2022年高中生物 5.2 染色体变异学案 新人教版必修2

2022年高中生物 5.2 染色体变异学案 新人教版必修2学习目标 1、知识目标 （1）了解染色体结构变异和染色体数目变异类型及对生物的影响。 （2）理解染色体组的概念及特点。 （3）掌握单倍体和多倍体的概念。 2、能力目标 （1）通过观察、比较，培养学生的观察能力、分析能力和思维能力。 （2）通过知识之间的联系，培养学生的迁移能力，发展思维的灵活性。 3、情感与价值观目标 （1）树立事物是普遍存在联系的，外因通过内因起作用的辩证唯物主义的认识观 （2）树立环保意思和健康意思。课前预习使用说明和学法指导1、依据学习目标进行预习，完成以下内容。 2、用红笔做好疑难标记，以备讨论。知识准备1、能够识别同源染色体和非同源染色体 2、掌握基因突变和基因重组的实质教材助读一、染色体结构的变异1、基因突变与染色体变异的区别(1)基因突变是_上某一位点上_的改变，是微小区段的变异，是_的变异；染色体变异是比较明显的染色体_或_的变异。染色体结构变异使排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。基因突变是基因结构的改变，包括DNA碱基对的替换、增添和缺失。基因突变导致_。染色体结构变异_。(2)在光学显微镜下观察到的变异是_，看不见的是_。2、染色体结构的变异(1)概念：由_改变引起的变异。如_是由人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病，而果蝇的棒状眼是由于染色体中_引起的变异。(2)种类：染色体结构的变异可分为染色体中某一片段的_、_、_、_四种。(3)结果：使排列在染色体上的_或_发生改变，导致_的变异。大多数染色体结构变异对生物体是_的，有的甚至导致生物体死亡。3、易位与交叉互换的区别易位发生在非同源染色体之间，是指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上；交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。二、染色体数目的变异1类型：一类是细胞内_的增加或减少。另一类是细胞内染色体数目以_的形式成倍地增加或减少。2、染色体组的概念：细胞中的一组_，在_和_上各不相同，携带着控制生物生长发育、遗传和变异的一整套_。3、二倍体、多倍体和单倍体(1)二倍体：由_发育而成，体细胞含有_个染色体组的个体，包括几乎全部的动物和过半数的高等植物。(2)多倍体概念：由_发育而成，体细胞含_染色体组的个体。其中，体细胞中含有三个染色体组的个体叫做_，含有四个染色体组的个体叫做_。分布：在植物中很常见，在动物中极少见。优点：与二倍体植株相比，多倍体植株常常是_，叶片、_和种子都比较大，_和_等营养物质的含量都有所增加。缺点：发育_，_。 人工诱导多倍体在育种上的应用 方法：目前最常用而且最有效的方法是用 。 原理：秋水仙素抑制 的形成，导致 不分离，从而使细胞内的染色体加倍。 实例：三倍体无子西瓜的培育和 。(3)单倍体概念：由_直接发育而来，染色体数目是正常体细胞的_，即体细胞中含有_的个体。 特点：与正常植株相比，植株长得_，且一般_。 在育种上的应用 方法：先经 把花粉培育成单倍体幼苗，再用 处理单倍体幼苗，就可获得纯合子。 优点： 。 预习自测题 1、基因重组、基因突变和染色体变异三者的共同点是（） A.都能产生可遗传的变异 B.都能产生新的基因 C.产生的变异均对生物不利 D.产生的变异均对生物有利 2、下列各项中，属于染色体变异的是（）21三体综合征染色体之间发生相对应部位的交叉互换 染色体数目增加或减少 花药离体培养后长成的植株非同源染色体之间自由组合染色体上碱基对的增添或缺失 A. B. C. D. 3、亮氨酸的密码子有如下几种：UUA、UUG、CUU、CUA、CUG。当某基因片段中的GAC突变为AAC时，这 种突变的结果对该生物的影响是（） A.一定有害的 B.一定有利的 C.有害的概率大于有利的概率 D.既无利也无害课后反思课内探究学始于疑 1、什么是染色体变异？染色体结构和数目的变异种类有哪些？ 2、何为染色体组？怎样判别细胞内有几个染色体组？ 3、单倍体，二倍体，多倍体的区别及应用？质疑探究探究1、易位与交叉互换的区别？探究2、染色体结构的变异与基因突变的区别？ 探究3、单倍体育种和多倍体育种的比较多倍体育种单倍体育种原理染色体数目以染色体组的形式成倍增加染色体数目以染色体组的形式成倍减少，再加倍后获得纯种常用方法秋水仙素处理萌发的种子或幼苗(或低温诱导植物染色体数目加倍)花药离体培养后获得单倍体再用秋水仙素处理，形成纯合子优点器官大，营养成分含量提高 缺点适用于植物，在动物方面难以开展；发育延迟，结实率低技术复杂，需与杂交育种配合实例 归纳总结一、结构变异类型图解一个正常染色体在断裂后丢失一个片段，这个片段上的基因也随之失去一条染色体的片段连接到同源的另一条染色体上，使另一条同源的染色体多出跟本身相同的某一片段指染色体断裂后倒转180后重新接合起来，造成这段染色体上基因位置顺序颠倒染色体断裂后在非同源染色体间错误接合，更换了位置二、易位与交叉互换的区别(1)易位属于染色体结构变异，发生在非同源染色体之间，是指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。