1、高中生物52 染色体变异学案1新人教版必修22019-2020年高中生物5.2 染色体变异学案（1）新人教版必修2教学目标1.了解染色体结构变异的几种类型。2.掌握染色体数目变异的几种类型。3.掌握染色体组、单倍体和多倍体的概念。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
2、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
3、。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_。 分布：在植物中很常见，在动物中极少见。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。缺点：发育_，_。(3)单倍体概念：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
4、。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。课时训练1关于染色体结构变异的叙述，不正确的是 ()A
5、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遗传技术直接检验2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180D染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上3基因突变和染色体变异的一个重要区别是 ()A基因突变在光镜下看不见B染色体变异是定向的，基因突变是不定向的C基因突变是可以遗传的D染色体变异是不能遗传的4一个染色体组应是 ()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
6、来自父方或母方的全部染色体5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6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7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8下列有关变异的说法正确的是 ()A染色体中DNA的一个碱基对缺失属于染色体结构变异B染色体变异、基因突变均可
7、以用光学显微镜直接观察C同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组D秋水仙素诱导多倍体形成的原因是促进染色单体分离使染色体加倍9用X射线处理蚕，使其第2号染色体上的斑纹基因移动到决定雌性的W染色体上，使雌性都有斑纹。再将雌蚕与白体雄蚕交配，其后代凡是雌蚕都有斑纹，凡是雄蚕都无斑纹。这样有利于去雌留雄，提高蚕丝的质量。这种育种方法所依据的原理是 ()A基因突变 B染色体数目的变异C染色体结构的变异 D基因互换10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、X、YBX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
8、都只含有两个染色体组D、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11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12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，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
9、计实验来鉴定。第一步：分别取阔叶、窄叶茎部的_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：_。_。(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？方法：选取多株阔叶小麦，_。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？_。答案一、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
10、染色体形态功能遗传信息3(1)受精卵两(2)受精卵三个或三个以上三倍体四倍体茎秆粗壮果实糖类蛋白质迟缓结实率低(3)配子一半配子染色体数目弱小高度不育课时训练1C染色体结构变异是由于某些自然条件或人为因素造成的，这些变化可导致生物性状发生相应的改变。倒位是某段染色体的位置颠倒，会使其中的基因位置发生改变，也可导致生物性状发生变化。2A四个选项中所述情况都属于染色体结构变异。猫叫综合征是由于人类第5号染色体的短臂缺失造成的一种遗传病。3A基因突变是由于基因内部的碱基对的替换、增添或缺失引起的碱基排列顺序发生改变，从而改变了遗传信息。这种变化属于分子水平的变化，光学显微镜下观察不到。基因突变和染色
11、体变异都引起了遗传物质的改变，都是可遗传的变异，并且都是不定向的。4B一个染色体组应无同源染色体，但具有本物种全套的遗传信息，只有二倍体的配子中含有的是一个染色体组，四倍体个体的配子中含有两个染色体组；而来自父方或母方的全部染色体可以是一个染色体组也可以是多个染色体组。5A秋水仙素既可以诱导基因突变又可以抑制有丝分裂中纺锤体的形成。前者作用于间期DNA复制时，后者作用于分裂前期纺锤体的形成时。6D配子未经受精作用直接发育成的个体是单倍体。7CA项中的二倍体是指由受精卵发育成的生物个体。单倍体细胞中也可能含有两个染色体组，所以不正确。单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的生物个体，所以B项
12、不正确。单倍体育种的后代是纯合子，能稳定遗传，后代不出现性状分离，可明显缩短育种年限，但是单倍体需要通过秋水仙素处理后才可育，所以D项不正确。8C染色体变异是引起基因数目或排列顺序的改变，而碱基对的变化为基因突变，是分子水平上的，用显微镜不易观察到。秋水仙素诱导形成多倍体是抑制了纺锤体的形成，从而使染色体加倍。9C2号染色体的基因转移到W染色体上，属于非同染色体间的移动，应为染色体结构变异。10D选项A，染色体组是没有同源染色体的，而X与Y为一对同源染色体；选项B，X染色体与Y染色体具有同源区段，此区段上基因控制的性状无性别差异；选项C，果蝇体内的细胞有的处于有丝分裂状态，此过程后期的细胞含有
