染色體變異第二課時(shí) 2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期生物人教版（2019）必修2

第5章基因突變及其他變異第2節(jié)染色體變異(第二課時(shí))1染色體數(shù)目的變異2低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化3染色體結(jié)構(gòu)的變異海拔/m2100-30003000-40004000-520草本植物多29.4%-33.3%-55.6%-倍體頻率47.1%53.3%70.4%2100-3000

3000-40004000-5200分析以上數(shù)據(jù)和材料，可以得出什么結(jié)論呢?青藏高原草本植物多倍體頻率隨海拔高度(溫度)上升而增加低溫能誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化嗎?青藏高原東北部多年生草本植物多倍體頻率

問題探討●

●2、低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化(1)提出問題：低溫能誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化嗎?(2)作出假設(shè)：低溫能誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化(3)制訂計(jì)劃：①選取什么樣的材料能觀察到染色體數(shù)目的變化?根尖分生區(qū)②如何設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)?一組大蒜根尖置于4℃冷藏冰箱培養(yǎng)，作為

實(shí)

驗(yàn)組 一組置于室溫(約25℃)培養(yǎng)，作為

對(duì)照組

將蒜(或洋蔥)在冰箱冷藏室內(nèi)(4℃)放置一

周。取出后，將蒜放在裝滿清水的容器上方，讓蒜的底部接觸水面，于室溫(約25℃)進(jìn)行培養(yǎng)。待蒜長(zhǎng)出約1cm長(zhǎng)的不定根時(shí)，將整個(gè)裝置放入

冰箱冷藏室內(nèi)，誘導(dǎo)培養(yǎng)48~72

h。(3)制訂計(jì)劃：③選擇的洋蔥或大蒜等材料如何誘導(dǎo)培養(yǎng)?2、低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化培養(yǎng)不定根誘導(dǎo)

培養(yǎng)低溫誘導(dǎo)剪取誘導(dǎo)處理的根尖0.5~1cm,

放入卡諾氏液中浸泡0.5~1h,以固定細(xì)胞的形態(tài)，然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2次。解離

漂洗

染色

制片(3)制訂計(jì)劃：④如何固定細(xì)胞?⑤制作根尖分生區(qū)有絲分裂裝片的步驟有哪些?具體操作方法與觀察植物細(xì)胞有絲分裂的實(shí)驗(yàn)相同。2、低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化先用低倍鏡尋找染色體形態(tài)較好的分裂象。視野中既有正常的二倍體細(xì)胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞。確認(rèn)某個(gè)細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目變化后，再用高倍鏡觀察。(3)制訂計(jì)劃：⑥如何用顯微鏡觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果?2、低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化2、低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化(4)實(shí)施計(jì)劃：(5)得出結(jié)論：蒜根尖細(xì)胞染色體數(shù)目加倍的顯微照片

(放大400倍)低溫能誘導(dǎo)植物染

色體數(shù)目的增多低溫誘導(dǎo)72

h對(duì)照【實(shí)驗(yàn)原理】用低溫處理植物的分生組織細(xì)胞，能夠抑制紡錘體的形成，以致影響細(xì)胞有絲分裂中染色體被拉向兩極，導(dǎo)致細(xì)胞不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，于是，植物細(xì)胞的染色體數(shù)目發(fā)生變化。2、低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化低溫能誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的增多秋水仙素與低溫都能誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，可能都與抑制紡錘體的形成有關(guān)，著絲粒分裂后沒有紡錘絲的牽引作用，因而不能將染色體拉向細(xì)胞的兩極，導(dǎo)致細(xì)胞中的染色體數(shù)目加倍。討論：秋水仙素與低溫都能誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，這兩種方法在原理上有什么相似之處?2、低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化試劑使用方法作用卡諾氏液將根尖放入卡諾氏液中浸泡0.5～1h固定細(xì)胞形態(tài)體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗用卡諾氏液處理的根尖洗去卡諾氏液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸與體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精等體積混合作為解離液解離根尖細(xì)胞蒸餾水浸泡解離后的根尖約10min洗去藥液，防

止解離過度甲紫(龍膽紫)溶液把漂洗干凈的根尖放進(jìn)盛有質(zhì)量濃度

為0.01g/mL的甲紫(龍膽紫)溶液使染色體著色2、低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化小結(jié)1低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)中的試劑及其作用項(xiàng)目低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂培養(yǎng)待洋蔥長(zhǎng)出1cm左右不定根時(shí)放入冰箱低溫室4

℃誘導(dǎo)培養(yǎng)48~72h適宜溫度下培養(yǎng)固定解離前用卡諾氏液進(jìn)行固定，然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2次不用固定染色用0.01g/mL的甲紫(龍膽紫)溶液用醋酸洋紅液或龍膽紫溶液小結(jié)2.低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)與觀察細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)的操作步驟的比較2、低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化2、低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化【實(shí)驗(yàn)視頻】3、染色體結(jié)構(gòu)的變異貓叫綜合征是人的5號(hào)染色體部分缺失引起的遺傳病，因?yàn)?/p>

患兒哭聲輕，音調(diào)高，很像貓叫而得名。貓叫綜合征患者的

生長(zhǎng)發(fā)育遲緩，而且存在嚴(yán)重的智力障礙。9

10111283

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141505B81920A

B缺

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B①缺失

染色體的某一片段缺失引起變異。例如，果蠅缺刻翅的形成。3、染色體結(jié)構(gòu)的變異EF

G

H正常翅缺刻翅G

HF■A

B

E

FGH重

復(fù)A

B

D

EFG

H3、染色體結(jié)構(gòu)的變異②重復(fù)染色體中增加某一片段引起變異。例如，果蠅棒狀眼的形成。棒狀眼正常眼A

B

E

F

G

HMN

PR易位A

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RM

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O

P

F

G

H3、染色體結(jié)構(gòu)的變異③易位

染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起變異。例如，果蠅花斑眼的形成?；ò哐壅Ｑ邸儆谌旧w結(jié)構(gòu)變異，能再顯微鏡下看到·發(fā)生在非同源染色體之間·交換的是非等位基因·易位能發(fā)生于有絲分裂和減數(shù)分裂·屬于基因重組，在顯微鏡下看不到·同源染色體的非姐妹染色單體之間

