生物人教版必修2學案第5章第2節(jié)染色體變異

第2節(jié)染色體變異學習目標重點難點1．染色體組的概念。2．二倍體、多倍體和單倍體的概念及特點。3．進行低溫誘導染色體數(shù)目變化的實驗。1．染色體組的概念。2．二倍體、多倍體和單倍體的概念及特點。3．進行低溫誘導染色體數(shù)目變化的實驗。一、染色體變異與基因突變的區(qū)別基因突變是染色體某一位點上______的改變，是______水平上的變異，在光學顯微鏡下______直接觀察；而染色體變異是比較明顯的染色體______和______的變異，光學顯微鏡下______直接觀察到。二、染色體結構的變異1．類型圖示類型染色體中____________引起變異染色體中____________引起變異染色體的某一片段移接到另一條____________上引起變異染色體中某一片段__________引起變異2．結果：使排列在染色體上的基因的______________發(fā)生改變，而導致______的變異。3．對生物體的影響：大多數(shù)染色體結構變異對生物體是________。三、染色體數(shù)目的變異1．染色體數(shù)目的變異的類型：一類是細胞內____________的增加或減少；一類是細胞內染色體數(shù)目以__________的形式成倍地增加或減少。2．染色體組：是細胞中的一組______________，在形態(tài)和功能上__________，攜帶著控制生物生長、發(fā)育、遺傳和變異的____________。3．二倍體：由________發(fā)育而成，體細胞中含有____個染色體組的個體。包括幾乎全部的______和過半數(shù)的__________。4．多倍體：由________發(fā)育而成，體細胞中含有______或__________染色體組的個體。其中，體細胞中含有三個染色體組的個體叫做________；體細胞中含有四個染色體組的個體叫做________。（1）獲得多倍體常用的方法有哪些？（2）多倍體植株有什么特點？5．單倍體：體細胞中含有______________________的個體，叫做單倍體。預習交流貓叫綜合征為最常見的染色體缺失綜合征，其發(fā)病率估計為1∶50000，女性多于男性?；紜氲目藿新暦浅Ｋ菩∝埖倪溥渎?，故得名。1．這種遺傳病是怎樣引起的？2．染色體結構變異的類型有哪些？3．染色體結構變異的實質是什么？在預習中，還有哪些問題需要你在聽課時加以關注？請在下列表格中做個備忘吧！我的學困點我的學疑點答案：一、基因分子不能結構數(shù)目可以二、1．某一片段缺失增加某一片段非同源染色體位置顛倒2．數(shù)目或排列順序性狀3．不利的三、1．個別染色體染色體組2．非同源染色體各不相同全套遺傳信息3．受精卵2動物高等植物4．受精卵三個三個以上三倍體四倍體（1）答案：低溫處理及秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。（2）答案：莖稈粗壯，葉片、果實和種子都比較大，糖類、蛋白質等營養(yǎng)物質的含量都有所增加。5．本物種配子染色體數(shù)目預習交流：1．答案：染色體結構變異引起的。2．答案：缺失、重復、倒位、易位。3．答案：染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變而導致性狀變異。一、染色體結構變異變異類型具體變化結果舉例染色體結構變異_____缺失某一片段染色體上的________________改變，從而導致性狀變異貓叫綜合征_____增加某一片段_____某一片段移接到另一條非同源染色體上_____某一片段位置顛倒思考回答：（1）四分體中的非姐妹染色單體的交叉互換與易位有什么不同？（2）染色體結構變異為什么能夠引起生物性狀的改變？已知某物種一條染色體上依次排列著A、B、C、D、E五個基因，下面列出的若干種變化中可使基因內部結構發(fā)生改變的是（）。已知的染色體狀況：染色體結構變異中的易位與基因重組中交叉互換比較易位交叉互換變異類型染色體結構變異基因重組范圍非同源染色體之間同源染色體非姐妹染色單體之間交換對象非等位基因等位基因圖示二、染色體數(shù)目的變異1．