資源簡介

5.2染色體變異學案
【學習目標】
1.科學思維：通過比較染色體組、二倍體、多倍體、單倍體的區別，提升歸納總結的能力。
2.科學探究：通過“低溫誘導植物染色體數目的變化”實驗，提高實驗操作能力。
【學習重難點】
1、教學重點
（1）染色體變異的類型及應用。。
（2）染色體組、二倍體、多倍體、單倍體的判斷
2、教學難點
（1）染色體組、二倍體、多倍體、單倍體的判斷
（2）染色體變異的類型。
【預習新知】
染色體數目的變異
1．類型
(1)細胞內________的增加或減少。實例：21三體綜合征。
(2)細胞內染色體數目以________的形式成倍增加或減少。實例：雄蜂的形成。
2．染色體組
(1)概念：細胞中的一組____________，在形態和功能上各不相同，但又互相協調，共同控制生物的生長、發育、________和________的一組染色體。
(2)寫出圖中的染色體組：______________。
3.二倍體、多倍體
(1)概念辨析
項目
起點
體細胞染色體組數
實例
二倍體
______
______
幾乎全部______和過半數的______
多倍體
______
3個或3個以上
三倍體香蕉和四倍體馬鈴薯
(2)植株特點：與二倍體植株相比，多倍體植株常常是________，葉片、________都比較大；________等營養物質的含量都有所增加。
(3)人工誘導多倍體
①方法
②原理：秋水仙素能夠抑制________的形成，導致染色體不分離，引起細胞內________________加倍。
4．單倍體
(1)概念：體細胞中含有__________染色體數目的個體。
(2)特點(以植物為例)：與正常植株相比，植株長得弱小，且__________。
(3)實踐應用：利用單倍體植株培育新品種。
①方法
②優點：____________。
染色體結構的變異
1.貓叫綜合征：貓叫綜合征是人的5號染色體部分??????????引起的遺傳病，因為患兒哭聲輕，音調高，很像貓叫而得名。貓叫綜合征患者的生長發育遲緩，而且存在嚴重的??????????。
2.類型
（1）染色體某一片段????????引起的變異（如：果蠅缺刻翅的形成）
（2）染色體中????????某一片段引起的變異（如：果蠅棒狀眼的形成）
（3）染色體????????????????????????????????引起變異（如：果蠅花斑眼的形成）
（4）染色體的????????????????????????引起的變異（如：果蠅卷翅的形成）
3.染色體結構變異的結果：??????????????????????????????????????????????????????。
4.染色體結構變異對生物性狀的影響：大多數染色體結構變異對生物體是????????的，有的甚至會導致生物體????????。
【易錯提示】
(1)單倍體育種一般應用于二倍體植物，因為若為四倍體植物，通過單倍體育種形成的個體不一定是純合子。
(2)單倍體育種和多倍體育種中都用到秋水仙素，但單倍體育種中是用秋水仙素處理單倍體幼苗，而多倍體育種中是用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗。
【鞏固訓練】
1.某動物一對染色體上部分基因及其位置如圖甲所示，圖乙表示通過減數分裂形成的精子類型。下列有關敘述正確的是( )
A.圖乙中精子的形成屬于可遺傳變異，且都與同源染色體的染色體互換有關
B.若精子①⑥來自同一個初級精母細胞，則其形成的原因為基因突變
