1、1第第2节染色体变异节染色体变异2课程标准要求课程标准要求核心素养对接核心素养对接学业质量水平学业质量水平举例说明染色体结构和数举例说明染色体结构和数量的变异都可能导致生物量的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡。性状的改变甚至死亡。1.生命观念生命观念利用结构与功能观，理解染色体缺失、重利用结构与功能观，理解染色体缺失、重复、倒位和易位可以引起染色体上基因的数目或排列顺序复、倒位和易位可以引起染色体上基因的数目或排列顺序的改变，进而导致生物性状的改变甚至死亡。的改变，进而导致生物性状的改变甚至死亡。水平二水平二2.科学思维科学思维准确理解染色体组的概念，并能运用染色准确理解染色体组的概念，并
2、能运用染色体组的概念结合发育的起点区别单倍体与二体组的概念结合发育的起点区别单倍体与二(多多)倍体。倍体。水平一水平一3.社会责任社会责任理解单倍体育种和多倍体育种利用了染色理解单倍体育种和多倍体育种利用了染色体数目变异的原理，并通过与杂交育种的比较，认同单倍体数目变异的原理，并通过与杂交育种的比较，认同单倍体育种可以明显缩短育种的年限。体育种可以明显缩短育种的年限。水平二水平二3染色体数目的变异染色体数目的变异自主自主梳理梳理非同源染色体非同源染色体形态和功能形态和功能4体细胞体细胞三三三三三三联会紊乱联会紊乱四四四四复制复制分离分离两两正在分裂正在分裂纺锤体纺锤体5弱小弱小高度不育高度不育
3、花药花药(花粉花粉)离体培养离体培养单倍体单倍体 染色体染色体数目加倍数目加倍育种年限育种年限纯合子纯合子6典例典例1 用马铃薯的花粉在一定的条件下直接培养形成马铃薯植株。该马铃薯植株的用马铃薯的花粉在一定的条件下直接培养形成马铃薯植株。该马铃薯植株的某些细胞进行减数分裂时，观察到染色体正常联会，此时细胞内共有某些细胞进行减数分裂时，观察到染色体正常联会，此时细胞内共有15个四分体。个四分体。据此推测，马铃薯正常个体的体细胞中共含有的染色体组数目为据此推测，马铃薯正常个体的体细胞中共含有的染色体组数目为()A.2个个 B.3B.3个个 C.4个个 D.5D.5个个解析解析在减数分裂形成花粉过程
4、中，同源染色体分离，那么花粉直接培养形成的在减数分裂形成花粉过程中，同源染色体分离，那么花粉直接培养形成的马铃薯植株，其染色体数目减半，染色体组数目也减半。而用花粉直接培养形成马铃薯植株，其染色体数目减半，染色体组数目也减半。而用花粉直接培养形成的马铃薯植株细胞进行减数分裂时，观察到染色体正常联会，并形成的马铃薯植株细胞进行减数分裂时，观察到染色体正常联会，并形成15个四分体，个四分体，说明其含有说明其含有2个染色体组，所以马铃薯正常个体的体细胞中共含有的染色体组数目个染色体组，所以马铃薯正常个体的体细胞中共含有的染色体组数目为为4个。个。答案答案C7对点练对点练1 下图表示细胞中所含的染色体
5、，下图表示细胞中所含的染色体，的基因型可以表示为的基因型可以表示为()A.：AABb：AAABBb：ABCD：AB.：Aabb：AaBbCc：AAAaBBbb：ABC.：AaBb：AaaBbb：AAaaBBbb：AbD.：AABB：AaBbCc：AaBbCcDd：ABCD8解析解析根据细胞中所含的染色体的类型判断，根据细胞中所含的染色体的类型判断，含有两个染色体组，含有两个染色体组，含有三个染含有三个染色体组，色体组，含有四个染色体组，含有四个染色体组，含有一个染色体组。含有一个染色体组。答案答案C9素养提升素养提升单倍体育种与多倍体育种的比较单倍体育种与多倍体育种的比较典例典例2 如图表示无