類型：（1）細胞內__________的增加或減少，如____________。（2）細胞內染色體數(shù)目以__________的形式______地增加或減少。2．請觀察課本P86～87圖5—8、5—9并思考回答：（1）雄果蠅體內有多少條染色體？產生的精子中有幾條染色體？（2）精子中的染色體分別是哪幾條？這些染色體有什么關系？它們是否攜帶著控制生物生長發(fā)育、遺傳變異的全部遺傳信息？（3）如果將果蠅的精子中的染色體看成一組，那么果蠅的體細胞中有幾組染色體？這樣的一組染色體稱什么？思考回答：一個染色體組需具備什么條件？3．單倍體、多倍體、二倍體比較單倍體多倍體二倍體概念由______發(fā)育而來的個體，體細胞中含有__________染色體數(shù)目的個體由________發(fā)育而來的個體，體細胞中含有____________染色體組的個體由________發(fā)育而來的個體，體細胞中含有______染色體組的個體染色體組數(shù)__________________________________________________________成因自然成因單性生殖的結果外界環(huán)境條件劇變如______受精作用人工誘導__________________________________發(fā)育過程發(fā)育起點_______________________________________舉例雄蜂、雄蟻____________幾乎全部動物和過半數(shù)高等植物植株特點植株弱小，生長發(fā)育慢，高度不育植株粗大、營養(yǎng)物質含量高，生長發(fā)育遲緩—應用________________________雜交育種思考回答：（1）多倍體形成的機理是什么？作用于細胞分裂的哪個時期？為什么處理萌發(fā)的種子或幼苗？（2）所有的單倍體都是高度不育的嗎？為什么？（3）含1個染色體組的個體一定是單倍體嗎？單倍體一定含有1個染色體組嗎？（4）區(qū)分單倍體與二倍體、多倍體的關鍵依據(jù)是什么？請據(jù)圖回答下列問題。（1）用四倍體西瓜與二倍體西瓜雜交所得的子一代植株開花后，經適當處理，則（）。A．能產生正常配子，結出種子形成果實B．結出的果實為五倍體C．能產生正常配子，可形成無子西瓜D．結出的果實為三倍體（2）兩次傳粉的作用有何不同？（3）第一年結的西瓜是無子西瓜嗎？（4）三倍體西瓜每年都要制種，很麻煩，有沒有別的替代方法？1．判斷單倍體與多倍體的方法（1）如果生物體是由受精卵（或合子）發(fā)育形成的，其體細胞內含有幾個染色體組就稱為幾倍體。（2）如果生物體是由生殖細胞（卵細胞或花粉）直接發(fā)育來的，不論體細胞內含有幾個染色體組，都稱為單倍體。2．多倍體染色體組數(shù)目的確定（1）根據(jù)染色體形態(tài)判斷：細胞內同一形態(tài)的染色體有幾條，則含有幾個染色體組。（2）根據(jù)基因型判斷：在生物體基因型中，相同基因或等位基因出現(xiàn)幾次，則有幾個染色體組。（3）根據(jù)染色體組數(shù)目和染色體形態(tài)數(shù)判斷：染色體組的數(shù)目＝染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)。3．染色體組概念辨析（1）從本質上看，全為非同源染色體，無同源染色體。（2）從形式上看，所有染色體形態(tài)和大小各不相同。（3）從功能上看，攜帶著控制一種生物生長、發(fā)育、遺傳和變異的全部信息。（4）從物種類型上看，每種生物的染色體數(shù)目、大小、形態(tài)都與其他物種不同。（5）單倍體不一定只含1個染色體組，可能含同源染色體，可能含等位基因，也有可能產生可育后代。三、基因重組、基因突變和染色體變異的比較基因重組基因突變染色體變異概念因______________而發(fā)生的變異____________，包括DNA堿基對的增添、缺失和替換__________________而引起的變異類型①非同源染色體上的非等位基因自由組合；②同源染色體上的非姐妹染色單體之間交叉互換；③DNA重組技術①自然狀態(tài)下發(fā)生的——自然突變；②人為條件下發(fā)生的——誘發(fā)突變①染色體結構變異；②染色體數(shù)目變異適用范圍______________產生配子時在核遺傳中發(fā)生任何生物均可發(fā)生（包括原核生物、真核生物及非細胞結構的生物）真核生物核遺傳中發(fā)生產生結果只改變基因型，未發(fā)生基因的改變，既無“質”的變化也無“量”的變化產生新的基因，發(fā)生基因“種類”的改變或“質”的改變。