1、5.25.2 染色体变异染色体变异第一课时第一课时【学习目标学习目标】1.了解染色体结构变异的几种类型。2.掌握染色体数目变异的几种类型。3.掌握染色体组、单倍体和多倍体的概念。【课前预习案】课前预习案】一、染色体结构的变异1基因突变与染色体变异的区别(1)基因突变是_上某一位点上_的改变，是微小区段的变异，是_的变异；染色体变异是比较明显的染色体_或_的变异。染色体结构变异使排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变， 从而导致性状的变异。基因突变是基因结构的改变，包括 DNA 碱基对的替换、增添和缺失。基因突变导致_。染色体结构变异_。(2)在光学显微镜下观察到的变异是_，看不见的是_。
2、2染色体结构的变异(1)概念：由_改变引起的变异。如_是由人的第 5号染色体部分缺失引起的遗传病，而果蝇的棒状眼是由于染色体中_引起的变异。(2)种类：染色体结构的变异可分为染色体中某一片段的_、_、_、_四种。(3)结果：使排列在染色体上的_或_发生改变，导致_的变异。 大多数染色体结构变异对生物体是_的， 有的甚至导致生物体死亡。3易位与交叉互换的区别易位发生在非同源染色体之间， 是指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上；交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。二、染色体数目的变异1类型：一类是细胞内_的增加或减少。另一类是细胞内染色体数目以_的形式成倍地增加或减少。2染色体组
3、的概念：细胞中的一组_，在_和_上各不相同，携带着控制生物生长发育、遗传和变异的一整套_。3二倍体、多倍体和单倍体(1)二倍体：由_发育而成，体细胞含有_个染色体组的个体，包括几乎全部的动物和过半数的高等植物。(2)多倍体概念：由_发育而成，体细胞含_染色体组的个体。其中， 体细胞中含有三个染色体组的个体叫做_， 含有四个染色体组的个体叫做_。分布：在植物中很常见，在动物中极少见。优点： 与二倍体植株相比， 多倍体植株常常是_， 叶片、 _和种子都比较大，_和_等营养物质的含量都有所增加。缺点：发育_，_。(3)单倍体概念：由_直接发育而来，染色体数目是正常体细胞的_，即体细胞中含有_的个体。
4、特点：与正常植株相比，植株长得_，且一般_。【课堂探究案】课堂探究案】一、染色体结构变异变异类型具体变化结果举例染色体结构变异_缺失某一片段染色体上的_改变，从而导致性状变异猫叫综合征_增加某一片段_某一片段移接到另一条非同源染色体上_某一片段位置颠倒思考回答：思考回答：（1）四分体中的非姐妹染色单体的交叉互换与易位有什么不同？（2）染色体结构变异为什么能够引起生物性状的改变？【小试牛刀】【小试牛刀】已知某物种一条染色体上依次排列着 A、B、C、D、E 五个基因，下面列出的若干种变化中可使基因内部结构发生改变的是（） 。已知的染色体状况：染色体结构变异中的易位与基因重组中交叉互换比较易位交叉互
5、换变异类型染色体结构变异基因重组范围非同源染色体之间同源染色体非姐妹染色单体之间交换对象非等位基因等位基因图示二、染色体数目的变异1类型：（1）细胞内_的增加或减少，如_。（2）细胞内染色体数目以_的形式_地增加或减少。2请观察课本 P8687图 58、59 并思考回答：（1）雄果蝇体内有多少条染色体？产生的精子中有几条染色体？（2）精子中的染色体分别是哪几条？这些染色体有什么关系？它们是否携带着控制生物生长发育、遗传变异的全部遗传信息？（3）如果将果蝇的精子中的染色体看成一组，那么果蝇的体细胞中有几组染色体？这样的一组染色体称什么？思考回答：思考回答：一个染色体组需具备什么条件？3单倍体、多