6、子西瓜的培育过程：如图表示无子西瓜的培育过程：根据图解，结合你学过的生物学知识，判断下列叙述错误的是根据图解，结合你学过的生物学知识，判断下列叙述错误的是()A.秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的茎尖，主要是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的茎尖，主要是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成B.四倍体植株所结的西瓜，果皮细胞内含有四倍体植株所结的西瓜，果皮细胞内含有4个染色体组个染色体组C.无子西瓜既没有种皮，也没有胚无子西瓜既没有种皮，也没有胚D.四倍体西瓜的根细胞中含有四倍体西瓜的根细胞中含有2个染色体组个染色体组10解析解析秋水仙素抑制纺锤体的形成，是在有丝分裂的前期；四倍体西瓜的
7、果皮是由秋水仙素抑制纺锤体的形成，是在有丝分裂的前期；四倍体西瓜的果皮是由子房壁发育而成的，来自母本，应含有子房壁发育而成的，来自母本，应含有4个染色体组；无子西瓜由于不能产生正常配个染色体组；无子西瓜由于不能产生正常配子，所以不能形成受精卵，而种皮来自于母本，所以有种皮，而没有胚；由于植株子，所以不能形成受精卵，而种皮来自于母本，所以有种皮，而没有胚；由于植株的地下部分没有经秋水仙素处理，四倍体西瓜的根细胞中仍含有的地下部分没有经秋水仙素处理，四倍体西瓜的根细胞中仍含有2个染色体组。个染色体组。答案答案C11对点练对点练2 下图表示两种育种方式，请据图思考下列问题：下图表示两种育种方式，请据
8、图思考下列问题：12(1)甲图表示的育种方式为甲图表示的育种方式为_，乙图表示的育种方式为，乙图表示的育种方式为_，二者的育种，二者的育种原理分别为原理分别为_和和_。(2)甲 图 和 乙 图 中 都 有 秋 水 仙 素 诱 导 染 色 体 组 加 倍，其 原 理 是甲 图 和 乙 图 中 都 有 秋 水 仙 素 诱 导 染 色 体 组 加 倍，其 原 理 是_。甲图中用秋水仙素处理的目的是。甲图中用秋水仙素处理的目的是_。(3)乙图中获得无子西瓜至少需要乙图中获得无子西瓜至少需要_年。图乙中有两次传粉过程，它们的目的年。图乙中有两次传粉过程，它们的目的分别是分别是_和和_。(4)甲图中所示育
9、种方式的优点是甲图中所示育种方式的优点是_，原因是因为，原因是因为_。13答案答案(1)单倍体育种多倍体育种染色体数目的变异染色体数目的变异单倍体育种多倍体育种染色体数目的变异染色体数目的变异(2)秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，从而诱导染色体组加倍使染色体组加倍，从秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，从而诱导染色体组加倍使染色体组加倍，从而变得可育而变得可育(3)两得到三倍体种子刺激三倍体的子房发育成果实两得到三倍体种子刺激三倍体的子房发育成果实(4)能明显缩短育种年限秋水仙素处理单倍体幼苗直接得到纯合体能明显缩短育种年限秋水仙素处理单倍体幼苗直接得到纯合体14【归纳总结】【归纳总结】多倍体育种多倍
10、体育种单倍体育种单倍体育种原理原理染色体组成倍增加染色体组成倍增加染色体组成倍减少，再加倍后得到纯种染色体组成倍减少，再加倍后得到纯种(指每指每对染色体上成对的基因都是纯合的对染色体上成对的基因都是纯合的)常用方法常用方法秋水仙素处理萌发的种秋水仙素处理萌发的种子或幼苗子或幼苗花药离体培养后，人工诱导染色体数目加倍花药离体培养后，人工诱导染色体数目加倍优点优点操作简单操作简单明显缩短育种年限明显缩短育种年限缺点缺点适用于植物，在动物方适用于植物，在动物方面难以操作面难以操作技术复杂一些，需与杂交育种配合技术复杂一些，需与杂交育种配合15联想质疑联想质疑染色体变异能用显微镜观察到，基因突变无法用
11、显微镜观察。染色体变异能用显微镜观察到，基因突变无法用显微镜观察。1621三体综合征的核型三体综合征的核型17三倍体无子西瓜三倍体无子西瓜18蜂王、雄蜂与工蜂蜂王、雄蜂与工蜂19单倍体发育的起点是配子单倍体发育的起点是配子20【方法归纳】染色体组数目的判断方法【方法归纳】染色体组数目的判断方法(1)根据染色体的形态判断：在细胞内任选一条染色体，细胞内与该染色体形态相根据染色体的形态判断：在细胞内任选一条染色体，细胞内与该染色体形态相同的染色体共有几条，则含有几个染色体组，如图甲中含有同的染色体共有几条，则含有几个染色体组，如图甲中含有4个染色体组。个染色体组。(2)根据基因型判断：在生物体的基
