資源簡介

5.2染色體變異學案
【學習目標】
1.認同染色體變異的原理，形成進化與適應的觀點。(生命觀念)
2.通過歸納與概括，比較染色體結構變異與數目變異；闡明染色體變異導致遺傳物質變化，可能導致生物性狀的改變甚至死亡。(科學思維)
3.通過低溫誘導染色體數目加倍的實驗，闡釋低溫可引起可遺傳變異。(科學探究)
4.根據染色體變異原理，結合案例，分析染色體變異在育種上的應用，設計育種方案，指導農業生產。(社會責任)
【學習重難點】
1、教學重點
（1）染色體數目變異的類型
（2）染色體組、二倍體、多倍體、單倍體的判斷
（3）三倍體香蕉的培育過程
2、教學難點
（1）染色體組、二倍體、多倍體、單倍體的判斷
（2）三倍體香蕉的培育過程
【預習新知】
染色體數目的變異
1、染色體變異的概念：生物體的 體細胞 或 生殖細胞 內染色體 數目 或 結構 的變化，叫染色體變異
2、染色體變異的分類： 染色體數目的變異 、 染色體結構的變異
3、染色體數目的變異的分類： 個別染色體數目的增加或減少 、 以染色體組的形式成倍的增加或成套的減少
4、染色體組的概念：在大多數生物的體細胞中，染色體都是兩兩成對的，也就是說，含有兩套 非同源染色體 ，其中每套非同源染色體成為一個染色體組
5、二倍體的概念：體細胞中含有 兩個染色體組 的個體叫做二倍體
6、多倍體的概念：體細胞中含有 三個或三個以上 染色體組的個體，叫做多倍體
7、單倍體的概念：體細胞中的染色體數目與 本物種配子染色體數目 相同的個體，叫做單倍體
8、秋水仙素誘導多倍體形成的機理：當秋水仙素作用于正在分裂的細胞時，能夠抑制 紡錘體 的形成，導致 染色體不能移向細胞的兩極 ，從而引起細胞內染色體數目的加倍
9、低溫誘導染色體數目加倍的原理：用低溫處理植物的分生組織細胞，能夠抑制 紡錘體 的形成，以致影響細胞有絲分裂中 染色體被拉向兩極 ，導致細胞不能分裂成子細胞，于是，植物細胞的染色體數目發生變化
染色體結構的變異
1．類型
名稱 圖解 變化 舉例
缺失 染色體b片段缺失 果蠅的缺刻翅
重復 染色體b片段增加 果蠅的棒狀眼
易位 染色體斷裂的片段(d、g)移接到另一條非同源染色體上 果蠅的花斑眼
倒位 同一條染色體上某一片段(a、b)位置顛倒 果蠅的卷翅
2．結果：使排列在染色體上的基因數目或排列順序發生改變，導致性狀的變異。
3．對生物體的影響：大多數對生物體是不利的，有的甚至會導致生物體死亡。
【易錯提示】
關于單倍體的三個易錯點
(1)單倍體的體細胞中并不一定只有一個染色體組；如四倍體的配子形成的單倍體的體細胞中含有兩個染色體組。
(2)單倍體并非都不育；二倍體的配子發育成的單倍體，表現為高度不育；多倍體的配子如含有偶數個染色體組，則發育成的單倍體含有同源染色體及等位基因，可育并能產生后代。
(3)單倍體是生物個體，而不是配子；精子和卵細胞屬于配子，但不是單倍體。
【深化探究】
探究點一　染色體數目的變異
1．分析下列圖示：
根據圖示判斷甲、乙生物細胞中染色體組數并說明判斷依據。
(1)甲生物細胞內有幾個染色體組？
(2)乙生物細胞內有幾個染色體組？
2．根據單倍體、二倍體和多倍體的概念判斷下列說法是否正確，并說明理由。
(1)二倍體物種所形成的單倍體中，其體細胞中只含有一個染色體組。
(2)由四倍體、六倍體生物形成的單倍體，其體細胞中含有兩個或三個染色體組，可稱為二倍體或三倍體。
3．如果某個體是由受精卵發育而來，則可能是哪種個體？如果是由配子發育而來呢？
4．從來源和染色體組的數目分析，二倍體和多倍體的相同點和不同點分別是什么？
5．體細胞中有一個染色體組的是否一定是單倍體？單倍體細胞中可能會有兩個染色體組嗎？
6．體細胞中有一個染色體組或三個染色體組的個體都是不育的，其原因分別是什么？
歸納概括
1．染色體組數量的判斷方法
(1)同一形態的染色體→有幾條就有幾個染色體組。如圖中有4個染色體組。