·交換的是等位基因·只能發(fā)生在減數(shù)分裂過程中易位和交叉互換的區(qū)別3、染色體結(jié)構(gòu)的變異交叉互換ABD

E

F

G

H倒位B

E

F

G

H

3、染色體結(jié)構(gòu)的變異④倒位

染色體的某一片段位置顛倒也可引起變異。例如，果蠅卷翅的形成正常翅卷翅染色體結(jié)構(gòu)的改變，會(huì)使排列在染色體上的基因數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，導(dǎo)致性狀的變異。大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物體是不利的，有的甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。3、染色體結(jié)構(gòu)的變異父由碼津t身現(xiàn)個(gè)體

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干0,有約:多打一色#:身時(shí)段，性爆發(fā)年干綜350序合WitKretie

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色土忙—n義：6和不同的-套問e義出

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體9:經(jīng)子動(dòng)基

r:p子代都子，mgeM

年;智力于單人將G,ag

程國(guó)：了一第2可沖二件染色對(duì)數(shù)目異染色體結(jié)構(gòu)度異坷究nW-H,m沖級(jí)析tt單體多份體xm結(jié)a.一以染色體組形式增減個(gè)別染色體增減①缺失：染色體的某一片段缺失引起變異.②重復(fù)：染色體中增加某一片段引起變異。③易位：染色體的某一片段移接到另一條非同源

染色體上引起變異。④倒位；染色體的某一片段位置顛倒也可引起變異

.結(jié)果：會(huì)使排列在染色體上的基因數(shù)目或排列順

序發(fā)生改變，導(dǎo)致性狀的變異。大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物體是不利的，甚至?xí)?dǎo)致生物體死

亡

.在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀

的基因的重新組合.自由組合：減數(shù)分裂形成配子時(shí)，非同源染色體

上的非等位基因白由組合。交叉互換：位于同源染色體上等位基因，在四分

體時(shí)期隨非姐妹染色單體的交換而發(fā)生重組，有性生殖過程中的基因重組使產(chǎn)生的配子種類多

樣化，進(jìn)而產(chǎn)生基因組合多樣化的子代：DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或決失，而引

起的基因堿基序列的改變，叫作基因突變。鎬狀細(xì)電貧血是生物變異的根本來源，為生物的進(jìn)化提供了豐

富的原材料知識(shí)梳理基因重組可遺傳變異意義基因重組也是生物變異的來源之一，對(duì)生物的進(jìn)

化具有重要啟義，實(shí)質(zhì)實(shí)例意義染色體變異染色體數(shù)目變異染色體結(jié)構(gòu)變異基因突變發(fā)生時(shí)期實(shí)質(zhì)練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)1.染色體變異包括染色體數(shù)目的變異和結(jié)構(gòu)的變異。判斷下列相關(guān)表述是否正確。(1)只有生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化才屬于染色體變異。(2)體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體就是二倍體。(×

)(3)用秋水仙素處理單倍體植株后得到的一定是二倍體。(×)2.秋水仙素能誘導(dǎo)多倍體形成的原因是(

D

)A.促進(jìn)細(xì)胞融合B.誘導(dǎo)染色體多次復(fù)制C.促進(jìn)染色單體分開，形成染色體D.抑制細(xì)胞有絲分裂時(shí)紡錘體的形成練習(xí)與應(yīng)用3.慢性髓細(xì)胞性白血病是一種惡性疾病，患者骨髓內(nèi)會(huì)出現(xiàn)大量惡性增殖的白細(xì)胞。該病是由于9號(hào)染色體和22號(hào)染色體互換片段所致。這種變異屬于(C)A.基因突變B.

基因重組C.

染色體結(jié)構(gòu)變異D.

染色體數(shù)目變異練習(xí)與應(yīng)用生物種類豌豆普通小麥小黑麥體細(xì)胞中的染色體數(shù)/條144256配子中的染

色體數(shù)/條72128體細(xì)胞中的

染色體組數(shù)268配子中的

染色體組數(shù)134屬于幾倍體生物二

倍

體六

倍

體八倍體練習(xí)與應(yīng)用4.填表比較豌豆、普通小麥、小黑麥的體細(xì)胞和配子中的染色體數(shù)

目、染色體組數(shù)目，并且注明它們分別屬于幾倍體生物。練習(xí)與應(yīng)用二、拓展應(yīng)用1.在二倍體的高等植物中，偶然會(huì)長(zhǎng)出一些植株弱小的單倍體，這些單倍體一般不能通過有性生殖繁殖后代。單倍體是如何形成的?為

什么不能繁殖后代?可能的原因是，二倍體植株經(jīng)減數(shù)分裂形成配子后，

一些配子可以在離體條件下發(fā)育成單倍體。這些單倍體一般不能通過有性生殖繁殖后代，是因?yàn)樗鼈兊捏w細(xì)胞中只含有一個(gè)染色體組，減數(shù)分裂時(shí)沒有同源染色體的聯(lián)會(huì)，就會(huì)造成染色體分別移向細(xì)胞兩極的紊亂，不能形成正常的配子，因此，就不能繁殖后代。2.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(jìn)行雜交，得到的種子細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組。把這

些種子種下去，就會(huì)長(zhǎng)出三倍體植株。下圖是三倍體無子西瓜的培育過

程圖