1、第五章 基因突变及其他变异 第2节 染色体变异1说出染色体结构变异的基本类型。(重点)2分析染色体数目变异的类型及染色体组的含义。(重点)3掌握二倍体、多倍体、单倍体的区别与联系。(难点)4理解多倍体和单倍体育种的过程和应用。染色体变异是可遗传变异的一种，包括染色体结构的改变和染色体数目的增减，阅读教材内容，思考并完成下列问题。知识点一 染色体结构的变异1染色体结构变异的类型提示：b c a d2染色体结构变异的结果(1)染色体上基因的_发生改变，而导致性状的变异。(2)大多数对生物体是_的，有的甚至会导致生物体死亡。数目或排列顺序 不利 3互动交流(1)基因突变和染色体结构变异都有“缺失”发
2、生，它们有什么不同？提示：基因突变缺失的是碱基对，缺失后基因数量不变；染色体结构变异缺失的是染色体片段，缺失后基因数量发生改变。(2)如何区分染色体变异和基因突变？提示：染色体变异在显微镜下能观察到，而基因突变则观察不到。(3)交叉互换和易位有什么区别？提示：交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组；易位发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异。1染色体结构变异(易位)与基因重组(交叉互换)比较项目易位交叉互换变异类型染色体结构变异基因重组发生时间有丝分裂和减数分裂减四分体时期范围非同源染色体之间同源染色体内部非姐妹染色单体之间交换对象非等位基因等位基因比较项目易位交叉互换
3、图示2.基因突变和染色体结构变异的区别项目基因突变染色体结构变异变化实质基因发生碱基对的替换、缺失、增添染色体上的基因片段缺失、重复、倒位及易位对象碱基对基因结果碱基的排列顺序改变基因数目或排列顺序改变层次分子水平细胞学水平能否用光学显微镜观察否能1判断正误(1)染色体缺失了某段，可导致生物性状发生改变。()(2)一条染色体某一段颠倒180后，生物性状一定不发生改变。()(3)染色体结构变异一般可用显微镜直接检验。()2如图表示某生物细胞中两条染色体及其部分基因。下列四种情况的产生不属于该细胞染色体结构变异的是()A B C D解析：属于基因突变；发生于染色体片段的缺失；发生了非同源染色体间“
4、易位”；发生了染色体的“倒位”。答案：C阅读教材内容，完成对下列问题的思考。1染色体数目变异的类型(1)细胞内_的增加或减少。(2)细胞内染色体数目以_的形式成倍地增加或减少。知识点二 染色体数目的变异个别染色体 染色体组 2染色体组项目内容本质 组成一个染色体组的所有染色体，互为_形式 一个染色体组中所有染色体_各不相同功能 一个染色体组的染色体共同控制生物的生长、发育、_非同源染色体 形态和功能 遗传和变异 3.二倍体和多倍体(1)概念理解项目起点体细胞染色体组数实例二倍体_几乎全部_和过半数的_多倍体_三倍体香蕉和四倍体马铃薯受精卵 两个 动物 高等植物 受精卵 三个或三个以上(2)多倍
5、体的特点和诱导方法特点：_粗壮，叶片、果实和种子都比较大，_等营养物质的含量都有所增加。人工诱导。a方法：用_处理或_处理。b处理对象：_的种子或_。c 秋 水 仙 素 诱 导 多 倍 体 的 原 理：秋 水 仙 素 抑 制_的形成染色体_加倍形成多倍体。茎秆 糖类和蛋白质 秋水仙素 低温 萌发 幼苗 纺锤体 不能移向细胞两极 染色体数目 人工诱导。a方法：用_处理或_处理。b处理对象：_的种子或_。c 秋 水 仙 素 诱 导 多 倍 体 的 原 理：秋 水 仙 素 抑 制_的形成染色体_加倍形成多倍体。秋水仙素 低温 萌发 幼苗 纺锤体 不能移向细胞两极 染色体数目 花药_培养 _幼苗人工诱
6、导用_处理_加倍，得到正常纯合子4单倍体(1)概念：体细胞中含有本物种_染色体数目的个体。(2)特点：植株_，而且高度_。(3)应用单倍体育种。育种过程：优点：_。配子 弱小 不育 离体 单倍体 秋水仙素 染色体数目 明显缩短育种年限 5互动交流(1)请判断下图细胞中含有几个染色体组，并总结染色体组数的判断方法。提示：甲有三个染色体组，乙有四个染色体组，丙有四个染色体组。方法：形态大小相同的染色体有几条就有几个染色体组(图甲)。控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组(图乙)。计算公式为：染色体组数目染色体数/染色体形态数(图丙)。(2)含有四个染色体组的个体一定是四倍体吗？单倍体一定含有