6、倍体、二倍体比较单倍体多倍体二倍体概念由_发育而来的个体， 体细胞中含有_染色体数目的个体由_发育而来的个体，体细胞中含有_染色体组的个体由_发育而来的个体，体细胞中含有_染色体组的个体染色体组_数_成因自然成因单性生殖的结果外界环境条件剧变如_受精作用人工诱导_发育过程发育起点_举例雄蜂、雄蚁_几乎全部动物和过半数高等植物植株特点植株弱小， 生长发育慢，高度不育植株粗大、营养物质含量高，生长发育迟缓应用_杂交育种思考回答：思考回答：（1）多倍体形成的机理是什么？作用于细胞分裂的哪个时期？为什么处理萌发的种子或幼苗？（2）所有的单倍体都是高度不育的吗？为什么？（3）含 1 个染色体组的个体一定
7、是单倍体吗？单倍体一定含有 1 个染色体组吗？（4）区分单倍体与二倍体、多倍体的关键依据是什么？【小试牛刀】【小试牛刀】请据图回答下列问题。（1） 用四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交所得的子一代植株开花后， 经适当处理， 则 （） 。A能产生正常配子，结出种子形成果实B结出的果实为五倍体C能产生正常配子，可形成无子西瓜D结出的果实为三倍体（2）两次传粉的作用有何不同？（3）第一 年 结的西瓜是无子西瓜吗？（4）三倍体西瓜每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？1判断单倍体与多倍体的方法（1）如果生物体是由受精卵（或合子）发育形成的，其体细胞内含有几个染色体组就称为几倍体。（2）如果生物体是由生殖细
8、胞（卵细胞或花粉）直接发育来的，不论体细胞内含有几个染色体组，都称为单倍体。2多倍体染色体组数目的确定（1）根据染色体形态判断：细胞内同一形态的染色体有几条，则含有几个染色体组。（2）根据基因型判断：在生物体基因型中，相同基因或等位基因出现几次，则有几个染色体组。（3） 根据染色体组数目和染色体形态数判断： 染色体组的数目染色体数/染色体形态数。3染色体组概念辨析（1）从本质上看，全为非同源染色体，无同源染色体。（2）从形式上看，所有染色体形态和大小各不相同。（3）从功能上看，携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部信息。（4）从物种类型上看，每种生物的染色体数目、大小、形态都与其他物种
9、不同。（5）单倍体不一定只含 1 个染色体组，可能含同源染色体，可能含等位基因，也有可能产生可育后代。三、基因重组、基因突变和染色体变异的比较基因重组基因突变染色体变异概念因_而发生的变异_，包括 DNA 碱基对的增添、缺失和替换_而引起的变异类型非同源染色体上的非等位基因自由组合； 同源染色体上的非姐妹染色单体之间交叉互换； DNA 重组技术自然状态下发生的自然突变；人为条件下发生的诱发突变染色体结构变异；染色体数目变异适用范围_产生配子时在核遗传中发生任何生物均可发生（包括原核生物、真核生物及非细胞结构的生物）真核生物核遗传中发生产生结果只改变基因型， 未发生基因的改变， 既无“质”的变化
10、也无“量”的变化产生新的基因，发生基因“种类”的改变或“质”的改变。但“量”未变可引起基因“数量”的变化，如增添或缺失几个基因意义生物变异的来源之一， 对生物进化有十分重要的意义生物变异的根本来源，提供生物进化的原始材料对生物进化有一定意义育种应用杂交育种诱变育种_【小试牛刀】（2018北京模拟）在细胞分裂过程中出现了甲、乙 2 种变异，甲图中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是（） 。甲图中发生了染色体结构变异， 增加了生物变异的多样性乙图中出现的这种变异属于染色体变异甲、 乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中甲、 乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验ABCD1三种变异的共同点：基