但“量”未變可引起基因“數(shù)量”的變化，如增添或缺失幾個基因意義生物變異的來源之一，對生物進化有十分重要的意義生物變異的根本來源，提供生物進化的原始材料對生物進化有一定意義育種應用雜交育種誘變育種______________（2012·北京模擬）在細胞分裂過程中出現(xiàn)了甲、乙2種變異，甲圖中英文字母表示染色體片段。下列有關敘述正確的是（）。①甲圖中發(fā)生了染色體結構變異，增加了生物變異的多樣性②乙圖中出現(xiàn)的這種變異屬于染色體變異③甲、乙兩圖中的變化只會出現(xiàn)在有絲分裂中④甲、乙兩圖中的變異類型都可以用顯微鏡觀察檢驗A．①②③B．②③④C．①②④D．①③④1．三種變異的共同點：基因突變、基因重組、染色體變異都會引起遺傳物質的改變，都是可遺傳變異，但不一定遺傳給后代。2．三種變異的實質解讀：若把基因視為染色體上的一個“位點”，染色體視為點所在的“線段”，則基因突變——“點”的變化（點的質變，但數(shù)目不變）；基因重組——“點”的結合或交換（點的質與量均不變）；染色體變異——“線段”發(fā)生結構或數(shù)目的變化；染色體結構變異——線段的部分片段增添、缺失、倒位、易位（點的質不變，數(shù)目和位置可能變化）；染色體數(shù)目變異——個別線段增添、缺失或線段成倍增減（點的質不變、數(shù)目變化）。3．基因突變和基因重組的判斷：根據(jù)變異個體數(shù)量確定是否發(fā)生基因突變，如一群棕猴中出現(xiàn)一只白猴，一片紅花植株中偶爾出現(xiàn)一株白花，即可確定是由基因突變造成的；若出現(xiàn)一定比例的白猴或白花，則由于等位基因分離，配子經受精作用隨機結合產生的，但該過程不叫基因重組。四、低溫誘導植物染色體數(shù)目變化的實驗1．實驗原理低溫__________的形成，以致影響________________，細胞不能分裂成兩個子細胞，于是染色體數(shù)目加倍。2．方法步驟洋蔥根尖培養(yǎng)→取材固定（細胞已被殺死）→制作裝片（解離→______→______→制片）→觀察。3．試劑及用途（1）卡諾氏液：____________。（2）改良苯酚品紅染液：使__________。（3）解離液〔體積分數(shù)為15%的鹽酸和體積分數(shù)為95%的酒精混合液（1∶1）〕：使______________________。對于低溫誘導洋蔥染色體數(shù)目變化的實驗，不正確的描述是（）。A．處于分裂間期的細胞最多B．在顯微鏡視野內可以觀察到二倍體細胞和四倍體細胞C．在高倍顯微鏡下可以觀察到細胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的過程D．在誘導染色體數(shù)目變化的方面，低溫與秋水仙素誘導的原理相似1．根的培養(yǎng)應保持在25℃左右，注意勤換水，以促使生根。2．本實驗應選取根尖才方便處理和觀察，因為這部分的細胞正在進行旺盛的分裂。3．在用顯微鏡觀察時，先用低倍鏡尋找染色體形態(tài)較好的分裂期，再換上高倍鏡并調節(jié)細準焦螺旋和反光鏡，使物像清晰，仔細觀察，辨認哪些細胞發(fā)生染色體數(shù)目變化，找出處于細胞分裂中期的細胞，進行染色體計數(shù)。1．（2012·江蘇高考）某植株的一條染色體發(fā)生缺失突變，獲得該缺失染色體的花粉不育，缺失染色體上具有紅色顯性基因B，正常染色體上具有白色隱性基因b（見下圖）。如以該植株為父本，測交后代中部分表現(xiàn)為紅色性狀。下列解釋最合理的是（）。A．減數(shù)分裂時染色單體1或2上的基因b突變?yōu)锽B．減數(shù)第二次分裂時姐妹染色單體3與4自由分離C．減數(shù)第二次分裂時非姐妹染色單體之間自由組合D．減數(shù)第一次分裂時非姐妹染色單體之間交叉互換2．下列關于染色體結構變異和基因突變的主要區(qū)別的敘述，不正確的是（）。A．