高中生物第5章遺傳信息的改變5.3染色體變異省公開課一等獎新名師獲獎?wù)n件

第3節(jié)染色體變異1/291.簡述染色體結(jié)構(gòu)變異基本類型。2.簡述染色體數(shù)目變異。3.探究低溫對植物染色體數(shù)目變異影響。4.搜集染色體變異在育種上應(yīng)用實例。2/29一二一、染色體結(jié)構(gòu)變異1.重復(fù):一條染色體上某一片段出現(xiàn)兩份或兩份以上現(xiàn)象。2.缺失:染色體丟失了一個片段,使得位于這個片段上基因也隨之發(fā)生丟失。3.倒位:同一條染色體上某一片段顛倒了180°,造成染色體上基因次序重排。4.易位:一條染色體臂一段移接到另一條非同源染色體臂上結(jié)構(gòu)變異。3/29一二4/29一二二、染色體數(shù)目變異(一)染色體組概念細(xì)胞中一組非同源染色體,它們在形態(tài)和功效上各不相同,不過攜帶著控制這種生物生長發(fā)育、遺傳和變異全部信息,這么一組染色體,叫作一個染色體組。(二)整倍性變異整倍性變異是指細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以染色體組為單位成倍地增加或降低。1.二倍體(1)概念:體細(xì)胞中含有兩個染色體組生物個體叫作二倍體。(2)舉例:幾乎全部動物和二分之一以上高等植物都是二倍體,如水稻、果蠅、馬、牛、羊和人。5/29一二2.多倍體(1)概念:體細(xì)胞中含有三個或三個以上染色體組生物個體叫作多倍體。(2)特點:多倍體植株莖稈粗壯,葉片、葉片上細(xì)胞、氣孔和果實都比較大,糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)含量比較高,但成熟延遲,堅固率低。(3)成因:細(xì)胞分裂過程中,細(xì)胞核中染色體正常分裂而細(xì)胞分裂受阻,已經(jīng)加倍染色體就會包含在1個細(xì)胞核中,因而產(chǎn)生了多倍體細(xì)胞。(4)誘導(dǎo)多倍體形成原因:低溫、秋水仙素等,其作用機理是抑制細(xì)胞分裂過程中紡錘體形成。6/29一二(5)多倍體育種①方法:用秋水仙素處理萌發(fā)種子或幼苗,抑制正在分裂細(xì)胞形成紡錘體,引發(fā)細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍,這種方法叫化學(xué)誘變法。②原理:有絲分裂

細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍

多倍體植株。③實例:三倍體無子西瓜培育。3.單倍體(1)概念:體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目標(biāo)個體叫作單倍體。(2)類型①單元單倍體:指僅含一個染色體組個體。②多元單倍體:指含有兩個或兩個以上染色體組個體。7/29一二(3)特點:與正常二倍體相比,單倍體植株弱小,高度不育,堅固率低。(4)單倍體育種①方法:花藥離體培養(yǎng)→單倍體

正常純合體→人工選擇。②優(yōu)點:顯著縮短育種年限,后代都是純合體。(三)非整倍性變異1.非整倍性變異是指體細(xì)胞內(nèi)個別染色體增加或降低,即在染色體正常數(shù)目標(biāo)基礎(chǔ)上增加或降低了一條或幾條染色體。2.舉例:果蠅細(xì)胞多一條或少一條性染色體都會影響果蠅生育能力;小麥體細(xì)胞內(nèi)假如缺乏個別染色體,會引發(fā)穗形改變。8/29一二三一、染色體組數(shù)目標(biāo)判斷方法因為一個染色體組內(nèi),各染色體形狀、大小均不一樣,細(xì)胞內(nèi)染色體組數(shù)目可按以下三種方法加以判別。1.細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同染色體有幾條,則含有幾個染色體組,如圖甲細(xì)胞中形態(tài)相同染色體有4條,此細(xì)胞有4個染色體組。

