高中生物 第三章 遗传和染色体 第三节 染色体变异及其应用课件 苏教版必修2

1、1第三节染色体变异及其应用第三章遗传和染色体2学习导航1.结合教材P47，概述染色体结构变异的类型。2.结合教材P4850，在阐明染色体组概念的基础上，说出单倍体、多倍 体的概念。3.结合教材P5152，概述染色体变异在育种上的应用。重难点击1.染色体组的概念。2.单倍体、多倍体育种的流程。3课堂导入舟舟， 1978年4月1日出生在中国的武汉。他是个先天性愚型患者，智力只相当于几岁的小孩子。舟舟从小偏爱指挥，当音乐响起时，舟舟就会拿起指挥棒，惟妙惟肖地做出标准的指挥动作，直到曲终。研究表明舟舟身材矮小、智力低下的根本原因是：第21号染色体比常人多了1条。那么染色体都有哪些变异，对生物有什么影响

2、呢？本节课我们来学习染色体变异。 解决学生疑难点_4一、染色体结构的变异当堂检测二、染色体数目的变异内容索引三、染色体变异在育种上的应用5一、染色体结构的变异6基础梳理1.特点：特点：染色体结构变异一般可通过 直接观察。2.类型：类型：包括 四种。3.染色体结构变异导致性状变异的原因：染色体结构变异导致性状变异的原因：染色体结构变异都会使染色体上基因的 或 发生改变，从而导致性状的变异。4.结果：结果：大多数染色体结构的变异对生物体是 ，甚至会导致生物体 。5.影响因素：影响因素：电离 、病毒感染或一些 诱导。光学显微镜缺失、重复、倒位和易位排列顺序数目不利的死亡辐射化学物质7下图分别表示不同

3、的变异类型，其中图中的基因2由基因1变异而来。据此分析：答案答案图发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组；图发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异中的易位。问题探究答案1.图和图的变异分别发生在哪种染色体之间？属于哪类变异？8答案答案图是易位，会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变；图是基因突变，只是改变基因的结构，不改变染色体上的基因的数目或排列顺序。2.图和图相比，二者对染色体上基因的数目或排列顺序的影响有什么不同？答案9答案答案能在光学显微镜下观察到的是。3.图中能在光学显微镜下观察到的是哪种？答案答案答案不能。若染色体3正常，染色体4则发生染色体结构变异中的缺

4、失；若染色体4正常，染色体3则发生染色体结构变异中的重复。4.能确定图中的变异具体属于哪种染色体结构变异吗？10知识知识整合整合同源染色体的非姐妹染色单体间的片段交换属于基因重组，非同源染色体之间的片段交换属于染色体结构变异中的易位；基因突变在光学显微镜下都观察不到，不改变染色体上的基因的数目或排列顺序；染色体变异可以在光学显微镜下观察到，会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变。11拓展应用1.如图表示某生物细胞中两条染色体及其部分基因。下列四种情况的产生不属于该细胞染色体结构变异的是答案A. B. C. D.解析解析染色体结构变异指的是染色体某一片段的缺失、重复、倒位和易位等。是基

5、因突变或减数分裂四分体时期发生交叉互换所致。解析122.下列关于人类猫叫综合征的叙述，正确的是A.该病是由于特定的染色体片段缺失造成的B.该病是由于特定染色体的数目增加造成的C.该病是由于染色体组数目成倍增加造成的D.该病是由于染色体中增加某一片段引起的答案解析解析人类猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的，A正确，B、C、D错误。解析13二、染色体数目的变异14基础梳理1.染色体数目变异染色体数目变异(1)概念：染色体数目以 的方式成倍地增加或减少，_的增加或减少，都称为染色体数目的变异。(2)类型染色体组个别染色体非整倍性变异单倍体多倍体 152.染色体组染色体组(1)概念：细胞中形态

6、和功能 ，但互相协调、共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组 染色体，称为一个染色体组。(2)实例：人的精子或卵细胞中含有 个染色体组，体细胞中含有 个染色体组。(3)单倍体、二倍体与多倍体单倍体是指体细胞中含有 染色体组的个体。由 发育而成的个体，体细胞内含有两个染色体组的称为 ，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的叫做 。各不相同非同源一配子两受精卵二倍体多倍体163.低温诱导染色体数目加倍低温诱导染色体数目加倍(1)实验原理： 或化学因素刺激，有可能抑制 的形成，导致子细胞内染色体数目加倍。(2)实验操作步骤培养根尖：将一些蚕豆或豌豆种子放入培养皿，加入适量的 浸泡，在培养皿上覆盖2

