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第5章 基因突变及其他变异,第2节 染色体变异,1.结合图55，阐明染色体结构变异的类型和结果。 2.结合教材实例，简述二倍体、多倍体和单倍体的概念。 3.通过教材实验，了解多倍体育种的原理和操作过程。,学习导航,重难点击,1.理解染色体组的概念。 2.理解二倍体、多倍体和单倍体的概念。 3.单倍体育种和多倍体育种的原理和过程。,课堂导入,舟舟， 1978年4月1日出生在中国的武汉。他是个先天性愚型患者，智力只相当于几岁的小孩子。舟舟从小偏爱指挥，当音乐响起时，舟舟就会拿起指挥棒，挥动短短的手臂，惟妙惟肖地做出标准的指挥动作，直到曲终。研究表明舟舟身材矮小、智力低下的根本原因是：第21号染色体比常人多了1条。那么染色体都有哪些变异，对生物有什么影响呢？本节课我们来学习染色体变异。,内容索引,一、染色体结构的变异,二、染色体数目的变异,三、低温诱导植物染色体数目的变化及育种,当堂检测,一、染色体结构的变异,知识梳理,答案,1.含义 染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因的 或 发生改变，而导致 的变异。 2.类型,性状,数目,排列顺序,丢失,答案,增加,非同源染色体,位置颠倒,3.结果 大多数染色体结构变异对生物体是 的，有的甚至会导致生物体死亡。,答案,不利,1.染色体结构变异能在显微镜下直接观察到吗？,合作探究,答案,答案 能。,2.染色体结构变异和基因突变相比，对染色体上的基因的数目或排列顺序的影响有什么不同？,答案 基因突变只是改变基因的种类，不改变染色体上的基因的数目或排列顺序。染色体结构变异会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变。,答案,3.观察分析图示，思考回答下列问题： (1)图过程发生在哪类染色体之间？属于哪类变异？,答案 发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间；属于基因重组。,(2)图过程中的两条染色体是同源染色体吗？属于哪类变异？,答案 不是，是非同源染色体；属于染色体结构变异中的易位。,活学活用,1.如图表示某生物细胞中两条染色体及其部分基因。下列四种 情况的产生不属于该细胞染色体结构变异的是( ) A. B. C. D.,解析答案,解析 染色体结构变异指的是染色体某一片段的缺失、增添、倒位和易位等。是基因突变或减数分裂四分体时期发生交叉互换所致。,C,下列变异中，不属于染色体结构变异的是( ) A.染色体缺失了某一片段 B.染色体增加了某一片段 C.染色体中DNA的一个碱基对发生了改变 D.染色体某一片段位置颠倒了180,返回,答案,一题多变,C,二、染色体数目的变异,知识梳理,答案,染色体组,个别染色体,答案,2.染色体组 (1)果蝇体细胞中共有 对同源染色体， 其中 对是常染色体， 对是性染色体。 (2)雄果蝇减数分裂产生精子的过程中， 分离，因此配子中的染 色体的组成为 或 ，它们是一组 染色体。 (3)像雄果蝇精子中的染色体一样，细胞中的一组 染色体，在形态和功能上 ，但又互相协调，共同控制生物的 、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，叫做一个 。,4,3,1,同源染色体,、X,、Y,非同源,非同源,各不相同,生长,染色体组,答案,3.二倍体、多倍体和单倍体 (1)二倍体：由 发育而来的个体，体细胞中含有 个染色体组的个体叫做二倍体。自然界中，几乎全部 和过半数的 都是二倍体。 (2)多倍体 概念：由 发育而来，体细胞中含有 个以上染色体组的个体。 实例：香蕉( 倍体)、马铃薯( 倍体)、普通小麦( 倍体)。 特点：茎秆 ，叶片、果实和种子都比较 ，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所 。也存在结实率低，晚熟等缺点。,受精卵,两,动物,高等植物,受精卵,三个或三,三,四,六,粗壮,大,增加,答案,(3)单倍体 概念：体细胞中含有本物种 染色体数目的个体。 实例：蜜蜂中的 蜂。 特点：植株长得 ，一般高度 。但是，利用单倍体植株培育新品种却能明显缩短育种年限。,配子,雄,弱小,不育,合作探究,答案,1.右面甲表示细胞染色体图，乙表示细胞基因型： (1)甲生物细胞内有几个染色体组？