染色体变异及其应用(1)
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染色体变异及其应用在真核生物的体内,染色体是遗传物质DNA的载体。
当染色体的数目发生改变时(缺少,增多)或者染色体的结构发生改变时,遗传信息就随之改变,带来的就是生物体的后代性状的改变,这就是染色体变异。
它是可遗传变异的一种。
根据产生变异的原因,它可以分为结构变异和数量变异两大类。
一、染色体结构变异染色体结构变异最早是在果蝇中发现的。
遗传学家在1917年发现染色体缺失,1919年发现染色体重复,1923年发现染色体易位,1926年发现染色体倒位。
人们在果蝇幼虫唾腺染色体上,对各种染色体结构变异进行了详细的遗传学研究。
染色体结构变异的发生是内因和外因共同作用的结果,外因有各种射线、化学药剂、温度的剧变等, 内因有生物体内代谢过程的失调、衰老等。
在这些因素的作用下, 染色体可能发生断裂,断裂端具有愈合与重接的能力。
当染色体在不同区段发生断裂后,在同一条染色体内或不同的染色体之间以不同的方式重接时,就会导致各种结构变异的出现。
下面分别介绍这几种结构变异的情况。
1. 缺失。
缺失是指染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失,从而引起变异的现象。
缺失的断片如系染色体臂的外端区段,则称顶端缺失;如系染色体臂的中间区段,则称中间缺失。
缺失的纯合体可能引起致死或表型异常。
在杂合体中如携有显性等位基因的染色体区段缺失,则隐性等位基因得以实现其表型效应,出现所谓假显性。
在缺失杂合体中,由于缺失的染色体不能和它的正常同源染色体完全相应地配对,所以当同源染色体联会时,可以看到正常的一条染色体多出了一段(顶端缺失),或者形成一个拱形的结构(中间缺失),这条正常染色体上多出的一段或者一个结,正是缺失染色体上相应失去的部分。
缺失引起的遗传效应随着缺失片段大小和细胞所处发育时期的不同而不同。
在个体发育中,缺失发生得越早,影响越大缺失的片段越大,对个体的影响也越严重,重则引起个体死亡, 轻则影响个体的生活力。
在人类遗传中,染色体缺失常会引起较严重的遗传性疾病,如猫叫综合征等。
第五章基因突变及其他变异第2节染色体变异(一)教学目标1、举例说明染色体结构和数目变异的类型,及其可能导致生物体性状的改变甚至死亡。
2、然后判断细胞中染色体的数目,学会判断二倍体多倍体单倍体的方法,体会人工诱导多倍体在育种上的应用及成就。
3、学习低温诱导染色体数目变化的实验,观察染色体数目的变化。
(二)教学重难点1、教学重点(1)染色体变异的类型及应用。
(2)染色体组、二倍体、多倍体、单倍体的判断2、教学难点(1)染色体组、二倍体、多倍体、单倍体的判断(2)染色体变异的类型。
(三)教学过程一、创设情境、导入新课1、野生祖先种马铃薯具有多种颜色而且体细胞中含有24条染色体,现在栽培的马铃薯几乎都是淡黄色,而且体细胞中含有48条染色体。
野生的香蕉祖先又小又涩,而且有很多籽,体细胞中含有22条染色体,而目前我们食用的香蕉又大又甜而且是无籽的,体细胞中含有33条染色体。
思考:根据以上事例能否发挥想象力做出一些推测。
二、染色体变异1、概念:生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。
2、类型:(1)染色体数目的变异(2)染色体结构的变异3、(1)染色体数目变异——细胞内个别染色体增加或减少(2)实例:①21三体综合征(唐氏综合征)原因:亲代减数分裂时同源染色体未分离,或姐妹染色单体未分离。
②Turner综合征症状:先天性卵巢发育不全综合征,颈蹼,肘外翻、部分患者智力轻度低下。
有的患者伴有心、肾、骨骼等先天畸形。
病因:单一的X染色体来自母亲,失去的X染色体由于父亲的精母细胞性染色体未分离造成的。
4、染色体数目变异的类型——以染色体组的形式成倍增加或减少(1)果蝇配子中有几条染色体?这些染色体形态上有怎样的区别?果蝇的配子中有4条染色体,这4条染色体是形态和功能不同的非同源染色体(2)如果把配子中的染色体看作一组,果蝇体细胞中有几组染色体?两组(3)染色体组概念:在大多数生物的体细胞中,染色体都是两两成对的,也就是说有两套非同源染色体,其中每套非同源染色体称为一个染色体组注意:每个染色体组中包含的非同源染色体形态和功能各不相同(4)染色体组相关练习有3个染色体组每个染色体组有2条染色体有2个染色体组每个染色体组有3条染色体注意:图形题就看形状大小相同的染色体(同源染色体)有几条,就是几个染色体组。
第三章遗传和染色体第5课时染色体变异及其应用考纲要求考点梳理1 染色体结构的变异(1)概念:染色体结构的改变,使排列在染色体上的基因的和发生改变,从而导致性状的变异。
(2)类型:包括染色体的、重复、、倒位。
(3)特点①一般可以在下观察到。
②绝大多数变异对生物,有的甚至可导致死亡。
