内容正文:
人教版高中生物 必修2
第2节
第5章 基因突变及其他变异
染色体变异
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1
1
2
说出染色体组、二倍体、多倍体和单倍体的概念。
描述单倍体育种和多倍体育种的原理和操作过程。
阐明染色体结构变异的类型和结果。
学习目标:
素养目标:
3
生命观念:理解染色体变异的本质和意义,认识到遗
传中伴随着变异,形成初步的生物进化观。
科学思维:基于对染色体变异的认识,让学生学会辩证的
认识生命活动过程中的变化,并把辩证思维迁
移到认识自然和社会。
1
2
目标
引领
无子西瓜传言辨真伪:1.无子西瓜不能吃,被打了药针。
2.无子西瓜更甜,是被打了甜味剂。
3.无子西瓜没有种子,是因为被打了避孕药?
问题激疑
染色体变异
染色体结构变异
染色体数目变异
个别染色体的增加或减少
以染色体组成倍地增加或减少
生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。
概 念
类 型
自主探究
一、染色体数目的变异
增多
减少
正常
个别染色体数目的
增加或减少
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
自主探究
X
Y
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅳ
X
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Y
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
在大多数生物的体细胞中,染色体都是两两成对的。
每套非同源染色体称为一个染色体组
Ⅲ
一、染色体数目的变异
自主探究
染色体组:每套非同源染色体称为一个染色体组。
染色体组特点:
1. 不含同源染色体;
2. 染色体形态大小、功能各不相同;
3. 含有该生物生长、遗传和变异的一整套遗传信息。
一、染色体数目的变异
自主探究
1.请根据染色体的形态判断染色体组的数量,并完成表格的填写。
项目
染色体组数 ___ ___ ___ ___ ___
每个染色体组
内染色体数 ___ ___ ___ ___ ___
3
2
1
4
2
3
3
4
2
2
细胞中染色体组数的判断
细胞中同一形态的染色体有几条,则含有几个染色体组;
细胞中有几种形态的染色体,一个染色体组中就有几条染色体。
锦囊妙计:根据染色体形态判断
合作解疑
项目
染色体组数 ____ ____ ____ ____
2.请根据基因型判断染色体组数:
1
3
2
4
细胞中染色体组数的判断
同一英文字母(无论大小写)出现几次,就含有几个染色体组。
有几种字母出现,一个染色体组中就有几条染色体。
锦囊妙计:根据基因型判断
辨别二倍体、多倍体、单倍体
由受精卵发育而来的个体,体细胞中含有两个染色体组的个体。
概念:
1.二倍体
2个染色体组
受精卵
1个染色体组
2个染色体组
二倍体
辨别二倍体、多倍体、单倍体
在自然界中,几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。
野生马铃薯
举例:
1.二倍体
♀
♂
果蝇
体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体统称为多倍体。
概念:
举例:
普通小麦
六倍体
葡萄
三/四倍体
多倍体在植物中很常见,在动物中极少见。
无子西瓜
三倍体
2.多倍体
一、染色体数目的变异
①减数分裂错误:
四倍体
二倍体
减数分裂
错误
含2个染色体组的配子
含1个染色体组的配子
三倍体
结合
含2个染色体组的配子
结合
②有丝分裂异常:
二倍体在胚或幼苗时期受到某种因素影响(如低温),染色体只复制未分离。
多倍体的形成:
一、染色体数目的变异
与二倍体相比,多倍体的植株常常是茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质含量都有所增加。
多倍体植株特点:
一、染色体数目的变异
三倍体
二倍体
三倍体因为原始生殖细胞中有三套非同源染色体,减数分裂时出现联会紊乱,因此不能形成可育的配子
三倍体不育的原因:
一、染色体数目的变异
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。
蜂王
工蜂
形成的原因:由配子(如卵细胞、花粉等)直接发育而成。
实例:蜜蜂中的雄蜂,单倍体的农作物。
单倍体植株的特点:长得弱小,而且高度不育。
3.单倍体
雄蜂
一、染色体数目的变异
1.多倍体育种
方法 用_________诱发或用_____处理
处理对象 _____的种子或幼苗
原理 能够抑制_______的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而使细胞内染色体数目_____