基因突變是由DNA分子發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變而引起的基因結構的變化B．基因突變可發(fā)生回復突變，染色體結構變異則不能發(fā)生回復突變C．基因突變一般是微小突變，其遺傳效應小，而染色體結構變異是較大的變異，其遺傳效應大D．多數(shù)染色體結構變異可通過顯微鏡觀察進行鑒別，而基因突變則不能3．下列關于單倍體敘述正確的是（）。①單倍體只含有一個染色體組②單倍體只含有一條染色體③單倍體是含有本物種配子染色體數(shù)目的個體④單倍體只含有一對同源染色體⑤未經受精的配子發(fā)育成的個體是單倍體A．①⑤B．③⑤C．②③D．④⑤4．（2011·黑龍江哈爾濱模擬）下圖①和②表示發(fā)生在常染色體上的變異，①和②所表示的變異類型分別屬于（）。A．重組和易位B．易位和易位C．易位和重組D．重組和重組5．（2011·河南鄭州模擬）下列有關多倍體的敘述，正確的是（）。A．體細胞中含有三個染色體組的個體就是三倍體B．人工誘導多倍體的方法很多，目前最常用、最有效的方法是用低溫處理植物分生組織細胞C．與二倍體植株相比，多倍體植株常常是莖稈粗壯，葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質等營養(yǎng)物質的含量都有所增加D．秋水仙素誘導多倍體形成的原因是促使染色單體分離，從而使染色體數(shù)目加倍用精練的語言把你當堂掌握的核心知識的精華部分和基本技能的要領部分寫下來，并進行識記。知識精華技能要領答案：問題導學一、活動與探究：缺失增加易位倒位基因的數(shù)目或排列順序思考回答：（1）答案：非姐妹染色單體的交叉互換是指同源染色體之間，屬于基因重組；易位指非同源染色體之間，屬于染色體變異。（2）答案：染色體結構變異會使染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，從而導致性狀的變異。遷移與應用：D解析：據(jù)圖分析選項A、B、C分別由染色體變異中缺失、增添和易位造成，沒有新基因產生，而選項D中c的出現(xiàn)既可能是基因突變（基因內部結構發(fā)生變化）又可能是交叉互換產生的。二、活動與探究：1．（1）個別染色體21三體綜合征（2）染色體組成倍2．（1）答案：8,4。（2）答案：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y；大小、形態(tài)各不相同，是非同源染色體；是。（3）答案：2；一個染色體組。思考回答：答案：①非同源染色體，無等位基因。②所有染色體形態(tài)、大小和功能各不相同（即不含姐妹染色單體分開后形成的染色體）。③攜帶著控制一種生物生長發(fā)育的全部信息，但不能重復。3．配子本物種配子受精卵三個或三個以上受精卵兩個不確定（一個或多個）三個或三個以上兩個低溫花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理萌發(fā)的種子或者幼苗配子受精卵或者合子等受精卵或者合子等香蕉、馬鈴薯單倍體育種多倍體育種思考回答：（1）答案：秋水仙素作用于正在分裂的細胞時，能夠抑制紡錘體的形成，導致染色體不能移向兩極，從而引起細胞內染色體數(shù)目加倍，形成多倍體；有絲分裂前期；萌發(fā)的種子或幼苗容易進行細胞分裂。（2）答案：不是。因為有些單倍體含有偶數(shù)個染色體組，可以進行減數(shù)分裂形成正常的配子，這樣的單倍體是可育的。（3）答案：是；不是，單倍體中可含有1個或多個染色體組。（4）答案：看它們發(fā)育的起點。遷移與應用：（1）D解析：三倍體植株不能產生正常配子，無法形成種子。（2）答案：第一次傳粉，為了產生配子，形成種子；第二次傳粉，是需要花粉刺激產生生長素，促使子房發(fā)育形成果實。（3）答案：不是，第一年結的是四倍體西瓜，里面含有三倍體種子。（4）答案：無性繁殖。三、活動與探究：基因的重新組合基因結構的改變染色體結構或數(shù)目變化真核生物進行有性生殖單倍體、多倍體育種遷移與應用：C解析：由甲圖染色體上的基因排序變化可知，染色體發(fā)生了結構變異，該變異既可以發(fā)生在減數(shù)分裂過程，也可以發(fā)生