12、因型中，控制同一性状的基因出现几次根据基因型判断：在生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次(发同一发同一个音的字母出现几次个音的字母出现几次)，则有几个染色体组，如图乙含有，则有几个染色体组，如图乙含有4个染色体组。个染色体组。21自主自主梳理梳理1.实验原理实验原理用低温处理植物的用低温处理植物的细胞，能够抑制细胞，能够抑制的形成，的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞的染色体数目发生变化。于是，植物细胞的染色体数目发生变化。低温诱导植物细胞染色体数目的变化低温诱
13、导植物细胞染色体数目的变化(选学选学)分生组织分生组织纺锤体纺锤体222.方法步骤方法步骤(1)培养、诱导：将长出约培养、诱导：将长出约1 cm长不定根的洋葱整个放入冰箱的冷藏室内长不定根的洋葱整个放入冰箱的冷藏室内()，诱导培养，诱导培养4872 h。(2)固定、漂洗：剪取诱导处理的根尖固定、漂洗：剪取诱导处理的根尖0.51 cm，放入，放入中浸泡中浸泡0.51 h，以以，然后用，然后用冲洗冲洗2次。次。(3)制片、观察：包括解离、制片、观察：包括解离、和制片和制片4个步骤；先用个步骤；先用倍镜寻找染色体形态较好的分裂象。确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用倍镜寻找染色体形态较好的分裂象。
14、确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用倍镜观察。倍镜观察。4卡诺氏液卡诺氏液固定细胞的形态固定细胞的形态体积分数为体积分数为95%的酒精的酒精漂洗漂洗染色染色低低高高23典例典例3 下列关于低温诱导染色体数目变化实验操作的相关叙述，错误的是下列关于低温诱导染色体数目变化实验操作的相关叙述，错误的是()A.剪取的根尖用卡诺氏液处理的目的是固定细胞的形态剪取的根尖用卡诺氏液处理的目的是固定细胞的形态B.卡诺氏液处理后应用清水漂洗两次卡诺氏液处理后应用清水漂洗两次C.制片时应先解离、漂洗，再染色、制片制片时应先解离、漂洗，再染色、制片D.观察时应先用低倍镜寻找到染色体形态较好的分裂象观察时应先用低倍
15、镜寻找到染色体形态较好的分裂象解析解析卡诺氏液固定后应用卡诺氏液固定后应用95%的酒精漂洗两次，故选的酒精漂洗两次，故选B。答案答案B24对点练对点练3 下列关于低温诱导染色体数目变化实验中制片操作的相关叙述，错误的是下列关于低温诱导染色体数目变化实验中制片操作的相关叙述，错误的是()A.解离的目的是为了让组织细胞彼此分离解离的目的是为了让组织细胞彼此分离B.可用清水对解离后的根尖进行漂洗可用清水对解离后的根尖进行漂洗C.染色所用的改良苯酚品红染液是一种碱性染料染色所用的改良苯酚品红染液是一种碱性染料D.制片时的操作顺序为解离制片时的操作顺序为解离染色染色漂洗漂洗制片制片解析解析制片时的操作顺
16、序为解离制片时的操作顺序为解离漂洗漂洗染色染色制片，故选制片，故选D。答案答案D25联想质疑联想质疑【归纳总结】【归纳总结】(1)低温和秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理：有丝分裂前期，低温和秋水仙素低温和秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理：有丝分裂前期，低温和秋水仙素都能抑制纺锤体的形成；后期，着丝粒分裂后染色体数目加倍；末期，由于没有都能抑制纺锤体的形成；后期，着丝粒分裂后染色体数目加倍；末期，由于没有纺锤体，染色体不能被牵拉到细胞两极，细胞无法实现一分为二，从而使得细胞纺锤体，染色体不能被牵拉到细胞两极，细胞无法实现一分为二，从而使得细胞内的染色体数目加倍。当温度恢复正常或秋水仙素被细胞代谢