判断依据是什么？,答案 4个。细胞内同一种形态的染色体有4条。,(2)乙生物细胞内有几个染色体组？判断依据是什么？,答案 4个。在乙的基因型中，控制同一性状的基因出现了4次。,(3)若丙生物的体细胞含32条染色体，有8种形态，丙生物细胞中含有几个染色体组？,答案 4个。,答案,2.单倍体是不是一定只含有一个染色体组？如何区分单倍体和多倍体？,答案 单倍体不一定只含有一个染色体组，如四倍体的单倍体含有2个染色体组，因此判断单倍体和多倍体时，首先看发育的起点，如果生物体是由生殖细胞卵细胞或花粉直接发育而成，不论细胞内含有几个染色体组都是单倍体。如果生物体是受精卵或合子发育形成的，生物体细胞内有几个染色体组就叫做几倍体。,2.根据图中AH所示的细胞图回答下列问题：,活学活用,(1)细胞中含有一个染色体组的是_图。 (2)细胞中含有两个染色体组的是_图。 (3)细胞中含有三个染色体组的是_图，它_(一定，不一定)是三倍体。 (4)细胞中含有四个染色体组的是_图，它_(可能，不可能)是单倍体。,解析 在细胞内，形态相同的染色体有几条，就含有几个染色体组。在细胞内，含有几个同音字母，就是含有几个染色体组。确认是否为单倍体需看发育起点。,D、G,C、H,A、B,不一定,E、F,可能,返回,解析答案,三、低温诱导植物染色体数目的变化及育种,1.实验原理：用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制细胞分裂 时 的形成，使染色体不能被拉向两极，这样细胞不能_ ，染色体的数目就发生变化。 2.实验操作步骤 (1)培养：将洋葱放在清水中培养，待长出约 左右的不定根时，放入冰箱(4 ) 36 h。 (2)固定：剪取诱导处理的根尖约0.51 cm，放入 液中浸泡0.51 h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的 冲洗2次。 (3)制作装片：按解离、 、 和制片4个步骤，具体操作方法与实验“观察植物细胞的有丝分裂”相同。,知识梳理,答案,染色,纺锤体,分裂成两个,子细胞,1 cm,诱导培养,卡诺氏,酒精,漂洗,答案,(4)观察：先用 倍镜观察，找到既有 倍体细胞，也有_ 的细胞的视野。确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用 倍镜观察。,高,低,二,染色体数目发生,改变,合作探究,1.下图是三倍体西瓜的培育过程，据图分析回答下列问题：,答案 过程是用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗，产生四倍体的过程，其原理是抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍。,答案,(1)过程是哪种处理过程？其原理是什么？,(2)和都是传粉，目的有什么不同？,答案 过程传粉是为了杂交得到三倍体种子，过程传粉是为了刺激子房产生生长素促进果实发育。,答案,(3)过程处理后，新产生的四倍体，各部分细胞都含有四个染色体组吗？,答案 不是。地上部分的茎、叶、花的染色体数目加倍，含有四个染色体组。根细胞没有加倍，只含有两个染色体组。,(4)西瓜f的瓜瓤、种子e的胚分别含有几个染色体组？,答案 西瓜f的瓜瓤来自母本，含有四个染色体组，而种子e的胚含有三个染色体组。,答案,(5)为什么三倍体西瓜没有种子？,答案 三倍体西瓜进行减数分裂时，由于联会紊乱，一般不能产生正常配子。,(1)F1的能产生几种雄配子？,答案 F1的基因型是DdTt，能产生四种配子：DT、dT、Dt、dt。,答案,(2)过程是哪种处理？其原理是什么？,答案 过程是花药离体培养过程。原理是细胞的全能性。,2.如图表示用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法，据图分析：,(3)过程是哪种处理？处理后符合要求的植株占的比例是多少？,答案 过程是用一定浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗。处理后ddTT占的比例为1/4。,3.下列关于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述， 不正确的是( ) A.用低温处理植物分生组织细胞，能抑制纺锤体的形成 B.洋葱根尖长出约1 cm时，剪下，置于4 冰箱中，诱导36 h C.