实例 含糖量高的甜菜和三倍体无子西瓜的培育
秋水仙素
低温
萌发
纺锤体
加倍
多倍体育种与单倍体育种比较
自主探究
2.单倍体育种
(1)方法
花药
离体
培养
单倍体幼苗
人工诱导
用_________处理
秋水仙素
染色体数目_____,
得到正常纯合子
加倍
(2)优点:___________________。
能明显缩短育种年限
多倍体育种与单倍体育种比较
花药离体培养
P
F1
配子
DDTT
DDtt
ddTT
ddtt
正常植株(纯合)
秋水仙素诱导
单倍体育种
P
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
F1
高杆抗病
DdTt
F2
D_T_
D_tt
ddT_
ddtt
ddTT
杂交育种
矮抗
⊗
需要的纯合矮抗品种
连续⊗
第1年
第2年
第3-6年
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
高杆抗病
DdTt
DT
Dt
dT
dt
单倍体植株
第1年
第2年
DT
Dt
dT
dt
需要的纯合矮抗品种
单倍体育种举例:培育矮杆抗病小麦
多倍体育种 单倍体育种
原理
常用方法
优势
缺点
染色体变异
染色体变异
花药离体培养
秋水仙素处理萌发的种子、幼苗
得到的植株是纯合体
操作简单
器官大,营养高
技术复杂,需与杂交育种配合
发育迟缓,结实率低
秋水仙素处理
明显缩短育种年限
二、染色体结构的变异
染色体的某一片段缺失
结果:基因数目减少
1.缺失
丢失
a
b
c
d
e
f
b
a
c
d
e
f
自主探究
染色体增加了某一片段
结果:基因数目增加
2.重复
棒状眼
正常眼
重复
a
b
c
d
e
f
b
b
a
b
c
d
e
f
b
二、染色体结构的变异
自主探究
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
l
g
h
i
j
k
l
a
b
c
e
f
d
a
b
c
k
l
g
h
d
e
f
j
i
移接
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
3.易位
正常眼
花斑眼
结果:染色体上基因的排列顺序发生改变。
二、染色体结构的变异
自主探究
a
b
c
d
e
f
a
b
c
d
e
f
b
c
d
e
a
f
颠倒
染色体的某一片段位置颠倒引起的变异
4.倒位
正常翅
卷翅
结果:染色体上基因的排列顺序发生改变。
二、染色体结构的变异
自主探究
缺失
重复
倒位
类型
易位
基因数目增加
结果 :
基因数目减少
结果 :
基因排列顺序改变
结果 :
基因排列顺序改变
结果 :
染色体结构的变异的类型
染色体结构上的缺失、重复、易位和倒位
染色体上的基因数目或排列顺序的改变
生物性状的改变(变异)
大多数染色体结构变异对生物体是不利的,甚至导致生物体死亡。
影响
结果
染色体结构的变异的结果及影响
染色体易位 交叉互换
图解
区别 位置
原理
观察
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
染色体结构变异
基因重组
可在显微镜下观察到
在显微镜下观察不到
染色体易位与交叉互换的比较
精讲点拨
项目 基因突变 染色体结构变异
变化
实质 基因发生碱基的替换、缺失、增添
对象 基因
结果
镜检 可见
染色体上的基因片段缺失、
重复、倒位及易位
碱基
碱基的排列顺序改变
基因数目或排列顺序改变
不可见
染色体结构变异与基因突变的比较
精讲点拨
知识构建
5月30日 全国科技工作者日
首课思政育人
失志创新发展 建设科技强国
联会紊乱
第一年
杂交
三倍体
(母本)
(父本)
无子西瓜
三倍体
(母本)
二倍体(父本)
授粉
第二年
三
倍
体
无
子
西
瓜
培育过程
拓展延伸
1.下列关于染色体组、二倍体和多倍体的叙述,不正确的是
A.一个染色体组中不含同源染色体
B.多倍体在植物中比动物中常见
C.二倍体可由受精卵发育而成,体细胞中含有两个染色体组
D.人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
√
巩固训练
3.下列有关水稻的叙述,错误的是
A.二倍体水稻体细胞中含有2个染色体组
B.二倍体水稻经秋水仙素处理,可得到四倍体水稻,稻穗、米粒变大
C.二倍体水稻与四倍体水稻杂交,可得到三倍体水稻,含3个染色体组
D.二倍体水稻的花粉经离体培养,可得到单倍体水稻,稻穗、米粒变小
√
巩固训练
A.均为染色体结构变异
B.均使生物体的性状发生改变
C.均可发生在减数分裂过程中
D.基因的数目和排列顺序均发生改变
3.如图为某种生物的部分染色体发生的两种变异的示意图,图中①和②、③和④、⑤和⑥分别互为同源染色体,则图a、图b所示的变异( )
√
巩固训练
EV录屏5.1.1软件录制
Lavf58.33.100
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