9/29一二三2.在細(xì)胞或生物體基因型中,控制同一性狀基因個數(shù),就是染色體組數(shù),如基因型為AAaaBBbb細(xì)胞含有4個染色體組,如圖乙所表示。3.依據(jù)染色體數(shù)目和形態(tài)推算含有幾個染色體組。10/29一二三規(guī)律總結(jié)組成染色體組條件(1)一個染色體組中不含同源染色體。(2)一個染色體組中所含染色體形態(tài)、大小和功效各不相同。(3)一個染色體組中含有控制一個生物性狀一整套基因。11/29一二三二、單倍體與多倍體區(qū)分1.概念定位不一樣。單倍體指體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目標(biāo)個體;多倍體是由受精卵發(fā)育而成,體細(xì)胞中含有三個或三個以上染色體組個體。2.發(fā)育起點不一樣。單倍體是本物種配子未經(jīng)受精作用在某種原因刺激下發(fā)育成個體,是單性生殖結(jié)果;自然條件下,多倍體是由受精卵發(fā)育而來,是有性生殖結(jié)果。人為條件誘導(dǎo)染色體加倍方法有溫度激變法、化學(xué)誘變法等。3.染色體組數(shù)目不一樣。單倍體不一定含一個染色體組,有單倍體體細(xì)胞含一個染色體組,有含兩個或兩個以上染色體組,不過單倍體體細(xì)胞中染色體組數(shù)目都是本物種正常體細(xì)胞染色體組數(shù)目標(biāo)二分之一;多倍體則含有三個或三個以上染色體組。12/29一二三三、可遺傳變異三種起源比較

13/29題型一題型二題型三染色體組數(shù)目標(biāo)判斷

【例1】

普通小麥為六倍體,有42條染色體,其花藥經(jīng)離體培養(yǎng)培育出小麥幼苗是(

)A.三倍體,含三個染色體組,21條染色體B.單倍體,含三個染色體組,21條染色體C.六倍體,含六個染色體組,42條染色體D.單倍體,含一個染色體組,21條染色體解析：花藥中有花粉,花粉是普通六倍體小麥雄性生殖細(xì)胞,其含有體細(xì)胞二分之一數(shù)目標(biāo)染色體,即為21條,含三個染色體組。由花粉培育出小麥為單倍體。答案：B14/29題型一題型二題型三多倍體特點

【例2】

以下關(guān)于多倍體敘述,正確是(

)A.植物多倍體不能產(chǎn)生可育配子B.八倍體小黑麥?zhǔn)怯没蚬こ碳夹g(shù)創(chuàng)造新物種C.二倍體植株加倍為四倍體后,營養(yǎng)成份必定增加D.多倍體在植物中比在動物中更為常見解析：大部分多倍體植物(如四倍體)能產(chǎn)生可育配子;八倍體小黑麥培育屬于多倍體育種;二倍體植株加倍為四倍體后,營養(yǎng)物質(zhì)含量有所增加,但種類并沒有增加;動物中多倍體極少,而植物中因為低溫等環(huán)境原因影響,多倍體較為常見。答案：D15/29題型一題型二題型三染色體變異結(jié)果

【例3】

以下關(guān)于植物染色體變異敘述,正確是

(

)A.染色體組整倍性改變必定造成基因種類增加B.染色體組非整倍性改變必定造成新基因產(chǎn)生C.染色體片段重復(fù)必定造成基因種類改變D.染色體片段倒位和易位必定造成基因排列次序改變解析：染色體組整倍性改變造成基因數(shù)量改變,不能造成基因種類增加;基因突變造成新基因產(chǎn)生,染色體變異不能造成新基因產(chǎn)生;染色體片段重復(fù)會造成基因數(shù)量增加,不會造成基因種類改變;染色體片段倒位和易位必定造成基因排列次序改變。答案：D16/29探究方法能力展示低溫誘導(dǎo)染色體加倍試驗設(shè)計1.原理:進行正常有絲分裂細(xì)胞,在有絲分裂后期,著絲粒分開,染色體在紡錘絲牽引下分別移向兩極,最終被平分到兩個子細(xì)胞中去。用低溫處理植物分生組織細(xì)胞,能夠抑制紡錘體形成,染色體不能被拉向兩極,造成細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。2.方法:低溫處理植物分生組織細(xì)胞,然后制成暫時裝片,在顯微鏡下觀察染色體形態(tài)和數(shù)目標(biāo)改變。17/29探究方法能力展示對植物進行一定時間低溫(如4℃)處理,是否能誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍?請設(shè)計試驗對這個問題進行探究。(室溫25℃)材料用具:洋蔥若干、冰箱、顯微鏡等其它必需試驗儀器、藥品。(1)依據(jù)所學(xué)知識,你做出最合理試驗假設(shè)是

