必修2生物学案设计52染色体变异含答案.docx

必修2生物学案设计52染色体变异含答案.docx

《必修2生物学案设计52染色体变异含答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《必修2生物学案设计52染色体变异含答案.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

必修2生物学案设计52染色体变异含答案

5.2染色体变异

（一）

【学习目标】

1.知识目标：

①染色体结构变异的四种类型

②染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的概念

2.能力目标：

①以猫叫综合症产生原因为例，引出染色体结构变异的四种类型；以果蝇的染色体为例，引出染色体组的概念，训练学生由具体到抽象的思维能力。

②通过对单倍体、二倍体和多倍体的分类依据的学习，对学生进行比较、分类思维能力的训练。

③通过单倍体和多倍体的概念、原理、应用的学习，训练学生演绎思维能力。

3.情感目标：

①通过了解在自然或人为条件下，染色体会发生结构或数目的改变进而改变生物的遗传性状，树立事物是普遍联系的，外因通过内因起作用的辩证唯物主义观念。

【课前预学】

一、染色体结构的变异

1．基因突变与染色体变异的区别

（1）基因突变是__________上某一位点上_______的改变，是微小区段的变异，是__________的变异；染色体变异是比较明显的染色体_______或________的变异。

染色体结构变异使排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。

基因突变是基因结构的改变，包括DNA碱基对的替换、增添和缺失。

基因突变导致_____________。

染色体结构变异___________________。

（2）在光学显微镜下观察到的变异是________________，看不见的是____________。

2．染色体结构的变异

（1）概念：

由________________改变引起的变异。

如________________是由人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病，而果蝇的棒状眼是由于染色体中________________引起的变异。

（2）种类：

染色体结构的变异可分为染色体中某一片段的________、________、________、________四种。

（3）结果：

使排列在染色体上的________________或__________________发生改变，导致________的变异。

大多数染色体结构变异对生物体是__________的，有的甚至导致生物体死亡。

3．易位与交叉互换的区别

易位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；交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。

二、染色体数目的变异

1．类型：

一类是细胞内________________的增加或减少。

另一类是细胞内染色体数目以________________的形式成倍地增加或减少。

2．染色体组的概念：

细胞中的一组________________，在________和________上各不相同，携带着控制生物生长发育、遗传和变异的一整套________________。

3．二倍体、多倍体和单倍体

（1）二倍体：

由____________发育而成，体细胞含有______个染色体组的个体，包括几乎全部的动物和过半数的高等植物。

（2）多倍体

①概念：

由____________发育而成，体细胞含________________染色体组的个体。

其中，体细胞中含有三个染色体组的个体叫做____________，含有四个染色体组的个体叫做____________。

②分布：

在植物中很常见，在动物中极少见。

③优点：

与二倍体植株相比，多倍体植株常常是________________，叶片、________和种子都比较大，________和____________等营养物质的含量都有所增加。

④缺点：

发育________，________________。

（3）单倍体

①概念：

由________直接发育而来，染色体数目是正常体细胞的________，即体细胞中含有____________________的个体。

②特点：

与正常植株相比，植株长得________，且一般____________。

4．染色体组数的判断

（1）根据染色体形态判断：

在细胞内任选一条染色体，细胞内与该染色体形态相同的染色体共有几条，则含有几个染色体组，如图甲有四个染色体组。

（2）根据基因型判断：

在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组，如图乙有四个染色体组。

（3）根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。

染色体组的数目＝染色体数/染色体形态数，如韭菜细胞共32条染色体，有8种形态，可推出每种形态有4条，进而推出韭菜细胞内应含4个染色体组，而且染色体形态数就代表着每个染色体组中染色体的条数。

