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1、第第5章章基因突变及其他变异基因突变及其他变异新知新知一一染色体数目的变异染色体数目的变异结合教材中的结合教材中的“野生马铃薯的染色体组成野生马铃薯的染色体组成”图和图和“蜂王、蜂王、雄蜂和工蜂雄蜂和工蜂”图图,阅读相关内容阅读相关内容,说出染色体变异的概念和类说出染色体变异的概念和类型型;阐明染色体组、单倍体、二倍体、多倍体的概念及特点阐明染色体组、单倍体、二倍体、多倍体的概念及特点;列举人工诱导多倍体的方法。列举人工诱导多倍体的方法。1.染色体变异的概念。染色体变异的概念。生物的体细胞或生殖细胞内生物的体细胞或生殖细胞内_的变的变化化,称为染色体变异。称为染色体变异。2.染色体数目的变异。
2、染色体数目的变异。(1)类型。类型。细胞内细胞内_的增加或减少。的增加或减少。细胞内染色体数目以细胞内染色体数目以_为为基数成倍地增加或成套地减少。基数成倍地增加或成套地减少。染色体数目或结构染色体数目或结构个别染色体个别染色体一套完整的非同源染色体一套完整的非同源染色体非同源染色体非同源染色体(2)二倍体和多倍体。二倍体和多倍体。染色体组。染色体组。细胞内每套细胞内每套_称为一个染色体组。称为一个染色体组。二倍体和多倍体。二倍体和多倍体。项目项目二倍体二倍体多倍体多倍体(植物中常见植物中常见)概概念念发育起点发育起点_体细胞体细胞中染色中染色体组数体组数_特点特点茎茎秆秆_,叶片、果实和种子
3、都比较叶片、果实和种子都比较大大,糖类和蛋白质等营养物质糖类和蛋白质等营养物质的的_人工诱导多倍体。人工诱导多倍体。a.方法方法:用用_或或_等。等。b.处理对象处理对象:_的种子或的种子或_。受精卵受精卵受精卵受精卵两个两个三个及以上三个及以上粗壮粗壮 含量含量都有所增加都有所增加低温处理低温处理秋水仙素诱发秋水仙素诱发萌发萌发幼苗幼苗c.原理原理:分裂的细胞分裂的细胞抑制抑制_形成形成染色体不能移向细胞两极染色体不能移向细胞两极,从而从而引起细胞内引起细胞内_加倍加倍(3)单倍体。单倍体。概念概念:体细胞中的染色体数目与本物种体细胞中的染色体数目与本物种_染色染色体数目相同的个体。体数目相
4、同的个体。植株长得植株长得_高度高度_纺锤体纺锤体染色体数目染色体数目配子配子弱小弱小不育不育特点特点新知新知二二染色体结构的变异染色体结构的变异 某某一片段缺失一片段缺失类型类型染色体变化染色体变化示意图示意图实例实例缺失缺失染色体染色体的的_果蝇缺刻翅的形成果蝇缺刻翅的形成_染色体中增加染色体中增加某一片段某一片段果蝇棒状眼的形成果蝇棒状眼的形成易位易位染色体的某一染色体的某一片段移接到另片段移接到另一条一条_果蝇花斑眼的形成果蝇花斑眼的形成_染色体的某一染色体的某一片片段段_果蝇卷翅的形成果蝇卷翅的形成 非同源染非同源染色体上色体上重复重复倒位倒位位置颠倒位置颠倒2.结果。结果。会使排列
5、在染色体上的会使排列在染色体上的_发发生改变生改变,导致性状的变异。导致性状的变异。3.对生物体的影响。对生物体的影响。大多数染色体结构变异对生物体是大多数染色体结构变异对生物体是_,有的有的甚至会导致生物体死亡。甚至会导致生物体死亡。基因数目或排列顺序基因数目或排列顺序不利的不利的探究一探究一染色体数目的变异染色体数目的变异1.下图为男性体细胞中染色体组成图解下图为男性体细胞中染色体组成图解,读图并思读图并思考下列问题。考下列问题。(1)1号的两条染色体是什么关系号的两条染色体是什么关系?提示提示:同源染色体。同源染色体。(2)男性的精子中有男性的精子中有条染色体条染色体,这些染色体这些染色
6、体在形态、大小和功能上在形态、大小和功能上(填填“相同相同”或或“不同不同”),它们之间互为它们之间互为(填填“同源染色体同源染色体”或或“非同源染色体非同源染色体”)。答案答案:23不同非同源染色体不同非同源染色体(3)如果将精子中的染色体看成一组如果将精子中的染色体看成一组,那么体细胞中那么体细胞中有几组染色体有几组染色体?提示提示:两组。两组。2.下图为下图为8种植物体细胞内的染色体组成示意图种植物体细胞内的染色体组成示意图,请请据图回答问题。据图回答问题。abcdefgh(1)请判断图示细胞中各有几个染色体组。请判断图示细胞中各有几个染色体组。提示提示:a:3,b:3,c:2,d:1,
