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1、染色体变异【目标导航】1.结合教材P85图55，阐明染色体结构的变异类型和结果。2.结合教材实例，简述二倍体、多倍体和单倍体的概念。3.通过教材实验，了解多倍体育种的原理和操作过程。一、染色体结构的变异(阅读P8586)1含义染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，而导致性状的变异。2结果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。3类型(1)缺失：染色体中某一片段缺失，如猫叫综合征；(2)重复：染色体中增加了某一片段，如果蝇棒状眼的形成；(3)易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上；(4)倒位：染色体中某一片段位置颠倒。二、染色体数目
2、的变异(阅读P8688)1类型2染色体组(1)概念的理解：对象：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同。关系：互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异。(2)图示分析：写出其中代表一个染色体组的染色体：X、或Y、。一个染色体组与其精子中的染色体数目的关系：相同(“相同”或“不相同”)。3二倍体4多倍体(1)概念(2)特点：茎杆粗壮，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(多倍体育种)：方法用秋水仙素处理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，从而使染色体数目加倍5.单倍体概念及特点：概
3、念：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。特点三、实验：低温诱导染色体数目的变化(阅读P88)1实验原理低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，结果植物细胞染色体数目发生变化。2实验流程(1)根尖的培养及诱导(4)观察(5)结论判断正误：(1)染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位等几种类型。()(2)染色体结构变异不改变染色体上的基因的数目或排列顺序，可在显微镜下观察到。()(3)二倍体生物正常配子中的一组染色体是一个染色体组。()(4)由受精卵发育而来的个体，体细胞中含几个染色体组，就是几倍体。()(5)单倍体一定只含一个染
4、色体组。()(6)单倍体育种指花药离体培养，能明显缩短育种年限。()(7)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。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)一、染色体结构变异1染色体的缺失、重复、倒位与基因突变的区别(如下图所示)2易位与交叉互换的比较染色体易位交叉互换图解区别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间属于染色体结构变异属于基因重组可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到3.染色体结构变异与基因突变的辨析项目染色体结构变异基因突变本质染色体片段的缺失、重复、易位和倒位碱基对的增添、缺失和替换基因数目变化1个或多个1个变异水平细胞分子光镜检测可
5、见不可见观察分析图示，思考：1易位与交叉互换的区别(1)图过程发生在哪类染色体之间？属于哪类变异？答案发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间；属于基因重组。(2)图过程中的两条染色体是同源染色体吗？属于哪类变异？答案不是，是非同源染色体；属于染色体结构变异中的易位。2染色体结构的变异和基因突变均导致遗传物质发生改变，试分析这两种变异的本质相同吗？答案不相同。染色体结构变异的本质是基因发生改变，而基因突变的本质是碱基对发生改变。1如图表示某生物细胞中两条染色体及其部分基因。下列四种情况的产生不属于该细胞染色体结构变异的是()ABC D【问题导析】(1)染色体结构变异指的是染色体某一片段的缺失、增添
6、、倒位和易位等；(2)是基因突变或是减数分裂四分体时期发生交叉互换所致。答案C【一题多变】下列变异中，不属于染色体结构变异的是()A染色体缺失了某一片段B染色体增加了某一片段C染色体中DNA的一个碱基发生了改变D染色体某一片段位置颠倒了180答案C二、染色体数目变异1单倍体与多倍体的比较单倍体多倍体概念体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体成因自然成因单性生殖的结果外界环境条件剧变人工诱导花药离体培养秋水仙素处理萌发的种子或幼苗发育过程发育起点配子受精卵或者合子判断方法发育起点为配子发育起点为受精卵或者合子植株特点植株弱小，生长发育快植株粗大、营养物质含
7、量高，生长发育迟缓，结实率低可育性高度不育可育应用单倍体育种多倍体育种2.单倍体育种AaBb亲代 F1 配子 单倍体幼苗纯合子3多倍体育种(1)原理：(2)实例：三倍体无子西瓜的培育。两次传粉秋水仙素处理后，新产生的茎、叶、花的染色体数目加倍，而未处理的根细胞中仍为两个染色体组。四倍体植株上结的西瓜，种皮和瓜瓤为四个染色体组，而种子的胚为三个染色体组。三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。1.判断染色体组的数目下面甲是细胞染色体图，乙是细胞基因型：根据图示判断甲、乙生物细胞中染色体组的数目并说明判断依据。(1)甲生物细胞内有几个染色体组？判断依
