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1、新课标人教版课件系列必修2第五章第二节教案目的教案目的知识与技艺知识与技艺、简述染色体构造变异和数目变异搜集生物变异在育种上、简述染色体构造变异和数目变异搜集生物变异在育种上运用的事例运用的事例、情感态度与价值观、情感态度与价值观教学重点教学重点 、染色体数目的变异、染色体数目的变异教学难点教学难点 、染色体组的定义；、二倍体、多倍体和单倍体的概、染色体组的定义；、二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联络念及其联络 、单倍体和一倍体的区别、单倍体和一倍体的区别教学方法教学方法猜测猜测,推理的科学方法推理的科学方法 问题情境导入法，察看法，说话法，问题情境导入法，察看法，说话法，归纳总结法归纳总结法
2、变异的异的类型型可可遗传的的变异：异：不不遗传的的变异：异：基因突基因突变染色体染色体变异异基因重基因重组由由环境不同引起，境不同引起，遗传物物质没有改没有改动，不能不能进一步一步遗传给后代。后代。遗传物物质发生生了改了改动，其后，其后代将承代将承继这种种改改动v回想：基因是什么？它和染色体又有回想：基因是什么？它和染色体又有何关系？何关系？基因是有基因是有遗传效效应的的DNADNA片段片段染色体是基因的染色体是基因的载体体基因在染色体上呈基因在染色体上呈线性性陈列列 基因突变与染色体变异的区别基因突变与染色体变异的区别1.1.基因突基因突变是染色体上的某一个位点上的基是染色体上的某一个位点上
3、的基因的改因的改动, ,在光学在光学显微微镜下是看不下是看不见的；而的；而染色体染色体变异是光学异是光学显微微镜下看得下看得见的的变异。异。2.2.染色体染色体变异由于异由于牵涉到涉到许多基因改多基因改动，因，因以后果比基因突以后果比基因突变要要严重得多。重得多。染色体构造的染色体构造的变异异缺失缺失反复反复 易位易位 倒位倒位染色体数目染色体数目变异异染色体个染色体个别数目数目变化化染色体数目以染色体染色体数目以染色体组为单位成倍添加位成倍添加或减少或减少二倍体和多倍体二倍体和多倍体多倍体的成因及特点多倍体的成因及特点 人工人工诱导多倍体在育种中的运用多倍体在育种中的运用单倍体倍体染色体的某
4、一片段缺失染色体的某一片段缺失消逝消逝1 1、缺失、缺失 染色体构造的染色体构造的变异种异种类 一一a ab bc cd de ef fb ba ac cd de ef f果果蝇缺刻翅的构成缺刻翅的构成“猫叫猫叫综合症是人的合症是人的5 5号染色体部分缺失号染色体部分缺失引起的引起的遗传病，病儿生病，病儿生长发育育缓慢，慢，头部畸形，部畸形，哭声奇特，皮哭声奇特，皮纹改改动等特点，并有智能妨碍，等特点，并有智能妨碍，而其最明而其最明显的特征是哭声的特征是哭声类似猫叫。似猫叫。染色体中添加某一片段染色体中添加某一片段反复反复、反复、反复a ab bc cd de ef fb bb ba ab b
5、c cd de ef fb b果果蝇棒状眼的构成棒状眼的构成 染色体构造的染色体构造的变异种异种类 一一染色体的某一片段移接到另一染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上条非同源染色体上3 3、易位、易位a ab bc cd de ef fg gh hi ij jk kl lg gh hi i j jk kl la ab bc ce ef fd da ab bc ck kl lg gh hd de e f fj ji i夜来香的夜来香的变异异移接移接 染色体构造的染色体构造的变异种异种类 一一留意：必需强调是非同源染色留意：必需强调是非同源染色体之间的染色体交换，同源染体之间的染色体交换，同
