内容正文:
第2节 染色体变异
课程内容标准
核心素养对接
1.说出染色体变异包括染色体数目的变异和染色体结构的变异。
2.阐明二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系。
3.进行低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验。
1.认同染色体变异的原理,形成进化与适应的观点。(生命观念)
2.通过归纳与概括,比较染色体结构变异与数目变异;阐明染色体变异导致遗传物质变化,可能导致生物性状的改变甚至死亡。(科学思维)
3.通过低温诱导染色体数目加倍的实验,阐释低温可引起可遗传变异。(科学探究)
4.根据染色体变异原理,结合案例,分析染色体变异在育种上的应用,设计育种方案,指导农业生产。(社会责任)
一、染色体的数目变异
1.染色体变异:指体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。
2.染色体数目的变异
(1)细胞内个别染色体的增加或减少;
(2)细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套的减少。
3.染色体组:细胞中的一套非同源染色体,在形态和功能上各不相同。
4.二倍体
5.多倍体
(1)概念
(2)特点:茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
(3)人工诱导(多倍体育种)
①方法:用秋水仙素处理或用低温处理。
②处理对象:萌发的种子或幼苗。
③原理:能够抵制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而使染色体数目加倍。
6.单倍体
(1)概念:体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
(2)特点
(3)应用——单倍体育种。
①方法:
②优点:明显缩短育种年限。
二、染色体结构的变异
1.将图示序号填入下表相应位置
类型
结构变化
图示
倒位
染色体中某一片段位置颠倒
Ⅲ
易位
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
Ⅳ
缺失
染色体中某一片段缺失
Ⅰ
重复
染色体中增加某一片段
Ⅱ
2.结果
(1)染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变。
(2)大多数对生物体是不利的,有时甚至会导致生物体死亡。
三、低温诱导植物细胞染色体数目的变化
1.实验原理
2.实验流程及结论
1.判正误
(1)体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体,含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体。(×)
(2)人工诱导多倍体最常用、最有效的方法是用秋水仙素处理休眠的种子。(×)
(3)猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的。(√)
(4)基因突变、基因重组、染色体变异在光学显微镜下都可以观察到。(×)
(5)染色体片段的缺失和增加必然导致基因种类的变化。(×)
(6)经低温诱导后,在显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变。(×)
2.微思考
下图表示两种变异类型,据图回答有关问题:
图1 图2
(1)图1和图2均发生了某些片段的交换,其交换对象分别是什么?
提示 图1发生了非同源染色体间片段的交换,图2发生的是同源染色体上的非姐妹染色单体间相应片段的交换。
(2)从变异角度分析,图1和图2发生的是哪种变异类型?
提示 图1是染色体结构变异中的“易位”,图2是交叉互换型基因重组。
任务驱动一 染色体数目的变异
如图为果蝇染色体的组成,据图回答问题:
(1)写出图甲中的染色体组:Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X和Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y;图乙中的染色体组:Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X和Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X。
(2)不含有同源染色体的一组染色体一定是一个染色体组吗?为什么?
提示 不一定;一个染色体组必须是含有本物种生长、发育、遗传和变异的全部遗传信息。
(3)单倍体只含有一个染色体组吗?
提示 不一定:①二倍体生物形成的单倍体只含一个染色体组。
②多倍体生物形成的单倍体中含有两个或两个以上染色体组。
1.染色体组的理解和判断
(1)染色体组的理解
(2)染色体组的判断
2.二倍体、多倍体与单倍体的比较
生物体
二倍体
多倍体
单倍体
来源
受精卵
受精卵
配子
概念
体细胞中含有两个染色体组的个体
体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体
体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
发育
过程
下列a~h所示的细胞图中,有关它们所含染色体组的描述,正确的是( )
A.细胞中含有一个染色体组的是h图
B.细胞中含有两个染色体组的是g、e图
C.细胞中含有三个染色体组的是a、b图
D.细胞中含有四个染色体组的是f、c图
C [形态、功能各不相同的染色体组成一个染色体组。由此,我们可知:a、b图含有三个染色体组,c、h图含有两个染色体组,d图中,同音字母仅有一个,所以该图只有一个染色体组,g图含有一个染色体组,e、f图含有四个染色体组。确认单倍体、二倍体、多倍体必须先看发育起点,若由配子发育而来,无论含几个染色体组均属单倍体,若由受精卵发育而来,有几个染色体组即为几倍