11、因突变、基因重组、染色体变异都会引起遗传物质的改变，都是可遗传变异，但不一定遗传给后代。2三种变异的实质解读：若把基因视为染色体上的一个“位点”，染色体视为点所在的“线段”， 则基因突变“点”的变化 （点的质变， 但数目不变） ； 基因重组“点”的结合或交换（点的质与量均不变） ；染色体变异“线段”发生结构或数目的变化；染色体结构变异线段的部分片段增添、缺失、倒位、易位（点的质不变，数目和位置可能变化） ； 染色体数目变异个别线段增添、 缺失或线段成倍增减 （点的质不变、 数目变化） 。3基因突变和基因重组的判断：根据变异个体数量确定是否发生基因突变，如一群棕猴中出现一只白猴，一片红花植株中偶
12、尔出现一株白花，即可确定是由基因突变造成的；若出现一定比例的白猴或白花，则由于等位基因分离，配子经受精作用随机结合产生的，但该过程不叫基因重组。四、低温诱导植物染色体数目变化的实验1实验原理低温_的形成，以致影响_，细胞不能分裂成两个子细胞，于是染色体数目加倍。2方法步骤洋葱根尖培养取材固定 （细胞已被杀死） 制作装片 （解离_制片）观察。3试剂及用途（1）卡诺氏液：_。（2）改良苯酚品红染液：使_。（3）解离液体积分数为 15%的盐酸和体积分数为 95%的酒精混合液（11） ：使_。【小试牛刀】【小试牛刀】对于低温诱导洋葱染色体数目变化的实验，不正确的描述是（） 。A处于分裂间期的细胞最多B
13、在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞C在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程D在诱导染色体数目变化的方面，低温与秋水仙素诱导的原理相似1根的培养应保持在 25 左右，注意勤换水，以促使生根。2本实验应选取根尖才方便处理和观察，因为这部分的细胞正在进行旺盛的分裂。3在用显微镜观察时，先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂期，再换上高倍镜并调节细准焦螺旋和反光镜，使物像清晰，仔细观察，辨认哪些细胞发生染色体数目变化，找出处于细胞分裂中期的细胞，进行染色体计数。【课后巩固案】课后巩固案】1关于染色体结构变异的叙述，不正确的是()A外界因素可提高染色体断裂的频率B染色体缺失了某段，
14、可使生物性状发生变化C一条染色体某一段颠倒 180后，生物性状不发生变化D染色体结构变异一般可用现代遗传技术直接检验2猫叫综合征是人的第 5 号染色体部分缺失引起的，这种变异属于染色体结构变异中的()A染色体缺失片段B染色体增加片段C染色体某一片段位置颠倒 180D染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上3基因突变和染色体变异的一个重要区别是()A基因突变在光镜下看不见B染色体变异是定向的，基因突变是不定向的C基因突变是可以遗传的D染色体变异是不能遗传的4一个染色体组应是()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5用秋水仙素诱发基因
15、突变和诱导多倍体，起作用的时期分别是()A有丝分裂的间期和前期B有丝分裂的间期和后期C有丝分裂的前期和后期D有丝分裂的间期和间期6含两个染色体组的配子直接发育成的个体应该叫()A二倍体B配子体C多倍体D单倍体能力提升7下列说法正确的是()A凡是细胞中含有两个染色体组的就叫做二倍体B单倍体就是体细胞中含有一个染色体组的个体C多倍体在植物界中比较常见，几乎全部的动物都是二倍体D在育种过程中单倍体肯定可育，其优点是稳定遗传、后代不发生性状分离8下列有关变异的说法正确的是()A染色体中 DNA 的一个碱基对缺失属于染色体结构变异B染色体变异、基因突变均可以用光学显微镜直接观察C同源染色体上非姐妹染色单
