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第三节染色体变异及其应用1．简述染色体的结构变异和数目变异。
(重难点)2．了解染色体变异在育种上的应用，收集染色体变异在育种上的应用实例。
(重点)3．单倍体育种和多倍体育种在方法、原理上的异同，比较它们的优缺点，了解三倍体无子西瓜的培育过程。
(难点)1．主要起因染色体断裂以及断裂后的片段不正常的重新连接。
2．遗传效应染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。
3．影响因素电离辐射、病毒感染或一些化学物质诱导。
4．对生物影响大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有时甚至会导致生物体死亡。
5．实例猫叫综合征，是人的第5号染色体的部分缺失造成的。
6．类型(连线)[合作探讨]下图是染色体之间发生的变化，分析图片探究下面的问题：探讨1：图甲中的两条染色体是什么关系？【提示】非同源染色体。
探讨2：图乙中交换后染色体的结构是否发生改变？【提示】图乙是同源染色体，交换后染色体结构没有改变。
探讨3：图甲、图乙的变异分别属于何种类型的变异？【提示】甲是染色体结构变异中的易位，乙是交叉互换属于基因重组。
[思维升华]1．染色体结构变异中易位与交叉互换的比较染色体结构变异的两个认识误区(1)误认为染色体结构变异对生物体都是有害的：染色体结构变异有的是中性的，极少数是有利的。
(2)误认为染色体结构变异属于分子层次的变异：染色体结构的变异是细胞中染色体的结构发生改变，属于细胞层次。
1．下列关于人类猫叫综合征的叙述，正确的是( )A ．该病是由于特定的染色体片段缺失造成的B ．该病是由于特定染色体的数目增加造成的C ．该病是由于染色体组数目成倍增加造成的D ．该病是由于染色体中增加某一片段引起的【解析】 猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病，是常见的染色体异常遗传病，因为患病儿童哭声轻、音调高，很像猫叫而得名，A 项正确。
【答案】 A2．染色体之间的交叉互换可能导致染色体的结构或基因序列的变化。
下列图中甲、乙两图分别表示两种染色体之间的交叉互换模式，丙、丁、戊图表示某染色体变化的三种情形。
2019-2020年高中生物苏教版必修2教学案：第三章第三节染色体变异及其应用(含答案)一、染色体结构的变异1．特点：染色体结构变异一般可通过光学显微镜直接观察。
2．类型：包括缺失、重复、倒位和易位四种。
3．染色体结构变异导致性状变异的原因：染色体结构变异都会使染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。
4．结果：大多数染色体结构的变异对生物体是不利的，甚至会导致生物体死亡。
5．影响因素：电离辐射、病毒感染或一些化学物质诱导。
二、染色体数目变异1．概念和类型(1)概念：染色体数目以染色体组的方式成倍增加或减少，个别染色体的增加或减少，都称为染色体数目的变异。
(2)类型：2．染色体组(1)概念：细胞中形态和功能各不相同，但互相协调、共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组非同源染色体，称为一个染色体组。
(2)实例：人的精子或卵细胞中含有一个染色体组，体细胞中含有两个染色体组。
(3)单倍体、二倍体与多倍体：①单倍体是指体细胞中含有配子染色体组的个体。
②由受精卵发育成的个体，体细胞内含有两个染色体组的称为二倍体，含有三个或三个以上染色体组的叫多倍体。
3．低温诱导染色体数目加倍(1)原理：用低温处理或化学因素刺激植物分生组织细胞，有可能抑制纺锤体的形成，导致细胞内染色体数目加倍。
(2)实验步骤：①培养根尖：将一些蚕豆或豌豆种子放入培养皿，加入适量的清水浸泡，在培养皿上覆盖2～3层潮湿的纱布。
②低温诱导：在蚕豆幼根长至 1.0～1.5 cm左右的不定根时，将其中的两个培养装置放入冰箱的低温室内(4 ℃)，诱导培养36 h。
③固定细胞形态：剪取诱导处理的根尖约5 mm，放入卡诺氏固定液中固定0.5～1 h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的乙醇溶液冲洗2～3次。
④XXX装片：取固定好的根尖，进行解离→漂洗→染色→制片4个步骤。
⑤观察装片：先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂相，确认某个细胞发生染色体数目变化后，再换用高倍镜观察。
第三节染色体变异及其应用1.染色体结构的变异(1)定义：染色体结构的改变，都会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致生物性状的变异。
(2)类型：①缺失：染色体某一片段的缺少。
由于一部分遗传物质的丢失，往往会造成生物个体生活力下降甚至死亡。
不致死的缺失往往引起不寻常的性状，如人的第5号染色体部分缺失表现出猫叫综合征。
②重复：染色体增加了某一片段。
造成一条染色体上有两个重复的片段，而另一条上则出现缺失，如果蝇棒状眼的形成。
③倒位：染色体某一段的位置颠倒了180o，一般发生在同一条染色体上，造成畸变后的染色体上的基因顺序颠倒，以致生物产生不良的性状。
④易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。
易位发生在非同源染色体之间，而交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。
(3)对性状的影响①染色体结构的变异往往会导致性状发生改变，一般会引起异常性状的出现．例猫叫综合症②染色体某些区域的重复可以产生特定的效应③染色体结构变异对生物往往是不利的．有的甚至会导致生物体死亡。
