苏教版高中生物必修二《染色体变异及其应用》导学案新版.docx
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苏教版高中生物必修二《染色体变异及其应用》导学案新版
第三节染色体变异及其应用
【高效导航】
1.学习目标：
（1）说出染色体结构变异的基本类型。
（2）说出染色体数目变异的类型。
（3）进行低温诱导染色体数目的变化的实验。
（4）染色体结构变异对生物性状的影响。
（5）染色体结构变异在生产中的应用。
2.学习重点：
（1）染色体的概念。
（2）二倍体、单倍体和多倍体的概念。
（3）多倍体育种原理及其在育种上的应用。
（4）染色体结构变异对生物性状的影响。
3.学习难点：
（1）二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系。
（2）多倍体和单倍体的形成原因。
（3）低温诱导染色体数目的变化的实验。
“看”——知识经纬
染色体变异及其应用
“导”—自主预习
第三节染色体变异及其应用
一、染色体结构的变异
1.概念：
由___________的改变而引起的变异。
如猫叫综合征，是由人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病。
2.种类
（1）_____：
染色体某一段缺失，片段上的基因也随之丢失。
（2）重复：
染色体上增加某一片段，该片段上的基因与正常染色体部分片段基因相同。
（3）_____：
两条非同源染色体间片段的移接。
（4）倒位：
染色体中某一片段位置颠倒180°。
3.结果：
使排列在染色体上的基因的_____或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。
二、染色体数目的变异
1.类型
（1）细胞内的个别染色体增加或减少。
（2）细胞内的染色体数目以_________的形式成倍地增加或减少。
2.染色体组：
细胞中的一组______________，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。
3.二倍体：
由_______发育而来的个体，体细胞中含有_____染色体组。
4.多倍体
（1）概念：
由受精卵发育而来，体细胞中含有_______________染色体组的个体。
如：
香蕉（三倍体）、马铃薯（四倍体）。
（2）特点：
茎秆粗壮，叶片、果实、种子比较大，营养物质含量高，发育延迟。
5.单倍体
（1）概念：
体细胞中含有本物种______染色体数目的个体。
（2）特点：
植株长得_____，而且高度_____。
三、染色体变异在育种的应用
1.单倍体育种
（1）方法：
。
（2）过程：
用花药（花粉）离体培养的方法获得，然后经过人工诱导使加倍，重新恢复到正常植株的染色体数目，产生能够正常生殖和发育的纯合子。
（3）优点：
。
2.多倍体育种
（1）最常用最有效地方法：
用处理萌发的种子或幼苗。
（2）原理：
秋水仙素能的形成，已经复制的染色体不能分配到细胞两极，细胞不能分裂为两个子细胞，于是形成染色体组加倍的细胞。
（3）特点：
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也有所增加。
“学”—互动探究
探究一染色体结构的变异
阅读课本P43－P45相关内容，结合图3－20，思考并小组讨论下列问题：
1.染色体结构变异中的易位与“交叉互换”有什么区别？
提示:
（1）易位属于染色体结构变异，发生在非同源染色体之间，是指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。
（2）交叉互换属于基因重组，发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间
2.染色体结构变异对生物都是有害的吗？
提示：
大多有害、少数有利。
3.基因突变和染色体变异都改变基因的种类和排列顺序吗？
提示：
不是。
基因突变只是基因碱基对的替换、增添或缺失，不改变基因的数量和排列顺序；而染色体变异则会造成基因的种类、数量和排列顺序的改变。
4.染色体变异与基因突变相比，哪一种变异对引起的性状变化较大一些？
为什么？
提示：
每条染色体上含有许多基因，染色体变异会引起多个基因的变化，所以引起的性状变化较大一些。
5.如何确认生物发生了染色体变异？
提示：
染色体变异中的结构变异和数目变异都属于细胞水平上的变化，在光学显微镜下能够看到，因此通过观察该生物具有分裂增生能力的组织中有丝分裂中期细胞中染色体的变化，结合相应症状就能确认。
【经典回眸】已知某物种的一条染色体上依次排列着M、N、O、p、q五个基因，如图列出的若干种变化中，不属于染色体结构发生变化的是（）
