内容正文:
第2节
染色体变异(第1课时)
第 5 章 基因突变及其他变异
课标要求 素养目标
1.举例说明染色体结构和数目的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡。
1.生命观念:阐明染色体结构变异的四种类型及其对基因数目/排列顺序的影响,形成结构与功能、变异与适应相统一的观念。
2.科学思维:运用比较、归纳的方法区分缺失、重复、易位、倒位的异同点,辨析易位与交叉互换的区别;能够基于低温诱导实验推理染色体数目变异的机制。
3.科学探究:设计并模拟低温诱导植物染色体数目变化的实验流程,学会制作临时装片、观察并记录实验结果,提高小组合作与实验分析能力。
4.社会责任: 注染色体异常遗传病(猫叫综合征等),形成科学预防遗传病的意识,认同生物变异在进化与育种中的应用价值。
难点
重点
教材分析
染色体结构的变异
3
(1)与个体甲的染色体相比,个体乙中5号染色体的片段缺失,这种变异的类型属于染色体变异中的______________________。
(2)图中5号染色体片段位置的变化导致图示染色体上基因的数量_________。
染色体结构变异
减少
猫叫综合征是人的5号染色体片段缺失,使部分关键基因丢失而引起的遗传病。某家系中出现猫叫综合征患者。
生长发育迟缓,存在严重的智力障碍。
情境导入
b
染色体的某一片段消失
正常翅
缺刻翅
实例:果蝇缺刻翅的形成
人猫叫综合征
(1)缺失:
a
c
d
e
f
b
a
c
d
e
f
动画演示:缺失
1.染色体结构变异的类型
染色体结构变异
项目 染色体片段缺失 碱基对缺失
图解
区别 原理
观察
染色体结构变异
基因突变
在光学显微镜下观察到
在光学显微镜下观察不到
染色体结构变异
6
b
染色体增加了某一片段
(2)重复:
a
c
d
e
f
b
a
c
d
e
f
动画演示:重复
b
实例:果蝇棒状眼的形成
正常眼
棒状眼
1.染色体结构变异的类型
染色体结构变异
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
实例:果蝇花斑眼的形成
(3)易位(移接):
b
a
c
d
e
f
g
h
i
j
k
动画演示:易位
正常眼
花斑眼
1.染色体结构变异的类型
染色体结构变异
染色体结构变异中的易位现象与基因重组中的染色体互换很相似,他们一样吗?
项目 染色体易位 交叉互换
图解
区别 位置
原理
观察
非同源染色体之间
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
在光学显微镜下观察到
在光学显微镜下观察不到
染色体结构变异
9
染色体的某一片段位置颠倒引起的变异
b
a
c
d
e
f
a
e
f
b
c
d
动画演示:倒位
(4) 倒位(颠倒):
d
c
b
实例:果蝇卷翅的形成
正常翅
卷翅
1.染色体结构变异的类型
染色体结构变异
染色体结构上的缺失、重复、易位和倒位
基因 、 的改变
生物 的改变(变异)
大多数染色体结构变异对生物体是 ,
有的甚至会导致生物体 。
2
结果
3
影响
数量
排列顺序
性状
不利的
死亡
染色体结构变异
1.(2025高一上·贵州·学业考试)如图所示的生物变异类型是( )
A.基因突变 B.基因重组C.染色体结构变异 D.染色体数目变异
【答案】C
2.(2025高一下·浙江·学业考试)某染色体结构变异如图所示,该染色体结构变异类型属于( )
A.缺失 B.倒位 C.重复 D.易位
【答案】A
3.(24-25高一下·新疆·期末)果蝇细胞中的某对同源染色体发生了图中所示的变异,该变异属于( )
A.基因突变 B.染色体数目变异C.染色体结构变异 D.基因重组
【答案】C
结构变异
染色体变异
由受精卵发育,含三个以上染色体组
器官大、营养丰富,发育延迟,结实率低
低温诱导或秋水仙素使染色体加倍
配子(生殖细胞)直接发育来的个体
未经受精的配子直接发育而成
植株一般长得弱小、高度不育
数目变异
个别
增减
成倍
增减
由受精卵发育来,含两个染色体组的个体
多倍体
单倍体
二倍体
:缺失 、重复、易位、倒位