C.精子②④⑤的形成屬于染色體結構變異
D.精子③形成的原因是基因重組，一定存在基因中堿基序列的改變
2.如圖表示無子西瓜的培育過程，結合生物學知識，判斷下列敘述錯誤的是( )
A.過程①只能用秋水仙素處理，它的作用主要是抑制細胞有絲分裂前期紡錘體的形成
B.四倍體植株所結的西瓜，果皮細胞內含有4個染色體組
C.用此方法培育無子西瓜應用的原理是染色體變異
D.培育無子西瓜通常需要年年制種，用植物組織培養技術可以快速進行無性繁殖
3.某二倍體植物出現一株三體,基因型為AaBbb,某次細胞分裂部分圖像如圖,假設該三體形成的各個配子可育性相同。下列敘述錯誤的是( ? )
A.該變異屬于染色體變異,可用光學顯微鏡觀察
B.圖中細胞處在Ⅰ前期
C.該三體能產生6種基因型的配子
D.若該三體自交,后代出現AABB的概率是1/144
4.用適宜濃度秋水仙素處理萌發的番茄種子，可獲得染色體數目加倍的四倍體番茄，這種變異類型屬于( )
A.堿基錯配 B.染色體變異 C.基因重組 D.不可遺傳變異
5.幾種性染色體異常果蠅的性別、育性等如圖所示。
（1）圖示果蠅發生的變異類型是___________。
（2）白眼雌果蠅（XrXrY）最多能產生Xr、XrXr、___________和___________四種類型的配子，該果蠅與紅眼雄果蠅（XRY）雜交，子代中紅眼雌果蠅的基因型為___________。
（3）用黑身白眼雌果蠅（aaXrXr）與灰身紅眼雄果蠅（AAXRY）雜交，F1雌果蠅表現為灰身紅眼，雄果蠅表現為灰身白眼，F2中灰身紅眼與黑身白眼果蠅的比例為___________，從F2灰身紅眼雌果蠅和灰身白眼雄果蠅中各隨機選取一只雜交，子代中出現黑身白眼果蠅的概率為___________。
（4）用紅眼雌果蠅（XRXR）與白眼雄果蠅（XrY）為親本雜交，在F1體中發現一白眼雄果蠅（記為“M”）。M果蠅出現的原因有三種可能：第一種是環境改變引起表型變化，但基因型未變；第二種是親本果蠅發生基因突變；第三種是親本雄果蠅在減數分裂時X染色體不分離。請設計簡便的雜交實驗，確定M果蠅的出現是由哪一種原因引起的。
實驗步驟：___________。
結果預測：
I.若___________，則是第一種
II.若___________，則是第二種；
III.若___________，則是第三種。
參考答案
1.答案：C
解析：圖乙中，①⑥既可能是基因突變也可能是同源染色體的非姐妹染色單體片段互換導致的基因重組，②屬于染色體結構變異中的缺失，③屬于基因突變或基因突變和染色體互換，④屬于染色體結構變異中的重復，⑤屬于染色體結構變異中的倒位，故六種情況并非都與同源染色體的染色體互換有關，A錯誤；若精子①⑥來自同一個初級精母細胞，形成的原因可能是B、b所在的染色體片段發生了互換或A、a所在的染色體片段發生了互換，屬于基因重組，B錯誤；根據上述分析可知，②④⑤變異類型分別是染色體片段的缺失、重復、倒位，都屬于染色體結構變異，C正確；精子③形成的原因可能是基因突變，也可能是發生了基因突變和基因重組，一定存在基因中堿基序列的改變，D錯誤。
2.答案：A
解析：過程①也可以進行低溫誘導處理使染色體數目加倍，A錯誤；果皮是由子房壁發育來的，其細胞中的染色體數目與母本細胞中的染色體數目相同，所以四倍體植株所結的西瓜，果皮細胞內含有4個染色體組，B正確；無子西瓜的形成過程中應用的原理是染色體數目的變異，C正確；由于無子西瓜是三倍體，沒有種子，因此通常需要年年制種，用植物組織培養技術可以快速進行無性繁殖，D正確。
3.答案：C