卡诺氏液浸泡根尖，固定细胞的形态 D.装片制作包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤,活学活用,解析答案,解析 低温诱导的原理是抑制纺锤体的形成；剪下根尖，会使其失去生命力，细胞不再分裂；卡诺氏液的作用是固定细胞的形态；在制作装片时，过程和“观察植物细胞的有丝分裂”相同，包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤。,B,返回,课堂小结,答案,缺失,倒位,单倍体,多倍体,数目,配子,合子,配子,固定,漂洗,染色,当堂检测,1.基因突变和染色体变异的一个重要的区别是( ) A.基因突变在光学显微镜下看不见 B.染色体变异是定向的，而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,解析 基因突变是DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，属于分子水平的变化，光学显微镜下观察不到。染色体的变异可在光学显微镜下直接观察到；生物的变异是不定向的；基因突变和染色体变异其遗传物质均发生改变，都是可遗传的变异。,A,解析答案,1,2,3,4,5,2.普通小麦是六倍体，有42条染色体，科学家们用花药离体培养培育出的小麦幼苗是( ) A.三倍体、21条染色体 B.单倍体、21条染色体 C.三倍体、三个染色体组 D.单倍体、一个染色体组,解析答案,解析 花药中的花粉是经过减数分裂发育而成的，由其培育出的幼苗比普通小麦的染色体数减少了一半，含有三个染色体组，而体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体叫单倍体。,B,1,2,3,4,5,3.下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述，不正确的是( ) A.一个染色体组中不含同源染色体 B.由受精卵发育成的，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体 C.单倍体生物体细胞中不一定只含有一个染色体组 D.人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,1,2,3,4,5,解析答案,解析 染色体组是不含有同源染色体的；个体若由受精卵发育而来，含有几个染色体组就是几倍体；单倍体是由配子发育而成的，不一定只含有一个染色体组；人工诱导多倍体的方法有秋水仙素处理或低温处理等。,D,4.将二倍体芝麻的种子萌发成的幼苗用秋水仙素处理后得到的四倍体芝麻 ( ) A.对花粉进行离体培养，可得到二倍体芝麻 B.产生的配子没有同源染色体，所以无遗传效应 C.与原来的二倍体芝麻杂交，产生的是不育的三倍体芝麻 D.秋水仙素诱导染色体加倍时，最可能作用于细胞分裂的后期,解析答案,1,2,3,4,5,解析 二倍体芝麻幼苗用秋水仙素处理，得到的是同源四倍体，体细胞内有4个染色体组，而且每个染色体组之间都有同源染色体。由四倍体的配子发育来的芝麻是单倍体，含两个染色体组，所以该单倍体芝麻是可育的。四倍体的配子中有两个染色体组，二倍体的配子中有一个染色体组，所以四倍体与二倍体杂交产生的是三倍体芝麻，由于三倍体芝麻在减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子，所以不育。秋水仙素诱导染色体加倍时，起作用的时期是细胞分裂的前期，抑制纺锤体的形成。 答案 C,1,2,3,4,5,5.下图表示某些植物的体细胞，请据图回答下列问题： (1)肯定是单倍体的是_图，它是由_倍体的生殖细胞直接发育形成的。 (2)茎秆较粗壮但不能产生种子的是_图，判断的理由是_ _。,1,2,3,4,5,答案,D,二,A,含有三个染色,体组，减数分裂时会发生联会紊乱而不能形成生殖细胞，不能产生种子,1,2,3,4,5,返回,答案,(3)如果都不是由生殖细胞直接发育形成，其中肯定是二倍体的是_图。 (4)如果C图中的植株是由某植物的卵细胞直接发育形成的，那么它是_倍体。形成它的那个植物是_倍体，原来植物有性生殖形成种子时，发育中的胚乳细胞内含_个染色体组。,B、C,单,四,6,
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