知识链接：

1．对染色体组概念的理解

（1）从本质上看，组成一个染色体组的所有染色体，互为非同源染色体，在一个染色体组中无同源染色体的存在。

（2）从形式上看，一个染色体组中的所有染色体的形态、大小各不相同。

可依此来判断染色体组的数目。

（3）从功能上看，一个染色体组携带着一种生物生长发育、遗传和变异的全部遗传信息。

（4）从物种类型上看，每种生物染色体组都是固定的。

5.2染色体变异

（一）

【课堂检测】

1．下列变异中，不属于染色体结构变异的是（　　）

A．非同源染色体之间相互交换片段B．染色体中DNA的1个碱基发生改变

C．染色体缺失某片段D．染色体增加某片段

2．由于种种原因，某生物体内某条染色体上多了几个或少了几个基因，这种遗传物质的变化属于（　　）

A．基因突变B．染色体结构变异

C．染色体数目变异D．染色单体的交叉互换

3．若二倍体生物正常体细胞中含8条染色体，则下图中表示一个染色体组的是（　　）

4．以下二倍体生物的细胞中含有两个染色体组的是（　　）

①有丝分裂中期细胞　②有丝分裂后期细胞　③减数第一次分裂中期细胞　④减数第二次分裂中期细胞　⑤减数第一次分裂后期细胞　⑥减数第二次分裂后期细胞

A．①②③B．①③⑤C．①③⑤⑥D．①④⑤⑥

5．关于染色体结构变异的叙述，不正确的是（　　）

A．外界因素可提高染色体断裂的频率

B．染色体缺失了某段，可使生物性状发生变化

C．一条染色体某一段颠倒180°后，生物性状不发生变化

D．染色体结构变异一般可用现代技术直接观察

6．用秋水仙素诱发基因突变和诱导多倍体，起作用的时期分别是（　　）

A．有丝分裂的间期和前期B．有丝分裂的间期和后期

C．有丝分裂的前期和后期D．有丝分裂的间期和间期

7．含两个染色体组的配子直接发育成的个体应该叫（　　）

A．二倍体B．配子体C．多倍体D．单倍体

8．右图为果蝇体细胞染色体组成示意图，以下说法正确的是（　　）

A．果蝇的一个染色体组含有的染色体是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y

B．X染色体上的基因控制的性状遗传，均表现为性别差异

C．果蝇体内的细胞，除生殖细胞外都只含有两个染色体组

D．Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X（或Y）四条染色体携带了控制果蝇生长发育所需的全部遗传信息

5.2染色体变异

（二）

【学习目标】

1.知识目标：

①染色体结构变异的四种类型

②染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的概念

2.能力目标：

①以猫叫综合症产生原因为例，引出染色体结构变异的四种类型；以果蝇的染色体为例，引出染色体组的概念，训练学生由具体到抽象的思维能力。

②通过对单倍体、二倍体和多倍体的分类依据的学习，对学生进行比较、分类思维能力的训练。

③通过单倍体和多倍体的概念、原理、应用的学习，训练学生演绎思维能力。

3.情感目标：

①通过了解在自然或人为条件下，染色体会发生结构或数目的改变进而改变生物的遗传性状，树立事物是普遍联系的，外因通过内因起作用的辩证唯物主义观念。

【课前预学】

一、多倍体育种、单倍体育种

1．多倍体育种

（1）方法：

目前最常用且最有效的方法是用____________处理________________或________。

（2）原理：

当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制________________，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内________________加倍。

