生物人教版必修2導(dǎo)學(xué)案第5章第2節(jié)染色體變異

第2節(jié)染色體變異問(wèn)題導(dǎo)學(xué)一、染色體結(jié)構(gòu)變異活動(dòng)與探究1．填表理解染色體結(jié)構(gòu)變異的有關(guān)問(wèn)題。變異類(lèi)型具體變化結(jié)果舉例染色體結(jié)構(gòu)變異______染色體中缺失某一片段染色體上的____________改變，從而導(dǎo)致性狀變異貓叫綜合征______染色體中增加某一片段______染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上______染色體中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(jié)構(gòu)變異為什么能夠引起生物性狀的改變？2．染色體丟失一個(gè)基因和一個(gè)基因丟失一個(gè)堿基分別稱(chēng)為何種變異？3．通過(guò)顯微鏡觀察染色體的結(jié)構(gòu)變異時(shí)，應(yīng)選擇何種細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)觀察的材料？為什么？遷移與應(yīng)用已知某物種一條染色體上依次排列著A、B、C、D、E五個(gè)基因，下面列出的若干種變化中可使基因內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的是（）。已知的染色體狀況：染色體結(jié)構(gòu)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(lèi)型染色體結(jié)構(gòu)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(duì)象非等位基因等位基因圖示二、染色體數(shù)目的變異活動(dòng)與探究1．請(qǐng)觀察教材P86～87圖58、59并思考回答下列問(wèn)題。（1）雄果蠅體內(nèi)有多少條染色體？產(chǎn)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(guān)系？它們是否攜帶著控制生物生長(zhǎng)發(fā)育的全部遺傳信息？（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(xì)胞中有幾組染色體？這樣的一組染色體稱(chēng)什么？（4）一個(gè)染色體組需具備什么條件？2．填表比較單倍體、多倍體、二倍體單倍體多倍體二倍體概念由______發(fā)育而來(lái)的個(gè)體，體細(xì)胞中含有__________染色體數(shù)目的個(gè)體由________發(fā)育而來(lái)的個(gè)體，體細(xì)胞中含有____________染色體組的個(gè)體由________發(fā)育而來(lái)的個(gè)體，體細(xì)胞中含有____染色體組的個(gè)體染色體組數(shù)__________________________________成因自然成因單性生殖的結(jié)果外界環(huán)境條件劇變?nèi)鏮_____受精作用人工誘導(dǎo)__________________________________—發(fā)育過(guò)程發(fā)育起點(diǎn)________________________________________舉例雄蜂____________幾乎全部動(dòng)物和過(guò)半數(shù)高等植物植株特點(diǎn)植株弱小，生長(zhǎng)發(fā)育慢，高度不育植株粗大、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高，生長(zhǎng)發(fā)育遲緩—應(yīng)用________________________雜交育種思考回答：（1）多倍體形成的機(jī)理是什么？作用于細(xì)胞分裂的哪個(gè)時(shí)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）單倍體一定含有1個(gè)染色體組嗎？（4）區(qū)分單倍體與二倍體、多倍體的關(guān)鍵依據(jù)是什么？遷移與應(yīng)用請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)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(kāi)花后，經(jīng)適當(dāng)處理，則（）。A．能產(chǎn)生正常配子，結(jié)出種子形成果實(shí)B．結(jié)出的果實(shí)為五倍體C．能產(chǎn)生正常配子，可形成無(wú)子西瓜D．結(jié)出的果實(shí)為三倍體（2）兩次傳粉的作用有何不同？（3）第一年結(jié)的西瓜是無(wú)子西瓜嗎？（4）三倍體西瓜每年都要制種，很麻煩，有沒(méi)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(xì)胞內(nèi)含有幾個(gè)染色體組就稱(chēng)為幾倍體。（2）如果生物體是由生殖細(xì)胞（卵細(xì)胞或花粉）直接發(fā)育來(lái)的，不論體細(xì)胞內(nèi)含有幾個(gè)染色體組，都稱(chēng)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(xì)胞內(nèi)同一形態(tài)的染色體有幾條，則含有幾個(gè)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(gè)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(zhì)上看，全為非同源染色體，無(wú)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(zhǎng)、發(fā)育、遺傳和變異的全部遺傳信息。