人教版教材word版必修2染色體變異

第2節(jié)染色體變異問題探討你知道無子西瓜是怎樣形成的嗎？甲同學認為是由于卵細胞沒有受精；乙同學認為是因為受精卵沒有正常發(fā)育。討論：你的推測是什么？本節(jié)聚焦：·染色體結構的變異有哪些類型？·什么是二倍體和多倍體？·什么是染色體組？基因突變是染色體的某一個位點上基因的改變，這種改變在光學顯微鏡下是無法直接觀察到的。而染色體變異（chromosomalvariations）是可以用顯微鏡直接觀察到的，如染色體結構的改變、染色體數目的增減等。染色體的結構變異人類的許多遺傳病是由染色體結構改變引起的。例如，貓叫綜合征是人的第5號染色體部分缺失引起的遺傳病，因為患病兒童哭聲輕，音調高，很像貓叫而得名。貓叫綜合征患者的生長發(fā)育遲緩，而且存在嚴重的智力障礙。在自然條件或人為因素的影響下，染色體發(fā)生的結構變異主要有以下4種類型（圖5-5，圖5-6）。上述染色體結構的改變，會使排列在染色體上的基因的數目或排列順序發(fā)生改變，而導致性狀的變異。大多數染色體結構變異對生物體是不利的，有的甚至會導致生物體死亡。染色體數目的變異一般來說，每一種生物的染色體數目都是穩(wěn)定的，但是，在某些特定的情況下，生物體的染色體數目會發(fā)生改變，從而產生可遺傳的變異。染色體數目的變異可以分為兩類：一類是細胞內個別染色體的增加或減少，另一類是細胞內染色體數目以染色體組的形式成倍地增加或減少。知識鏈接個別染色體增加或減少的變異參見本章第3節(jié)。染色體組在大多數生物的體細胞中，染色體都是兩兩成對的。例如，果蠅有4對共8條染色體（圖5-7，圖5-8），這4對染色體可以分成兩組，每一組中包括3條常染色體和1條性染色體。以雄果蠅為例，在精子形成過程中，經過減數分裂，染色體的數目減半，雄果蠅的精子中只含有一組非同源染色體（X、II、III、IV或Y、II、III、IV）。細胞中的一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，但又互相協(xié)調，共同控制生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異，這樣的一組染色體，叫做一個染色體組。例如，雄果蠅精子中的一組染色體就組成了一個染色體組（圖5-9）。二倍體和多倍體由受精卵發(fā)育而來的個體，體細胞中含有兩個染色體組的個體叫做二倍體（diploid），體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體叫做多倍體（polyploid）。其中，體細胞中含有三個染色體組的個體叫做三倍體；體細胞中含有四個染色體組的個體叫做四倍體。例如，人、果蠅、玉米是二倍體，香蕉是三倍體，馬鈴薯是四倍體。自然界中，幾乎全部動物和過半數的高等植物都是二倍體。多倍體在植物中很常見，在動物中極少見。相關信息被子植物中，約有33%的物種是多倍體。例如，普通小麥、棉、煙草、蘋果、梨、菊、水仙等都是多倍體。與二倍體植株相比，多倍體的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。例如，四倍體葡萄的果實比二倍體品種的大得多，四倍體番茄的維生素C的含量比二倍體的品種幾乎增加了一倍。因此，人們常常采用人工誘導多倍體的方法來獲得多倍體，培育新品種（圖5-10）。人工誘導多倍體的方法很多，如低溫處理等。目前最常用而且最有效的方法，是用秋水仙素來處理萌發(fā)的種子或幼苗。當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細胞兩極，從而引起細胞內染色體數目加倍。染色體數目加倍的細胞繼續(xù)進行有絲分裂，將來就可能發(fā)育成多倍體植株。目前世界各國利用人工誘導多倍體的方法已經培育出不少新品種，如含糖量高的甜菜和三倍體無子西瓜等。在學完本節(jié)內容后，我們將自己動手做低溫誘導染色體數目變化的實驗。相關信息秋水仙素（C22H25O6N）是1937年發(fā)現的，是從百合科植物秋水仙的種子和球莖中提取出來的一種植物堿。它是白色或淡黃色的粉末或針狀結晶，有劇毒，使用時應當特別注意。