7、一个染色体组吗？提示：不一定，如由八倍体生物的配子发育而来的单倍体含四个染色体组。(3)由四倍体、六倍体生物形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，可称为二倍体或三倍体吗？提示：不能。尽管其体细胞中含有两个或三个染色体组，但由于是正常的体细胞产生的配子形成的个体，只能称为单倍体。(4)诱导染色体数目加倍，常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。在单倍体育种中应如何处理？为什么？提示：用秋水仙素处理幼苗。因单倍体高度不育，一般无种子。1确定某生物体细胞中染色体组数目的方法(1)根据染色体形态判断：在细胞内任选一条染色体，细胞内与该染色体形态相同的染色体共有几条，则含有几个染色体组，如图甲有4
8、个染色体组。(2)根据基因型判断：在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组，如图乙所示生物含有4个染色体组。(3)根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体组的数目染色体数/染色体形态数，如韭菜细胞共32条染色体，有8种形态，可推出每种形态有4条，进而推出韭菜细胞内应含4个染色体组，而且染色体形态数就代表着每个染色体组中染色体的条数。2快速判定生物是几倍体(1)如果生物体是受精卵发育或合子发育形成的，生物体细胞内有几个染色体组就叫做几倍体。(2)如果生物体是由生殖细胞卵细胞或花粉直接发育而成，不论细胞内含有几个染色体组都不能叫做二倍体、三倍体等，仍然称为单倍体
9、。(3)单倍体、二倍体和多倍体都是能独立生活的个体，因此精子、卵细胞、花粉属于配子，不能称为单倍体。1判断正误(1)体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体。()(2)由配子发育而来的个体，体细胞中无论含有几个染色体组，都是单倍体。()(3)单倍体茎秆粗壮，果实、种子较大，而多倍体则长势矮小，且高度不育。()2根据如下图所示的细胞图，请回答。(1)细胞中含有一个染色体组的是_图。(2)细胞中含有两个染色体组的是_图。(3)细胞中含有三个染色体组的是_图。(4)细胞中含有四个染色体组的是_图。(5)可能是单倍体的是_图。解析：在细胞内，形态相同的染色体有几
10、条，就含有几个染色体组，如E图，每种形态的染色体有四条，所以是四个染色体组。在细胞内，含有同音字母有几个，就是含有几个染色体组，如D图，同音字母仅有一个，所以该图只有一个染色体组。由此可知：E、F图含有四个染色体组；A、B图含有三个染色体组；C、H图含有两个染色体组；D、G图含有一个染色体组。图示各细胞均可能是单倍体。答案：(1)DG(2)CH(3)AB(4)EF(5)AH全部除了秋水仙素能使染色体数目加倍外，低温也能诱导染色体数目的变化，分析教材实验部分内容，然后归纳多倍体育种的过程。知识点三 低温诱导植物染色体数目的变化1实验原理2实验流程及结论3互动交流(1)实验中必须在洋葱培养出1 c
11、m左右不定根之后才能低温处理的原因是什么？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。(2)诱导多倍体产生的措施有哪些？提示：低温或秋水仙素处理。(3)低温诱导和秋水仙素处理诱导多倍体相比较有什么相似之处？提示：二者都是作用于有丝分裂前期，抑制纺锤体的形成。(4)与秋水仙素相比，低温诱导多倍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。实验中各种液体的作用(1)卡诺氏液：固定细胞形态。(2)体积分数为95%的酒精：冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液。(3)解离液(体积分数为15%的盐酸和体
12、积分数为95%的酒精以11混合)：使组织中的细胞相互分离开来。(4)清水：洗去解离液，防止解离过度，便于染色。(5)改良苯酚品红染液：使染色体(质)着色，便于观察染色体(质)的形态、数目和行为。醋酸洋红液或龙胆紫溶液都是碱性染料，都可使染色体着色。1连线操作目的使用试剂固定细胞形态a改良苯酚品红染液冲洗附着在根尖上的卡诺氏液b卡诺氏液使染色体着色，便于观察染色体c95%酒精提示：b c a2下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，正确的是()A原理：低温抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向两极B解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离C染色：改良苯酚品红染液和醋酸洋红液都可以使