（4）從物種類(lèi)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(gè)染色體組，可能含同源染色體，可能含等位基因，也有可能產(chǎn)生可育后代。三、基因重組、基因突變和染色體變異的比較活動(dòng)與探究填表比較基因重組、基因突變和染色體變異。基因重組基因突變?nèi)旧w變異概念因______________而發(fā)生的變異____________，包括DNA堿基對(duì)的增添、缺失和替換__________________而引起的變異類(lèi)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(shù)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(jié)構(gòu)變異；②染色體數(shù)目變異適用范圍____________產(chǎn)生配子時(shí)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(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物）真核生物核遺傳中發(fā)生產(chǎn)生結(jié)果只改變基因型，未發(fā)生基因的改變，既無(wú)“質(zhì)”的變化也無(wú)“量”的變化產(chǎn)生新的基因，發(fā)生基因“種類(lèi)”的改變或“質(zhì)”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(gè)基因意義生物變異的來(lái)源之一，對(duì)生物進(jìn)化有十分重要的意義生物變異的根本來(lái)源，提供生物進(jìn)化的原始材料對(duì)生物進(jìn)化有一定意義育種應(yīng)用雜交育種誘變育種__________________遷移與應(yīng)用在細(xì)胞分裂過(guò)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(guān)敘述正確的是（）。①甲圖中發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)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數(shù)目變異③甲、乙兩圖中的變化只會(huì)出現(xiàn)在有絲分裂中④甲、乙兩圖中的變異類(lèi)型都可以用顯微鏡觀察檢驗(yàn)A．①②③B．②③④C．①②④D．①③④1．三種變異的共同點(diǎn)：基因突變、基因重組、染色體變異都會(huì)引起遺傳物質(zhì)的改變，都是可遺傳的變異，但不一定遺傳給后代。2．三種變異的實(shí)質(zhì)解讀：若把基因視為染色體上的一個(gè)“位點(diǎn)”，染色體視為點(diǎn)所在的“線段”，則基因突變——“點(diǎn)”的變化（點(diǎn)的質(zhì)變，但數(shù)目不變）；基因重組——“點(diǎn)”的結(jié)合或交換（點(diǎn)的質(zhì)與量均不變）；染色體變異——“線段”發(fā)生結(jié)構(gòu)或數(shù)目的變化；染色體結(jié)構(gòu)變異——線段的部分片段增添、缺失、倒位、易位（點(diǎn)的質(zhì)不變，數(shù)目和位置可能變化）；染色體數(shù)目變異——個(gè)別線段增添、缺失或線段成倍增減（點(diǎn)的質(zhì)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(gè)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?cè)斐傻?；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(jīng)受精作用隨機(jī)結(jié)合產(chǎn)生的，但該過(guò)程不叫基因重組。答案：課前·預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)一、基因分子無(wú)法結(jié)構(gòu)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．?dāng)?shù)目或排列順序性狀3．不利的三、1．個(gè)別染色體染色體組2．非同源染色體各不相同3．受精卵兩動(dòng)物高等植物4．受精卵三個(gè)三個(gè)以上三倍體四倍體低溫處理秋水仙素粗壯大增加5．本物種配子染色體數(shù)目預(yù)習(xí)交流：1．答案：第5號(hào)染色體部分缺失引起的。2．答案：缺失、重復(fù)、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(dǎo)致性狀變異。課堂·合作探究【問(wèn)題導(dǎo)學(xué)】一、活動(dòng)與探究：1．答案：缺失重復(fù)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(jié)構(gòu)變異會(huì)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(dǎo)致性狀的變異。2．答案：前者稱(chēng)為染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失，后者稱(chēng)為基因突變。3．答案：應(yīng)選擇分生組織細(xì)胞。因?yàn)榉稚M織細(xì)胞能進(jìn)行有絲分裂，染色質(zhì)能通過(guò)螺旋化、縮短變粗形成染色體。遷移與應(yīng)用：D解析：據(jù)圖分析選項(xiàng)A、B、C分別由染色體變異中缺失、重復(fù)和易位造成，沒(méi)有新基因產(chǎn)生，而選項(xiàng)D中c的出現(xiàn)既可能是基因突變（基因內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化）又可能是交叉互換產(chǎn)生的。