13、四个染色体组；选项D，一个染色体组中含有发育成果蝇个体的全套遗传信息。11(1)雌(2)2二(3)433非同源等位非等位1/8(4)B12(1)分生组织中期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若二者的染色体不同，则是由染色体变异导致(2)分别让其自交b.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，选择阔叶类型解析(1)在显微镜下可观察到染色体变异，而不能观察到基因突变。(2)确定是显性突变还是隐性突变的方法，是让其自交，观察后代是否发生性状分离。若发生性状分离则为显性突变，否则为隐性突变。(3)快速获得纯合子的方法是单倍体育种。
14、2019-2020年高中生物5.2 染色体变异学案（2）新人教版必修2教学目标1.了解染色体变异在育种上的应用。2.理解单倍体育种和多倍体育种的方法、原理。3.进行低温诱导染色体数目变化的实验。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
15、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
16、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
17、、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
18、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？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。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。课时训练1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2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，
19、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 ()AN/4 BN/8 CN/16 D03马(2N64)和驴(2N62)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4将二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理，待其长成后用其花药进行离体培养得到了新的植株。下列有关新植株的叙述，正确的一组是 ()是单倍体体细胞内没有同源染色体不能形成可育的配子体细胞内有同源染色体能形成可育的配子可能是纯合子也可能是杂合子一定是纯合子是二倍体A BC D5遗传学检测两个人的体细胞中两种基因组成，发现
20、甲为AaB，乙为AABb。对于甲缺少一个基因的原因分析，错误的是 ()A染色体结构变异 B染色体数目变异C基因突变 D可能是男性能力提升6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(2n24)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7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
21、图，有关此图叙述不正确的是 ()A图中进行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过程中发生了非同源染色体的自由组合C实施过程依据的主要生物学原理是细胞增殖D过程的实施中通常用一定浓度的秋水仙素处理8有关“低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍”的实验，正确的叙述是 ()A可能出现三倍体细胞B多倍体细胞形成的比例常达100%C多倍体细胞形成过程无完整的细胞周期D多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会9.某二倍体植物的体细胞中染色体数为24，基因型为AaBb。请根据下图完成问题：(1)图中A所示的细胞分裂方式主要是_。(2)产生的花粉粒基因型有_种，由花粉粒发育成的单倍体有哪几种基因型？
22、_。(3)若C处是指用秋水仙素处理，则个体的体细胞中含染色体_条，它是纯合子还是杂合子？ _。(4)若该植物进行自花传粉，在形成的以个体组成的群体中可能有几种基因型？_。(5)若A表示水稻的高秆，a表示水稻的矮秆；B表示水稻的抗病基因，b表示水稻的不抗病基因，这两对基因按自由组合定律遗传。那么该水稻自花传粉的后代中，矮秆抗病的个体所占比例是_。若要获得稳定遗传的矮秆抗病水稻，应让矮秆抗病的水稻进行自交，在自交的后代中B显性纯种的矮秆抗病水稻所占比例为_。(6)若要尽快获得纯种的矮秆抗病水稻，则应采用上图中_(用字母表示)过程进行育种，这种育种方法称为_。10下图为普通小麦的形成过程示意图，请根
23、据图示材料分析并回答以下问题：(1)二倍体的一粒小麦和二倍体的山羊草杂交产生甲。甲的体细胞中含有_个染色体组。由于甲的体细胞中无_，所以甲不育。(2)自然界中不育的甲成为可育的丙的原因可能是_。(3)假如从播种到收获种子需1年时间，且所有的有性杂交都从播种开始。理论上从一粒小麦和山羊草开始到产生普通小麦的幼苗至少需_年时间。(4)从图示过程看，自然界形成普通小麦的遗传学原理主要是_。答案一、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
24、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时训练1B单倍体育种可以明显地缩短育种年限，原因是该过程得到的生物个体为纯合子，自交后代不发生性状分离。2D本题重在审题，二倍体的花药进行离体培养，获得的全为含一个染色体组的单倍体，不会出现aabbcc这样的二倍体。若要获得aabbcc这样的个体，需用秋水仙素处理由abc花粉发育而来的单倍体幼苗。3C马和驴的染色体数目、形态和结构有一定区别，但马和驴的遗传物质并没有本质区别，都是以DNA作为遗传物质，不育的原因是联会紊乱不能产生正常的生殖细胞。4B二倍体幼苗经秋水仙素处理后得到四倍体植株，其花药进行离体培养长成的植株
25、属于单倍体，含有两个染色体组，即含有同源染色体，能形成可育的配子，由于不知二倍体玉米是否为纯合子，因此形成的新植株可能是纯合子也有可能是杂合子。5C缺少一个基因可能是该基因在X染色体上，Y染色体上没有相应的基因或等位基因，也可能是染色体的缺失，还有一种可能是该细胞中缺少了一条染色体。基因突变只能改变基因的类型而不能改变基因的数目。6D水稻是雌雄同体的生物，不存在性染色体，所以每一对染色体都是相同的，在测定基因组时只测定12条染色体即可；普通小麦是六倍体，其花药离体培养后，所得个体是单倍体；单倍体幼苗用秋水仙素处理得到的植株是不是纯合子，主要看此单倍体中含有几个染色体组，若含有一个染色体组，处理后是纯合子，若单倍体中含有两个或两个以上染色体组，则加倍处理后不一定是纯合子