(2)控制同一性狀的等位基因→有幾個就有幾個染色體組。如AAabbb個體中有3個染色體組。
(3) ，如圖中染色體組數為＝4。
2．單倍體與多倍體的判斷
判斷單倍體和多倍體時，首先看發育的起點，如果生物體是由生殖細胞——卵細胞或花粉直接發育而成，不論細胞內含有幾個染色體組都是單倍體。如果生物體是受精卵或合子發育形成的，生物體細胞內有幾個染色體組就叫做幾倍體。
探究點二　低溫誘導植物細胞染色體數目的變化
1．在實驗中顯微鏡下觀察到的是死細胞，還是活細胞？為什么？
2．本實驗處理中，可低溫處理植物體的任何部位的細胞嗎？為什么？
3．著絲粒分裂是紡錘絲牽引的結果嗎？
4．本實驗是否溫度越低效果越顯著？
5．觀察時是否所有細胞中染色體均已加倍？
名師提醒：
(1)抑制紡錘體形成≠著絲粒不分裂。低溫條件下不能形成紡錘體，但著絲粒正常分裂，結果是染色體無法移向細胞兩極。
(2)低溫處理分生組織細胞≠低溫處理任何細胞。分生組織細胞分裂旺盛，其他細胞不分裂或分裂速度較慢。
探究點三　染色體結構變異
1．仔細觀察教材P90圖5－7左下圖，結合下圖，探究下列問題：
(1)圖示過程發生在哪類染色體之間？屬于哪類變異？
(2)發生易位的兩條染色體是同源染色體嗎？
2．結合基因突變，思考染色體結構變異與基因突變有哪些區別？(填表)
項目 染色體結構變異 基因突變
本質 ①________的缺失、重復、易位或倒位 ②________的替換、增添或缺失
基因數目變化 ③________ 1個
變異水平 ④________ ⑤________
光鏡檢測 ⑥________ 不可見
3.觀察下列圖示，填出變異類型并回答相關問題：
已知的染色體：，變異后的染色體如下列圖所示：
(1)圖中A、B、C、D分別是哪種變異？
(2)圖中哪些變異可以在顯微鏡下觀察到？
(3)圖中哪種變異沒導致基因數目和排列順序發生變化？
4．下圖①②③④分別表示不同的變異類型，其中圖③中的基因2由基因1變異而來。據此分析：
(1)圖①和圖②的變異分別發生在哪種染色體之間？屬于哪類變異？
(2)圖②和圖③相比，二者對染色體上基因的數目或排列順序的影響有什么不同？
(3)圖①②③中能在光學顯微鏡下觀察到的是哪種？
(4)能確定圖④中的變異具體屬于哪種染色體結構變異嗎？
歸納拓展
四個方面區分三種變異
(1)“互換”方面：同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換，屬于基因重組；非同源染色體之間的互換，屬于染色體結構變異中的易位。
(2)“缺失”方面：DNA分子上若干基因的缺失屬于染色體結構變異；DNA分子的基因片段中若干堿基對的缺失，屬于基因突變。
(3)變異的水平方面：基因突變、基因重組屬于分子水平的變化，光學顯微鏡下觀察不到；染色體變異屬于細胞水平的變化，光學顯微鏡下可以觀察到。
(4)變異的“質”和“量”方面：基因突變改變基因的質，不改變基因的量；基因重組不改變基因的質，一般也不改變基因的量；染色體變異不改變基因的質，但會改變基因的量或改變基因的排列順序。
【鞏固訓練】
1.基因突變、基因重組和染色體變異的共同點是( )
A.產生了新的基因 B.產生了新的基因型
C.都屬于可遺傳變異 D.改變了基因的遺傳信息
2.在細胞分裂過程中，末端缺失的染色體因失去端粒而不穩定，其姐妹染色單體可能會連接在一起，著絲粒分裂后向兩極移動時出現“染色體橋”結構，如下圖所示。若某細胞進行有絲分裂時，出現“染色體橋”并在兩著絲粒間任一位置發生斷裂，形成的兩條子染色體移到細胞兩極。不考慮其他變異，關于該細胞的說法錯誤的是( )
A.可在分裂后期觀察到“染色體橋”結構
B.其子細胞中染色體的數目不會發生改變
C.其子細胞中有的染色體上連接了非同源染色體片段
D.若該細胞基因型為Aa，可能會產生基因型為Aaa的子細胞