6、源染色体之间的交叉互换属于基因色体之间的交叉互换属于基因重组，对生物的变异是有利的。重组，对生物的变异是有利的。染色体的某一片段位置染色体的某一片段位置颠倒倒4 4、倒位、倒位a ab bc cd de ef fa ab bc cd de ef fb bc cd de ea af f颠倒倒 染色体构造的染色体构造的变异种异种类 一一缺失缺失反复反复倒位倒位易位易位果果蝇缺刻翅、缺刻翅、猫叫猫叫综合症合症果果蝇棒状眼棒状眼夜来香的夜来香的变异、异、 慢性粒慢性粒细胞白血病胞白血病染色体构造的染色体构造的变异异导致生物致生物变异异的的缘由是什么？由是什么？ 染色体构造的染色体构造的变异种异种类 一
7、一染色体构造变异染色体构造变异染色体上基因的数目染色体上基因的数目或或陈列列顺序改序改动生物性状的生物性状的变异异多数不利多数不利 染色体构造染色体构造的的变异异导致生物致生物变异的异的缘由是什由是什么？么？ 染色体构造的染色体构造的变异种异种类 一一 21 21三体综合征先三体综合征先天愚型，患者比正常人多天愚型，患者比正常人多一条染色体一条染色体-21-21号染色号染色体是三条，其病症表现为智体是三条，其病症表现为智力低下，身体发育缓慢等。力低下，身体发育缓慢等。 性性腺腺发育育不不良良TurnerTurner综合合征征，女女性性患患者者少少了了一一条条X X染染色色体体，外外观表表现为女
8、女性性，但但性性腺腺发育育不不良良，没没有有生育才干。生育才干。果蝇染色体组成果蝇染色体组成染色体染色体组：细胞中的一胞中的一组非同源染色体，它非同源染色体，它们在形状和功能上各不一在形状和功能上各不一样，但是携，但是携带着控着控制一种生物生制一种生物生长发育、育、遗传和和变异的全部信异的全部信息，息，这样的一的一组染色体叫做一个染色体染色体叫做一个染色体组。 果果果果蝇蝇体体体体细细胞中有几个染色体胞中有几个染色体胞中有几个染色体胞中有几个染色体组组? ?每个染色每个染色每个染色每个染色体体体体组组有几条染色体有几条染色体有几条染色体有几条染色体? ?染色体染色体组的内涵的内涵一个染色体一个
9、染色体组中不存在同源染色体中不存在同源染色体一个染色体一个染色体组中各个染色体的形状和中各个染色体的形状和功能均不一功能均不一样一个染色染色体一个染色染色体组中含有中含有该物种的全物种的全部部遗传信息信息一个染色体一个染色体组中不含有等位基因中不含有等位基因 细胞或生物体的基因型中胞或生物体的基因型中, ,控制同一性状的基因有几个，控制同一性状的基因有几个，就是有几个染色体就是有几个染色体组。如下。如下图含三个染色体含三个染色体含三个染色体含三个染色体组组细胞内外形大小一胞内外形大小一样的染的染色体有几条，就是有几个染色体有几条，就是有几个染色体色体组。如下。如下图染色体组数目的判别AaaBb
10、b含三个染色体含三个染色体含三个染色体含三个染色体组组Ab呢呢?染色体染色体组的数目组的数目= =A AB BC CD D1 1、某生物正常体细胞的染色体数目为、某生物正常体细胞的染色体数目为8 8条，以条，以下图中，表示含有一个染色体组的细胞是下图中，表示含有一个染色体组的细胞是C C2 2、某生物的基因型为、某生物的基因型为AAaaBbbbCCCcAAaaBbbbCCCc，那么它，那么它有多少个染色体组有多少个染色体组A A、2 2、 B B、3 C3 C、4 D4 D、8 8C C练习练习1 1人人类的染色体的染色体有几个染色体有几个染色体有几个染色体有几个染色体组组? ?每个染色体每个