（4）染色体结构变异的机制就染色体结构变异发生过程来看，一方面是外因的作用，如各种射线、化学药剂、温度的剧变等影响；另一方面是生物体内代谢过程的失调、衰老等，在这些因素的作用下，都会导致染色体结构变异。
【画龙点睛】：①每个物种染色体的大小、形态和结构都是相对稳定的。
②生物体内的代谢产物、x射线、γ射线或者某些化学药品等可以增加染色体结构变异的频率。
③人的染色体断裂与致癌作用和衰老有关。
【例1】细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程的变异是A.染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目变异B.非同源染色体自由组合，导致基因重组C.染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变D.非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异解析：有丝分裂和减数分裂都可以发生染色体不分离或不能移向两极，从而导致染色体数目变异；非同源染色体自由组合，导致基因重组只能发生在减数分裂过程中；有丝分裂和减数分裂的间期都发生染色体复制，受诱变因素影响，可导致基因突变；非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异可发生在有丝分裂和减数分裂过程中。
[教材梳理]一、染色体结构的变异1．染色体结构变异的特点染色体结构变异能(选填“能”或“不能”)通过显微镜直接观察到。
2．染色体结构变异的原因、类型及结果二、染色体数目的变异1．染色体组细胞中形态和功能各不相同，但互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组非同源染色体，称为一个染色体组。
2．染色体数目的变异染色体数目以染色体组的方式成倍地增加或减少，个别染色体的增加或减少等，都称为染色体数目的变异。
分类如下：(1)非整倍性变异：指在正常的染色体组中，丢失或添加了一条或几条完整的染色体。
(2)整倍性变异①单倍性变异：体细胞含有的染色体数等于配子染色体数的变异。
②多倍性变异：指与正常的二倍体细胞相比，具有更多染色体组的变异。
三、染色体变异在育种上的应用 1．单倍体育种 (1)方法：花粉――→离体培养单倍体――→人工诱导染色体加倍纯合二(或多)倍体――→人工选择优良品种 (2)优点：①后代是纯合子，自交后代不会发生性状分离；②能明显缩短育种年限。
2．多倍体育种 (1)方法(2)优点：多倍体植株的茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量也有所增加。
(3)人工诱导①方法：用秋水仙素处理或用低温处理。
②处理对象：萌发的种子或幼苗。
③原理：能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而使染色体数目加倍。
(4)实例：三倍体无子西瓜的培育。
[牛刀小试]一、染色体结构的变异1．仔细阅读教材，结合如图，探究下列问题：(1)图示过程发生在哪类染色体之间？属于哪类变异？提示：发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间；属于基因重组。
(2)发生易位的两条染色体是同源染色体吗？ 提示：不是同源染色体，而是非同源染色体。
2．判断正误(1)染色体是DNA 的主要载体。
(√)(2)一对同源染色体之间染色体片断的互换是染色体结构变异中的易位。
(×) (3)染色体结构变异对生物体往往是有利的。
第三节染色体变异及其应用学习目标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。
学习重、难点学习重点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。
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。
学习要点梳理一、染色体结构的变异1.原因:染色体的断裂以及断裂后的片段不正常的重新连接。
2.类型:包括缺失、重复、倒位和易位4种。
3.影响因素:电离辐射、病毒感染或一些化学物质诱导。
4.结果:使染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变,从而导致性状的变异。
大多数染色体结构的变异对生物体是不利的,有时甚至会导致生物体死亡。
5.实例:猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的。
二、染色体数目的变异1.体细胞中的染色体正常情况下,数目都是恒定的,体细胞中的染色体一般都成对存在。
2.染色体组:二倍体生物配子中所具有的全部染色体。
3.概念:染色体数目的成倍增加或减少,或者个别染色体的增加或减少等,都称为染色体数目的变异。
4.类型三、染色体变异在育种上的应用1.单倍体育种（1）方法:花药−−−−→离体培养单倍体−−−−−→人工诱导染色体数目加倍纯合二倍体−−−→选择优良品种。
（2）优点:明显缩短育种年限。
2.多倍体育种（1）自然作用机理:当植物体的内外环境发生骤变时,正在分裂的细胞中的纺锤体可能受到破坏,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,于是形成了染色体组加倍的细胞,然后发育成多倍体。
（2）人工诱导①方法:秋水仙素处理萌发的种子或幼苗.②机理:抑制纺锤体的形成,导致细胞内染色体数目加倍.（3）植株优点:茎秆粗壮,所得果实、叶片、种子都比较大,糖类和蛋白质等营养。
