内容正文:
第2节 染色体变异
[课标要点] 1.阐述染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的概念及特点(生命观念)。2.掌握染色体结构变异的类型和结果(生命观念)。3.比较单倍体育种和多倍体育种的原理、方法、流程和优点(科学思维)。
一、染色体变异的概念
生物体的体细胞或生殖细胞内染色体__数目或结构__的变化。
二、染色体数目的变异
1.概念
由染色体数目__增加__或__减少__而引起的变异。
2.类型
(1)细胞内__个别染色体__的增加或减少,如21三体综合征。
(2)细胞内的染色体数目以__染色体组__的形式成倍增加或减少,如雄蜂。
3.与染色体数目变异有关的概念
(1)染色体组:细胞中的一组__非同源__染色体,它们在__形态__和功能上各不相同,携带着控制生物生长、发育、遗传和变异的全部信息。
(2)二倍体:由__受精卵__发育而成,体细胞中含有__两__个染色体组,包括几乎全部动物和过半数的高等植物。
(3)多倍体
①概念:由__受精卵__发育而来,体细胞中含__三个__或三个以上染色体组的个体。其中,体细胞中含有三个染色体组的叫作__三倍体__,含有四个染色体组的叫作四倍体,例如,__香蕉__是三倍体,马铃薯是四倍体。
②分布:在__植物__中常见,在动物中极少见。
③特点:与二倍体植株相比,多倍体植株常常是茎秆__粗壮__,叶片、果实和种子都__比较大__,__糖类与蛋白质__等营养物质的含量都有所增加。
(4)单倍体
①概念:由__配子__发育而来,染色体数和染色体组数是正常体细胞的一半,即体细胞中含有__本物种配子__染色体数目的个体。
②特点:与正常植株相比,植株长得__弱小__,且__高度不育__。
思考1
单倍体是否只含一个染色体组?只含有一个染色体组的个体是否是单倍体?
提示 不一定,如由四倍体生物的配子形成的单倍体含有两个染色体组。只含有一个染色体组的是单倍体。
三、低温诱导植物细胞染色体数目的变化
1.实验原理
用低温处理植物的__分生组织__细胞,能够抑制__纺锤体__的形成,以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极,导致细胞不能分裂成两个子细胞,于是,植物细胞的染色体数目发生变化。
2.方法步骤
(2)取材及固定
(3)制作装片
(4)观察
3.得出结论
低温能够诱导植物细胞染色体数目发生改变。
4.注意事项
(1)在显微镜下观察到的细胞已经死亡,不能观察到细胞中染色体数目的变化过程。
(2)选材只能是分生区细胞,不能进行细胞分裂的细胞不会出现染色体数目的变化。
四、染色体结构的变异
1.类型
类型
概念
实例
缺失
染色体某一片段__缺失__引起变异
果蝇缺刻翅、猫叫综合征
重复
染色体中__增加__某一片段引起变异
果蝇棒状眼
易位
染色体的某一片段__移接__到另一条非同源染色体上引起变异
果蝇花斑眼
倒位
染色体中的某一片段位置__颠倒__引起的变异
果蝇卷翅
2.对生物体的影响
(1)排列在染色体上的基因__数目或排列顺序__发生改变,从而导致__性状的改变__。
(2)大多数对生物体__不利__,有的甚至会导致生物体死亡。
思考2
染色体结构变异和基因突变均导致遗传物质发生改变,这两种变异的本质相同吗?
提示 不相同。染色体结构变异的本质是基因(数目或排列顺序)发生改变,而基因突变的本质是碱基对的排列顺序发生改变。
考点1 染色体数目的变异
1.染色体组
(1)概念
染色体组是指细胞中形态和功能各不相同,但是携带着控制生物生长、发育、遗传和变异的全部遗传信息的一组非同源染色体。
(2)某生物体细胞中染色体组数目的判断
①根据染色体形态判断:细胞内形态、大小相同的染色体有几条,则该细胞中就含有几个染色体组。如图1,每种形态的染色体有3条,则该细胞中含有3个染色体组。
②根据基因型判断:在细胞或生物体的基因型中,控制同一性状的相同基因或等位基因出现几次,该细胞或生物体中就含有几个染色体组。例如,基因型为AAaaBBBB的细胞或生物体,含有4个染色体组。
③根据染色体数目和染色体形态推算含有几个染色体组。
染色体组数=
如图2,共有8条染色体,染色体形态数(形态大小不相同)为2,所以染色体组数为8÷2=4(个)。
2.单倍体、二倍体、多倍体
(1)生物体倍数的判别
由于多倍体的生殖细胞内不止含有一个染色体组,而由这样的生殖细胞直接发育成的个体是单倍体,所以判断生物为几倍体不能只看细胞内含有几个染色体组,还要考虑生物个体发育的起点。
①如果生物体是由受精卵或合子发育而成的,则该生物的体细胞内含有几个染色体组就叫几倍体。自然界中,几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。
②如果生物体是由生殖细胞(卵细胞或花粉粒)直接发育而成的,无论体细胞内含有几个染色体组,都只能叫单