13、染色体着色D观察：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变解析：低温诱导染色体数目加倍的原理是低温抑制纺锤体的形成，使子染色体不能分别移向两极；卡诺氏液用于染色体的固定，解离液为盐酸酒精混合液；低温诱导染色体加倍的时期是有丝分裂的前期，而大多数细胞处于间期；改良苯酚品红染液和醋酸洋红液都可以用于染色体的染色。答案：C提示：缺失 重复 倒位 易位 不含 形态 大小 功能 染色体组 受精卵发育 配子问题探讨答案：无籽西瓜可能是三倍体的无籽西瓜，也可能是利用生长素或生长素类似物处理二倍体未受粉的雌蕊，以促进子房发育成的无子果实。解析：三倍体西瓜在减数分裂时联会紊乱，无法产生可育配子，最后形成无
14、籽西瓜。生长素可以促进果实的发育，利用生长素可培育出无子果实。本节聚焦1答案：缺失、重复、倒位、易位。2答案：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体；体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体。3答案：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长、发育、遗传和变异的全部遗传信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。实验答案：两者都是通过抑制分裂细胞内纺锤体的形成，使染色体不能移向细胞两极，而引起细胞内染色体数目加倍。解析：低温和秋水仙素都可诱导细胞内染色体数目加倍，其原理都是抑制细胞内纺锤体的形成。课后练习一、基础题1(1)判断一个个体是
15、几倍体的标准，应先看其发育起点。若是由受精卵发育而来，体细胞内有几个染色体组就是几倍体；若是由未受精的配子发育而来，不管体细胞内有几个染色体组，都是单倍体。(2)若单倍体含有2个或3个或者更多个染色体组，用秋水仙素处理单倍体植株后得到的就是多倍体。2.B 秋水仙素能抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成，所以可以诱导多倍体形成。3答案：解析：此题考查染色体组与二倍体、六倍体、八倍体的关系。染色体组是指一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长、发育、遗传和变异的全部遗传信息。比较项目生物种类 体细胞中的染色体数配子中的染色体数体细胞中的染色体组数配子中的染色体组数属于几倍体生物豌豆1
16、4721二倍体普通小麦422163六倍体小黑麦562884八倍体二、拓展题1答案：西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理芽尖有利于抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，从而形成四倍体西瓜植株。解析：秋水仙素能抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成，所以处理部位应是分裂旺盛部位。2答案：杂交可以获得三倍体植株。多倍体产生的途径为：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。解析：要想获得三倍体西瓜就要用四倍体和二倍体杂交得到。3答案：三倍体植株不能进行正常的减数分裂形成生殖细胞，因此，不能形成种子。但并不是绝对一颗种子都没有，其原因是在进行减数分裂时，有可能形成正常的卵细胞。解析：由于三倍体西瓜在减数分裂时，联会紊乱，所以不能形成可育种子。4答案：有其他的方法可以替代。方法一，进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培养获取大量的组培苗，再进行移栽。方法二，利用生长素或生长素类似物处理二倍体未受粉的雌蕊，以促进子房发育成无种子的果实，在此过程中要进行套袋处理，以避免受粉。点击进入WORD链接点击进入WORD链接课时作业(二十)谢谢观看！
