生物人教版必修2課堂探究第五章第2節(jié)染色體變異

課堂探究探究點(diǎn)一染色體結(jié)構(gòu)的變異問(wèn)題導(dǎo)引河北邯鄲一位19歲的女患者被發(fā)現(xiàn)多條染色體結(jié)構(gòu)改變，其異常核型經(jīng)中國(guó)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室鑒定為“世界首報(bào)人類染色體異常核型”并且該核型被收錄入該實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)建的《中國(guó)人類染色體異常核型數(shù)據(jù)庫(kù)》，編號(hào)為3367。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，該患者的1號(hào)、3號(hào)、13號(hào)和X染色體共4條染色體發(fā)生了片段的增減：X染色體和1號(hào)染色體間發(fā)生了易位，3號(hào)染色體和13號(hào)染色體間發(fā)生了片段插入。最初對(duì)該女患者接診的張大夫說(shuō)：“她能活下來(lái)非常不容易，有染色體變異的嬰兒很容易流產(chǎn)，何況像她這樣有4條染色體變異的。”什么叫易位？易位對(duì)染色體上的基因會(huì)產(chǎn)生何種影響？染色體結(jié)構(gòu)變異的常見(jiàn)類型有哪些？提示：易位指染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上。易位會(huì)造成被移走片段的染色體失去一部分基因，同時(shí)得到非同源染色體片段的染色體增加一部分基因。染色體結(jié)構(gòu)變異的常見(jiàn)類型有缺失、增添（重復(fù)）、易位和倒位等。名師精講染色體結(jié)構(gòu)的變異類型遺傳效應(yīng)圖解實(shí)例缺失染色體丟失片段導(dǎo)致片段上的基因丟失。缺失片段越大，對(duì)個(gè)體影響越大。輕則影響個(gè)體生活力，重則導(dǎo)致死亡貓叫綜合征、果蠅缺刻翅重復(fù)染色體重復(fù)某一片段引起的變異。重復(fù)部分太大會(huì)影響個(gè)體的生活力果蠅的棒狀眼倒位染色體中某一片段位置顛倒180°后重新結(jié)合到原部位引起的變異。形成的配子大多異常，從而影響個(gè)體的生育人的9號(hào)染色體臂間倒位引起的不育易位一條染色體斷裂后與另一條非同源染色體錯(cuò)誤結(jié)合，更換了位置引起的變異。產(chǎn)生部分異常配子，使個(gè)體生育能力降低或產(chǎn)生具有遺傳病的后代人慢性粒細(xì)胞白血病、習(xí)慣性流產(chǎn)特別提醒①重復(fù)和易位的區(qū)別在于重復(fù)是染色體的某一片段連接在其同源染色體上，而易位是染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上。②易位是發(fā)生在非同源染色體之間的，而交叉互換是發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間的?！纠}1】果蠅的一條染色體上，正?；虻呐帕许樞?yàn)?23－456789，中間的“－”代表著絲點(diǎn)，下表表示由該正常染色體發(fā)生變異后基因順序變化的四種情況。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）染色體基因順序變化a123－476589b123－4789c1654－32789d123－45676789A．a(chǎn)是染色體某一段位置顛倒引起的B．b是染色體某一段缺失引起的C．c是染色體著絲點(diǎn)改變引起的D．d是染色體增加了某一片段引起的解析：將a、b、c、d分別與正常的基因排列順序123－456789分別作比較，可知：a是5、6、7這三個(gè)基因所在片段的位置顛倒引起的；b是5、6這兩個(gè)基因所在片段缺失引起的；c是2、3、4、5、6這五個(gè)基因所在的片段顛倒而引起的；d則是增加了6、7這兩個(gè)基因所在的片段而引起的。答案：C典型方法會(huì)判斷染色體結(jié)構(gòu)變異的類型是解答此類題型的關(guān)鍵?？蓞⒖家韵滤悸愤M(jìn)行判斷：明確正常染色體所有片段的類型、數(shù)目和排列順序（可把一個(gè)基因視為一個(gè)片段）→將變異染色體所擁有的片段的類型、數(shù)目和排列順序依次與正常染色體比對(duì)→確定變異類型。探究點(diǎn)二染色體數(shù)目的變異問(wèn)題導(dǎo)引蜜蜂的一個(gè)蜂群中蜜蜂通常由一只蜂王、少數(shù)雄蜂和成千上萬(wàn)只工蜂組成。蜂王和工蜂由受精卵發(fā)育而來(lái)，含32條染色體；雄蜂由未受精的卵細(xì)胞直接發(fā)育而來(lái)，含16條染色體。思考：（1）雄蜂體細(xì)胞中的16條染色體可以構(gòu)成一個(gè)染色體組嗎？這16條染色體相比，形態(tài)、大小和攜帶的基因有何特點(diǎn)？（2）以蜜蜂為例，說(shuō)出單倍體和二倍體的概念。（3）什么叫多倍體？舉例說(shuō)明多倍體一定比單倍體含更多的染色體組嗎？提示：（1）可以，它們的形態(tài)、大小一般不同，攜帶的基因全為非等位基因。（2）體細(xì)胞中含本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體叫單倍體，例如蜜蜂中的雄蜂。由受精卵發(fā)育而來(lái)、體細(xì)胞含兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫二倍體，例如蜜蜂中的蜂王和工蜂。