高中生物第5章遗传信息的改变5.3染色体变异省公开课一等奖新名师获奖课件

第3节染色体变异1/291.简述染色体结构变异基本类型。2.简述染色体数目变异。3.探究低温对植物染色体数目变异影响。4.搜集染色体变异在育种上应用实例。2/29一二一、染色体结构变异1.重复:一条染色体上某一片段出现两份或两份以上现象。2.缺失:染色体丢失了一个片段,使得位于这个片段上基因也随之发生丢失。3.倒位:同一条染色体上某一片段颠倒了180°,造成染色体上基因次序重排。4.易位:一条染色体臂一段移接到另一条非同源染色体臂上结构变异。3/29一二4/29一二二、染色体数目变异(一)染色体组概念细胞中一组非同源染色体,它们在形态和功效上各不相同,不过携带着控制这种生物生长发育、遗传和变异全部信息,这么一组染色体,叫作一个染色体组。(二)整倍性变异整倍性变异是指细胞内染色体数目以染色体组为单位成倍地增加或降低。1.二倍体(1)概念:体细胞中含有两个染色体组生物个体叫作二倍体。(2)举例:几乎全部动物和二分之一以上高等植物都是二倍体,如水稻、果蝇、马、牛、羊和人。5/29一二2.多倍体(1)概念:体细胞中含有三个或三个以上染色体组生物个体叫作多倍体。(2)特点:多倍体植株茎秆粗壮,叶片、叶片上细胞、气孔和果实都比较大,糖类和蛋白质等营养物质含量比较高,但成熟延迟,坚固率低。(3)成因:细胞分裂过程中,细胞核中染色体正常分裂而细胞分裂受阻,已经加倍染色体就会包含在1个细胞核中,因而产生了多倍体细胞。(4)诱导多倍体形成原因:低温、秋水仙素等,其作用机理是抑制细胞分裂过程中纺锤体形成。6/29一二(5)多倍体育种①方法:用秋水仙素处理萌发种子或幼苗,抑制正在分裂细胞形成纺锤体,引发细胞内染色体数目加倍,这种方法叫化学诱变法。②原理:有丝分裂

细胞内染色体数目加倍

多倍体植株。③实例:三倍体无子西瓜培育。3.单倍体(1)概念:体细胞中含有本物种配子染色体数目标个体叫作单倍体。(2)类型①单元单倍体:指仅含一个染色体组个体。②多元单倍体:指含有两个或两个以上染色体组个体。7/29一二(3)特点:与正常二倍体相比,单倍体植株弱小,高度不育,坚固率低。(4)单倍体育种①方法:花药离体培养→单倍体

正常纯合体→人工选择。②优点:显著缩短育种年限,后代都是纯合体。(三)非整倍性变异1.非整倍性变异是指体细胞内个别染色体增加或降低,即在染色体正常数目标基础上增加或降低了一条或几条染色体。2.举例:果蝇细胞多一条或少一条性染色体都会影响果蝇生育能力;小麦体细胞内假如缺乏个别染色体,会引发穗形改变。8/29一二三一、染色体组数目标判断方法因为一个染色体组内,各染色体形状、大小均不一样,细胞内染色体组数目可按以下三种方法加以判别。1.细胞内形态相同染色体有几条,则含有几个染色体组,如图甲细胞中形态相同染色体有4条,此细胞有4个染色体组。

9/29一二三2.在细胞或生物体基因型中,控制同一性状基因个数,就是染色体组数,如基因型为AAaaBBbb细胞含有4个染色体组,如图乙所表示。3.依据染色体数目和形态推算含有几个染色体组。10/29一二三规律总结组成染色体组条件(1)一个染色体组中不含同源染色体。(2)一个染色体组中所含染色体形态、大小和功效各不相同。(3)一个染色体组中含有控制一个生物性状一整套基因。11/29一二三二、单倍体与多倍体区分1.概念定位不一样。单倍体指体细胞中含有本物种配子染色体数目标个体;多倍体是由受精卵发育而成,体细胞中含有三个或三个以上染色体组个体。2.发育起点不一样。单倍体是本物种配子未经受精作用在某种原因刺激下发育成个体,是单性生殖结果;自然条件下,多倍体是由受精卵发育而来,是有性生殖结果。人为条件诱导染色体加倍方法有温度激变法、化学诱变法等。3.染色体组数目不一样。单倍体不一定含一个染色体组,有单倍体体细胞含一个染色体组,有含两个或两个以上染色体组,不过单倍体体细胞中染色体组数目都是本物种正常体细胞染色体组数目标二分之一;多倍体则含有三个或三个以上染色体组。12/29一二三三、可遗传变异三种起源比较

13/29题型一题型二题型三染色体组数目标判断

【例1】

普通小麦为六倍体,有42条染色体,其花药经离体培养培育出小麦幼苗是(

)A.三倍体,含三个染色体组,21条染色体B.单倍体,含三个染色体组,21条染色体C.六倍体,含六个染色体组,42条染色体D.单倍体,含一个染色体组,21条染色体解析：花药中有花粉,花粉是普通六倍体小麦雄性生殖细胞,其含有体细胞二分之一数目标染色体,即为21条,含三个染色体组。由花粉培育出小麦为单倍体。答案：B14/29题型一题型二题型三多倍体特点