7、e:4,f:4,g:1,h:2。(2)假如图中细胞都为植物体的体细胞假如图中细胞都为植物体的体细胞:a所在的植物体一定是三倍体吗所在的植物体一定是三倍体吗?为什么为什么?提示提示:不一定。如果该植物体由配子发育而来不一定。如果该植物体由配子发育而来,则为则为单倍体单倍体,如果由受精卵发育而来如果由受精卵发育而来,则为三倍体。则为三倍体。图中细胞所在的植物体一定为单倍体的是图中细胞所在的植物体一定为单倍体的是_。答案答案:d、g(3)图中细胞所在的植物体高度不育的有哪些图中细胞所在的植物体高度不育的有哪些?提示提示:a、b、d、g。染色体组数为奇数。染色体组数为奇数,减数分裂产减数分裂产生配子的
8、过程中生配子的过程中,同源染色体联会紊乱同源染色体联会紊乱,不能产生正常配子。不能产生正常配子。单倍体、二倍体和多倍体的判断 【例【例1】下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述】下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述,错误的是错误的是()A.一个染色体组中不含同源染色体一个染色体组中不含同源染色体B.体细胞中含有两个染色体组的个体就是二倍体体细胞中含有两个染色体组的个体就是二倍体C.由配子直接发育得到的个体称为单倍体由配子直接发育得到的个体称为单倍体D.二倍体生物中的一个染色体组携有控制该物种生二倍体生物中的一个染色体组携有控制该物种生长发育的全部遗传信息长发育的全部遗传信息解析解析:一个染色
9、体组中不含同源染色体一个染色体组中不含同源染色体,A项正确项正确;由由受精卵发育而来的个体受精卵发育而来的个体,体细胞含有两个染色体组的叫体细胞含有两个染色体组的叫二倍体二倍体,如果不是由受精卵发育而来的就不是二倍体如果不是由受精卵发育而来的就不是二倍体,B项错误项错误;由配子发育而来的由配子发育而来的,不论含几个染色体组都叫单不论含几个染色体组都叫单倍体倍体,C项正确项正确;一个染色体组携有控制该物种生长发育一个染色体组携有控制该物种生长发育的全部遗传信息的全部遗传信息,D项正确。项正确。答案答案:B【例【例2】(2022广东韶关广东韶关)将某品种马铃薯的花药进行离将某品种马铃薯的花药进行离
10、体培养获得幼苗体培养获得幼苗,在幼苗细胞中发现了在幼苗细胞中发现了12对染色体对染色体,此幼苗此幼苗个体属于几倍体及马铃薯的体细胞中含染色体数是多少个体属于几倍体及马铃薯的体细胞中含染色体数是多少?()A.单倍体单倍体,48B.二倍体二倍体,24C.四倍体四倍体,48D.四倍体四倍体,24 解析解析:花药中的花粉粒含有的染色体数只有体细胞中花药中的花粉粒含有的染色体数只有体细胞中染色体数目的一半染色体数目的一半,花药离体培养获得的植株花药离体培养获得的植株,无论细胞中无论细胞中含几个染色体组含几个染色体组,都是单倍体都是单倍体;幼苗为单倍体幼苗为单倍体,含含12对对(即即24条条)染色体染色体
11、,则马铃薯体细胞含则马铃薯体细胞含48条染色体。条染色体。答案答案:A【情境迁移】中国女科学家屠呦呦从黄花蒿情境迁移】中国女科学家屠呦呦从黄花蒿(二倍二倍体体)中提取的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命中提取的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命,并并因此获得了诺贝尔生理学或医学奖。因此获得了诺贝尔生理学或医学奖。(1)四倍体黄花蒿中青蒿素的含量比二倍体高四倍体黄花蒿中青蒿素的含量比二倍体高,请请设计一个方案设计一个方案,培育四倍体黄花蒿培育四倍体黄花蒿,以提高青蒿素的产以提高青蒿素的产量。量。提示提示:用低温或秋水仙素处理二倍体黄花蒿的种用低温或秋水仙素处理二倍体黄花蒿的种子或幼苗子或幼苗,抑制纺
12、锤体形成抑制纺锤体形成,从而得到四倍体黄花蒿。从而得到四倍体黄花蒿。(2)青蒿素不是蛋白质青蒿素不是蛋白质,在黄花蒿细胞内合成青蒿在黄花蒿细胞内合成青蒿素的过程中素的过程中,基因如何控制青蒿素的合成基因如何控制青蒿素的合成?提示提示:基因通过控制酶的合成来控制代谢过程基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进进而控制青蒿素的合成。而控制青蒿素的合成。探究探究二二染色体结构的变异染色体结构的变异1.观察下列染色体结构变异的图解观察下列染色体结构变异的图解,分析回答下列问分析回答下列问题。题。(1)图甲、乙均发生了某些片段的交换图甲、乙均发生了某些片段的交换,其交换对象分其交换对象分别是什么别是什么?