（3）过程：

萌发的________________

染色体数目加倍

__________植株。

2．单倍体育种

（1）过程：

花药

____________植株

正常纯合子

新品种。

（2）优点：

明显缩短____________，后代都是____________。

3．两种育种方式的比较

方式

多倍体育种

单倍体育种

原理

两者都是利用染色体数目变异的原理。

不同的是，多倍体育种是使染色体以染色体组的形式成倍增加；单倍体育种是使染色体数目以染色体组的形式成倍减少，再加倍后获得纯种

常用方法

秋水仙素处理萌发的种子或幼苗（或低温诱导，使植物染色体数目加倍）

花药离体培养，然后进行人工诱导染色体加倍（秋水仙素处理萌发的种子或幼苗、低温诱导植物染色体数目加倍），形成纯合子

优点

器官大，营养成分含量高

明显缩短育种年限

缺点

适用于植物，在动物方面难以开展；发育延迟，结实率低

技术复杂，需与杂交育种结合；单倍体一般不育

实例

三倍体西瓜、甜菜

抗病植株的快速培育

4.关于三倍体无子西瓜培育过程的几个问题

（1）关于两次传粉：

第一次传粉是杂交得到三倍体种子，第二次传粉是为了刺激子房发育成果实。

（2）为何不以二倍体西瓜为母本？

如果以二倍体西瓜作为母本，四倍体西瓜作为父本，也能得到三倍体种子，但这种三倍体种子结的西瓜，因珠被发育成厚硬的种皮，达不到“无子”的目的。

（3）用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗。

因为萌发的种子、幼苗具有分生能力，细胞进行有丝分裂，用秋水仙素处理后可达到使产生的新细胞染色体数目加倍的目的。

（4）秋水仙素处理后，分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目加倍，而未处理的（如根部）细胞染色体数仍为二倍体。

（5）四倍体植株上结的西瓜，种皮和瓜瓤为四倍体，里面的种子为三倍体。

（6）三倍体西瓜进行减数分裂时，由于同源染色体无法正常联会或联会紊乱，不能产生正常配子。

二、实验：

低温诱导植物染色体数目的变化

1．实验原理：

用低温处理植物____________细胞，能够抑制____________的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成2个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生变化。

2．各试剂的作用

（1）卡诺氏液：

________________；

（2）95%酒精：

______________________________________；

（3）解离液：

使组织中的细胞________________；

（4）清水：

洗去__________，防止______________，便于染色；

（5）改良苯酚品红染液：

使________________着色，便于观察染色体（质）的形态、数目、行为。

3．步骤：

根尖培养→________→____________→观察。

4．与秋水仙素相比，____________容易创造和控制，成本低、对人体________、易于________。

但通过显微镜观察时，只能观察到染色体数目的增加，增加的具体数目不容易确定。

5．拓展

（1）实验时为什么先培养出根尖后再低温诱导？

能否直接诱导洋葱鳞片叶？

因为未长出根尖前施予低温不利于其生出不定根。

不可直接诱导洋葱鳞片叶，因为这种叶的细胞已分化，不会再进行有丝分裂。

（2）低温诱导的植物染色体数目变化情况是怎样的？

①若低温诱导植物的萌发的种子或幼苗，则整个植株的染色体数目均加倍。

②若低温诱导植物正在生长发育的某一器官的部分细胞，则由这一器官的部分细胞发育而成的结构的染色体数目加倍。

5.2染色体变异

（二）

【课堂检测】

1．把普通小麦的花粉和一部分体细胞，通过组织培养，分别培育，产生两种小麦植株，它们分别是（　　）

A．单倍体、二倍体B．三倍体、六倍体

C．单倍体、六倍体D．二倍体、单倍体

2．用基因型为AAdd和aaDD的亲本植株进行杂交，并对其子一代的幼苗用秋水仙素进行处理，该植物的基因型和染色体倍数分别是（　　）

A．AAaaDDDD，四倍体B．AAaaDDdd，四倍体

C．AaDd，二倍体D．AAdd，二倍体

3．在“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验中，关于所用的液体及其作用的描述中，正确的是（　　）