【例2】

以下关于多倍体叙述,正确是(

)A.植物多倍体不能产生可育配子B.八倍体小黑麦是用基因工程技术创造新物种C.二倍体植株加倍为四倍体后,营养成份必定增加D.多倍体在植物中比在动物中更为常见解析：大部分多倍体植物(如四倍体)能产生可育配子;八倍体小黑麦培育属于多倍体育种;二倍体植株加倍为四倍体后,营养物质含量有所增加,但种类并没有增加;动物中多倍体极少,而植物中因为低温等环境原因影响,多倍体较为常见。答案：D15/29题型一题型二题型三染色体变异结果

【例3】

以下关于植物染色体变异叙述,正确是

(

)A.染色体组整倍性改变必定造成基因种类增加B.染色体组非整倍性改变必定造成新基因产生C.染色体片段重复必定造成基因种类改变D.染色体片段倒位和易位必定造成基因排列次序改变解析：染色体组整倍性改变造成基因数量改变,不能造成基因种类增加;基因突变造成新基因产生,染色体变异不能造成新基因产生;染色体片段重复会造成基因数量增加,不会造成基因种类改变;染色体片段倒位和易位必定造成基因排列次序改变。答案：D16/29探究方法能力展示低温诱导染色体加倍试验设计1.原理:进行正常有丝分裂细胞,在有丝分裂后期,着丝粒分开,染色体在纺锤丝牵引下分别移向两极,最终被平分到两个子细胞中去。用低温处理植物分生组织细胞,能够抑制纺锤体形成,染色体不能被拉向两极,造成细胞内染色体数目加倍。2.方法:低温处理植物分生组织细胞,然后制成暂时装片,在显微镜下观察染色体形态和数目标改变。17/29探究方法能力展示对植物进行一定时间低温(如4℃)处理,是否能诱导染色体数目加倍?请设计试验对这个问题进行探究。(室温25℃)材料用具:洋葱若干、冰箱、显微镜等其它必需试验仪器、药品。(1)依据所学知识,你做出最合理试验假设是

。

(2)该试验变量是

、

。

(3)方法步骤第一步,培养洋葱根尖。取洋葱若干,在适宜条件下培养生根。第二步,

。

第三步,

。

第四步,

。

18/29探究方法能力展示(4)预测结果及对应结论①

。

②

。

解析：该试验设计原理是低温抑制纺锤体形成,试验变量应该是低温和室温,设计时还应该遵照单一变量标准、对照标准和等量标准。19/29探究方法能力展示答案：(1)低温能诱导染色体数目加倍(2)低温4℃室温25℃(3)将生长状态一致洋葱随机平分为两组:试验组和对照组将试验组放入冰箱(4℃),对照组在室温下培养,其它培养条件保持一致且适宜,培养一段时间后,取出分别制成洋葱根尖分生组织暂时装片,观察(4)①若试验组染色体数目增加(或加倍),对照组染色体数目不改变,说明低温(4℃)能诱导染色体数目加倍②若试验组染色体数目和对照组染色体数目都不发生改变,说明低温(4℃)不能诱导染色体数目加倍20/291234561一条正常染色体基因排列次序为ABCD·EFGH,“·”表示着丝粒,字母代表不一样基因,以下哪种基因排列次序发生了倒位,且倒位片段包含着丝粒?(

)A.ABCFE·DGH B.ABCD·EFEFGHC.CDAB·EFGH D.ABCD·GHEF答案：A21/291234562以下一定不存在同源染色体细胞是(

)A.卵细胞

B.单倍体生物体细胞C.胚细胞

D.含一个染色体组细胞答案：D22/291234563通常情况下,单倍体水稻高度不育,因为(

)A.基因发生了重组B.染色体结构发生了变异C.染色体数目不稳定D.染色体配对紊乱答案：D23/291234564以下关于染色体结构变异叙述,错误是(

)A.可由非同源染色体之间交换部分片段造成B.染色体结构改变,会使染色体上基因数目和排列次序发生改变C.大多数染色体结构变异对生物体是有利D.染色体缺失了某段,可使生物性状发生改变解析：大多数染色体结构变异对生物体是有害。答案：C24/291234565以下相关单倍体叙述,错误是(

)A.含有奇数个染色体组个体一定是单倍体B.由生物卵细胞发育成个体一定都是单倍体C.体细胞中含有两个染色体组生物体,也可能是单倍体D.与正常植株相比,单倍体植株普通长得弱小,且高度不育解析：含有奇数个染色体组个体也可能是多倍体,如三倍体无子西瓜。答案：A25/291234566下列图是各细胞中所含染色体示意图,据图回答以下问题。(1)图中可表示二倍体生物体细胞是

;表示三倍体生物体细胞是

;可表示单倍体生物体细胞是

;必定表示单倍体细胞是

。

(2)若A、B、D分别表示由受精卵发育而成生物体体细胞,则A、B、D所代表生物体分别为

。

(3)若A、B、D分别表示由未受精卵细胞发育而成生物体体细胞,则A、B、D所代表生物体分别为

。

26/29123456(4)每个染色体组中含有2条染色体细胞是

。

(5)C细胞中同源染色体数目是

。

(6)若图D表示一个含4条染色体生殖细胞,它是由

倍体个体性原细胞经

后产生。该生物体细胞中每个染色体组含

条染色体。

27/29123456解析：(1)依据图示细胞中染色体特点能够看出,因A、B、C、D分别含2个、3个、1个、4个染色体组,则A可表示二倍体细胞,B可表示三倍体细胞,C一定是单倍体细胞,D可表示四倍体细胞,而A、B、C、D都可表示单倍体细胞。(2)若A、B、D分别由受精卵发育而来,则所代表生物体分别表示二倍体、三倍体、四倍体