第5章 第2节 染色体变异-【导与练】2022-2023学年新教材高中生物必修第二册同步全程学习全书word（人教版2019）

第2节　染色体变异 学习目标 素养定位 1.理解染色体组的概念,并能运用染色体组的概念结合发育的起点判断单倍体与二(多)倍体。 2.描述低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验的原理及操作。 3.说出染色体缺失、重复、倒位和易位可以引起染色体上基因的数目或排列顺序的改变 1.依据染色体组概念,理解相应育种方法利用了染色体数目变异的原理,认同单倍体育种的优点。(生命观念) 2.分析染色体变异的类型,运用结构与功能观说明染色体变异可能导致的结果。(生命观念、科学思维) 3.通过低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验,提高实验操作能力。(科学探究) 一、染色体数目的变异 1.染色体变异 (1)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,称为染色体变异。 (2)类型。 ①染色体数目变异。 ②染色体结构变异。 2.染色体数目的变异 类型。 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地减少。 3.染色体组 细胞中一组非同源染色体,是在形态和功能上各不相同,但又互相协调,共同控制生长、发育、遗传和变异的一组染色体。 4.二倍体 体细胞中含有两个染色体组的个体。 5.多倍体 (1)概念:体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。 (2)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:用秋水仙素诱发或低温处理等,其中,用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗,是目前最常用且最有效的方法。 ②原理:能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。 6.单倍体 (1)概念:体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体。 (2)特点:与正常植株相比,单倍体植株长得弱小,而且高度不育。 二、染色体结构的变异 1.类型 名 称 图解 变化 举例 缺 失 染色体b片段缺失 果蝇的缺刻翅 重 复 染色体b片段增加 果蝇的棒状眼 易 位 染色体断裂的片段(d、g)移接到另一条非同源染色体上 果蝇的花斑眼 倒 位 同一条染色体上某一片段(a、b)位置颠倒 果蝇的卷翅 2.结果 染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变,导致性状的变异。 3.对生物体的影响 大多数染色体结构变异对生物体是不利的,有的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 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.实验步骤 3.实验结论 低温处理植物的分生组织,能抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,从而使细胞内染色体数目加倍。 [特别提醒] (1)在显微镜下观察到的细胞已经死亡,故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。 (3)两次漂洗的对比。 ①时间不同:第一次漂洗在固定之后解离之前,第二次漂洗在解离之后染色之前;②试剂不同:第一次用体积分数为95%的酒精漂洗,第二次用清水漂洗;③目的不同:第一次是为了洗去多余的卡诺氏液,第二次是为了洗去多余的解离液。 判断正误 (1)一个染色体组中不含同源染色体。(　√　) (2)单倍体是体细胞含一个染色体组的个体。(　×　) 提示:单倍体是指体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体,单倍体的体细胞中并不一定只有一个染色体组。 (3)由六倍体普通小麦花药离体培育出来的个体是三倍体。(　×　) 提示:由六倍体普通小麦花药离体培育出来的个体为单倍体。 (4)“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验温度越低效果越显著。(　×　) 提示:必须为“适当低温”,以防止温度过低对根尖细胞造成伤害。 (5)染色体结构变异一定会导致基因数量变化。(　×　) 提示:倒位改变了基因的排列顺序,没有改变基因数量。 (6)秋水仙素诱导多倍体形成的原因是促使染色单体分离,从而使染色体数目加倍。(　×　) 提示:秋水仙素抑制纺锤体的形成,从而使染色体数目加倍。 探究一　染色体数目的变异 如图所表示的是某些植物的体细胞,尝试回答下列问题。 (1)写出图中各细胞含有的染色体组数、每个染色体组内染色体数。 A:3个,3个;B:2个,3个;C:2个,4个;D:1个,4个。 (2)哪个细胞肯定是单倍体的体细胞?请说出判断依据。 提示:D,只有一个染色体组,是由二倍体的配子发育而来的。 (3)如果A、B、C都不是由生殖细胞直接发育形成的,茎秆较粗壮但不能产生种子的是哪个?说明原因。