染色体数目的改变全解

⾼中⽣物_《染⾊体变异—染⾊体数⽬变异》教学设计学情分析教材分析课后反思《染⾊体变异——染⾊体数⽬变异》教学设计⼀、教学⽬标的确定《普通⾼中⽣物学课程标准（2017年最新修订版）》中有关本节的内容规定如下：举例说明染⾊体数量的变异可能导致⽣物性状的改变。

《普通⾼中⽣物课程标准（2017版）解读》对这部分内容的说明如下：“举例说明染⾊体数量的改变可导致⽣物性状的变异，形成染⾊体变异的概念。

以果蝇或⼈类染⾊体组型等为例，解释染⾊体组的概念，简述多倍体和单倍体的特征和来源，举例说明多倍体育种和单倍体育种在实践中的应⽤。

”有关核⼼素养⽅⾯的要求如下：1.树⽴⽣命观念，能运⽤遗传和变异的观点，解释常规遗传学技术在育种等⽣产⽣活中的应⽤。

2.发展科学探究，探究简单的遗传、变异、⽣物适应性形成等问题。

3.增强社会责任，关注遗传学的研究进展，关注其研究成果在⽣活和⽣产实践中的应⽤。

从教材编写的特点来看，本节内容从染⾊体数⽬变异的类型⼊⼿，以果蝇染⾊体为例，展开对染⾊体组概念的探讨。

将⼆倍体、多倍体和单倍体进⾏对⽐，给出三者的概念，多倍体、单倍体⽣物的特点，获得多倍体和单倍体的⽅法及在⽣产⽣活中的应⽤。

教材通过⽂字介绍、图⽰等让学⽣通过主动学习和交流探讨树⽴核⼼素养。

本节内容学习⽬标如下：1.通过分析单倍体、⼆倍体和多倍体的异同，培养归纳、概括能⼒和批判性思维能⼒。

（科学探究）2．通过分析讨论染⾊体变异对⽣物性状产⽣的影响，建⽴进化与适应的观点。

（⽣命观念）3.通过分析讨论染⾊体变异在育种⽅⾯应⽤的事例，培养学⽣将来服务社会的责任感。

（社会责任）⼆、教学设计思路三、教学实施的程序《染⾊体变异—染⾊体数⽬变异》学情分析学⽣已经学过有丝分裂、减数分裂、同源染⾊体、⾮同源染⾊体和基因在染⾊体上等概念，为染⾊体组等新概念的建构奠定了认知基础。

通过初中⽣物的学习和学农实践活动，学⽣对植物杂交、植物激素在农业⽣产上的应⽤有了初步了解。

低温诱导植物染色体数目的变化【摘要】本文介绍了在植物的染色体的研究中的几个重要的问题：有丝分裂、减数分裂、多倍体诱发和染色体畸变。

具体包括以下四个实验：第一，大蒜根尖细胞有丝分裂的制片与观察；第二，玉米花粉母细胞减数分裂制片与观察；第三，大蒜根尖细胞多倍体诱发；第四，玉簪花染色体结构变异的观察。

细胞增殖是生物体的重要生命特征，细胞以分裂的方式进行增殖。

细胞增殖是生物体生长、发育繁殖的基础。

真核细胞的分裂方式有三种：有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。

本实验主要介绍有丝分裂和减数分裂。

在大蒜根尖细胞有丝分裂实验中，通过将生长旺盛的大蒜根尖分生组织进行取材、固定、解离、染色和压片，我们可以清楚地在显微镜下观察到有丝分裂前期、中期、后期和末期；在玉米花粉母细胞减数分裂的实验中，我们可以清楚地看到减数分裂各个时期的不同特点。

多倍体是指细胞核内具有三个或三个以上染色体组，如3n、4n、6n等的植物。

多倍体广泛地存在于自然界中，例如，小麦是异源六倍体，棉花是4倍体等。

我们同样可以利用人工的方法进行多倍体诱发。

通过用秋水仙素处理大蒜的根尖细胞，进行多倍体诱发，我们可以在光学显微镜下清楚地数出大蒜四倍体细胞的染色体数目——4n=32。

染色体畸变也叫染色体变异，指染色体数目的改变和结构的改变。

染色体结构变异是自然界中存在的一种生物进化和新物种形成的重要因素之一。

染色体结构变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种。

这些改变一般可在显微镜下看到。

在对紫萼玉簪花的花粉母细胞的减数分裂的观察中，我们能够看到：染色体桥、落后的断片、微核等。

【关键词】有丝分裂减数分裂秋水仙素染色体畸变微核染色体桥生命体的遗传信息是通过细胞的有丝分裂和减数分裂向下一代传递的，有丝分裂和减数分裂是遗传的基础。

有丝分裂是将亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中去。

由于染色体上有遗传物质，因而在生物的亲代和子代之间保持了遗传物质的稳定性。

细胞的有丝分裂对于生物的遗传有重要的意义。

专题09 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分生组织细胞，能够抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使染色体不能被拉向两极，以致细胞不能分裂成两个子细胞，染色体的数目发生变化。

