2018版高中生物第五章基因突变及其他变异第2节染色体变异学案新人教版必修2

1、第 2 节染色体变异(学习目标导航1分析基因突变和染色体结构变异的异同。2.理解染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的概念及特点。(重、难点)3.概述单倍体育种与多倍体育种的原理和过程。(重点)I_)EEDC染色体结构的变异自主认知提示：一b川 一cW一an一d -I2.染色体结构变异的结果(1)染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，而导致性状的变异。(2)大多数对生物体是不利也有的甚至会导致生物体死亡。-o核酸突破o-合作探讨探讨1:已知染色体上发生了四种变异:1.染色体结构变异的类型|类型|1倒位2易位3缺失4重复连线概念|染色休某 儿片段缺失染色休某一片-段位置颠倒染色体巣一片段移接到 臥另

2、一条非同源染色怵上染色体某一片段重复2MN Op q分析上述变异中，发生的变异依次是哪种类型?提示：染色体缺失、重复、倒位、基因突变。探讨2：观察分析图示，思考回答下列问题：(1)图过程发生在哪类染色体之间？属于哪类变异？(2)图过程中的两条染色体是同源染色体吗？属于哪类变异？提示：(1)发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间；属于基因重组。(2)不是，是非同源染色体；属于染色体结构变异中的易位。思维升华1染色体结构变异对染色体上基因的影响:(1)图解：(2)结果：染色体上的基因数目和排列顺序均改变，细胞中基因数目改变();染色体上基因的数目不变， 排列顺序改变();染色体上基因的数目和排列顺序

3、均改变，但细胞中基因数目不变()。2易位与交叉互换的比较项目染色体易位交叉互换重复bardAMHHXXMHBV易位 a倒位ahcd3图解8计区别发生于非同源染色体之间发生于冋源染色体的非姐妹染色单体之间属于染色体结构变异属于基因重组可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到3.染色体结构变异与基因突变的辨析项目染色体结构变异基因突变本质染色体片段的缺失、重复、易位和倒位碱基对的替换、增添或缺失基因数目变化1个或多个1个变异水平细胞分子光镜检测可见不可见- 0题组冲关O-1导致遗传物质变化的原因有很多，下图字母代表不同基因，其中变异类型和依 次是（）A.突变和倒位B.重组和倒位C.重组和易位D.易位和

4、倒位【解析】中少了基因ab,多了基因J,是非同源染色体间发生了片段交换，属于染色体结构变异中的易位；cde基因位置发生了颠倒，属于倒位。【答案】D2.（2016江苏高考）下图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异（字母表示基因）。下列叙述正确的是（）A.个体甲的变异对表型无影响A AB BC Ch hE EF FG GU U4B.个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常C.个体甲自交的后代，性状分离比为3 ：1D.个体乙染色体没有基因缺失，表型无异常5【解析】 个体甲的变异为染色体结构变异中的缺失，由于基因互作，缺失了e基因对表型可能有影响，A选项错误；个体乙的变异为染色体结构变异中的倒位

5、，变异后个体乙细胞减数分裂时同源染色体联会形成的四分体异常，B选项正确；若E、e基因与其他基因共同控制某种性状，则个体甲自交的后代性状分离比不一定为3:1,C选项错误；个体乙虽然 染色体没有基因缺失，但是基因的排列顺序发生改变，可能引起性状的改变，D选项错误。【答案】B| 染色体数目变异-O自主认知-1变异类型和实例类型实例个别染色体的增减21三体综合征以染色体组形式成倍增减三倍体无子西瓜2.染色体组1组成:写出上图雄果蝇体细胞中一个染色体组所含的染色体:n、川、w、x或n、川、w、(2)组成特点：4多倍体起点：受精卵(1)概念 打染色体组数：三个或三个以上染色体组实例：三倍体香蕉、四倍体马铃

6、薯项目特点形态上细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同功能上控制生物生长、发育、溃传、变异的一组染色体3.二倍体受肺卵体细胞6(2)特点：茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都 有所增加。(3)人工诱导(多倍体育种):方法用秋水仙素处理或用低温处理处理对象萌发的种子或幼苗原理能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而使染色体数目 加倍5.单倍体特点比不育弱丄冋度不冃优点：明显缩短育种年限。合作探讨探讨1：观察下图分析:(1)图甲中有几个染色体组，每个染色体组有几条染色体？判断染色体组数的依据是什 么？(2)图乙中有几个染色体组，每个染色体组有