【解析】染色体结构的变异包括染色体片段的缺失、重复、倒位和易位等多种情况。
A为染色体片段的缺失，B为染色体片段的重复，C为倒位，故ABC均属于染色体结构的变异，D染色体上的N基因发生了突变而成为它的等位基因n，所以D是基因突变。
【答案】D
【变式训练】
1.果蝇的一条染色体上，正常基因的排列顺序为123－456789（数字代表基因，“－”代表着丝点），下表表示了该正常染色体发生变异后基因顺序变化的四种情况。
有关叙述错误的是（ ）
染色体
基因顺序变化
a
1
54－326789
b
123－4789
c
1654－32789
d
123－45676789
A.a是由染色体某一片段位置颠倒引起的
B.b是由染色体某一片段缺失引起的
C.c是由染色体的着丝点改变引起的
D.d是由染色体增加了某一片段引起的
2.某些类型的染色体结构和数目的变异，可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。
a、b、c、d为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图，它们依次属于（）
A.三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失
B.三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加
C.三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失
D.染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体
探究二染色体数目的变异
阅读课本P45－P46的相关内容，思考并小组讨论下列问题：
1.什么叫做染色体组？
提示：
染色体组是指细胞中形态和功能各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息的一组非同源染色体。
2.体细胞中含有多个染色体组的个体一定是多倍体吗？
提示：
不一定。
如果该生物是由配子发育形成的，就是单倍体；若是由受精卵发育形成的，则为多倍体。
3.人工诱导多倍体的形成常用方法有哪些？
提示：
低温和秋水仙素处理法。
4.为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植株可以不？
提示：
不行，秋水仙素的作用对象是正在有丝分裂的细胞，成熟的植株大多细胞不进行有丝分裂。
5.对一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么？
提示：
关键看它是由受精卵发育而成的个体，还是由配子发育而成的个体。
由受精卵发育而成的个体叫几倍体，由配子发育而成的个体叫单倍体。
6.二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，这种说法对吗？
为什么？
提示：
对。
因为在体细胞进行减数分裂形成配子时，同源染色体分开，导致染色体数目减半。
7.如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们可以称它为二倍体或三倍体，这种说法对吗？
提示：
不对，尽管其体细胞中含有两个或三个染色体组，但因为是正常的体细胞的配子所形成的物种，因此，只能称为单倍体。
8.单倍体中可以只有一个染色体组，但也可以有多个染色体组，对吗？
提示：
对，如果本物种是二倍体，则其配子所形成的单倍体中含有一个染色体组；如果本物种是四倍体、六倍体等多倍体，则其配子所形成的单倍体含有两个或两个以上的染色体组。
9.人工诱导多倍体的原理是什么？
提示：
低温、适宜浓度的秋水仙素能在不影响细胞活力的条件下抑制纺锤体形成。
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数目加倍。
【经典回眸】从下图a～h所示的细胞图中，说明它们各含有几个染色体组。
正确答案为（ ）
A.细胞中含有一个染色体组的是h图
B.细胞中含有二个染色体组的是e、g图
C.细胞中含有三个染色体组的是a、b图
D.细胞中含有四个染色体组的是c、f图
【解析】其形态、大小各不相同的染色体组成一个染色体组。
根据图形判断染色体组数有如下规律：
在细胞内，形态相同的染色体有几条就含有几个染色体组，如图e，每种染色体含有4个，所以是四个染色体组。
在细胞内，含有几个同音字母，就含有几个染色体组，如d图中，同音字母仅有一个，所以该图只有一个染色体组。
由此我们可知：
a、b图含有三个染色体组，c、h图含有二个染色体组，e、f图含有四个染色体组，d、g图含有一个染色体组。
【答案】C
【变式训练】