（3）由受精卵發(fā)育而來(lái)、體細(xì)胞含兩個(gè)以上染色體組的個(gè)體叫多倍體。多倍體不一定比單倍體含更多的染色體組，例如八倍體植物的單倍體含4個(gè)染色體組，而多倍體香蕉含3個(gè)染色體組。名師精講1．染色體組（1）概念。染色體組是指細(xì)胞中形態(tài)和功能各不相同，但是攜帶著控制生物生長(zhǎng)、發(fā)育、遺傳和變異的全部信息的一組非同源染色體。（2）染色體組的判別。要構(gòu)成一個(gè)染色體組應(yīng)具備以下幾個(gè)條件。①一個(gè)染色體組中不含有同源染色體。②一個(gè)染色體組中所含有的染色體形態(tài)、大小和功能各不相同。③一個(gè)染色體組中含有控制一種生物性狀的一整套遺傳信息（即含一整套基因，不能重復(fù)）。（3）某生物體細(xì)胞中染色體組數(shù)目的判斷。①根據(jù)染色體形態(tài)判斷：細(xì)胞內(nèi)形態(tài)、大小相同的染色體有幾條，則該細(xì)胞中就含有幾個(gè)染色體組。如下圖，每種形態(tài)的染色體有3條，則該細(xì)胞中含有3個(gè)染色體組。②根據(jù)基因型判斷：在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的相同基因或等位基因出現(xiàn)幾次，該細(xì)胞或生物體中就含有幾個(gè)染色體組。例如，基因型為AAaaBBBB的細(xì)胞或生物體，含有4個(gè)染色體組。③根據(jù)染色體數(shù)目和染色體形態(tài)推算含有幾個(gè)染色體組。如下圖，共有8條染色體，染色體形態(tài)數(shù)（形態(tài)、大小不相同）為2，所以染色體組數(shù)為8÷2=4（個(gè)）。2．單倍體、多倍體、二倍體比較單倍體多倍體二倍體概念由配子發(fā)育而來(lái)的個(gè)體，體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體由受精卵發(fā)育而來(lái)的個(gè)體，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體由受精卵發(fā)育而來(lái)的個(gè)體，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體染色體組數(shù)不確定（一個(gè)或多個(gè)）三個(gè)或三個(gè)以上兩個(gè)成因自然成因單性生殖的結(jié)果外界環(huán)境條件劇變?nèi)绲蜏厥芫饔萌斯ふT導(dǎo)花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理萌發(fā)的種子或者幼苗—發(fā)育過(guò)程發(fā)育起點(diǎn)配子受精卵或者合子等受精卵或者合子等舉例雄蜂、雄蟻香蕉、馬鈴薯幾乎全部動(dòng)物和過(guò)半數(shù)的高等植物植株特點(diǎn)植株弱小，生長(zhǎng)發(fā)育慢，含奇數(shù)個(gè)染色體組的單倍體高度不育植株粗大、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高，生長(zhǎng)發(fā)育遲緩—應(yīng)用單倍體育種多倍體育種雜交育種特別提醒判斷是否是單倍體只看發(fā)育的起點(diǎn)（是否由配子直接發(fā)育而來(lái)），而判斷是否是二倍體或多倍體要同時(shí)看發(fā)育的起點(diǎn)（是否由受精卵發(fā)育而來(lái)）和所含染色體組的個(gè)數(shù)。3．單倍體育種（以二倍體生物為例）從圖解中看出，單倍體育種只需一年即可得到純合新品種；用一般的雜交育種則需幾年時(shí)間進(jìn)行選純優(yōu)、淘雜劣的工作。4．三倍體無(wú)子西瓜培育過(guò)程必須搞清楚的幾個(gè)問(wèn)題：（1）關(guān)于兩次傳粉：第一次傳粉是雜交得到三倍體種子，第二次傳粉是為了刺激子房發(fā)育成果實(shí)。（2）為何不以二倍體西瓜為母本？如果以二倍體西瓜作為母本，四倍體西瓜作為父本，也能得到三倍體種子，但這種三倍體種子結(jié)的西瓜，因珠被發(fā)育成厚硬的種皮，而達(dá)不到“無(wú)子”的目的。（3）用秋水仙素處理二倍體西瓜的幼苗使之成為四倍體，秋水仙素應(yīng)處理幼苗或萌發(fā)的種子。因?yàn)槊劝l(fā)的種子、幼苗具有分生能力，細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，秋水仙素處理后可達(dá)到使產(chǎn)生的新細(xì)胞染色體數(shù)目加倍的目的。（4）經(jīng)秋水仙素處理后，分生組織分裂產(chǎn)生的莖、葉、花染色體數(shù)目加倍，而未處理的如根部細(xì)胞染色體數(shù)仍為二倍體。（5）四倍體植株上結(jié)四倍體西瓜，四倍體西瓜內(nèi)結(jié)的種子為三倍體，其種皮為四倍體?！纠}2】下圖為果蠅體細(xì)胞染色體組成示意圖，以下說(shuō)法正確的是（）A．果蠅的一個(gè)染色體組含有的染色體是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、YB．X染色體上的基因控制的性狀遺傳，均表現(xiàn)為性別差異C．果蠅體內(nèi)的細(xì)胞，除生殖細(xì)胞外都只含有兩個(gè)染色體組D．Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X（或Y）四條染色體攜帶了控