2 染色体数目的变异(1)概念:染色体数目的成倍,或者个别染色体的等。
(2)类型:包括非整倍性变异、一倍性变异、多倍性变异。
①以染色体条数为单位的增加或缺失而引起的变异21三体综合征:患者细胞中有三条染色体。
②以染色体组为单位的倍增或倍减而引起的变异a.单倍体: 中含有本物种配子染色体数目的个体,即由配子发育来的生物体。
举例:花粉发育成的植物体、蜜蜂中的雄蜂。
b.二倍体:经受精卵发育的个体,体细胞中有染色体组。
举例:人等绝大多数动物、过半数的植物。
c.多倍体:经受精卵发育的个体,体细胞中有染色体组。
举例:香蕉(3n)、马铃薯(4n)、小麦(6n)。
3 染色体变异在育种上的应用(1)单倍体育种植株特点: 、。
①原理:采用的方法来获得单倍体植株,然后经过人工诱导使染色体数目加倍重新恢复到正常植株的染色体的数目。
②育种优点:获得的品种都是,自交后产生的后代性状不会发生分离,可以明显。
(2)多倍体育种植株特点:植株茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大, 等营养物质的含量高。
①原理:用处理,适当浓度的秋水仙素能在不影响细胞活力的条件下抑制生成,导致染色体复制且着丝粒分裂后不能分配到两个细胞中,从而使细胞内的染色体数目加倍。
②育种优点:器官大,提高产量和营养成分。
基础过关1 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( )①是单倍体②体细胞内没有同源染色体③不能形成可育的配子④体细胞内有同源染色体⑤能形成可育的配子⑥可能是纯合子也有可能是杂合子 ⑦一定是纯合子⑧是二倍体A ④⑤⑦⑧B ①④⑤⑥C ①②③⑥D ①④⑤⑦2 下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述,正确的是( )A 原理:低温抑制染色体着丝粒分裂,使子染色体不能分别移向两极B 解离:盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离C 染色:改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色D 观察:显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变3 改良缺乏某种抗病性的水稻品种,不宜采用的方法是( )A 诱变育种B 单倍体育种C 基因工程育种D 杂交育种4 下列关于多倍体和单倍体的成因叙述中,错误的是… ( )A 多倍体:染色体已经分裂,但细胞分裂受阻B 单倍体:未受精的卵细胞发育而成C 多倍体、单倍体:染色体结构发生改变D 单倍体:花药离体培养的结果5 培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下:下列有关该育种方法的叙述中,正确的是( ) A 过程①②③是杂交B 过程④必须使用生长素处理C 过程③必须经过受精作用D 过程②是减数分裂6 用纯合的二倍体水稻品种高秆抗锈病(DDTT)和矮秆不抗锈病(ddtt)进行育种时,一种方法是杂交得到11F F 再自交得2F ;另一种方法是用1F 的花药进行离体培养,再用秋水仙素处理幼苗得到相应植株。
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。
3.3 染色体变异及其应用一、教学目的:1、使学生明确掌握染色体组、单倍体、二倍体的概念,单倍体的特点及其在育种上的意义。
2、使学生明确多倍体的概念,形成原因及其特点。
3、使学生了解人工诱导多倍体在育种上的应用和成就。
4、染色体结构变异的的形式5、染色体结构变异对生物性状的影响6、染色体结构变异在生产中的应用二、教学重点、难点:教学重点:多倍体育种原理及在生产上的应用。
染色体结构变异对生物性状的影响教学难点:区分单倍体和二倍体或多倍体划分的依据。
染色体结构变异在生产中的应用三、板书设计:一、染色体数目变异1、整倍性2、非整倍性二、染色体组概念三、应用四、染色体形态结构及变异1、染色体形态2、变异五、结构变异对性状的影响六、在育种上的应用四、教学过程:引言:记得我们在第一章学习细胞有丝分裂时,根据有丝分裂的特点,明确每一种生物都含有一定数目的染色体,这样就保证了染色体上的遗传物质在亲子两代间的连续性,从而表现出遗传性状的相对稳定性。
然而,一切事物都是变化的,染色体也不例外。
当自然或人为条件发生改变时,会使一些生物的染色体在数目和结构上也发生变化,从而引起生物性状发生改变,我们把这种变异叫做染色体变异。
讲述:一般来说,生物体细胞中染色体数目能保持稳定,但在某些特殊情况下,如受到外界环境条件或生物内部因素如自然和人为因素等,生物体细胞中的染色体数目会发生改变,从而产生可遗传的变异。
染色体数目变异非整倍体:细胞内个别染色体增加或减少。