二、活動(dòng)與探究：1．（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(gè)染色體組。（4）答案：①非同源染色體，無(wú)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(kāi)后形成的染色體）。③攜帶著控制一種生物生長(zhǎng)發(fā)育的全部遺傳信息，但不能重復(fù)。2．答案：配子本物種配子受精卵三個(gè)或三個(gè)以上受精卵兩個(gè)不確定（一個(gè)或多個(gè)）三個(gè)或三個(gè)以上兩個(gè)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(xì)胞時(shí)，能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)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(jìn)行細(xì)胞分裂。（2）答案：不是。因?yàn)橛行﹩伪扼w含有偶數(shù)個(gè)染色體組，可以進(jìn)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：不是，單倍體中可含有1個(gè)或多個(gè)染色體組。（4）答案：看它們發(fā)育的起點(diǎn)。若起點(diǎn)是受精卵（或合子），則為二倍體或多倍體；若起點(diǎn)為配子，則為單倍體。遷移與應(yīng)用：（1）D解析：三倍體植株不能產(chǎn)生正常配子，無(wú)法形成種子。（2）答案：第一次傳粉，為了產(chǎn)生配子，形成種子；第二次傳粉，是需要花粉刺激產(chǎn)生生長(zhǎng)素，促使子房發(fā)育形成果實(shí)。（3）答案：不是，第一年結(jié)的是四倍體西瓜，里面含有三倍體種子。（4）答案：無(wú)性繁殖。三、活動(dòng)與探究：答案：基因的重新組合基因結(jié)構(gòu)的改變?nèi)旧w結(jié)構(gòu)或數(shù)目變化真核生物進(jìn)行有性生殖單倍體、多倍體育種遷移與應(yīng)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(jié)構(gòu)變異，該變異既可以發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程，也可以發(fā)生在有絲分裂過(guò)程中，乙圖表示在有絲分裂后期，因染色體沒(méi)有平均分配而導(dǎo)致的染色體數(shù)目變異，染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異均可在顯微鏡下直接觀察到。當(dāng)堂檢測(cè)1．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(jiàn)下圖）。如以該植株為父本，測(cè)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(shí)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(shí)姐妹染色單體3與4自由分離C．減數(shù)第二次分裂時(shí)非姐妹染色單體之間自由組合D．減數(shù)第一次分裂時(shí)非姐妹染色單體之間交叉互換答案：D解析：該植株的基因型為Bb，其配子的基因型為B或b，而含B的配子由于染色體缺失而不育，所以，這種個(gè)體作為父本只能產(chǎn)生b的可育配子，如果產(chǎn)生了紅色后代，可能是基因突變，但基因突變的頻率太低，無(wú)法解釋這種現(xiàn)象；只有交叉互換會(huì)導(dǎo)致該個(gè)體產(chǎn)生一定量的B可育配子。B項(xiàng)敘述是產(chǎn)生配子過(guò)程中的正常情況，不會(huì)導(dǎo)致變異出現(xiàn)；C項(xiàng)中的現(xiàn)象不會(huì)存在。2．下列關(guān)于染色體結(jié)構(gòu)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(duì)的增添、缺失或改變而引起的基因結(jié)構(gòu)的變化B．基因突變可發(fā)生回復(fù)突變，染色體結(jié)構(gòu)變異則不能發(fā)生回復(fù)突變C．基因突變一般是微小突變，其遺傳效應(yīng)小，而染色體結(jié)構(gòu)變異是較大的變異，其遺傳效應(yīng)大D．多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異可通過(guò)顯微鏡觀察進(jìn)行鑒別，而基因突變則不能答案：C解析：基因突變是不定向的，可產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因，也可能發(fā)生回復(fù)突變，而染色體結(jié)構(gòu)變異是在自然條件或人為因素的影響下部分染色體的缺失、重復(fù)、倒位和易位，是不能發(fā)生回復(fù)突變的。遺傳效應(yīng)指的是遺傳功能，即可以通過(guò)控制蛋白質(zhì)的合成來(lái)控制生物性狀，遺傳效應(yīng)的大小與突變的大小無(wú)關(guān)。3．下列關(guān)于單倍體敘述正確的是（）。①單倍體只含有一個(gè)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(gè)體④單倍體只含有一對(duì)同源染色體⑤未經(jīng)受精的配子發(fā)育成的個(gè)體是單倍體A．①⑤B．③⑤C．②③D．④⑤答案：B4．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(lèi)型分別屬于（）。A．基因重組和易位B．易位和易位C．易位和基因重組D．基因重組和基因重組答案：A解析：根據(jù)圖中染色體的變化正確區(qū)分變異的類(lèi)型。①中的交