11、染色体每个染色体每个染色体组组有几条染色体有几条染色体有几条染色体有几条染色体? ?思索：思索：1、该细胞经减数分裂，、该细胞经减数分裂，得到的每个子细胞中有多得到的每个子细胞中有多少条染色体？少条染色体？2、子细胞中有没有同源、子细胞中有没有同源染色体？染色体？3、子细胞中有几个染色、子细胞中有几个染色体组？体组？4、每个染色体组由几条、每个染色体组由几条染色体构成？染色体构成？10条条有有2个个5个个二倍体和多倍体二倍体和多倍体由受精卵由受精卵发育而来的个体育而来的个体具有两个染色体具有两个染色体组的的细胞或个体称胞或个体称为二倍体二倍体(2n)；具有三个或三个以上染色体；具有三个或三个以
12、上染色体组的的细胞胞或个体或个体统称称为多倍体。多倍体。果果蝇、玉米、洋葱就是二倍体。几乎全部的、玉米、洋葱就是二倍体。几乎全部的动物和物和过半数以上的高等植物，都是二倍体。半数以上的高等植物，都是二倍体。香蕉就是三倍体香蕉就是三倍体马铃薯是四倍体薯是四倍体普通小麦是六倍体普通小麦是六倍体八倍体的黑小麦八倍体的黑小麦多倍体产生的缘由多倍体产生的缘由成因一成因一成因一成因一( (主主主主) )：有：有：有：有丝丝分裂分裂分裂分裂过过程中程中程中程中, ,纺锤纺锤体构成遭到破坏体构成遭到破坏体构成遭到破坏体构成遭到破坏. .成因二：成因二：成因二：成因二：减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂减
13、数分裂减数分裂减数分裂受精作用受精作用受精作用受精作用多倍体特点多倍体特点:优优: :植株、果植株、果植株、果植株、果实实、种子等粗大，、种子等粗大，、种子等粗大，、种子等粗大，营营养物养物养物养物质质含量高含量高含量高含量高缺缺缺缺: :生生生生长发长发育延育延育延育延迟迟, ,结实结实率低。留意与率低。留意与率低。留意与率低。留意与杂杂交种区分开交种区分开交种区分开交种区分开染色体数目加倍后染色体数目加倍后的草莓上的草莓上野生形状下的草莓野生形状下的草莓下下人工诱导多倍体的原理：人工诱导多倍体的原理： 温度的骤变、适当浓度的秋水仙素能在温度的骤变、适当浓度的秋水仙素能在不影响细胞活力的条件
14、下抑制纺锤体生成或破不影响细胞活力的条件下抑制纺锤体生成或破坏纺锤体。导致染色体复制且着丝点分裂后不坏纺锤体。导致染色体复制且着丝点分裂后不能分配到两个细胞中，从而使细胞内的染色体能分配到两个细胞中，从而使细胞内的染色体数目加倍。数目加倍。秋水仙素的作用秋水仙素的作用时期期细细胞分裂前期胞分裂前期胞分裂前期胞分裂前期人工诱导多倍体的方法人工诱导多倍体的方法 秋水仙素秋水仙素处置萌置萌生种子或幼苗生种子或幼苗低温低温处置置人工诱导多倍体的产生人工诱导多倍体的产生二倍体二倍体八倍体八倍体四倍体四倍体秋水仙素秋水仙素处置处置秋水仙素秋水仙素处置处置二倍体二倍体四倍体四倍体三倍体三倍体八倍体八倍体四倍