(1)只有生殖细胞中的染色体数目或结构的变化才属于染色体变异。
( )
习题检测
✘
1.染色体变异包括染色体数目的变异和结构的变异。
判断下列相关表述是否正确。
(2)体细胞中含有两个染色体组的个体就是二倍体。( )
(3)用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体。( )
✘
✘
16
习题检测
2.秋水仙素能诱导多倍体形成的原因是( )
A.促进细胞融合
B.诱导染色体多次复制
C.促进染色单体分开,形成染色体
D.抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成
D
17
习题检测
3.慢性髓细胞性白血病是一种恶性疾病,患者骨髓内会出现大量恶性增殖的白细胞。该病是由于9号染色体和22号染色体互换片段所致。这种变异属于 ( )
A.基因突变
B.基因重组
C.染色体结构变异
D.染色体数目变异
C
18
习题检测
4.填表比较豌豆、普通小麦、小黑麦的体细胞和配子中的染色体数目、
染色体组数目,并且注明它们分别属于几倍体生物。
生物种类 豌豆 普通小麦 小黑麦
体细胞中的染色体数/条 42
配子中的染色体数/条 7 28
体细胞中的染色体组数 2
配子中的染色体组数 3
属于几倍体生物 八倍体
14
1
21
6
56
8
4
二倍体
六倍体
19
阅读课本p89探究·实践, 完成任务:
(1)本实验的实验原理及其目的要求分别是什么?
(2)完成以下表格:
(3)本实验的方法步骤及其结果分别为?
(4)本秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍,这两种方法在原理上有什么相似之处?
试剂 使用方法 作用
卡诺氏液
体积分数为95%的酒精
体积分数为95%的酒精溶液和质量分数为15%的盐酸溶液
蒸馏水
质量浓度0.01g/mL的甲紫溶液
低温诱导植物细胞染色体数目的变化
培养不定根
低温诱导
1.将洋葱在冰箱冷藏室内放置一周。取出后,放在装满清水的容器上方,让洋葱的底部接触水面,于室温(约25°C )进行培养。
2.待蒜长出约1 cm长的不定根时,将整个装置放入冰箱冷藏室内,诱导培养48~72 h。
3.剪取诱导处理的根尖0.5~1 cm,放人卡诺氏液中浸泡0.5~1 h,以固定细胞的形态,然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。
5. 先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂象。
确认某个细胞发生染色体数目变化后,再用高倍镜观察。
诱导培养
固定
细胞形态
制作装片
观察
2. 实验过程
制片
染色
漂洗
解离
低温诱导植物细胞染色体数目的变化
将无水乙醇和冰醋酸按照3:1的体积比均匀混合。能迅速穿透细胞,将其固定并维持染色体结构的完整性,还能够增强染色体的嗜碱性,达到优良染色效果。使用后细胞会死亡。
21
实验中几种试剂的使用方法和作用
试剂 使用方法 作用
卡诺氏液 将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5~1 h
体积分数为95%的酒精 冲洗卡诺氏液处理过的根尖
与质量分数为15%的盐酸等体积混合,浸泡经固定处理的根尖
清水 漂洗解离后的根尖约10 min
甲紫溶液 把漂洗干净的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3~5 min
固定细胞形态
洗去卡诺氏液
解离根尖细胞,使细胞分散开来
洗去解离液,防止解离过度
使染色体着色
低温诱导植物细胞染色体数目的变化
3. 实验结果
不是,只有部分细胞染色体数目加倍,绝大多数植物细胞染色体没有加倍。
1、该实验是使所有的植物细胞中染色体数目都加倍了吗?
2.该实验中显微镜下观察到的植物细胞是死的,还是活的?
死的。因为植物细胞经过卡诺氏液固定后已经死亡。
低温诱导植物细胞染色体数目的变化
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