内容正文:
第2讲 染色体变异与生物育种
1.染色体结构变异和数目变异。2.生物变异在育种上的应用。
知识体系——定内容
核心素养——定能力
生命
观念
通过对染色体变异基本原理及在生物学中意义的理解,建立起进化与适应的观点
科学
思维
通过三种可遗传变异的比较,培养归纳与概括能力,掌握育种的原理和方法
科学
探究
通过生物变异类型的判断与实验探究,培养实验设计及结果分析的能力
考点1 染色体变异
[必备知识掌握]
1.染色体结构的变异
(1)类型及实例
类型
图解
显微观察的
联会异常
举例
缺失
猫叫综合征
重复
果蝇的棒状眼
易位
人慢性粒细胞白血病
倒位
(2)结果:使排列在染色体上的基因的 数目或排列顺序 发生改变,从而导致性状的变异。
2.染色体数目变异
(1)类型及实例
类型
实例
个别染色体 的增减
21三体综合征
以 染色体组 形式成倍增减
三倍体无子西瓜
(2)染色体组(根据果蝇染色体组成图归纳)
①组成
图中雄果蝇体细胞染色体中的一个染色体组可表示为: Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅹ或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y 。
②组成特点
a.形态上:细胞中的一组 非同源染色体 ,在形态和功能上各不相同。
b.功能上:控制生物 生长、发育、遗传和变异 的一组染色体。
c.从所含的基因看:一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因,但不能重复。
(3)单倍体、二倍体和多倍体
项目
单倍体
二倍体
多倍体
概念
体细胞中含有本物种 配子 染色体数目的个体
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
发育
起点
配子
受精卵
受精卵
植株
特点
①植株弱小
②高度不育
正常可育
①茎秆粗壮
②叶片、果实和种子比较大
③营养物质的含量有所增加
染色体
组数
≥1
2
≥3
形成
过程
形成原因
自然
原因
单性
生殖
正常的有性生殖
外界环境条件剧变(如低温)
人工
诱导
花药离体培养
秋水仙素处理 单倍体幼苗
秋水仙素处理 萌发的种子或幼苗
举例
蜜蜂的雄蜂
几乎全部的动物和过半数的高等植物
香蕉(三倍体);马铃薯(四倍体);八倍体小黑麦
1.教材必修2P85图5-5:基因突变中碱基对的增添、缺失与染色体结构变异中的重复、缺失有何区别?
答案:基因突变中的碱基对的增添、缺失引起的是基因结构的改变,基因数目不变,原有基因变成了它的等位基因,而染色体结构变异中的重复、缺失是某个基因或染色体片段重复出现或减少。②基因突变中碱基对的增添、缺失属于分子水平的变化,在光学显微镜下观察不到;染色体结构变异中的重复、缺失属于细胞水平的变化,在光学显微镜下能观察到。
2.教材必修2P86~87图5-8和图5-9:若果蝇的某细胞在减数第一次分裂后期X染色体和Y染色体没有分离,最终形成的精子中含有的是不是一个染色体组?
答案:不是
3.教材必修2P87“单倍体”拓展:单倍体一定不育吗?
答案:不一定,若单倍体体细胞中含有奇数个染色体组一般不可育,有偶数个染色体组一般可育。
[重点难点突破]
1.三种可遗传的变异的比较
(1)染色体结构变异与基因突变的判断
(2)染色体易位与交叉互换的区别
项目
染色体易位
交叉互换
图解
位置
发生于非同源染色体之间
发生于同源染色体非姐妹染色单体之间
原理
染色体结构变异
基因重组
观察
可在光学显微镜下观察到
在光学显微镜下观察不到
2.细胞中的染色体组数目的判定
(1)依据染色体的形态判断
细胞内同一形态的染色体共有几条→该细胞中就有几个染色体组,如图中形态相同的染色体(1号或2号)共有4条,故此细胞有4个染色体组。
(2)依据个体的基因型判断
控制同一性状的基因(读音相同的大、小写字母)出现几次→该细胞中就有几个染色体组,如基因型为AAabbb的个体,控制同一性状的基因有3个,故此细胞有3个染色体组。
(3)依据染色体数目和染色体形态数判断
染色体组数=,如果蝇体细胞中有8条染色体,分为4种形态,则染色体组的数目为2。
3.单倍体、二倍体与多倍体
(1)单倍体的体细胞中并非只有一个染色体组:因为大部分的生物是二倍体,由二倍体花药离体培养形成的单倍体的体细胞中只含有一个染色体组,但是多倍体的配子发育成的单倍体体细胞中含有不止一个染色体组。
(2)单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同:两种育种方式都出现了染色体加倍情况。单倍体育种的操作对象是单倍体幼苗,通过植物组织培养,得到的植株是纯合子;多倍体育种的操作对象是正常萌发的种子或幼苗。
(3)单倍体并非都