13、它们属于哪种变异它们属于哪种变异?提示提示:图甲是非同源染色体之间片段的交换图甲是非同源染色体之间片段的交换,图乙是同图乙是同源染色体中的非姐妹染色单体之间相应片段的交换。图源染色体中的非姐妹染色单体之间相应片段的交换。图甲属于染色体结构变异中的易位甲属于染色体结构变异中的易位,图乙则属于交叉互换图乙则属于交叉互换(基基因重组因重组)。甲甲乙乙丙丙(2)图丙图丙的结果中哪些是由染色体变异引起的的结果中哪些是由染色体变异引起的?它们分别属于哪种变异它们分别属于哪种变异?能在光学显微镜下观察到的是哪能在光学显微镜下观察到的是哪几个几个?提示提示:均为染色体变异。均为染色体变异。的变异类型分的变异类
14、型分别为别为:染色体片段缺失染色体片段缺失,染色体片段易位染色体片段易位,基因突变基因突变,染色体片段倒位。染色体片段倒位。可在光学显微镜下观察到可在光学显微镜下观察到,在光学显微镜下观察不到。在光学显微镜下观察不到。(3)图丙图丙中中,哪种变异没有改变染色体上基因的哪种变异没有改变染色体上基因的数量和排列顺序数量和排列顺序?提示提示:图丙图丙中中,属于基因突变属于基因突变,只是产生了新基只是产生了新基因因,即改变了基因的结构即改变了基因的结构,但基因的数量和排列顺序均未发但基因的数量和排列顺序均未发生改变。生改变。2.分析下图分析下图,回答问题。回答问题。甲甲乙乙(1)图甲表示的变异类型是什
15、么图甲表示的变异类型是什么?该变异发生在什该变异发生在什么时期么时期?提示提示:图甲表示基因重组图甲表示基因重组,发生在减数分裂的四分发生在减数分裂的四分体时期。体时期。(2)图乙和图甲表示的变异类型相同吗图乙和图甲表示的变异类型相同吗?如果不同如果不同,该变异类型是什么该变异类型是什么?提示提示:不同。图乙表示染色体结构变异。不同。图乙表示染色体结构变异。(3)图中图中a与与b、c与与d的关系是什么的关系是什么?提示提示:a与与b是同源染色体是同源染色体,c与与d是非同源染色体。是非同源染色体。染色体易位与交叉互换比较项目比较项目染色体易位染色体易位交叉互换交叉互换图解图解区区别别位位置置发
16、生于非同源染色发生于非同源染色体之间体之间发生于同源染色体中的发生于同源染色体中的非姐妹染色单体之间非姐妹染色单体之间原原理理染色体结构变异染色体结构变异基因重组基因重组观观察察可在显微镜下观察可在显微镜下观察到到在显微镜下观察不到在显微镜下观察不到【例【例3】下列关于染色体结构变异的叙述】下列关于染色体结构变异的叙述,正确的是正确的是()A.染色体之间的交换属于染色体结构变异染色体之间的交换属于染色体结构变异B.只有在有丝分裂过程中才能发生染色体结构只有在有丝分裂过程中才能发生染色体结构变异变异C.猫叫综合征是人的猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的一号染色体部分缺失引起的一种遗传病种遗传病D.染色体结构变异对生物体都是不利的染色体结构变异对生物体都是不利的,甚至会导甚至会导致生物体死亡致生物体死亡解析解析:同源染色体的非姐妹染色单体之间的交换属同源染色体的非姐妹染色单体之间的交换属于基因重组于基因重组,不属于染色体结构变异不属于染色体结构变异,A项错误项错误;有丝分有丝分裂和减数分裂过程中都可能发生染色体结构变异裂和减数分裂过程中都可能发生染色体结构变异,B项项错误错误;猫叫综