解析：三體比正常植株多了一條染色體,屬于染色體數目變異,可用光學顯微鏡觀察,A正確;圖中細胞同源染色體發生聯會,細胞處在減數分裂Ⅰ前期,B正確;基因型為AaBbb的三體經減數分裂,Aa產生的配子及比例為A：a=1：1,Bbb產生的配子及比例為B：bb：b：Bb=1：1：2：2,配子種類數=2×4=8,C錯誤;要形成AABB,必須是2個AB配子組合。A配子概率為1/2,B配子的概率為1/6,所以AB配子的概率是1/2×1/6=1/12,后代為AABB的概率是1/12×1/12=1/144,D正確。
4.答案：B
解析：A、基因突變是指DNA分子中發生堿基對的替換、増添和缺失，而引起的基因結構的改變。題中沒有發生堿基錯配，A錯誤;B、染色體變異可分為染色體結構變異和染色體數目變異，題中是發生了染色體組成倍增加，B正確;C、控制不同性狀的非等位基因進行重新組合叫做基因重組，基因重組包括減數分裂中發生的自由組合型和交叉互換型，還包括基因工程中發生的基因重組，題中沒有發生基因重組，C錯誤;D、不可遺傳變異是指僅僅由環境引起的變異，題中遺傳物質已經改變，是可遺傳變異，D錯誤。
5.答案：（1）染色體數目變異
（2）XrY；Y；XRXr、XRXrY
（3）3∶1；1/18
（4）M果蠅與正常白眼雌果蠅雜交，分析子代的表現型；①子代出現紅眼（雌）果蠅；②子代表現型全部為白眼；③無子代產生
解析：（1）據題圖可知，XXY個體多了一條X染色體，XO個體少了一條性染色體，XXX個體多了一條X染色體，OY個體少了一條性染色體，上述果蠅中染色體數目多了一條或者少了一條，屬于染色體數目變異。
（2）正常的果蠅為二倍體生物,在減數第一次分裂后期果蠅細胞中,含有4對即8條染色體,含有16個核DNA分子,含兩個染色體組;在果蠅細胞減數第二次分裂后期,由于著絲點分裂而導致染色體及染色體組數目短暫加倍,此時細胞內的染色體數和體細胞相同即8條,含兩個染色體組數。
在減數分裂的過程中,同源染色體分離,非同源染色體自由組合,最后產生了染色體數目減半的配子。通過減數分裂可推知,XrXrY個體會產生Xr、XrY、XrXr和Y四種卵子;XrXrY與紅眼雄果蠅(XRY)雜交,子代的基因型共有XRXr、XRXrY、XRXrXr、XRY、XrY、XrYY、XrXrY、YY,其中能存活的紅眼雌果蠅的基因型為XRXr?或XRXrY。
（3）aaXrXr×AAXRY→AaXRXr、AaXrY,分別表現為雌性灰身紅眼,雄性為灰身白眼,子二代中灰身紅眼的基因型及比例是A_XRXr+A_XRY=3/4×1/4+=3/4×1/4=3/8,黑身白眼果蠅的基因型及比例aaXrXr+aaXrY=1/4×1/4+1/4×1/4=1/8,因此灰身紅眼與黑身白眼果蠅的比例為3:1;子二代中灰身紅眼雌果蠅的基因型為AAXRXr或者是AaXRXr,前者占1/3,后者占2/3;灰身白眼雄果蠅AAXrY或者是AaXrY,前者占1/3,后者占2/3,子代中出現黑身白眼果蠅的概率為aaXrXr+aaXrY=2/3×2/3×1/4×1/2=1/18。
（4）分析題干可知，三種可能情況下，M果蠅基因型分別為XRY、XrY、XrO。因此，本實驗可以用M果蠅與多只白眼雌果蠅（XrXr）雜交，統計子代果蠅的眼色。若子代雕果蠅全部為紅眼，雄果蠅全部為白眼，則M為XRY，是環境改變引起的表型改變；若子代全部是白眼，則M為XrY，是基因突變引起的表型改變；由題圖可知，XrO不育，因此若沒有子代產生，則M為雌果蠅減數分裂時X染色體沒有分離導致的。

展開更多......

收起↑