内容正文:
第2课 染色体变异
素养目标
1.通过染色体变异会影响生物性状的分析,建立结构与功能观;通过染色体变异基本原理及其在生物学中意义的理解,建立进化与适应的观点。(生命观念)
2.通过比较与分类、归纳与演绎明确三种可遗传变异的类型及其判定。(科学思维)
3.通过观察实验低温诱导染色体数目变化,培养实验设计与结果分析的能力。(科学探究)
考点一 染色体数目和结构变异
授课提示:对应学生用书第206页
1.染色体数目的变异
(1)类型与成因
①细胞内个别染色体的增加或减少。
成因:细胞分裂后期,染色体没有平均分配到细胞两极,如21三体综合征。
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。
成因:细胞分裂过程中,纺锤体的形成受到抑制或由配子直接发育成个体等,如三倍体西瓜。
(2)染色体组分析(根据果蝇染色体组成图归纳)
①从染色体来源看,一个染色体组中不含同源染色体。
②从形态、大小和功能看,一个染色体组中所含的染色体各不相同。
③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。
2.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(通常是)
受精卵(通常是)
续表
项目
单倍体
二倍体
多倍体
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、果实和种子较大;
③营养物质含量都有所增加
体细胞染色体组数
≥1
2
≥3
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
3.染色体结构的变异
(1)类型及实例
图解
变化
名称
举例
染色体b片段缺失
缺失
果蝇缺刻翅的形成
染色体b片段增加
重复
果蝇棒状眼的形成
续表
图解
变化
名称
举例
染色体的某一片段(d、g)移接到另一条非同源染色体上
易位
果蝇花斑眼的形成
同一条染色体上某一片段(a、b)位置颠倒
倒位
果蝇卷翅的形成
(2)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。
1.(必修2第87页黑体)生物体的体细胞内染色体数目或结构的变化,称为染色体变异。(×)
2.(必修2第88页“相关信息”)在被子植物中,约有33%的物种是多倍体。(√)
3.(必修2第88页正文)多倍体茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,结实率高。(×)
4.(必修2第88页正文)单倍体的体细胞中必定含有一个染色体组。(×)
5.(必修2第90页正文)染色体结构变异会使排列在染色体上的基因种类或排列顺序发生改变。(×)
1.(必修2第87页“问题探讨”)为什么平时吃的香蕉是没有种子的?
提示:因为香蕉栽培品种体细胞中的染色体数目是3N条,减数分裂时染色体发生联会紊乱,不能形成正常的配子,因此无法形成受精卵,进而形成种子。
2.(必修2第89页正文拓展)单倍体都是高度不育吗?说明理由。
提示:单倍体并非都不育,二倍体的配子发育成的单倍体表现为高度不育;多倍体的配子如含有偶数个染色体组,则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因,可育并能产生后代。
1.“三法”判定染色体组
(1)根据染色体形态判定
细胞内形态、大小相同的染色体有几条,则含有几个染色体组。
(2)根据基因型判定
在细胞或生物体的基因型中,控制同一性状的基因(包括同一字母的大小写)出现几次,则含有几个染色体组。
(3)根据染色体数和染色体的形态数推算
染色体组数=染色体数/染色体形态数。如果蝇体细胞中有8条染色体,分为4种形态,则染色体组数为2组。
2.染色体结构变异、基因突变和基因重组的比较
(1)染色体结构变异与基因突变的区别
(2)易位与互换的区别
项目
染色体易位
互换
图解
区
别
位置
发生于非同源染色体之间
发生于同源染色体的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
3.几种染色体变异类型产生配子的分析方法
注:以下变异产生配子的情况(“O”表示不含有该基因)
3种染色体数目变异
产生的配子
A∶O=1∶1
Aa∶A∶AA∶a=
2∶2∶1∶1
AA∶Aa∶
aa=
1∶4∶1
3种染色体结构变异