15、体四倍体六倍体六倍体如：无籽西瓜的培育如：无籽西瓜的培育思索：三倍体植株思索：三倍体植株思索：三倍体植株思索：三倍体植株为为什么不什么不什么不什么不能构成种子？能构成种子？能构成种子？能构成种子？二倍体二倍体幼苗幼苗四倍体四倍体植株植株秋水仙素处置秋水仙素处置染色体加倍染色体加倍二倍体二倍体幼苗幼苗二倍体二倍体植株植株发育发育授粉授粉二倍体二倍体幼苗幼苗二倍体二倍体植株植株发育发育花粉花粉诱导诱导三倍体三倍体种子种子三倍体三倍体无籽瓜无籽瓜三倍体三倍体植株植株发育发育第一年第一年第二年第二年单倍体的概念单倍体的概念由配子发育而来，体细胞中含有本物种配子的由配子发育而来，体细胞中含有本物种配子的
16、染色体数目的个体。染色体数目的个体。 构成构成缘由由: :1.1.自然条件自然条件: :由有性生殖由有性生殖细胞如卵、花粉等直接胞如卵、花粉等直接发育而成育而成 . .如蜜蜂中的雄峰如蜜蜂中的雄峰; ;2.2.人工条件人工条件: :普通利用花粉离体培育普通利用花粉离体培育获得得; ;如如单倍体玉倍体玉米米, ,小麦小麦. .特点特点特点特点: : 植株弱小植株弱小植株弱小植株弱小, ,高度不育高度不育高度不育高度不育. .对一个个体称一个个体称单倍体倍体还是几倍体，关是几倍体，关键看什么看什么？ 关键看它是受精卵发育成的，还是关键看它是受精卵发育成的，还是配子直接发育而成的。由受精卵发育成配子
17、直接发育而成的。由受精卵发育成的个体叫几倍体，由配子发育而成的个的个体叫几倍体，由配子发育而成的个体叫单倍体。体叫单倍体。例例1 1：蜜蜂家族中有雄蜂、蜂王、工蜂。工蜂、：蜜蜂家族中有雄蜂、蜂王、工蜂。工蜂、蜂王都是由受精卵发育而成的，而雄蜂是由卵蜂王都是由受精卵发育而成的，而雄蜂是由卵细胞直接发育而成的。问：细胞直接发育而成的。问： 雄蜂体细胞内的染色体组数和蜂王体细胞雄蜂体细胞内的染色体组数和蜂王体细胞内的染色体组数的关系是怎样的？内的染色体组数的关系是怎样的？ 雄蜂的染色体雄蜂的染色体组数是蜂王的一半，与蜂数是蜂王的一半，与蜂王王产生的卵生的卵细胞一胞一样。假假设亲代蜂王的基因型代蜂王的
18、基因型为AaBb,AaBb,那么子代雄蜂那么子代雄蜂的基因型是什么？假的基因型是什么？假设子代雄蜂全子代雄蜂全为AbAb，亲代蜂王的基因型是什么？代蜂王的基因型是什么？例例2 2：普通小麦体：普通小麦体细胞内含有六个染色体胞内含有六个染色体组，4242条条染色体染色体 。它的花粉不。它的花粉不经受精可直接受精可直接发育成小麦植育成小麦植株。株。问由花粉直接由花粉直接发育成的小麦体育成的小麦体细胞内有几个胞内有几个染色体染色体组，有几条染色体，有几条染色体, ,是几倍体？是几倍体？3 3个个 21 21条条 单思索：思索：棉花的抗病棉花的抗病B对不抗病对不抗病b为显性，为显性，易倒伏易倒伏R对抗
19、倒伏对抗倒伏r为显性。现为显性。现有一基因型为有一基因型为BBRR的抗病易倒伏棉花的抗病易倒伏棉花和和bbrr的不抗病抗倒伏，那么用什么方的不抗病抗倒伏，那么用什么方法可以在最短时间内获得纯种的抗病抗法可以在最短时间内获得纯种的抗病抗倒伏倒伏BBrr棉花？棉花？单倍体育种过程单倍体育种过程普通植株普通植株减数减数 分裂分裂花粉花粉花花药离离 体培育体培育单倍体幼苗倍体幼苗秋水仙秋水仙 素素处置置纯合子幼苗合子幼苗挑挑选所需的种所需的种类DDTTDdTt花花药离离 体培育体培育DT Dt dT dt 幼苗幼苗秋水仙秋水仙 素素处置置DDTT DDtt ddTT ddtt挑挑选所需的种所需的种类d
