植物的体细胞 请根据下列条件判断 1 肯定是单倍体的是图 某植物的基因型为aaa 它可能是上述的图 茎秆粗壮但不能产生种子的是图 原因是减数分裂时 过程发生紊乱 不能形成可育的配子 2 体细胞为c图的植株 其减数第二次分裂后期的细胞中含有个染色体组 3 假定a是由受精的卵细胞发育而来 则a是倍体 其每个染色体组含有条染色体 解析 1 染色体组可以根据同一形态的染色体来判断 有几个形态相同的染色体就有几个染色体组 由图可知a图中由3个染色体组 b中有2个染色体组 c图中有2个染色体组 d图中有1个染色体组 肯定是单倍体的是d图 某植物的基因型为aaa 说明含有3个染色体组 它可能是上述的a图 茎秆粗壮应是多倍体的特征 但不能产生种子说明不能产生正常的配子 主要是减数分裂同源染色体联会紊乱 故应是a图 2 体细胞为c图的植株 在减数第二次分裂中不应有同源染色体 而在减数第二次分裂后期 因为着丝点分裂 此时的细胞中应有2个染色体组 3 如果a是由受精卵发育而来 含有3个染色体组 a应是三倍体 因为有3种不同形态的染色体 故一个染色体组有3条染色体 答案 1 daa同源染色体联会 2 2 3 三3 方法透析染色体组的判断 1 据染色体形态判断 细胞内形态相同的染色体有几条 则含有几个染色体组 如下图所示的细胞中 形态相同的染色体a中有3条 b中两两相同 c中各不相同 则可判定它们分别含三个 二个 一个染色体组 2 根据基因型判断 在细胞或生物体的基因型中 控制同一性状的相同基因或等位基因出现几次 该细胞或生物体中就含有几个染色体组 例如 基因型为aaaabbbb的细胞或生物体 含有四个染色体组 备选例题 d 解析 过程 表示杂交 其原理为基因重组 过程 常用的方法为花药离体培养 过程 使用秋水仙素或低温处理幼苗 因为单倍高度不育 不产生种子 的结果为多倍体属于多倍体育种 和 都利用抑制纺锤体的形成导致染色体加倍的原理 用纯种的高秆 d 抗锈病 t 小麦与矮秆 d 易染锈病 t 小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下 下列有关此育种方法的叙述中 正确的是 a 过程 的作用原理为染色体变异b 过程 必须经过受精作用c 过程 必须使用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗d 过程 与 的原理相同 方法透析秋水仙素处理两点认识 1 秋水仙素无法处理单倍体的种子 原因是二倍体的单倍体高度不育 一般不结种子 2 不要一看到 染色体加倍 就认为属于多倍体育种 若秋水仙素处理对象是正常植株 则属于多倍体育种 若处理的是单倍体植株 则属于单倍体育种 a 解析 普通小麦是六倍体 体细胞含有6个染色体组42条染色体 因此减数分裂产生的配子中含有3个染色体组 21条染色体 故a错误 玉米是二倍体 体细胞含有2个染色体组20条染色体 因此减数分裂产生的配子中含有一个染色体组 即10条染色体 故b正确 八倍体小黑麦 体细胞中含有8个染色体组 56条染色体 因此减数分裂产生的配子含有4个染色体组 28条染色体 故c正确 蜜蜂是二倍体 体细胞含有2个染色体组 32条染色体 因此减数分裂产生的配子中含有1个染色体组 即16条染色体 故d正确 题组演练 1 2015贵州遵义四中期中 下列四组数据错误的一项是 2 某二倍体植物的体细胞中染色体数为24条 基因型为aabb 这两对基因分别位于两对同源染色体上 请据图回答问题 1 该植物产生的花粉基因型有种 c是指利用秋水仙素处理 则个体 的体细胞中含有条染色体 2 个体 与个体 基因组成的重要区别是 个体 中能稳定遗传的占 3 若要尽快获得纯种优良 aabb 的品种 则应采用上图中 用字母表示 过程进行育种 解析 基因型为aabb的植株产生的配子有ab ab ab ab四种 图中a是减数分裂 b是花药离体培养 c是秋水仙素处理 e是受精作用 f是个体发育 2 个体 是纯合子 而个体 为aabb的自交后代 其中既有纯合子又有杂合子 纯合了占1 4 3 要想尽快获得纯种优良的品种 应采用单倍体育种 即abc过程 答案 1 424 2 个体 全部为纯合子1 4 3 abc 3 无子西瓜的培育过程可用下图表示 1 用处理二倍体西瓜 2n 幼苗的地上部分 可得到四倍体西瓜 则该西瓜植株根细胞中的染色体数是 培育无子西瓜的原理是 2 在自然状态下 若二倍体西瓜细胞的基因型由aabb变为a