5.2 染色体变异 -2023-2024学年高一下册生物同步教材解读（人教版2019必修2）

第5章 基因突变及其他变异 5.2 染色体变异 课标导航 1. 准确理解染色体组的概念,通过比较二倍体、多倍体和单倍体的区别,提升归纳与概括的能力。 2．通过对二倍体、多倍体、单倍体的发育起点及体细胞中染色体组数的分析和比较,阐明二倍体、多倍体、单倍体的概念,理解相应育种方法利用了染色体数目变异的原理,认同单倍体育种可以明显缩短育种年限的观点,提升生命观念、科学思维和社会责任等核心素养。 3. 通过比较正常个体与某些变异个体的染色体组成,列举染色体变异的类型;运用结构与功能观,说明染色体变异可能导致生物性状的改变甚至死亡。 4．通过进行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。 问题导入 1. 染色体变异的基本原理是什么？请建立进化与适应的观点。 2．染色体组的概念、染色体组的特征是什么？比较二倍体、多倍体和单倍体，分析它们的特点。 3．通过“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”的实验探究，进行思考。 知识点拨 知识点01 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 知识点02 染色体数目的变异 一、细胞内个别染色体的增加或减少 如：先天性愚型（21三体综合征）、特纳氏综合征（45，X）、超雄（XYY）、超雌（XXX） 二、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 1.染色体组概念：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，携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。 2.染色体组数目的判断 （1）细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。 （2）细胞内控制同一性状的基因有几个，就有几个染色体组。 3.二倍体、三倍体和多倍体 （1）二倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中有两个染色体组的个体。例如：人、果蝇、玉米等大多数生物 （2）三倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中有三个染色体组的个体。 若二倍体减数分裂时姐妹染色单体未分离，这样的配子与含有一个染色体组的正常配子结合发育成的个体体细胞中含有三个染色体组，也称作三倍体。 （3）四倍体：如果含有两个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中就含有四个染色体组，称为四倍体。 若二倍体在胚或幼苗时期，体细胞进行有丝分裂时，染色体只复制未分离，也会形成四倍体。 （4）多倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体。例如：香蕉3X、马铃薯4X、普通小麦6X ①多倍体植株的特点 茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大； 糖类、蛋白质等含量增高； 发育延迟，结实率低。 ②多倍体形成的自然原因：抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成 ③人工诱导多倍体：抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成 秋水仙素处理：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。 低温处理： ④应用：多倍体育种 原理：染色体变异 方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 过程： 实例：无子西瓜 八倍体小黑麦 4.单倍体： （1）概念：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体或由配子直接发育而来的个体。 （2）特点：植株弱小，且高度不育 （3）应用：单倍体育种 原理：染色体变异 方法：花药离体培养 过程： 单倍体育种的优点：明显缩短育种年限、获得纯合子 拓展 知识点03 染色体结构的变异 1． 染色体结构变异图解 类型 图解 联会紊乱 实例 缺失 猫叫综合征，即5号染色体短臂缺失 果蝇缺刻翅的形成 重复 果蝇棒眼的形成 倒位 人类9号染色体长臂倒位可以导致习惯性流产 易位 人类慢性粒细胞白血病 2.结果：上述染色体结构的改变，都会使排列在染色体上的基因的数目或基因的排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。大多数染色体结构变异对生物有害，有的甚至导致生物体死亡。 思维拓展 拓展一、低温诱导植物染色体数目的变化 （1）试剂及用途： ①卡诺氏液：固定细胞形态。 ②改良苯酚品红染液：使染色体着色。 ③解离液[体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液混合液（1∶1）]：使组织中的细胞相互分离开。 （2）为了能观察到细胞在生活状态下的内部结构，必须先将细胞固定。 （3）在进行实验的过程中，与“观察植物细胞的有丝分裂”一样，所观察的细胞已经被卡诺氏液等杀死了，最终在显微镜下看到的是死细胞。 （4）选材的时候必须选用能够进行分裂的分生组织，不分裂的细胞染色体不复制，不会出现染色体数目加倍的情况。 （5）比较下面试剂的使用和作用 【与低温诱导植物染色体数目变化实验的易错警示】 （1）显微镜下观察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞。 （2）选材应选用能进行分裂的分生组织细