20、dttDT Dt dT dt特点：特点：明明明明显缩显缩短育种年限、子代都是短育种年限、子代都是短育种年限、子代都是短育种年限、子代都是纯纯合子合子合子合子原理：植物原理：植物组织培育培育单倍体育种与多倍体育种的比较单倍体育种与多倍体育种的比较普通植株普通植株减数减数 分裂分裂花粉花粉花药离花药离 体培育体培育单倍体幼苗单倍体幼苗秋水仙秋水仙 素处置素处置纯合子幼苗纯合子幼苗挑选所需的种类挑选所需的种类习题习题1.不是染色体构造变异的是不是染色体构造变异的是( )A 染色体缺失某一段染色体缺失某一段 B 染色体中添加了某一片段染色体中添加了某一片段C 染色体中的染色体中的DNA的碱基对位置的颠
21、倒的碱基对位置的颠倒D 染色体裁中的某一片段的位置的颠倒染色体裁中的某一片段的位置的颠倒C韭韭菜菜的的体体细细胞胞中中含含有有32条条染染色色体体，这这32条条染色体有染色体有8种形状构造，韭菜是种形状构造，韭菜是( ) A 二倍体二倍体 B 四倍体四倍体 C 六倍体六倍体 D 八倍体八倍体2.B. .分析对照图，从以下选项中选出表示只含分析对照图，从以下选项中选出表示只含一个染色体组的细胞，是图中的一个染色体组的细胞，是图中的BA BC D 4普通小麦成熟花粉粒中含有三个染色普通小麦成熟花粉粒中含有三个染色体组，用这种花粉粒培育成的植株是体组，用这种花粉粒培育成的植株是 A单倍体单倍体 B二
22、倍体二倍体 C六倍体六倍体 D三倍体三倍体 5某种类水稻的体细胞中含有某种类水稻的体细胞中含有48条染色条染色体，具有四个染色体组。那么此种类水稻属于体，具有四个染色体组。那么此种类水稻属于 A四倍体四倍体 B三倍体三倍体 C二倍体二倍体 D单倍体单倍体AA 6单倍体生物的体细胞内单倍体生物的体细胞内 A只需一个染色体只需一个染色体 B只需一个染色体组只需一个染色体组 C染色体组数目成单染色体组数目成单 D与本物种配子的染色体数一样与本物种配子的染色体数一样D生物体倍数的判生物体倍数的判生物体倍数的判生物体倍数的判别别1.1.来源于受精卵或合子来源于受精卵或合子来源于受精卵或合子来源于受精卵或
23、合子: :含几个染色体含几个染色体含几个染色体含几个染色体组组那么那么那么那么为为几倍体几倍体几倍体几倍体. .2.2.来源于生殖来源于生殖来源于生殖来源于生殖细细胞胞胞胞: :无无无无论论含有几个染色体含有几个染色体含有几个染色体含有几个染色体组组都是都是都是都是单单倍体倍体倍体倍体. . 7 .雌蜂和一雄蜂交配雌蜂和一雄蜂交配产生生F1代，在代，在F1代雌代雌雄个体雄个体产生的生的F2代中，雄蜂基因型共有代中，雄蜂基因型共有AB、Ab、aB、ab四种，雌蜂的基因型共有四种，雌蜂的基因型共有AaBb、Aabb、aaBb、aabb四种那么四种那么亲本的基因型是本的基因型是 A、 aabbAB
24、B 、AaBbAb C 、AabbaB D、 AABBab A以下以下以下以下图图表示几种不同的育种方法，表示几种不同的育种方法，表示几种不同的育种方法，表示几种不同的育种方法，请请据据据据图图回答：回答：回答：回答： 甲甲甲甲 . . A A、 新个体丙新个体丙新个体丙新个体丙 乙乙乙乙 DNA DNA RNA DNA DNA RNA 氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸B B、CTG CTG 射射射射线线 转录转录翻翻翻翻译译 GAC GTC GAC GTC 物种物种物种物种P P 物种物种物种物种P/P/C C、普通小麦、普通小麦、普通小麦、普通小麦 黑麦黑麦黑麦黑麦 不育不育不育不育杂杂种种种种