7、几条染色体？判断染色体组数的依据是什 么？提示：(1)3,3。细胞内同一种形态的染色体有3条。4,2。控制同一种性状的基因出现了4次。探讨2：如图表示用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法，据图分析:高秆抗辭小麦乎F旦加子翌幼苗纟 遂軒易集锈病小圭/叢稟飜种花离体单倍体人工诱导染色体数目加倍药- 幼苗得到正常纯合子培养1_ _ 用秋水仙素处理单倍体育种。方法:(1)概念：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。应用甲乙7(1) F 1能产生几种雄配子？(2)过程是哪种处理？其原理是什么?8(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

8、？提示：(1)Fi的基因型是DdTt，能产生四种配子：DT、dT、Dt、dt。(2)过程是花药离体培养过程。原理是植物细胞的全能性。(3)过程是用一定浓度的秋水仙素或低温处理单倍体幼苗。处理后ddTT占的比例为1/4。思维升华1.对染色体组概念的理解(1)从本质上看，组成一个染色体组的所有染色体，互为非同源染色体，在一个染色体 组中无同源染色体的存在。(2)从形式上看，一个染色体组中的所有染色体的形态、大小各不相同。可依此来判断 染色体组的数目。(3)从功能上看，一个染色体组携带着一种生物生长发育、遗传和变异的全部遗传信息。(4)从物种类型上看，每种生物染色体组都是固定的。2.二看法判断单倍体

9、、二倍体和多倍体看发育起点；二看体细胞中含有几个染色体组。发育(1)-配子单倍体3.单倍体育种单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理幼苗等过程。花药离体培养只得到单倍体，只有再进行秋水仙素处理才能得到可育的纯合子。题组冲关1.如图分别表示四个生物的体细胞，有关描述中正确的是()受精閻胞含有二倍体两个染色休组体细胞含有三亍缶或三个以上染色体组多仁体AABB减数XAaBb分裂aabbAB ABAN花药离Ab秋水仙仁J |aB|体培养a|素处理|i ab1- abaabb亲代F1正常植株特别提醒花药离体培养工单倍体育种AABBaaBBAAbb配子单倍体幼苗9A.图中是单倍体的细胞有三个B.图中的丁

10、一定是单倍体的体细胞C.每个染色体组中含有三条染色体的是甲、乙、丁D.与乙相对应的基因型可以是aaa、abc、AaaBBBcccDDd aabbcc等【解析】判断染色体组是根据每一条染色体形态相同的个数，如甲、乙、丙、丁中分别含有3、3、2、1个染色体组，其中丁图一定是单倍体，而甲、乙、丙可能分别是三倍体、 三倍体、二倍体，也可能是单倍体。与乙图对应的应是每个性状都有三个等位基因控制，所以abc、aabbcc这两种基因型是不正确的。【答案】B2.下列有关水稻的叙述，错误的是（）【导学号：10090130】A.二倍体水稻含两个染色体组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

11、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【解析】由受精卵发育而成的植株，细胞内含几个染色体组就是几倍体，因此二倍体水稻细胞内应含两个染色体组；二倍体水稻与四倍体水稻杂交生成的受精卵中含三个染色体 组，它发育形成的植株含三个染色体组，叫三倍体；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使细胞内染色体数加倍，二倍体水稻经秋水仙素处理，就可得到四倍体水稻，四倍体水稻的特点是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加；二倍体水稻的花粉经离体培养得到的单倍体水稻一般是不育的，不可能产生稻穗、米粒。【

12、答案】D-低温诱导染色体数目变化1.实验原理10处理一用低温处理植物分生组织细胞厂细胞的纺锤体不能形成导致染色体不能被拉向两极细胞不能分裂成两个子细胞结果一细胞的染色体数目发生变化2实验流程及结论.培养方法：将洋葱放在装满清水的广口瓶上，让洋葱的底部接触水面2诱导时机：待洋葱长出icm左右的不定根时3诱导措施：将整个装置放入冰箱的低温_ 室内（4 C），诱导培养36 h取材：剪取诱导处理的根尖约0.51 cm取材及J固定：放入卡诺氏液中浸泡0.5 h1 h, 固定以固定细胞的形态冲洗：用体积分数为95%勺酒精冲洗2次解离-制片观察：先用低倍镜观察，找到变异细胞，再换用高倍镜观察结论：低温能诱导