8、据是什么？答案4个。细胞内同一种形态的染色体有4条。(2)乙生物细胞内有几个染色体组？判断依据是什么？答案4个。在乙的基因型中，控制同一性状的基因出现了4次。(3)丙生物的体细胞含32条染色体，有8种形态，丙生物细胞中含有几个染色体组？写出计算的公式。答案4个。计算公式为：染色体组的数目染色体数/染色体形态数。2判断单倍体、二倍体和多倍体判断下列说法是否正确。(1)二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含有一个染色体组。判断：正确(填“正确”或“错误”)(2)由四倍体、六倍体生物形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，可称为二倍体或三倍体。判断：错误(填“正确”或“错误”)(3)含
9、有一个染色体组的生物体一定是单倍体，单倍体一定含有一个染色体组。判断：错误(填“正确”或“错误”)2根据图中AH所示的细胞图回答下列问题。(1)细胞中含有一个染色体组的是_图。(2)细胞中含有两个染色体组的是_图。(3)细胞中含有三个染色体组的是_图，它_(一定，不一定)是三倍体。(4)细胞中含有四个染色体组的是_图，它_(可能，不可能)是单倍体。【问题导析】(1)在细胞内，形态相同的染色体有几条，就含有几个染色体组。(2)在细胞内，含有几个同音字母，就是含有几个染色体组。(3)确认是否为单倍体需看发育起点。答案(1)D、G(2)C、H(3)A、B不一定(4)E、F可能【一题多变】(1)一个染
10、色体组内的染色体其形态、大小和功能两两相同。()(2)体细胞中含有一个染色体组的生物是单倍体，含有两个染色体组的生物一定是二倍体。()(3)一个染色体组中不含同源染色体。()(4)体细胞含有两个染色体组的个体不一定是二倍体。()(5)单倍体不一定只含一个染色体组。()(6)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。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)三、实验：低温诱导染色体数目的变化1实验中几种溶液的作用(1)卡诺氏液：固定细胞的形态。(2)改良苯酚品红染液：细胞核染色，便于观察染色体的形态。除此之外，醋酸洋红或龙胆紫都是碱性染料，都可以使染色体着色。(3)15%的盐酸
11、溶液：解离，使细胞分散开。(4)95%的酒精：可用于洗去附着在根尖表面的卡诺氏液，还可与15%的盐酸溶液混合解离、分散细胞。2本实验的其他问题(1)低温的作用与秋水仙素的作用基本相似。(2)此实验可通过设置不同的温度来探究温度对植物染色体数目变化的影响。诱导染色体数目变化措施(1)常用的诱导多倍体产生的措施有哪些？答案低温或秋水仙素处理。(2)思考低温诱导和秋水仙素处理诱导多倍体的作用时期和实质分别是什么。答案二者都是作用于有丝分裂前期，抑制纺锤体的形成。(3)与秋水仙素相比，低温诱导多倍体的形成有哪些优点？答案低温条件容易创造和控制，成本低、对人体无害、易于操作。3下列关于低温诱导植物染色体
12、数目变化的实验的叙述，不正确的是()A用低温处理植物分生组织细胞，能抑制纺锤体的形成B洋葱根尖长出约1 cm时，剪下，置于4 冰箱中，诱导36 hC卡诺氏液浸泡根尖，固定细胞的形态D装片制作包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤【问题导析】(1)低温诱导的原理是抑制纺锤体的形成；(2)剪下根尖，会使其失去生命力，细胞不再分裂；(3)卡诺氏液的作用是固定细胞的形态；(4)在制作装片时，过程和“观察植物细胞的有丝分裂”相同，包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤。答案B【一题多变】判断下列关于低温诱导染色体数目变化的说法的正误：(1)原理：低温抑制染色体着丝点分裂，使染色体不能分别移向两极。()(2)解离
13、：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离。()(3)染色：改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色。()(4)观察：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变。()答案(1)(2)(3)(4)1.据下图分析下列关于染色体交叉互换与染色体易位的叙述中，不正确的是()A图甲是交叉互换，图乙是染色体易位B交叉互换发生于同源染色体之间，染色体易位发生于非同源染色体之间C交叉互换属于基因重组，染色体易位属于染色体结构变异D交叉互换与染色体易位在显微镜下都观察不到答案D解析图甲是非姐妹染色单体之间交叉互换，在四分体时期发生，属于基因重组；染色体易位指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异，属于染色体结构变异；交叉互换在显微镜下观察不到，而染色体易位在显微镜下能观察到。2.关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述，不正确的是()A一个染色体组中不含同源染色体B由受精卵发育成的，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体C单倍体生物体细胞中不一定含有一个染色体组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答案D解析染色体组是不含有同源染色体的；个体若由受精卵发育而来含有几个染色体组就是几倍体；单倍体是由配子发育而成的，不一定只含有一个染色体组；人工诱导多倍体的方法有秋水仙素处理或低温处理等。3.将二倍体芝麻的种子萌发成的幼苗用秋水仙素处理后得到的四倍体芝麻()
