第5章 基因突变及其他变异
第2节 染色体变异
学习目标
1.说出染色体结构变异的基本类型。 2.说出染色体数目的变异。
3.使学生理解染色体组、二倍体、多倍体、单倍体的概念。
4.使学生了解人工诱导多倍体在育种上的应用及单倍体在育种上的意义。
学习过程
导入新课
同学们,下图是真核细胞有丝分裂和减数分裂的过程图,基因突变和基因重组这两种生物变异方式发生在细胞分裂的什么时期?你能举例说出哪些变异是由基因突变或基因重组引起的吗?如果用光学显微镜观察,这两种变异方式能观察到吗?
探究新知
探究一:染色体数目变异 [合作探究1]
请阅读下列材料,归纳染色体数目变异的类型。
材料1:如果女性少一条X染色体,患特纳氏综合征,表现为先天性卵巢发育不全并患有先天性心脏病,伴有蹼颈和肘外翻。
材料2:人的21号染色体多了一条,表现为智力低下,身体发育缓慢,50%的患者有先天性心脏病,称为21三体综合征。
材料3:如果使萝卜的染色体增加一倍则主根粗大且产量高;如果使番茄的染色体增加一倍则所含的维生素C大约多了一倍。
材料4:在自然条件下,玉米、水稻等植物偶尔会出现染色体数目减少一半的植株,该类植株长的弱小,而且高度不育。
染色体数目变异的类型: 一类是 ;
另一类是 。 [自主学习1]
阅读教材P86染色体数目的变异部分,思考回答下列问题。
下图为男性体细胞中染色体图解,看图并思考下列问题,以小组为单位进行讨论。
(1)人的体细胞有多少对染色体?多少对常染色体? 、
(2)1号的两条染色体是什么关系?1号和2号染色体之间是什么关系? 、
(3)男性的精子中有多少条染色体?这些染色体在形态、大小和功能上有什么特点?这些染色体之间是什么关系?它们是否携带着控制生物生长发育的全部遗传信息?
、 、 、
(4)如果将精子中的染色体看成一组,那么体细胞中有几组染色体? [自主总结1]
(1)染色体组的概念
细胞中的一组 ,在形态和功能上 ,携带着控制生物生长、发育的全部遗传信息,这样的一组染色体,叫做一个 。
(2)确认染色体组的条件:① ② ③
[自主学习2]
阅读教材P87有关二倍体、多倍体及单倍体的内容,回答下列问题。
(1)一倍体一定是单倍体吗?单倍体一定是一倍体吗? 、
(2)二倍体物种所形成的单倍体生物中,其体细胞中只含有一个染色体组,这种说法对吗?为什么?
、
(3)如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体生物,其体细胞中就含有两个或三个染色体组,我们可以称它为二倍体或三倍体,这种说法对吗?为什么?
、 [自主总结2]
(1)二倍体:由 发育而来的个体,体细胞中有 个染色体组的个体叫做二倍体(例如:人、果蝇、玉米等多数高等动植物)。
(2)三倍体:由 发育而来的个体,体细胞中含有 个染色体组的个体叫做三倍体(例如:香蕉等)。
(3)多倍体:由 发育而来的个体,体细胞中含 染色体组的个体叫做多倍体。多倍体在 中很常见,在 中极少见。
(4)体细胞中含有本物种 染色体数目的个体,叫做单倍体。即单倍体可由本物种的 发育而来的个体,例如蜜蜂中的雄蜂。
(5)一个个体是单倍体还是几倍体,关键看它是由受精卵、还是由配子发育而成。 ①如果该生物体由受精卵发育而成,生物体细胞内有几个染色体组就叫几倍体。
②如果该生物体是由配子直接发育而成,无论细胞内含有几个染色体组,都叫单倍体。 [合作探究2]
请阅读下列资料,回答下列问题。
A:四倍体小麦的千粒重量是二倍体小麦的两倍,蛋白质含量提高5%~15%,但每穗粒数稍有降低,单位面积增产达50%以上。
B:四倍体葡萄的果实比二倍体品种的大得多。 (1)请分析多倍体植物的特点:
(2)人工诱导多倍体形成的常用方法有哪些?
(3)秋水仙素处理法的具体做法是什么?原理又是什么? 做法: 原理:
(4)为什么要处理萌发的种子或幼苗,处理成熟的植株可以吗?
[自主学习3]
阅读教材P88,总结单倍体育种的关键步骤,写出单倍体育种的流程图。
[自主总结3]
(1)多倍体的特点:
①优点:与二倍体相比,多倍体植株常常 , 、 和种子都比较大,糖类和 等营养物质的含量都有所增加。
②缺点:发育 ,结实率低。 (2)人工诱导多倍体的方法: ①低温处理
②用 处理 的种子或幼苗。 (3)单倍体植株的特点: 。 (4)获得单倍体常用的方法: 。 (5)单倍体育种的优点: 。 探究二:染色体结构的变异 [合作探究3]
请阅读下列材料总结染色体结构变异的类型。
材料1:人的第5号染色体部分缺失,会患猫叫综合征,因患病儿童哭声轻、音调高,很像猫叫而得名。患者生长发育迟缓,而且存在严重的智力障碍。
材料2:果蝇X染色体上某一片段的重复,可使正常的卵圆形眼变为棒状眼。 材料3:女性的第9号染色体上两个片段位置颠倒会导致习惯性流产。
材料4:人的第22号染色体上的某一片段移接到第14号染色体上,会使人患惯性粒细胞白血病。
总结:(1)染色体结构变异的四种类型分别为:
① ;② ;③ ;④ 。
(2)结构变异的结果:染色体结构的改变会使排列在染色体上的 发生改变,而导致性状的变异。多数变异对生物体 ,有的甚至会导致生物体死亡。
(3)思考与讨论:染色体结构变异中的易位与基因重组中交叉互换的区别。
人教版 必修二 染色体变异 学案