3.某進行有性生殖的生物(2N=8)的精原細胞正在進行甲、乙兩種細胞分裂方式,其中甲方式過程中不發生基因重組。下列相關敘述正確的是( )
A.甲分裂方式最終產生的子細胞中含有8條姐妹染色單體
B.乙分裂方式最終產生的子細胞中含有2個染色體組
C.甲、乙兩種分裂方式中均會出現含有4個核DNA的細胞
D.甲、乙兩種分裂方式均可發生基因突變和染色體變異
4.在減數第一次分裂前的間期，因某些原因使果蠅II號染色體上的DNA分子缺失了一個基因，這說明果蠅發生了( )
A.染色體變異 B.基因重組
C.基因突變 D.不能判斷
5.下表是幾種人類染色體異常遺傳病的名稱和相關染色體情況。下列敘述正確的是( )
名稱 相關情況
Criduchat綜合征 5號染色體缺失一條
Patan綜合征 13號染色體多一條
Turner綜合征 X染色體缺失一條（XO）
A.貓叫綜合征與Criduchat綜合征的病因是相同的
B.Patan綜合征是父親或母親減數分裂Ⅰ時13號同源染色體未分離所致
C.Turner綜合征一定是含X染色體的卵細胞與不含性染色體的精子結合所致
D.表中所示的三種遺傳病均可通過細胞培養、染色體分析進行產前診斷
6.豌豆為二倍體（2n=14）植物，某研究小組發現某豌豆的染色體組成如圖所示，其中1、2為染色體編號，2上無對應于I的同源區段，Ⅱ為1、2染色體的同源區段，下列敘述正確的是( )
A.1、2是一對性染色體，1號是X染色體
B.I區段可能來自2號染色體片段的易位
C.若2號是正常染色體，則1發生了染色體片段重復
D.若1號是正常染色體，則2發生了染色體片段缺失
參考答案
1.答案：C
解析：只有基因突變能產生新基因，A錯誤。基因重組不能產生新基因，但能產生新的基因型，B錯誤。三者都是遺傳物質改變而引起的變異，都屬于可遺傳的變異，C正確。只有基因突變是基因結構的改變，基因重組與染色體變異不改變基因所攜帶的遺傳信息，D錯誤。
2.答案：C
解析：C、“染色體橋”現象使姐妹染色單體之間發生了片段的轉接，不會出現非同源染色體片段，C錯誤。
3.答案：D
解析：精原細胞既能進行減數分裂，也能進行有絲分裂，其中甲方式過程中不發生基因重組，所以甲為有絲分裂，乙為減數分裂，有絲分裂最終產生的子細胞中不含姐妹染色單體，A錯誤;減數分裂方式最終產生的子細胞中含有1個染色體組，B錯誤;甲(有絲分裂)分裂方式中不會出現含有4個核DNA的細胞，至少都是8個核DNA分子的細胞，C錯誤;甲、乙兩種分裂方式均可發生基因突變和染色體變異，D正確。
4.答案：A
解析：DNA分子缺失了一個基因,涉及基因數目的改變,屬于染色體結構的變異;而基因突變是DNA分子中堿基對的增添、缺失或替換,而導致基因結構的改變。
5.答案：D
解析：A、貓叫綜合征與Criduchat綜合征的病因不相同，前者是由于5號染色體部分缺失導致的，后者是由于染色體數目變異導致的，A錯誤；
B、Patan綜合征是父親或母親減數分裂Ⅰ時13號同源染色體未分離或減數分裂Ⅱ時姐妹染色單體未均分導致13號染色體多一條所致，B錯誤；
C、Turner綜合征可能是含X染色體的卵細胞與不含性染色體的精子，或含X染色體的精子和不含X染色體的卵細胞結合所致，C錯誤；
D、表中所示的三種遺傳病病因均屬于染色體數目變異，可通過細胞培養、染色體分析進行產前診斷，D正確。
故選D。
6.答案：D
解析：A、因為豌豆為雌雄同花，自花傳粉植物，1、2染色體雖然有差異，但不是一對性染色體，A錯誤；
B、根據題意，1、2染色體中，2上無對應于I的同源區段，Ⅱ為1、2染色體的同源區段，說明1染色體的非同源染色體區段，可能是易位或2號染色體缺失所致，但肯定不是來自于2染色體，因為易位是非同源染色體間發生的，B錯誤；
C、若2號是正常染色體，則1可能發生了非同源染色體間的易位，C錯誤；
D、若1號是正常染色體，則2發生了染色體片段缺失，D正確。
故選D。

展開更多......

收起↑