。

(2)該試驗變量是

、

。

(3)方法步驟第一步,培養(yǎng)洋蔥根尖。取洋蔥若干,在適宜條件下培養(yǎng)生根。第二步,

。

第三步,

。

第四步,

。

18/29探究方法能力展示(4)預(yù)測結(jié)果及對應(yīng)結(jié)論①

。

②

。

解析：該試驗設(shè)計原理是低溫抑制紡錘體形成,試驗變量應(yīng)該是低溫和室溫,設(shè)計時還應(yīng)該遵照單一變量標(biāo)準(zhǔn)、對照標(biāo)準(zhǔn)和等量標(biāo)準(zhǔn)。19/29探究方法能力展示答案：(1)低溫能誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍(2)低溫4℃室溫25℃(3)將生長狀態(tài)一致洋蔥隨機平分為兩組:試驗組和對照組將試驗組放入冰箱(4℃),對照組在室溫下培養(yǎng),其它培養(yǎng)條件保持一致且適宜,培養(yǎng)一段時間后,取出分別制成洋蔥根尖分生組織暫時裝片,觀察(4)①若試驗組染色體數(shù)目增加(或加倍),對照組染色體數(shù)目不改變,說明低溫(4℃)能誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍②若試驗組染色體數(shù)目和對照組染色體數(shù)目都不發(fā)生改變,說明低溫(4℃)不能誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍20/291234561一條正常染色體基因排列次序為ABCD·EFGH,“·”表示著絲粒,字母代表不一樣基因,以下哪種基因排列次序發(fā)生了倒位,且倒位片段包含著絲粒?(

)A.ABCFE·DGH B.ABCD·EFEFGHC.CDAB·EFGH D.ABCD·GHEF答案：A21/291234562以下一定不存在同源染色體細(xì)胞是(

)A.卵細(xì)胞

B.單倍體生物體細(xì)胞C.胚細(xì)胞

D.含一個染色體組細(xì)胞答案：D22/291234563通常情況下,單倍體水稻高度不育,因為(

)A.基因發(fā)生了重組B.染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生了變異C.染色體數(shù)目不穩(wěn)定D.染色體配對紊亂答案：D23/291234564以下關(guān)于染色體結(jié)構(gòu)變異敘述,錯誤是(

)A.可由非同源染色體之間交換部分片段造成B.染色體結(jié)構(gòu)改變,會使染色體上基因數(shù)目和排列次序發(fā)生改變C.大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是有利D.染色體缺失了某段,可使生物性狀發(fā)生改變解析：大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是有害。答案：C24/291234565以下相關(guān)單倍體敘述,錯誤是(

)A.含有奇數(shù)個染色體組個體一定是單倍體B.由生物卵細(xì)胞發(fā)育成個體一定都是單倍體C.體細(xì)胞中含有兩個染色體組生物體,也可能是單倍體D.與正常植株相比,單倍體植株普通長得弱小,且高度不育解析：含有奇數(shù)個染色體組個體也可能是多倍體,如三倍體無子西瓜。答案：A25/291234566下列圖是各細(xì)胞中所含染色體示意圖,據(jù)圖回答以下問題。(1)圖中可表示二倍體生物體細(xì)胞是

;表示三倍體生物體細(xì)胞是

;可表示單倍體生物體細(xì)胞是

;必定表示單倍體細(xì)胞是

。

(2)若A、B、D分別表示由受精卵發(fā)育而成生物體體細(xì)胞,則A、B、D所代表生物體分別為

。

(3)若A、B、D分別表示由未受精卵細(xì)胞發(fā)育而成生物體體細(xì)胞,則A、B、D所代表生物體分別為

。

26/29123456(4)每個染色體組中含有2條染色體細(xì)胞是

。

(5)C細(xì)胞中同源染色體數(shù)目是

。

(6)若圖D表示一個含4條染色體生殖細(xì)胞,它是由

倍體個體性原細(xì)胞經(jīng)

后產(chǎn)生。該生物體細(xì)胞中每個染色體組含

條染色體。

27/29123456解析：(1)依據(jù)圖示細(xì)胞中染色體特點能夠看出,因A、B、C、D分別含2個、3個、1個、4個染色體組,則A可表示二倍體細(xì)胞,B可表示三倍體細(xì)胞,C一定是單倍體細(xì)胞,D可表示四倍體細(xì)胞,而A、B、C、D都可表示單倍體細(xì)胞。(2)若A、B、D分別由受精卵發(fā)育而來,則所代表生物體分別表示二倍體、三倍體、四倍體