7、3层潮湿的纱布。低温处理：在蚕豆幼根长至1.01.5 cm时，将其中的两个培养装置放入冰箱的低温室内， 下诱导培养36小时。低温处理纺锤体清水417(3)取材和固定：剪取诱导处理的根尖5 mm左右，放入 固定液固定0.51 h，以固定细胞的形态，随后用体积分数为95%的 溶液冲洗23次。(4)制作装片：具体操作方法与实验“观察植物细胞的有丝分裂”相同。(5)观察：先用 镜观察，找到视野中染色体形态较好的分裂相，注意视野中有染色体数目发生改变的细胞，再换 镜继续观察。卡诺氏乙醇低倍高倍18下面甲表示细胞染色体图，乙表示细胞基因型，据图分析：答案答案4个。细胞内同一种形态的染色体有4条。问题探究答

8、案1.甲生物细胞内有几个染色体组？判断依据是什么？答案答案4个。在乙的基因型中，控制同一性状的基因出现了4次。2.乙生物细胞内有几个染色体组？判断依据是什么？19答案答案4个。答案答案单倍体不一定只含有一个染色体组，如四倍体的单倍体含有2个染色体组，因此判断单倍体和多倍体时，首先看发育的起点，如果生物体是由生殖细胞卵细胞或花粉直接发育而成，不论细胞内含有几个染色体组都是单倍体。如果生物体是受精卵或合子发育形成的，生物体细胞内有几个染色体组就叫做几倍体。4.单倍体是不是一定只含有一个染色体组？如何区分单倍体和多倍体？3.若丙生物的体细胞含32条染色体，有8种形态，丙生物细胞中含有几个染色体组？答

9、案20拓展应用3.下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述，不正确的是A.一个染色体组中不含同源染色体B.由受精卵发育成的，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体C.单倍体生物体细胞中不一定只含有一个染色体组D.人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗答案解析解析解析染色体组是不含有同源染色体的；个体若由受精卵发育而来，含有几个染色体组就是几倍体；单倍体是由配子发育而成的，不一定只含有一个染色体组；人工诱导多倍体的方法有秋水仙素处理或低温处理等。21(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，它_(一定，不一定

10、)是三倍体。(4)细胞中含有四个染色体组的是_图，它_(可能，不可能)是单倍体。4.根据图中AH所示的细胞图回答下列问题：答案解析D、GC、HA、B不一定E、F可能22解析解析在细胞内，形态相同的染色体有几条，就含有几个染色体组。在细胞内，含有几个同音字母，就是含有几个染色体组。确认是否为单倍体需看发育起点。23方法链接方法链接染色体组数的判断方法染色体组数的判断方法(1)根据染色体形态判断：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。(2)根据基因型判断：控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组。(3)根据染色体数与形态数的比值判断：染色体数与形态数比值意味着每种形态染色体数目的多

11、少，每种形态染色体有几条，即含几个染色体组。24三、染色体变异在育种上的应用25基础梳理1.单倍体育种单倍体育种(1)单倍体植株的特点：长得 ，而且 。(2)单倍体育种的常用方法： 。(3)单倍体育种的过程弱小高度不育花药(花粉)离体培养法染色体26(4)单倍体育种的优点获得的植株染色体上成对的基因都是 的，自交产生的后代不会发生 。明显缩短 。纯合性状分离育种年限272.多倍体育种多倍体育种(1)多倍体植株的特点：茎秆 ，叶片、 和种子都比较大， 和 等营养物质的含量较高。(2)多倍体的自然形成纺锤体细胞两极染色体组粗壮果实糖类蛋白质28(3)多倍体的人工诱导方法：用 处理或用低温处理。处理

12、对象： 的种子或 。原理：能够抑制 的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而使染色体数目 。实例：三倍体无子西瓜的培育。秋水仙素萌发幼苗纺锤体加倍291.下图是三倍体西瓜的培育过程，据图分析回答下列问题：答案答案过程是用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗，产生四倍体的过程，其原理是抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍。问题探究答案(1)过程是哪种处理过程？其原理是什么？30答案答案不是。地上部分的茎、叶、花的染色体数目加倍，含有四个染色体组；根细胞没有加倍，只含有两个染色体组。答案答案传粉是为了杂交得到三倍体种子，传粉是为了刺激子房产生生长素促进果实发育。(2)和都是传粉，目的有什么不同？(3)过程

13、处理后，新产生的四倍体，各部分细胞都含有四个染色体组吗？答案31答案答案西瓜f的瓜瓤来自母本，含有四个染色体组，而种子e的胚含有三个染色体组。(4)西瓜f的瓜瓤、种子e的胚分别含有几个染色体组？答案答案三倍体西瓜进行减数分裂时，由于联会紊乱，一般不能产生正常配子。(5)为什么三倍体西瓜没有种子？答案32答案答案F1的基因型是DdTt，能产生四种配子：DT、dT、Dt、dt。2.如图表示用纯种的高秆(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，据图分析：答案(1)F1能产生几种雄配子？答案答案过程是花药离体培养过程。原理是细胞的全能性。(2)过程是哪种处理？