提示着丝点分裂与纺锤体无关，没有纺锤体的牵引，着丝点也能正常分裂。

2．实验步骤与现象（1）(2)现象：视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。

3．注意事项(1)在显微镜下观察到的细胞已经死亡，不能持续观察到细胞中染色体的数目变化。

(2)选材只能是分生区细胞，不能进行细胞分裂的细胞不会出现染色体数目的变化。

4．低温诱导植物染色体数目变化的实验中的试剂及其作用5．低温诱导染色体数目变化的实验与观察细胞有丝分裂实验的比较考点一：实验的基本原理和操作步骤例1．用质量分数为2%的秋水仙素处理植物分生组织5～6 h，能够诱导细胞内染色体加倍。

某生物小组为了探究用一定时间的低温(如 4 ℃)处理水培的洋葱根尖是否也能诱导细胞内染色体加倍进行了相关实验设计。

下列关于该实验的叙述中，错误的是( )A．本实验的假设是用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖能够诱导细胞内染色体加倍B．本实验可以在显微镜下观察和比较经过不同处理后根尖细胞内的染色体数目C．本实验需要制作根尖细胞的临时装片，制作步骤是解离→漂洗→染色→制片D．本实验可以看到一个细胞完整的染色体数目加倍的过程【答案】 D【解析】由于在装片制作过程中已经将细胞杀死，所以用显微镜观察时看不到一个细胞完整的染色体数目加倍的过程，故D项错误。

例2．将洋葱(2n＝16)放在装满清水的广口瓶上，让洋葱底部接触水面。

待洋葱长出约1 cm 左右的不定根时，再将整个装置放入4 ℃环境下继续培养36 h，然后取根尖制作成临时装片在显微镜下观察。

下列与此相关的叙述中，正确的是( )A．卡诺氏液的作用是使洋葱根尖的组织细胞相互分离开来B．显微镜视野中可以观察到16、32或64条染色体的细胞C．显微镜视野中可以观察到四分体和同源染色体分离现象D．4 ℃的低温通过抑制着丝点的分裂而使细胞染色体数目加倍【答案】 B【解析】卡诺氏液的作用是固定细胞形态，解离液的作用是使组织细胞相互分离开来，A 错误；由于低温诱导，有的细胞中染色体数目加倍，有的仍为正常二倍体，加倍后染色体数目为32条，或没有加倍的细胞中染色体数目在有丝分裂后期为32条，加倍后的染色体在有丝分裂后期为64条，而正常细胞染色体数目为16条，B正确；同源染色体联会形成四分体及分离是减数第一次分裂的特征，有丝分裂没有此现象，C错误；低温抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，而不是抑制着丝点的分裂，无纺锤体的牵引，染色体无法向两极移动而保留在一个细胞中，从而使染色体数目加倍，D错误。

染色体数目变异摘要：一般来说，每一种生物的染色体数目都是稳定的，但是，在某些特定的环境条件下，生物体的染色体数目会发生改变，从而产生可遗传的变异。

染色体数目的变异可以分为两类：一类是细胞内的个别染色体增加或减少，另一类是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，染色体的数目变异也会带来很多的性状变化，与此同时，科学家们利用染色体的数目变化在育种工作上取得了许多成就。

关键词：染色体；数目变异；染色体组；育种一、染色体的倍性早期遗传学家将二倍体细胞中一个正常配子中所包含的整套染色体定义为染色体组[1-3]，近年来，染色体组一般情况下被称为基因组，指一个配子的染色体所带有的全部基因[2]。

一个染色体组以n表示有若干条染色体组成，它们的形态结构和功能各异，但又相互协调并共同支配着生物体的生长、发育、遗传和变异。

二、染色体的数目变异染色体不仅会发生结构变异，也会发生数目变异。

染色体可以增加一个或几个，也可以减少一个或几个，也可以增加一套或几套。

当然，随着染色体数目的变异，生物体的遗传性状也会随之发生相应的变异。

就高等生物而言，大多数物种的孢子体世代都是双倍体[3]，视之为正常情况。

在此基础上，染色体数目的增加或减少，都被认为是发生了染色体数目的变异。

三、染色体数目变异的分类染色体数目的变异是以染色体组为单位而增减时，称为倍数性变异[4]。

另一类染色体数目的变异不是完整的倍数改变，而是在2n的基础上增加或减少个别一条或几条染色体的则属于非整倍性改变[4-5]。

3.1染色体整倍性变异体细胞中的染色体数是染色体基数的整数倍的生物体称为为整倍体[4]（euploid）。

整倍性改变，以二倍体染色体组数为标准，如减少一个染色体组为单倍体n；增加一个染色体组为三倍体3n，其体细胞中含有3个染色体组；含有三个或三个以上染色体组的为多倍体。

3.1.1单倍体许多植物由二倍体（2n=2x）产生的配子内只有一个基本染色体组（n=x），这类单倍体又称为一倍体。