16、体之间的交叉互换属于基因重组D秋水仙素诱导多倍体形成的原因是促进染色单体分离使染色体加倍9用 X 射线处理蚕，使其第 2 号染色体上的斑纹基因移动到决定雌性的 W 染色体上，使雌性都有斑纹。 再将雌蚕与白体雄蚕交配， 其后代凡是雌蚕都有斑纹， 凡是雄蚕都无斑纹。这样有利于去雌留雄，提高蚕丝的质量。这种育种方法所依据的原理是()A基因突变B染色体数目的变异C染色体结构的变异D基因互换10右图为果蝇体细胞染色体组成示意图，以下说法正确的是()A果蝇的一个染色体组含有的染色体是、X、YBX 染色体上的基因控制的性状遗传，均表现为性别差异C果蝇体内的细胞，除生殖细胞外都只含有两个染色体组D、X(或 Y
17、)四条染色体携带了控制果蝇生长发育所需的全部遗传信息11右图是果蝇的染色体组成，请根据图回答下面的问题：(1)这是_性果蝇。(2)图中共有_个染色体组，是_倍体。(3)图中有_对同源染色体，_对常染色体，_对等位基因。1 和 3 是_染色体，B 和 b 是_基因，W 和 B是_基因。在产生配子时，含 VBw 的配子占_。(4)图中不能表示果蝇哪一类细胞中的染色体组成()A受精卵B精原细胞C体细胞D卵原细胞12育种工作者在大田中发现了几株阔叶且产量高的变异小麦，关于这些变异小麦：(1)若已确定它们的变异是可遗传的，那么这种变异是由于基因突变引起的，还是由于染色体变异引起的？请设计实验来鉴定。第一
18、步：分别取阔叶、窄叶茎部的_细胞制成装片。第二步：用显微镜观察有丝分裂_细胞中的染色体。预期结果及结论：_。_。(2)若已确定阔叶变异是由基因突变导致，请设计一个实验来判断这种突变是显性突变还是隐性突变？方法：选取多株阔叶小麦，_。结果及结论：a若子代均表现为阔叶性状，则为隐性突变。b _。(3)假如上述突变是显性突变，如何在短时间内获得纯合的突变类型？_。用精练的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本技能的要领部分写下来，并进行识记。知识精华技能要领答答案案【课前预习案】【课前预习案】一、1.(1)染色体基因分子水平结构数目新基因的产生未形成新的基因(2)染色体变异基因突变2 (1)染色
19、体结构猫叫综合征增加某一片段(2)缺失重复易位倒位(3)基因的数目排列顺序性状不利二、1.个别染色体染色体组2非同源染色体形态功能遗传信息3 (1)受精卵两(2)受精卵三个或三个以上三倍体四倍体茎秆粗壮果实糖类蛋白质迟缓结实率低(3)配子一半配子染色体数目弱小高度不育【课堂探究案】课堂探究案】一、活动与探究：缺失增加易位倒位基因的数目或排列顺序思考回答： （1） 答案答案： 非姐妹染色单体的交叉互换是指同源染色体之间， 属于基因重组；易位指非同源染色体之间，属于染色体变异。（2）答案：答案：染色体结构变异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。迁移与应用：D解析：解析：
20、据图分析选项 A、B、C 分别由染色体变异中缺失、增添和易位造成，没有新基因产生，而选项 D 中 c 的出现既可能是基因突变（基因内部结构发生变化）又可能是交叉互换产生的。二、活动与探究：1 （1）个别染色体21 三体综合征（2）染色体组成倍2 （1）答案：答案：8,4。（2）答案答案：、X 或、Y；大小、形态各不相同，是非同源染色体；是。（3）答案：答案：2；一个染色体组。思考回答：答案答案：非同源染色体，无等位基因。所有染色体形态、大小和功能各不相同（即不含姐妹染色单体分开后形成的染色体） 。携带着控制一种生物生长发育的全部信息，但不能重复。3配子本物种配子受精卵三个或三个以上受精卵两个不
21、确定 （一个或多个） 三个或三个以上两个低温花药离体培养秋水仙素处理萌发的种子或者幼苗配子受精卵或者合子等受精卵或者合子等香蕉、马铃薯单倍体育种多倍体育种思考回答： （1）答案答案：秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向两极，从而引起细胞内染色体数目加倍，形成多倍体；有丝分裂前期；萌发的种子或幼苗容易进行细胞分裂。（2）答案：答案：不是。因为有些单倍体含有偶数个染色体组，可以进行减数分裂形成正常的配子，这样的单倍体是可育的。（3）答案：答案：是；不是，单倍体中可含有 1 个或多个染色体组。（4）答案：答案：看它们发育的起点。迁移与应用： （1）D解析：解析：三