(2)交叉互换属于基因重组，发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，如下图所示：三、染色体结构变异与基因突变的区别(1)变异范围不同基因突变是在DNA分子水平上的变异，只涉及基因中一个或几个碱基的改变，这种变化在光学显微镜下观察不到。染色体结构的变异是在染色体水平上的变异，涉及到染色体的某一片段的改变，这一片段可能含有若干个基因，这种变化在光学显微镜下可观察到。(2)变异的方式不同基因突变包括基因中碱基对的增添、缺失或替换三种类型；染色体结构变异包括染色体片段的缺失、重复、倒位和易位。它们的区别可用下图表示：四、染色体组数的判断： 染色体组数= 细胞中形态相同的染色体有几条，则含几个染色体组 染色体组数= 基因型中控制同一性状的基因个数根据染色体的形态和数目可推算染色体组的数目=。注意：染色体组是指细胞中一组非同源染色体。即染色体组具有以下特征：一个染色体组不含同源染色体。一个染色体组中所含的染色体大小、形态和功能各不相同。一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因，但不能重复。五、几组需要澄清的概念（1）染色体组和单倍体，二倍体，多倍体A单倍体，二倍体，多倍体是能够独立生活的个体。染色体组是上述这些个体中染色体类别组成的计量单位。只有二倍体生物形成的单倍体细胞中的所有染色体才能成为一个染色体组。 B二倍体的“二”，三倍体的“三”，多倍体的“多”都是指染色体组的数目。（2）单倍体和一倍体A一倍体，二倍体，多倍体都是根据生物体细胞中染色体组的数目而命名的。体细胞中含1个染色体组的个体叫一倍体。而单倍体生物体细胞中含有本物种配子染色体数的个体。B自然界中生物一般是二倍体个体，因此，一倍体生物个体一般均是单倍体，而单倍体个体体细胞中却不一定只含一个染色体组。总结：只要是配子发育来的个体，不管体细胞中含有几个染色体组，都称为单倍体。只要是受精卵发育来的个体，细胞中有几个染色体组就是几倍体。（3）无籽西瓜和无籽番茄两者都是无籽果实，但培育原理却不一样。无籽番茄使用一定浓度的生长素来处理没有授粉的番茄花蕾，是子房壁发育成果实（果皮）；而无籽西瓜是由于三倍体植株在减数分裂时同源染色体联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞，因而没有种子3蜂群里三种蜂的发育及雄蜂的假减数分裂蜂王：由受精卵发育而成的，是发育完全的雌蜂，自始至终喂用蜂王浆；只能是产卵，繁殖后代。工蜂：也是受精卵发育而成，是发育不完全的雌蜂，主要吃花粉和花蜜，不能繁殖后代；职能是采集花粉，酿制花蜜，建造，清洁 雄蜂：是由未受精的卵直接发育而来。知识网络图当堂检测1、下列变异中，不属于染色体结构变异的是()A非同源染色体之间相互交换片段 B染色体中DNA的1个碱基发生改变C染色体缺失某片段 D染色体增加某片段2、由于种种原因，某生物体内某条染色体上多了几个或少了几个基因，这种遗传物质的变化属于 ()A基因突变 B染色体结构变异 C染色体数目变异 D染色单体的交叉互换3、基因突变和染色体变异的一个重要区别是()A基因突变在光镜下看不见 B染色体变异是定向的，基因突变是不定向的C基因突变是可以遗传的 D染色体变异是不能遗传的4、染色体组数的判断：（1）以下各图中，各有几个染色体组？_ _ _ _ _（2）以下基因型，所代表的生物染色体组数分别是多少?（1）Aa _ （2）AaBb _ （3）AAa _ （4）AaaBbb _ （5）AAAaBBbb _ （6）ABCD _课后反思课后训练1、右图为果蝇体细胞染色体组成示意图，以下说法正确的是()A果蝇的一个染色体组含有的染色体是、X、YBX染色体上的基因控制的性状遗传，均表现为性别差异C果蝇体内的细胞，除生殖细胞外都只含有两个染色体组D、X(或Y)四条染色体携带了控制果蝇生长发育所需的全部遗传信息2、下列有关变异的说法正确的是 ()A染色体中DNA的一个碱基对缺失属于染色体结构变异B染色体变异、基因突变均可以用光学显微镜直接观察C同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组D秋水仙素诱导多倍体形成的原因是促进染色单体分离使染色体加倍3、一个染色体组应是 ()A配子中的全部染色体 B二倍体生物配子中的全部染色体C体细胞中的一半染色体 D来自父方或母方的全部染色体4、科研人员围绕培育四倍体草莓进行了探究，实验中，每个实验组选取50株草莓幼苗，并以秋水仙素溶液处理它们的幼芽，得到下图所示结果。请分析回答相关问题：(1)秋水仙素诱导多倍体的作用机理是_。(2)从实验结果看，影响多倍体诱导率的因素有_，诱导形成四倍体草莓适宜的处理方法是_。(3)鉴定四倍体草莓的方法之一是观察细胞中的染色体数，鉴定时一般不宜选用当代草莓的根尖作材料，原因是_。观察时，最好选择处于分裂_期的细胞。