13、植物染色体数目加倍-核曲突破合作探讨探讨1：讨论必须在洋葱培养出1 cm左右不定根之后才能低温处理的原因。提示：若生根前就进行低温处理，低温会抑制细胞代谢，进而抑制根尖分生区的形成, 不会发生根尖分生区的有丝分裂受低温影响的过程。根尖的培养及诱导制作装片2漂洗3染色：使用改良苯酚品红染液同“观察植物细 胞的有丝分裂”11探讨2：在染色时，除了用上述染色剂外，还可以用哪几种染色剂？此时细胞处于哪种 生理状态(死亡还是存活)?提示：龙胆紫染液或醋酸洋红染液，此时细胞已死亡。探讨3：洋葱为二倍体，在该实验观察时，能看到哪些类型的细胞？提示：二倍体细胞、四倍体细胞等。探讨4与秋水仙素相比，低温诱导多倍

14、体的形成有哪些优点？提示：低温条件容易创造和控制，成本低，对人体无害，易于操作。思维升华1实验中几种溶液的作用卡诺氏液：固定细胞的形态。(2)改良苯酚品红染液：对染色体染色，便于观察染色体的形态。除此之外，醋酸洋红或龙胆紫都是碱性染料，都可以使染色体着色。(3)质量分数为15%勺盐酸：解离，使细胞分散开。(4)体积分数为95%勺酒精：可用于洗去附着在根尖表面的卡诺氏液，还可与15%勺盐酸混合解离、分散细胞。2本实验的其他问题(1)低温的作用与秋水仙素的作用基本相似。(2)此实验可通过设置不同的温度来探究温度对植物染色体数目变化的影响。-O题组冲关o-1下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，错误

15、的是()A.实验原理是低温抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向两极B.解离后的洋葱根尖应漂洗后才能进行染色C.龙胆紫溶液可以使细胞中的染色体着色D.显微镜下可以看到大多数处在分裂期细胞中的染色体数目发生改变【解析】低温处理植物的分生组织细胞，抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍；解离后洋葱根尖经过漂洗可去掉盐酸，有利于染色体着色；洋葱根尖装片中的细胞大部分处于有丝分裂间期，因此在显微镜下能观察到染色体数目发生改变的只是少数细胞。【答案】D2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()【导学号：10090131】A.用低温处理植物分生组织细胞，能抑制纺锤体的形成B.洋葱根尖长出约

16、1 cm时，剪下，置于4 C冰箱中，诱导36 h12C.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【解析】低温诱导染色体数目加倍的原理是抑制纺锤体的形成；当洋葱根尖长出约1cm时，才能开始诱导，这样有利于根的形成，而不能剪下，这样会使其失去生命力；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。【答案】B1.下列变异中，不属于染色体结构变异的是（）A.染色体缺失了某一片段B.染色体增加了某一片段C.染色体中DNA的个碱基发生了改变D.染色体某一片段位置颠倒了180。【解析】DNA中一

17、个碱基发生改变，这属于基因突变，选项A B、D依次属于缺失、重复和倒位。【答案】C2.关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述，不正确的是（）A.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【解析】 染色体组中不含有同源染色体；个体若由受精卵发育而来则含有几个染色体 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或低温处理等。【答案】D3下图中字母表示真核细胞中所含有的基因，它们不在同一条染色体上。下列有关

18、叙述中，错误的是（13A.对于A b基因来说，一定是纯合体B.个体一定是单倍体C.可能是单倍体，也可能是多倍体D.可能是的单倍体14【解析】 单倍体是体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体;八倍体、四倍体、六倍体、四倍体的单倍体。个体细胞中有多个染色体组，也可能是多倍体。个体可以产生基因型为Aa的配子，可能是的单倍体。【答案】B4.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：厂花粉粒兰单倍体幼苗一个体 植物丄EF卵细胞一-受精卵一-个体n(1)产生的花粉基因型有 _种。C是指利用秋水仙素处理，则个体I的体细胞中含有_ 条染色体。个体I与个体n基因组成的重要区别是 _，个体n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。个体I是纯合子， 而个体n中既有纯合子，又有杂合子。所以要想尽快获得纯种