3.下图是甲、乙两种生物的体细胞内染色体情况示意图，则染色体数与图示相同的甲、乙两种生物体细胞的基因型可依次表示为（ ）
A.甲：
AaBb乙：
AAaBbb
B.甲：
AaaaBBbb乙：
AaBB
C.甲：
AAaaBbbb乙：
AaaBBb
D.甲：
AaaBbb乙：
AAaaBbbb
4.下列相关叙述正确的是（ ）
A.马和驴杂交的后代骡子高度不育，是单倍体
B.对六倍体普通小麦的花药进行离体培养，长成的植株中的细胞中含三个染色体组，是三倍体
C.单倍体幼苗经秋水仙素处理后得到的植株不一定是纯合的二倍体
D.二倍体番茄和二倍体马铃薯的体细胞融合后形成的杂种植株含两个染色体组
探究三染色体变异在育种上的应用
阅读课本P46－P48的相关内容，思考并小组讨论下列问题：
1.利用普通牡蛎培育出的三倍体牡蛎属于同一物种吗？
提示：
不属于
2.培育三倍体牡蛎过程中存在基因重组吗？
提示：
存在
3.表格简述低温诱导植物染色体数目变化的实验中的试剂及其作用
提示：
试剂
使用方法
作用
卡诺氏液
将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1h
固定细胞形态
体积分数为
95%的酒精
冲洗用卡诺氏液处理的根尖
洗去卡诺氏液
与质量分数为15%的盐酸等体积混合，浸泡经固定的根尖
解离根尖细胞，使细胞之间的联系变得疏松
质量分数为15%的盐酸
与体积分数为95%的酒精等体积混合，作为解离液
解离根尖细胞
蒸馏水
浸泡解离后的根尖约10min
漂洗根尖，去掉解离液
改良苯酚品红染液
把漂洗干净的根尖放进盛有改良苯酚品红染液的玻璃皿中染色3～5min
使染色体着色
4.完善低温诱导植物染色体数目的变化的实验原理、步骤和现象。
提示：
【经典回眸】用纯合的二倍体水稻品种高秆抗锈病（DDTT）和矮秆不抗锈病（ddtt）进行育种时，一种方法是杂交得到F1，F1再自交得到F2；另一种方法是用F1的花药进行离体培养，再用秋水仙素处理幼苗得到相应植株。
下列叙述正确的是（）
A.前一种方法所得的F2中重组类型、纯合子各占5/8、1/4
B.后一种方法所得到的植株中可用于生产的类型比例为2/3
C.前一种方法的原理是基因重组，原因是非同源染色体自由组合
D.后一种方法的原理是染色体变异，是由于染色体结构发生改变
【解析】DDTT和ddtt杂交得到F1，F1再自交得到F2，F2中重组类型、纯合子各占3/8、1/4；用F1的花药进行离体培养，再用秋水仙素处理幼苗得到的可用于生产的植株比例为1/4。
杂交育种的原理是基因重组，而单倍体育种的原理是染色体数目变异。
【答案】C
【变式训练】
5.关于多倍体的叙述，正确的是（）
A.植物多倍体不能产生可育的配子
B.八倍体小黑麦是用基因工程技术创造的新物种
C.二倍体植株加倍为四倍体后，营养成分必然增加
D.多倍体在植物中比在动物中更为常见
“思”—课堂小结
同学们，通过这节课学习，你有哪些收获和体会，存在哪些疑问，请把它填在下面的表格中，以便及时总结、弥补知识缺漏，不吃夹生饭，不做欠账人。
收获
内容
疑点
内容
“练”—当堂检测
1.如图表示某生物细胞中两条染色体及其上面的部分基因。
下列选项的结果中，不是由染色体变异引起的是（ ）
2.普通小麦为六倍体，一个染色体组由7条不同的染色体组成，那么，它的体细胞中的同源染色体的对数是（ ）
A.3对B.6对C.21对D.7对
3.下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述中，不正确的是（）
A.一个染色体组中不含同源染色体
B.由受精卵发育的个体，体细胞含有两个染色体组的叫二倍体
C.含一个染色体组的个体是单倍体，单倍体不一定含一个染色体组
D.人工诱导多倍体唯一的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
4.在培育三倍体无子西瓜过程中，收获的三倍体种子是在（）
A.第一年、二倍体母本上B.第一年、四倍体母本上
C.第二年、三倍体母体上D.第二年、二倍体母本上
5.下列各图是某些植物的体细胞，请根据下列条件判断：
（1）肯定是单倍体的是_____图，它是由_____倍体的生殖细胞直接发育形成。
（2）茎秆较粗壮，但不能产生种子的是_____图，判断的理由是_____。
（3）如果都不是由生殖细胞直接发育形成，其中肯定是二倍体的是_____图。
（4）如果C图中的生物是由某生物的卵细胞直接发育形成的，那么它是几倍体_____。
形成它的那个生物是几倍体？
_____。
参考答案
变式训练
1.C2.C3.C4.C5.D
当堂检测
1.C2.C3.D4.B
5.
（1）D二
（2）A它有三个染色体组，无法正常进行减数分裂（3）B和C（4）单四
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