高中生物《染色体变异及其应用》学案2 苏教版必修2

高中生物染色体变异及其应用学案 2 苏教版必修 2第三节 染色体变异及其应用一、学习目标：1理解染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的概念。2理解单倍体以及多倍体的特点、形成原因及其在育种上的意义。 3说出染色体 结构变异的基本类型。 4、染色体结构变异的的形式5、染色体结构变异对生物性状的影响 6、染色体结构变异在生产中的应用 二、重点、 难点、疑点的解决办法 1教学重点及解决办法 （1）染色体组的概念。（2）二倍体、多倍体和单倍体的概念。 （3） 多倍体育种原理及在育种上的应用。 （4）染色体结构变异对生物性状的影响 解决方法（1） 让学生阅读有关染色体组的内容，感知染色体组的概念；用多媒体教学出示制 作的雄果蝇染色体组图解活动课件，讲清染色体组的概念；用练习的方法巩固染色体组的 概念。 （2）用举例的方法讲清二倍体、多倍体和单倍体的概念；用区分单倍体与二倍体 及多倍体依据的方法辨析二倍体、多倍体和单倍体的概念；用练习的方法巩固二倍体、多 倍体和单倍体概念。（3）通过复习植物细胞的有丝分裂过程、染色体数目的变化、分裂后期的特点，自 然引出多倍体形成的原因，同时用八倍体小黑麦说明人工诱导多倍体育种的原理的方法。 2教学难点及解决办法多倍体和单倍体的形成原因。 解决方法（1）多倍体的形成原因，通过复习植物细胞的有丝分裂过程、染色体数目的变化、 分裂后期的特点，自然引出多倍体形成的原因。（2）单倍体形成原因，给学生足够的时间，同桌同学相互讨论，再集中疑难问题， 老师给予点拨。3教学疑点及解决办法（1）区分单倍体与二倍体及多倍体划分的依据。（2）如何理解单倍体可能只有一个染色体组，也可能有多个染色体组。 解决方法 （1）用例证的方法来明确单倍体和二倍体或多倍体的依据。（2）用例证的方法去辨析单倍体可能只有一个染色体组，也可能有多个染色体组。 三、知识结构：1、一般情况下生物体的一个 内的全部染色体，在形态和功能上各不相 同，但是包含了控制生物体生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的 ，叫做一个染色体组。2、体细胞中含有 的动物染色体组的个体叫做二倍体.等。几乎全部用心爱心专心1和过半数的高等植物都是二倍体。3、体细胞中含有 以上染色体组的个体叫做多倍体. 含有三个染色 体组的个体，叫做三倍体，比如香蕉。体细胞中含有四个染色体组的个体，叫做四倍体， 比如马铃薯。多倍体在植物中广泛地存在着，在动物中比较少见。4、体细胞中含有本物种 5、定义：由数目的个体，叫做单倍体引起的变异。如猫叫综合征是由人的 缺失引起的遗传病，而果蝇的棒壮眼是由于染色体中 某一片段引起的变异。 6、类 型:_ :染色体某一段的缺少。如 。 :染色体增加了某一片 段。如 。 :染色体的某一片段移接到另一条 段的位置颠倒了 180上。 :染色体的某一7、结果：使排列在染色体上的_或_发生改变，从而导致 _的变异。大多数染色体结构变异对生物体是_，有的甚至导致生 物体 。 四、例题分析：1、用马铃薯的花药离体培养出的单倍体植株，可以正常地进行减数分裂，用显微镜 可以观察到染色体两两配对形成 12 对。据此现象可推知产生该花药的马铃薯是（ ）A 三倍体 B二倍体 C四倍体 D六倍体2、水稻的某 3 对相对性状，分别由位于非同源染色体上的 3 对等位基因控制。利用 它的花药进行离体培养，再用浓度适当的秋水仙素处理。经此种方法培育出的水稻植株， 其表现型最多可有（ ）Al 种 B4 种 C8 种 D16 种3 、用四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交所得的子一代植株开化后，经适当处理，则（ ） A能产生正常配子，结出种子形成果实 B结出的果实为五倍体 C不能产生 正常配子，但可形成无籽西瓜 D结出的果实为三倍体 4.下列变异中，不属于染 色体结构变异的是( )A.染色体缺失某一片断 B.染色体增加了某一片断0C.染色体中 DNA 的一个碱基发生了改变 D.染色体某一片断位置颠倒了 180 答案:C用心爱心专心 25.是正常的两条同源染色体，则下图所示是指染色体结构的( )A.倒位 B.缺失 C.易位 D.重复 答案:B 6.下列关于染色体组的正确叙述是( )A.染色体组内不存在同源染色体 B.染色体组只存在于生殖细胞中 C.染色体组只 存在于体细胞中 D.染色体组在减数分裂过程中消失 答案:A7.猫叫综合征是人第号染色体引起的遗传病。 答案:5 部分缺失8.果蝇的体细胞中有三对常染色体，一对性染色体。因此，果蝇体细胞中的染色体有 ( ) A.一个染色体组 B.两个染色体组 C.四个染色体组 D.六个染色体组 答 案:B9.四倍体的曼陀罗有 48 条染色体，该植物体细胞中的每个染色体组的染色体数目为 ( )A.48 B.24 C.12 D.4 答案:C10、已知某物种的一条染色体上依次排列着 A、B、C、D、E 五个基因，下面列出的若 干种变化中，未发生染色体结构变化的是11下列不属于基因突变引起的变异是（ ）A.果蝇的白眼 B.血友病 C.短腿安康羊 D.