讲述:这种个别染色体数目的增减会打破原有遗传物质的平衡,从而影响生物体正常的生长发育:如①先天性愚型(21三体综合症)②性腺发育不良(X0)③单发性小睾丸症(XXY)例题1(投影)整倍体:细胞内的染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
⑴染色体组讲述:生物体细胞中的染色体通常是成对存在的,如人23对,果蝇4对投影:雌雄果蝇体细胞染色体组成示意图提问:●果蝇体细胞中有多少对同源染色体?●其中常染体有多少对?性染色体有多少对?分别是哪几对?投影:雌雄染色体组图解讲述:观察雄果蝇精子中一组染色体,不难发现,其中的每条染色体在形状、大小上各不相同,是一套完整的非同源染色体,这一组染色体就是一个染色体组。
高一生物导学提纲(12)课题:染色体变异及其应用(1)学习目标:1.说出染色体结构变异的类型2.说出染色体组、二倍体、多倍体、单倍体的概念含义及其相互区别课前导学:一、染色体结构的变异1、概念染色体结构的改变,使排列在染色体上的基因的和发生改变,从而导致性状的变异。
2、类型包括染色体的、重复、、倒位。
二、染色体数目的变异1、概念染色体数目的增加或减少,或者染色体的增加或减少等。
2、类型(1)以染色体条数为单位的增加或缺失而引起的变异(2)以染色体组为单位的倍增或倍减而引起的变异①单倍体:体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,即由发育的生物体。
②二倍体:经发育的个体,体细胞中有个染色体组。
③多倍体:经发育的个体,体细胞中有个染色体组。
质疑探究:染色体组是指细胞中各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的的一组染色体。
染色体组数的判断:①染色体组数=细胞中同型染色体的数目②染色体组数=基因型中控制每一性状的基因出现的次数③染色体组数=细胞中染色体数/染色体形态数例题精讲:1.以下各图中,各有几个染色体组?2.以下基因型,所代表的生物染色体组数分别是多少?①Aa _______ ②AaBb _______ ③AAa _______④AaaBbb _______ ⑤AAAaBBbb _______ ⑥ABCD _____3.如韭菜的体细胞中含有32条染色体,这32条染色体有8种不同的形态结构,韭菜是倍体反馈矫正:4.、是正常的两条同源染色体,则右图所示是指染色体结构()A.倒位(颠倒)B.缺失C.移接 D .重复(增加)5.棉花是一个四倍体植株。
它的单倍体细胞内含有的染色体组数是()A.1个B.2个C.3个D.4个6.一个染色体组应是 ( ) 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7.填表比较豌豆、普通小麦、小黑麦的体细胞和配子中染色体数、染色体组数、并注明他们分迁移创新:8.果蝇的一条染色体上正常基因的排列顺序为abc·defghi ,中间的“·”代表着丝点。
典题精讲例1 用基因型为DdTt的植株所产生的花粉粒经分别离体培养成幼苗,再用秋水仙素处理使其成为二倍体,这些幼苗成熟后自交后代( )A.全部为纯合子B。
全部为杂合子C。
1/4为纯合子D.1/16为纯合子思路解析:考查单倍体育种.先经花粉离体培养得到单倍体,单倍体再经染色体加倍得到二倍体的纯合子,纯合子自交不会出现性状分离(仍为纯合子).所以本题只要求出DdTt产生配子的种类及其比例即可,依基因分离定律和自由组合定律得4种纯合子(各占1/4).答案:A黑色陷阱:把单倍体育种误认为是杂交育种,根据DdTt自交产生后代来分析,容易误选选项C。
变式训练1 将一粒花粉培育成幼苗,将它的茎尖用秋水仙素处理,长大后该植物正常开花结果.与该幼苗染色体数目相同的是()A.根细胞B。
叶细胞C.茎细胞D.子房壁细胞思路解析:幼苗属于单倍体,植物体根没有经过秋水仙素处理,染色体不变。
答案:A变式训练2 下图表示AaBb的水稻单倍体育种过程,下列说法不正确的是( )A。
图示花粉培育成的二倍体水稻的基因型为aaBBB.单倍体育种比杂交育种时间短C. AaBb水稻经单倍体育种可育出两种二倍体水稻D。
未经秋水仙素处理的试管苗长成的植株高度不育思路解析:AaBb水稻可以产生四种配子(花粉),经单倍体育种可育出四种二倍体水稻。
答案:C例2 双子叶植物大麻(2N=20)为雌雄异株,性别决定方式为XY型。
若将其花药离体培养,再将幼苗用秋水仙素处理,所得植株的染色体组成应是()A.18+XYB。
18+XXC。
18+XX或YYD。
18+XX或XY思路解析:雄性大麻的染色体组成是18+XY,经减数分裂后发育成的花粉的染色体组成有2种:9+X或9+Y。
用花药离体培养成的单倍体幼苗的染色体组成也有2种:9+X或9+Y。
这样的单倍体幼苗用秋水仙素处理后,染色体数目加倍的结果是:18+XX或18+YY。
答案:C绿色通道:要确定单倍体的基因型,先要确定亲代产生的配子类型。