A．剪取的根尖放入卡诺氏液中是为了使染色体着色

B．95%酒精可以洗去根尖表面的卡诺氏液，也可与15%盐酸溶液混合，解离、分散细胞

C．用龙胆紫溶液是为了使细胞核染上颜色

D．漂洗是为了洗去多余的染料，所以要用酒精

4．下列关于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述中，正确的是（　）

A．低温处理洋葱根尖后会引起成熟区细胞染色体数目的变化

B．在观察低温处理的洋葱根尖装片时，可以看到细胞中染色体的动态变化

C．低温处理和利用秋水仙素处理材料的原理是相同的

D．观察洋葱根尖装片时先要在低倍镜下找到所要观察的细胞，将所要观察的细胞移到视野的中央，再换用高倍镜，调节视野的亮度，转动粗准焦螺旋直至物像清晰

5．单倍体育种可以明显地缩短育种年限，原因是（　　）

A．单倍体杂交后代不发生性状分离

B．单倍体经染色体加倍后自交后代不发生性状分离

C．单倍体高度不育，不发生性状分离

D．单倍体育种免去了费时的杂交程序

6．已知某小麦的基因型是AaBbCc，三对基因分别位于三对同源染色体上，利用其花药进行离体培养，获得N株小麦，其中基因型为aabbcc的个体约占（　　）

A．N/4B．N/8C．N/16D．0

7．马（2N＝64）和驴（2N＝62）杂交形成的骡子是高度不育的，原因是（　　）

A．马和驴的染色体不能共存B．染色体结构发生了变化

C．减数分裂中同源染色体联会紊乱D．马和驴的遗传物质有本质区别

8．下列关于二倍体、单倍体和多倍体的说法中，错误的是（　　）

A．水稻（2n＝24）一个染色体组有12条染色体，水稻基因组是测定12条染色体的DNA全部碱基序列

B．普通小麦的花药离体培养后，长成的植株细胞中含三个染色体组，但不是三倍体

C．单倍体幼苗用秋水仙素处理得到的植株，不一定是纯合的二倍体

D．人工诱导多倍体的惟一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗

5.2染色体变异

【课后提升】

1．下列关于染色体组的说法，错误的是（　　）

A．雄性果蝇精子中形状、大小各不相同的四条染色体就是一个染色体组

B．雌性果蝇卵细胞中形状、大小各不相同的四条染色体就是一个染色体组

C．一般地讲，配子中形状、大小各不相同的一组染色体就是一个染色体组

D．所有生物的生殖细胞中含有的全部染色体就是一个染色体组

2.图中①和②表示发生在常染色体上的变异。

关于它们的叙述中错误的是（　　）

A．①和②都是染色体结构的变异B．②属于染色体结构变异中的易位

C．两种变异都没有新的基因产生D．②中的染色体不属于同源染色体

3．已知普通小麦是六倍体，含42条染色体。

下列有关叙述中，错误的是（　　）

A．它的单倍体植株的体细胞含21条染色体

B．它的每个染色体组含7条染色体

C．它的种子含3个染色体组

D．离体培养它的花粉，产生的植株表现高度不育

4.如图分别表示四个生物的体细胞，有关描述正确的是（　　）

A．图中是单倍体的细胞有三个

B．图中的D一定是单倍体的体细胞

C．每个染色体组中含有三条染色体的是A、B、D

D．与B相对应的基因型可以是aaa、abc、AaaBBBcccDDd、aabbcc等

5.下列关于染色体变异的叙述，正确的是（　　）

A．染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异

B．染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能力

C．染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响

D．染色体结构变异中的易位、缺失、重复用高倍镜可观察检测

6．下图为利用纯合高秆（D）抗病（E）小麦和纯合矮秆（d）易染病（e）小麦快速培育纯合优良小麦品种矮秆抗病小麦（ddEE）的示意图，有关此图叙述不正确的是（　　）