25、小黑麦小黑麦小黑麦小黑麦 AABBDDRR AABBDDRRABDR ABDR AABBDDRR AABBDDRR D D、高杆抗、高杆抗、高杆抗、高杆抗锈锈病病病病 矮杆易染矮杆易染矮杆易染矮杆易染锈锈病病病病 能能能能稳稳定定定定遗传遗传的的的的 DDTT ddtt F1 F2 DDTT ddtt F1 F2 矮杆抗矮杆抗矮杆抗矮杆抗锈锈病种病种病种病种类类 E E、高杆抗、高杆抗、高杆抗、高杆抗锈锈病病病病 矮杆易染矮杆易染矮杆易染矮杆易染锈锈病病病病 能能能能稳稳定定定定遗传遗传的的的的 DDTT ddtt F1 DDTT ddtt F1 配子配子配子配子 幼苗幼苗幼苗幼苗 矮杆抗矮杆
26、抗矮杆抗矮杆抗锈锈病种病种病种病种类类1 1A A图图所示所示所示所示过过程称克隆技程称克隆技程称克隆技程称克隆技术术，新个体丙的基因型与，新个体丙的基因型与，新个体丙的基因型与，新个体丙的基因型与亲亲本中的本中的本中的本中的 个体一个体一个体一个体一样样。2 2在在在在B B图图中，由物种中，由物种中，由物种中，由物种P P突突突突变为变为物种物种物种物种P/P/，在指点蛋白，在指点蛋白，在指点蛋白，在指点蛋白质质合成合成合成合成时时，处处的氨基酸由物种的氨基酸由物种的氨基酸由物种的氨基酸由物种P P的的的的 改改改改动动成了成了成了成了 。缬缬氨酸氨酸氨酸氨酸GUCGUC、谷氨、谷氨、谷氨
27、、谷氨酰酰胺胺胺胺CAGCAG、天、天、天、天门门冬氨酸冬氨酸冬氨酸冬氨酸GACGAC3 3C C图图所示的育种方法是所示的育种方法是所示的育种方法是所示的育种方法是 ，该该方法最常用的做法是在方法最常用的做法是在方法最常用的做法是在方法最常用的做法是在处处 。4 4D D图图所示的育种方法是所示的育种方法是所示的育种方法是所示的育种方法是 ，假，假，假，假设设要在要在要在要在F2F2中中中中选选出最符合消出最符合消出最符合消出最符合消费费要求的新种要求的新种要求的新种要求的新种类类，最最最最简简便的方法是便的方法是便的方法是便的方法是 。2 25 5E E图图中中中中过过程程程程常用的方法是
28、常用的方法是常用的方法是常用的方法是 ，与，与，与，与D D方法相比，方法相比，方法相比，方法相比，E E方法的特出方法的特出方法的特出方法的特出优优点是点是点是点是 。2 21甲甲2天门冬氨酸缬氨酸天门冬氨酸缬氨酸3多倍体育种多倍体育种 用秋水仙素处置萌生的用秋水仙素处置萌生的种子或幼苗种子或幼苗4杂交育种杂交育种 选出矮秆抗锈病个体，选出矮秆抗锈病个体，让其延续多代自交，直到不发生性状分别让其延续多代自交，直到不发生性状分别为止为止5花药离体培育花药离体培育 明显缩短育种年限明显缩短育种年限 体细胞体细胞中的染中的染色体数色体数配子中配子中的染色的染色体数体数体细胞体细胞中的染中的染色体组
29、色体组数数配子中配子中的染色的染色体组数体组数属于几倍属于几倍体生物体生物豌豌 豆豆 7 2普通普通小麦小麦 42 3小黑麦小黑麦 28八倍体八倍体14 1 2156 8 4 6 二倍二倍体体 六倍六倍体体防止防止变异异无性繁衍无性繁衍利用利用变异变异杂交育种杂交育种人工诱变育种人工诱变育种多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种生物的后代出生物的后代出现不同于不同于亲本的性状本的性状自然变异自然变异人工诱导变异人工诱导变异按来源分按来源分运运用用生生物物的的变变异异小小结结概念：概念：类类型型基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异不遗传的变异不遗传的变异遗传的遗传的变异变异按结果分按结果分