17、消耗完全之后，染内的染色体数目加倍。当温度恢复正常或秋水仙素被细胞代谢消耗完全之后，染色体数目加倍的细胞又通过正常的有丝分裂产生更多的染色体数目加倍的子代细色体数目加倍的细胞又通过正常的有丝分裂产生更多的染色体数目加倍的子代细胞。胞。26(2)两次漂洗的对比：两次漂洗的对比：时间不同：第一次漂洗在固定之后解离之前，第二次漂洗时间不同：第一次漂洗在固定之后解离之前，第二次漂洗在解离之后染色之前；在解离之后染色之前；试剂不同：第一次用试剂不同：第一次用95%酒精漂洗，第二次用清水漂洗；酒精漂洗，第二次用清水漂洗；目的不同：第一次是为了洗去多余的卡诺氏液，第二次是为了洗去多余的解离目的不同：第一次是
18、为了洗去多余的卡诺氏液，第二次是为了洗去多余的解离液。液。271.类型类型(连线连线)染色体结构的变异染色体结构的变异自主自主梳理梳理光学显微镜下对染色体形态大小进行观察可以检测光学显微镜下对染色体形态大小进行观察可以检测28292.结果结果排列在染色体上的基因排列在染色体上的基因发生改变，导致发生改变，导致。3.对生物体的影响对生物体的影响大多数对生物体是大多数对生物体是，有的甚至会导致生物体，有的甚至会导致生物体。数目或排列顺序数目或排列顺序性状的变异性状的变异不利的不利的死亡死亡30典例典例4(2018海南卷，海南卷，14)杂合体雌果蝇在形成配子时，同源染色体的非姐妹染色单杂合体雌果蝇在
19、形成配子时，同源染色体的非姐妹染色单体间的相应片段发生对等交换，导致新的配子类型出现，其原因是在配子形成过体间的相应片段发生对等交换，导致新的配子类型出现，其原因是在配子形成过程中发生了程中发生了()A.基因重组基因重组 B.B.染色体重复染色体重复 C.染色体易位染色体易位 D.D.染色体倒位染色体倒位解析解析在减数分裂过程中，同源染色体上的非姐妹染色单体间的相应片段发生对在减数分裂过程中，同源染色体上的非姐妹染色单体间的相应片段发生对等交换导致基因重组；在减数分裂等交换导致基因重组；在减数分裂后期，非同源染色体的自由组合也能导致基后期，非同源染色体的自由组合也能导致基因重组。染色体重复、染
20、色体易位、染色体倒位属于染色体变异。因重组。染色体重复、染色体易位、染色体倒位属于染色体变异。答案答案A31对点练对点练4 导致遗传物质变化的原因有很多，下图字母代表不同基因，其中变异类型导致遗传物质变化的原因有很多，下图字母代表不同基因，其中变异类型和和依次是依次是()A.突变和倒位突变和倒位 B.B.重组和倒位重组和倒位 C.重组和易位重组和易位 D.D.易位和倒位易位和倒位32解析解析染色体的结构变异包括缺失、重复、易位和倒位，染色体的结构变异包括缺失、重复、易位和倒位，a、b基因的位置出现新基因的位置出现新的的j基因，则只能为易位基因，则只能为易位(染色体的某一片段移接到另一条非同源染
21、色体上染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上)；染色染色体臂上的体臂上的c基因和基因和d、e基因发生了倒位基因发生了倒位(染色体中某一片段位置颠倒染色体中某一片段位置颠倒)，D正确。正确。答案答案D33【归纳总结】易位与交叉互换的区别【归纳总结】易位与交叉互换的区别 易位易位交叉互换交叉互换图示图示区别区别位置位置发生于非同源染色体之发生于非同源染色体之间间发生于同源染色体的非姐发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间妹染色单体之间原理原理染色体结构变异染色体结构变异基因重组基因重组观察观察可用光学显微镜直接观可用光学显微镜直接观察察光学显微镜下无法直接观光学显微镜下无法直接观察察34联想质疑联想质疑请分析以上各属于哪种变异？请分析以上各属于哪种变异？1.2.3.4.缺失缺失重复重复倒位倒位易位易位35课堂小结课堂小结缺失缺失重复重复倒位倒位易位易位个别个别染色体组染色体组单倍体单倍体多倍体多倍体36目录CONTENTSPPT模板：