22、倍体植株不能产生正常配子，无法形成种子。（2）答案：答案：第一次传粉，为了产生配子，形成种子；第二次传粉，是需要花粉刺激产生生长素，促使子房发育形成果实。（3）答案：答案：不是，第一年结的是四倍体西瓜，里面含有三倍体种子。（4）答案：答案：无性繁殖。三、 活动与探究： 基因的重新组合基因结构的改变染色体结构或数目变化真核生物进行有性生殖单倍体、多倍体育种迁移与应用：C解析解析：由甲图染色体上的基因排序变化可知，染色体发生了结构变异，该变异既可以发生在减数分裂过程， 也可以发生在有丝分裂过程中， 乙图表示在有丝分裂后期， 因染色体没有平均分配而导致的染色体数目变异， 染色体结构变异和数目变异均可
23、在显微镜下直接观察到。四、活动与探究：1抑制纺锤体染色体被拉向两极2漂洗染色3 （1）固定细胞形态（2）染色体着色（3）组织中的细胞相互分离开迁移与应用：C解析：解析：制作装片时细胞已被杀死，不可能观察到动态变化。【课后巩固案】【课后巩固案】1C染色体结构变异是由于某些自然条件或人为因素造成的，这些变化可导致生物性状发生相应的改变。倒位是某段染色体的位置颠倒，会使其中的基因位置发生改变，也可导致生物性状发生变化。2A四个选项中所述情况都属于染色体结构变异。猫叫综合征是由于人类第 5 号染色体的短臂缺失造成的一种遗传病。3A基因突变是由于基因内部的碱基对的替换、增添或缺失引起的碱基排列顺序发生改
24、变，从而改变了遗传信息。这种变化属于分子水平的变化，光学显微镜下观察不到。基因突变和染色体变异都引起了遗传物质的改变，都是可遗传的变异，并且都是不定向的。4B一个染色体组应无同源染色体，但具有本物种全套的遗传信息，只有二倍体的配子中含有的是一个染色体组， 四倍体个体的配子中含有两个染色体组； 而来自父方或母方的全部染色体可以是一个染色体组也可以是多个染色体组。5A秋水仙素既可以诱导基因突变又可以抑制有丝分裂中纺锤体的形成。前者作用于间期 DNA 复制时，后者作用于分裂前期纺锤体的形成时。6D配子未经受精作用直接发育成的个体是单倍体。7CA 项中的二倍体是指由受精卵发育成的生物个体。单倍体细胞中
25、也可能含有两个染色体组，所以不正确。单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的生物个体，所以 B 项不正确。单倍体育种的后代是纯合子，能稳定遗传，后代不出现性状分离，可明显缩短育种年限，但是单倍体需要通过秋水仙素处理后才可育，所以 D 项不正确。8C染色体变异是引起基因数目或排列顺序的改变，而碱基对的变化为基因突变，是分子水平上的，用显微镜不易观察到。秋水仙素诱导形成多倍体是抑制了纺锤体的形成，从而使染色体加倍。9C2 号染色体的基因转移到 W 染色体上，属于非同染色体间的移动，应为染色体结构变异。10D选项 A，染色体组是没有同源染色体的，而 X 与 Y 为一对同源染色体；选项 B，X 染
26、色体与 Y 染色体具有同源区段，此区段上基因控制的性状无性别差异；选项 C，果蝇体内的细胞有的处于有丝分裂状态，此过程后期的细胞含有四个染色体组；选项 D，一个染色体组中含有发育成果蝇个体的全套遗传信息。11(1)雌(2)2二(3)433非同源等位非等位1/8(4)B12(1)分生组织中期若二者的染色体形态结构和数目相同，则变异是由基因突变导致若二者的染色体不同，则是由染色体变异导致(2)分别让其自交b.若后代有阔叶和窄叶两种性状，则为显性突变(3)取其花粉进行离体培养，对幼苗用秋水仙素处理，选择阔叶类型解析(1)在显微镜下可观察到染色体变异， 而不能观察到基因突变。 (2)确定是显性突变还是隐性突变的方法，是让其自交，观察后代是否发生性状分离。若发生性状分离则为显性突变，否则为隐性突变。(3)快速获得纯合子的方法是单倍体育种。