單倍體在生物的體細胞中，染色體的數目不僅可以成倍地增加，還可以成倍地減少。例如，蜜蜂的蜂王和工蜂的體細胞中有32條染色體，而雄蜂的體細胞中只有16條染色體。像蜜蜂的雄蜂這樣，體細胞中含有本物種配子染色體數目的個體，叫做單倍體（haploid）。在自然條件下，玉米、高粱、水稻、番茄等高等植物，偶爾也會出現單倍體植株。與正常植株相比，單倍體植株長得弱小，而且高度不育。但是，利用單倍體植株培育新品種卻能明顯縮短育種年限。育種工作者常常采用花藥（花粉）離體培養(yǎng)的方法來獲得單倍體植株，然后經過人工誘導使染色體數目加倍，重新恢復到正常植株的染色體數目。用這種方法培育得到的植株，不僅能夠正常生殖，而且每對染色體上的成對的基因都是純合的，自交產生的后代不會發(fā)生性狀分離。實驗：低溫誘導植物染色體數目的變化進行正常有絲分裂的植物分生組織細胞，在有絲分裂后期，染色體的著絲點分裂，子染色體在紡錘絲的作用下分別移向兩極，最終被平均分配到兩個子細胞中去。用低溫處理植物分生組織細胞，能夠抑制紡錘體的形成，以致影響染色體被拉向兩極，細胞也不能分裂成兩個子細胞，于是，植物細胞染色體數目發(fā)生變化。目的要求：1.學習低溫誘導植物染色體數目變化的方法。2.理解低溫誘導植物細胞染色體數目變化的作用機制。材料用具：洋蔥或大蔥、蒜（均為二倍體，體細胞中的染色體數為16），培養(yǎng)皿，濾紙，紗布，燒杯，鑷子，剪刀，顯微鏡，載玻片，蓋玻片，冰箱，卡諾氏液，改良苯酚品紅染液，質量分數為15%的鹽酸溶液，體積分數為95%的酒精溶液。方法步驟：1.將洋蔥（或大蔥、蒜）放在裝滿清水的廣口瓶上，讓洋蔥的底部接觸水面。待洋蔥長出約1cm的不定根時，將整個裝置放入冰箱的低溫室內（4℃），誘導培養(yǎng)36h。2.剪取誘導處理的根尖約~1cm，放入卡諾氏液中浸泡~1h，以固定細胞的形態(tài)，然后用體積分數為95%的酒精沖洗2次。3.制作裝片，包括：解離、漂洗、染色和制片4個步驟，具體操作方法與實驗“觀察植物細胞的有絲分裂”相同。4.先用低倍鏡尋找染色體形態(tài)較好的分裂相。視野中既有正常的二倍體細胞，也有染色體數目發(fā)生改變的細胞。確認某個細胞發(fā)生染色體數目變化后，再用高倍鏡觀察。結論：將實驗得出的結論填寫在實驗報告冊上。討論：秋水仙素與低溫都能誘導染色體數目加倍，這兩種方法在原理上有什么相似之處？練習一、基礎題1.判斷下列表述是否正確。（1）體細胞中含有兩個染色體組的個體就是二倍體。（）（2）用秋水仙素處理單倍體植株后得到的一定是二倍體。（）2.秋水仙素誘導多倍體形成的原因是：A.誘導染色體多次復制；B.抑制細胞有絲分裂時紡錘體的形成；C.促進染色體單體分開，形成染色體；D.促進細胞融合。答[]3.填表填表比較豌豆、普通小麥、小黑麥的體細胞和配子中的染色體數、染色體組數，并且注明它們分別屬于幾倍體生物。二、拓展題：人們平常食用的西瓜是二倍體。在二倍體西瓜的幼苗期，用秋水仙素處理，可以得到四倍體植株。然后，用四倍體植株作母本，用二倍體植株作父本，進行雜交，得到的種子細胞中含有三個染色體組。把這些種子種下去，就會長出三倍體植株。下面是三倍體無子西瓜的培育過程圖解。請回答下列問題：1.為什么以一定濃度的秋水仙素溶液滴在二倍體西瓜幼苗的芽尖？2.獲得的四倍體西瓜緣何要和二倍體雜交？聯(lián)系第1問，你能說出產生多倍體的基本途徑嗎？3.三倍體西瓜為什么沒有種子？真的一顆都沒有嗎？4.每年都要制種，很麻煩，有沒有別的替代方法？資料使用須知從近幾年的新課標卷高考真題來看，國家考試中心的命題專家十分重視人教版的教材，例如2015年課標II卷的“端粒”，2014年課標I卷的“細胞核的功能是”，2014年課標II卷的“非特異性免疫的特點是”和“效應T細胞的作用是”等等。不夸張的說，人教教材肉眼可見的內容都可能成為命題的素材。高三的最后一個月，地球人都知道要回歸教材，但是怎么回歸，這是個難題？漢水丑生認為，把課本的原文挖成空讓學生填，不失為一種好方法。要是有教材的WORD版該多好啊，該多好，該多好啊。。。。。。于是有了這次公益活動，人教教材的WORD版提供給大家之后，至于怎么挖空，在哪挖空，這是個仁者見仁的事，就不統(tǒng)一組織了，大家自己發(fā)揮主觀能動性吧。說明：資料有風險，使用需謹慎。由