猫叫综合征 解析：猫叫综合 征是人的第 5 号染色体短臂缺失引起的一种染色体异常的遗传病。其余三项均是基因突变 引起的变异。 故此题的正确答案为 D。12白化病产生的根本原因是（ ）A.双亲都是杂合子 B.近亲结婚 C.基因突变 D.致病基因成对解析：白化病属于常染色体隐性遗传病，当两个隐性基（aa）在体细胞中成对时，就 会出现白化病征状。但 a 基因是由正常 A 基因突变来的。所以此题的正确答案为 C。13.在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新的农药后，约 98的甲虫死了，约 2 的甲虫生存下来，生存下来的原因是（ ） A.有基因突变产生的抗药性个体存在 B.以前 曾喷过某种农药，对农药有抵抗力 C.约有 2的甲虫未吃到沾有农药的叶子 D.生存下来 的甲虫是身强体壮的年轻个体 解析：A。14摩尔根培养红眼果蝇进行遗传实验，培养若干代后，突然出现了一只白眼雄果蝇。 这种用心爱心专心3变异来源于（ ）A.基因突变 B.基因重组 C.染色体数目变异 D.染色体结构变异解析：培养红眼果蝇若干代，突然出现了一只白眼雄果蝇，显然是基因突变。所以此 题的正确答案为 A15.生活在加勒比海的火烈鸟，喙、翅边缘和腿都是鲜红色的，而捕到的火烈鸟经人 工饲养繁殖的后代没有鲜红色。但如果在饲料中加入火烈鸟在野外常吃的红色藻，红颜色 就会出现。火烈乌的眼是橙色的，即使不吃红色藻，眼的颜色仍然是橙色的。请分析回答：（1）火烈鸟食用红色藻，身体的有关部位就呈红色，不食用红色藻则不呈红色。这 种性状的变化是由 引起的，属于 。（2）火烈鸟的眼色不会因食用红色藻而发生变化。这说明火烈鸟的眼色是由控制的。解析：（1）环境变化（是否吃红色藻），不遗传的变异。 （2）基因。五、知识拓展：染色体变异在生产上的应用1、人工诱导多倍体在育种上的应用： （1）人工诱导多倍体的方法物理方法： 要得到多倍体，可以用高温、低温、离心、超声波、嫁接和切断等。 例如把茄属植物的梢端切断，把长出的侧枝切去，就会从切断部分的愈伤组织长出不定芽， 这些不定芽长成的枝条有 10%是四倍体。化学方法：秋水仙素、萘骈乙烷等都可以诱发多倍体。秋水仙素的主要作用是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，结果染色体仍留在一个细胞内， 所以染色体倍数就增加了。 （2）多倍体的优势与不足：多倍体植株往往表现为根、茎、叶、花的巨型性，可使作物产量增加、品质改良、对 育种者极具魅力。对多倍体研究发现，五倍体以上的同源多倍体巨型效应.反而减小，生 理功能也衰退，所以，同源多倍体育种一般限于二倍体合成四倍体或通过二倍体和四倍体 杂交合成三倍体，如无籽西瓜、多倍体甜菜等，都是利用了三倍体的不育性。但是同源多 倍体在减数分裂时往往多条染色体联合到一起形成多价体，使染色体分离不规则，导致育 性下降，结实率低。（3）多倍体育种的方法： 人工诱导多倍体的方法很多。目前最常用而且最有效的方 法，是用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够 抑制纺锤体形成，导致染色体不分离，从而引起细胞内染色体数目加倍。染色体数目加倍 的细胞继续进行正常的有丝分裂，将来就可以发育成多倍体植株。目前世界各国利用人工 诱导多倍体的方法已经培育出不少新品种，如含糖量高的三倍体无子西瓜和甜菜等。多倍 体育种是创造新物种的过程，这在异源多倍体研究利用上表现得更加淋漓尽致，我国科技 工作者还创造出自然界中没有的作物八倍体小黑麦。一般先要做远缘杂交，而后再给 杂种的染色体加倍以合成新物种，此新物种还要通过一系列的改良过程才有可能成为作物。 异源多倍体也具有一般多倍体生长旺盛、器官巨大等优点，并且由于染色体组的多样化， 具有永久杂合性(又称纯系优势)、遗传上的缓冲性和进化上较强的适应性。 当然，异源 多倍体也常因生理上的不协调而造成结实率低、籽粒不饱满，使得所创造出的异源多倍体 物种多数无实用价值，但也不乏小黑麦等成功的先例。随着科技水平的提高，可以坚信， 多倍体育种的前景是广阔的。用心爱心专心4例：三倍体无籽西瓜2、单倍体育种技术（1）单倍体的特点：单倍体及其它体细染色体组数为奇数者(如三倍体、五倍体)均 表现高度不育，原因在于其无法实现正常的减数分裂。另外一个现象是单倍体植株细弱、 矮小。 （2）单倍体育种的方法：单倍体自身不育，但是如能将其染色体加倍便成了正常 可育株。花药培 养育种法就是取 Fl 代的花药置于特定的培养基上培养，利用细胞的全能 性，诱导花粉长成植株，这些单倍体植株再经秋水仙素处理一段时间，便可实现染色体加 倍，加倍后的植株不仅正常可育，而且完全纯合。由于 Fl 代植株所形成的花粉带有其双 亲的染色体，类型丰富，所以，由其花药落到的纯 合株也是双亲的重组型，只不过已成 纯系而已。这些单株种成的株行都将是整齐一致的，不再分离 , 好的便可以留作下年测产。 看得出其一次性地纯合不仅缩短了育种年限，还有利 于隐性基因的表现，排除了杂种优 势的干扰，选择又是以株行为单位，容易选准。70 年代以来我国用花药培养法相继育成烟 草、小麦、水稻等作物新品种，奠定了我国在此领域中的世界领先地位。 用心 爱心 专心 5感谢您的阅读，祝您生活愉快。