内容正文:
第2节 染色体变异
明学习目标
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;了解单倍体育种和多倍体育种的原理和特点。
3.进行低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验。
聚焦·学案(一) 染色体数目的变异有哪些类型
基础—自主学习
[助读教材]
1.染色体变异
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.染色体数目的变异
(1)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。
(2)染色体组
概念
在大多数生物的体细胞中,染色体都是两两成对的,即含有两套非同源染色体,其中每套非同源染色体称为一个染色体组
特点
形态和功能不同的非同源染色体;一个染色体组中含有控制生物体性状的一整套基因,但不重复
(3)二倍体
发育起点
受精卵
染色体组数
体细胞中含有两个染色体组
实例
几乎全部动物和过半数的高等植物
(4)多倍体
①概念剖析
发育起点
受精卵
染色体组数
体细胞中含有三个或三个以上染色体组
实例
三倍体香蕉、四倍体马铃薯
②形成原因
③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。
④人工诱导
方法
用秋水仙素诱发或用低温处理
处理对象
萌发的种子或幼苗
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
(5)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:植株长得弱小;高度不育。
③应用:单倍体育种
方法
优点
明显缩短育种年限;所得植株均为纯合子,自交后代不会发生性状分离
微点拨:由配子发育而成的个体为单倍体。单倍体不一定只含一个染色体组,如六倍体普通小麦单倍体的体细胞中含有三个染色体组。
教材边角知识发掘
1.(教材P87“问题探讨”思考)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33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,进而不能形成种子。
2.(教材P89“与社会的联系”思考)单倍体育种所获得的植株是单倍体吗?单倍体育种的主要优点是什么?
提示:单倍体育种中花粉(或花药)离体培养得到的植株经诱导染色体数目加倍,因此培育的植株不是单倍体;该育种方法能明显缩短育种年限,所得植株均为纯合子,自交后代不会发生性状分离。
[概念检测]
1.判断下列叙述的正误
(1)单倍体的体细胞中一定只含一个染色体组。(×)
(2)体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体。(×)
(3)单倍体经一次秋水仙素处理,可得到二倍体或多倍体。(√)
(4)单倍体育种中,可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。(×)
(5)二倍体西瓜幼苗的基因型为Aa,则用秋水仙素处理后形成的四倍体为纯合子。(×)
(6)二倍体水稻和四倍体水稻杂交,可获得三倍体,稻穗和籽粒较二倍体水稻变小。(×)
(7)秋水仙素可抑制纺锤体的形成,导致有丝分裂后期着丝粒不能正常分裂,所以细胞不能分裂,从而使细胞染色体数目加倍。(×)
2.关于高等植物细胞中染色体组的叙述,错误的是( )
A.二倍体植物的配子只含有一个染色体组
B.每个染色体组中的染色体均为非同源染色体
C.每个染色体组中都含有常染色体和性染色体
D.每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同
解析:选C 一个染色体组是指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,但又互相协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异,B、D正确;二倍体植物的配子是经减数分裂产生的,配子中只含有一个染色体组,A正确;雌雄同体的高等植物,如水稻、豌豆等没有性染色体,C错误。
深化—合作学习
[活动质疑]
果蝇(2n=8)是一种科研中经常使用的模式动物,其正常染色体组成如图1所示。在研究过程中发现几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图2所示,XXY为雌性可育,仅一条X染色体为雄性不育,三条X染色体的个体和仅一条Y染色体的个体均胚胎时期死亡。
(1)图1雄果蝇的体细胞中有几个染色体组?分别是什么?
提示:2个;Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X和 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。
(2)图2果蝇发生的变异类型是什么?
提示:染色体数目变异。
(3)图2中性染色体组成为XXY的果蝇是三倍体吗?为什么?
提示:不是;因为它的体细胞中含有2个染色体组,只是个别染色体多了一条。
[系统认知]
1.染色体组数的判断方法
(1)根据染色体形态判断
依据
细胞中形态相同的染色体有几条,则含有几个染色体组
实例
如图所示的细胞中,a中形态相同的染色体有4条,b中有3条,c中两两相同,d中各不相同,则可