内容正文:
第2节 染色体变异
学有目标——课标要求必明
记在平时——核心语句必背
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。
3.进行低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验。
1.染色体数目变异包括细胞内个别染色体的增加或减少及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.染色体结构的变异包括缺失、重复、易位和倒位等几种类型。
3.染色体结构变异会使染色体上基因的数目或排列顺序发生改变,从而导致性状的变异。
4.秋水仙素或低温能抑制纺锤体的形成,从而导致染色体数目加倍。
【主干知识梳理】
一、染色体数目的变异
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。
2.染色体数目的变异
(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:细胞中的一套非同源染色体,在形态和功能上各不相同。
4.二倍体
5.多倍体
(2)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。
(3)人工诱导多倍体
①方法:用秋水仙素诱发或用低温处理。
②处理对象:萌发的种子或幼苗。
③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
(3)应用——单倍体育种。
①方法:
②优点:明显缩短育种年限。
二、染色体结构的变异
1.将下列染色体变异类型、图示和解释连线。
2.结果
(1)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。
(2)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。
【教材微点发掘】
1.观察下列图示,填出变异类型:
(1)甲、乙、丙、丁所示变异类型分别属于缺失、重复、倒位、基因突变。
(2)可在显微镜下观察到的是甲、乙、丙。
(3)基因数目和排列顺序未变化的是。
2.下图表示两种变异类型,据图回答有关问题:
(1)图1和图2均发生了某些片段的交换,其交换对象分别是图1发生了非同源染色体间片段的交换,图2发生的是同源染色体上的非姐妹染色单体间相应片段的交换。
(2)图1和图2发生的变异类型分别是染色体结构变异中的“易位”、互换型基因重组。
教材问题提示
(一)问题探讨(教材第87页)
1.从上到下依次填写:12、12、11、异常。
2.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,进而形成种子。
3.能形成种子的植物细胞中,染色体数目一定是偶数吗?香蕉体细胞中的染色体数目不是偶数,它是怎样形成的呢?又是如何繁殖下一代的?
(二)探究·实践(教材第89页)
秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍,可能都与抑制纺锤体的形成有关,着丝粒分裂后没有纺锤体的牵引作用,因而不能将染色体拉向细胞的两极,导致细胞中的染色体数目加倍。
新知探究(一) 染色体数目变异
【探究·深化】
[问题驱动]
如图为果蝇染色体的组成,据图回答问题:
(1)写出图甲中的染色体组:Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X和Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y;图乙中的染色体组:Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X和Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X。
(2)不含有同源染色体的一组染色体一定是一个染色体组吗?为什么?
提示:不一定。一个染色体组必须是含有本物种生长、发育、遗传和变异的全部遗传信息。
(3)单倍体只含有一个染色体组吗?
提示:不一定。①二倍体生物形成的单倍体只含一个染色体组。②多倍体生物形成的单倍体中含有两个或两个以上染色体组。
[重难点拨]
1.染色体组的特点
2.染色体组数的判断方法
(1)根据染色体形态判断
①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。
②实例:如下图所示的细胞中,形态相同的染色体a中有4条,b中有3条,c中两两相同,d中各不相同,则可判定它们分别含4个、3个、2个、1个染色体组。
(2)根据基因型判断
①依据:控制同一性状的基因出现几次,就含几个染色体组(每个染色体组内不含等位或相同基因)。
②实例:据图可知,e~h中依次含4、2、3、1个染色体组。
(3)根据染色体数和形态数的比值判断
①依据:染色体数与形态数的比值意味着每种形态染色体数目的多少,每种形态的染色体有几条,即含几个染色体组。
②实例:果蝇体内该比值为8条染色体/4种形态=2,则果蝇含2个染色体组。
3.单倍体、二倍体和多倍体的比较
项目
单倍体
二倍体
多倍体
染色体组
一个或多个
两个
三个或三个以上
来源
配子发育
受精卵发育
受精卵发育
特点
植株弱小,
高度不育
正常