A．图中进行①过程的主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起

B．②过程中发生了非同源染色体的自由组合

C．实施③过程依据的生物学原理是细胞增殖

D．④过程的实施中通常用一定浓度的秋水仙素处理

7．猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的，这种变异属于染色体结构变异中的（　　）

A．染色体缺失片段

B．染色体增加片段

C．染色体某一片段位置颠倒180°

D．染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上

8．一个染色体组应是（　　）

A．配子中的全部染色体B．二倍体生物配子中的全部染色体

C．体细胞中的一半染色体D．来自父方或母方的全部染色体

9．下列说法正确的是（　　）

A．凡是细胞中含有两个染色体组的就叫做二倍体

B．单倍体就是体细胞中含有一个染色体组的个体

C．多倍体在植物界中比较常见，几乎全部的动物都是二倍体

D．在育种过程中单倍体肯定可育，其优点是稳定遗传、后代不发生性状分离

10．右图是果蝇的染色体组成，请根据图回答下面的问题：

（1）这是________性果蝇。

（2）图中共有______个染色体组，是______倍体。

（3）图中有________对同源染色体，________对常染色体，__________对等位基因。

1和3是________染色体，B和b是________基因，W和B是________基因。

在产生配子时，含VBw的配子占________。

（4）图中不能表示果蝇哪一类细胞中的染色体组成（　　）

A．受精卵B．精原细胞C．体细胞D．卵原细胞

11．育种工作者在大田中发现了几株阔叶且产量高的变异小麦（自花和异花传粉），关于这些变异小麦：

（1）若已确定它们的变异是可遗传的，那么这种变异是由于基因突变引起的，还是由于染色体变异引起的？

请设计实验来鉴定。

第一步：

分别取阔叶、窄叶茎部的分生组织细胞制成装片。

第二步：

用显微镜观察有丝分裂________细胞中的染色体。

预期结果及结论：

①_____________________________。

②_____________________________。

（2）若已确定阔叶变异是由基因突变导致，请设计一个实验来判断这种突变是显性突变还是隐性突变？

①方法：

选取多株阔叶小麦，__________。

②结果及结论：

a．若子代均表现为阔叶性状，则为隐性突变。

b．________________________________________________________________。

（3）假如上述突变是显性突变，如何在短时间内获得纯合的突变类型？

___________________________________________________________________。

5.2染色体变异

（一）

【课前预学】

一、1.

（1）染色体　基因　分子水平　结构　数目　新基因的产生　未形成新的基因　

（2）染色体变异　基因突变

2．

（1）染色体结构　猫叫综合征　增加某一片段

（2）缺失　重复　易位　倒位　（3）基因的数目　排列顺序　性状　不利

二、1.个别染色体　染色体组

2．非同源染色体　形态　功能　遗传信息

3．

（1）受精卵　两　

（2）①受精卵　三个或三个以上　三倍体　四倍体　③茎秆粗壮　果实　糖类　蛋白质　④迟缓　结实率低　（3）①配子　一半　配子染色体数目　②弱小　高度不育

【课堂检测】

1.B2.B3.A4.C5.C6.A7.D8.D

5.2染色体变异

（二）

【课前预学】

一、

1.

（1）秋水仙素　萌发的种子　幼苗　

（2）纺锤体的形成　染色体数目　（3）种子或幼苗　多倍体

2．

（1）单倍体　

（2）育种年限　纯合子

二、

1.分生组织　纺锤体

2．

（1）固定细胞形态　

（2）冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液　（3）相互分离开来　（4）解离液　解离过度（5）染色体（质）

3．取材　制作装片

4．低温条件　无害　操作

【课堂检测】

1.C2.B3.B4.C5.B6.D7.C8.D

5.2染色体变异

【课后提升】

1.D2.A3.C4.B5.D6.C7.A8.B9.C

10．

（1）雌　

（2）2　二　（3）4　3　3　非同源　等位　非等位　1/8　（4）B

11．

（1）中期

①若二者的染色体形态结构和数目相同，则变异是由基因突变导致

②若二者的染色体不同，则是由染色体变异导致

（2）①让其自交②b.若后代有阔叶和窄叶两种性状，则为显性突变

（3）取其花粉进行离体培养，对幼苗用秋水仙素处理，选择阔叶类型