14、其原理是什么？33答案答案过程是用一定浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗。处理后ddTT占的比例为1/4。(3)过程是哪种处理？处理后符合要求的植株占的比例是多少？答案34知识知识整合整合单倍体育种和多倍体育种 单倍体育种多倍体育种原理染色体数目变异染色体数目变异方法花药离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗优点明显缩短育种年限器官大，营养成分含量高，产量增加35缺点技术复杂，需要与杂交育种配合适用于植物，动物难以开展。多倍体植物生长周期延长，结实率降低举例36拓展应用5.下列关于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述，不正确的是A.用低温处理植物分生组织细胞，

15、能抑制纺锤体的形成B.洋葱根尖长出约1 cm时，剪下，置于4 冰箱中，诱导36 hC.卡诺氏液浸泡根尖，固定细胞的形态D.装片制作包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤 答案解析解析解析低温诱导的原理是抑制纺锤体的形成；剪下根尖，会使其失去生命力，细胞不再分裂；卡诺氏液的作用是固定细胞的形态；在制作装片时，过程和“观察植物细胞的有丝分裂”相同，包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤。376.将二倍体芝麻的种子萌发成的幼苗用秋水仙素处理后得到的四倍体芝麻A.对花粉进行离体培养，可得到二倍体芝麻B.产生的配子没有同源染色体，所以无遗传效应C.与原来的二倍体芝麻杂交，产生的是不育的三倍体芝麻D.秋水仙素诱导

16、染色体加倍时，最可能作用于细胞分裂的后期 答案解析38解析解析二倍体芝麻幼苗用秋水仙素处理，得到的是同源四倍体，体细胞内有4个染色体组，而且每个染色体组之间都有同源染色体。由四倍体的配子发育来的芝麻是单倍体，含两个染色体组，所以该单倍体芝麻是可育的。四倍体的配子中有两个染色体组，二倍体的配子中有一个染色体组，所以四倍体与二倍体杂交产生的是三倍体芝麻，由于三倍体芝麻在减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子，所以不育。秋水仙素诱导染色体加倍时，起作用的时期是细胞分裂的前期，抑制纺锤体的形成。39课堂小结结构 数目缺失 倒位 染色体组单倍体多倍体 40当堂检测41A.基因突变 B.染色

17、体变异C.基因重组 D.碱基互补配对1.如图为一对同源染色体在减数分裂时的配对行为，表明该细胞发生了23451答案解析42解析解析根据图示推测其产生的过程为：23451这是染色体倒位发生后引起的变化，属于染色体结构变异。432.基因突变和染色体变异的一个重要的区别是A.基因突变在光学显微镜下看不见B.染色体变异是定向的，而基因突变是不定向的C.基因突变是可以遗传的D.染色体变异是不可以遗传的答案23415解析4423415解析解析基因突变是DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，属于分子水平的变化，光学显微镜下观察不到；染色体的变异可在光学显微镜下直接观察到；生物的变

18、异是不定向的；基因突变和染色体变异其遗传物质均发生改变，都是可遗传的变异。45234153.下列关于染色体组的叙述，正确的是A.体细胞中的一半染色体是一个染色体组B.配子中的全部染色体是一个染色体组C.本物种配子中的一半染色体是一个染色体组D.二倍体生物配子中的全部染色体是一个染色体组答案解析解析解析一个染色体组内各条染色体大小、形态各不相同，是一组非同源染色体。只有二倍体产生的配子中含有一套非同源染色体，才是一个染色体组。46234154.双子叶植物大麻(2n20)为雌雄异株，性别决定为XY型，若将其花药离体培养，再将幼苗用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成应是A.18XY B.18YYC.

19、9X或9Y D.18XX或18YY答案解析解析由题可知2n20，性别决定为XY型，则花药的染色体组成为9X或9Y，将其培育成单倍体后再利用秋水仙素处理，诱导染色体加倍后，植株的染色体组成为18XX或18YY。解析475.已知二倍体西瓜的体细胞中含有22条染色体，西瓜的绿皮(A)对白皮(a)为显性，大子(B)对小子(b)为显性，这两对等位基因分别位于两对同源染色体上。现对一批纯种绿皮大子与白皮小子西瓜种子进行了下列操作：a.将这批种子播种，并用一定浓度的秋水仙素处理纯种绿皮大子幼苗，使之成为四倍体；b.当被处理后的绿皮大子西瓜植株开花后，将白皮小子西瓜植株的花粉授予绿皮大子植株，使之杂交获得F1。(1)亲本杂交当年结_(选填“有子”或“无子”)西瓜，其果皮颜色为_。23415答案解析有子绿皮48解析解析纯种绿皮大子西瓜基因型为AABB，白皮小子西瓜基因型为aabb，用一定浓度的秋水仙素处理纯种绿皮大子幼苗后的基因型为AAAABBBB，与aabb杂交后形成受精卵AAaBBb，发育为种子，所以母本结的是有子西瓜。因果实由母本的子房发育而成，果皮来自子房壁，母本基因型为AAAABBBB，所以果皮颜色为绿皮。2341549(2)秋水仙素的作用是_。23415答案抑制有丝分裂时纺锤体的形成，使细胞中的染色体数目加倍50(3)由于工作人员的疏忽，