高中生物第三章遗传和染色体第三节染色体变异及其应用学案
苏教版必修2
第三节 染色体变异及其应用
1.染色体结构变异。(重点) 2.染色体数目变异。(难点) 3.染色体变异在
育种上的应用。(难点)
一、阅读教材P47～50分析染色体变异 1．染色体结构的变异
(1)主要起因：染色体断裂形成片段，以及片段不正常的重新连接。 (2)种类：缺失、重复、倒位、易位4种类型。
(3)结果：使在染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。 (4)实例：人第5号染色体的部分缺失会引起猫叫综合征。 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)由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组的叫做二倍体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的叫做多倍体。多倍体在自然界中分布极为广泛。
3．染色体数目变异
(1)概念：染色体数目以染色体组的方式成倍地增加或减少，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：①非整倍性变异：指在正常的染色体组中，丢失或添加了一条或几条完整的染色体。
②整倍性变异：a.单倍性变异：是指体细胞含有的染色体数等于配子染色体数的变异，由此产生的个体称为单倍体。
b．多倍性变异：是指与同种的二倍体细胞相比，具有更多染色体组的变异。 4．低温诱导染色体数目加倍 (1)实验原理
在有丝分裂后期，着丝点分裂，染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极，这保证了染色体的平均分配。低温处理可能抑制纺锤体的形成，导致子细胞内染色体数目加倍。
(2)实验操作步骤
①材料培养：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低温处理：当蚕豆幼根长至1.0～1.5 cm时，将其中的两个培养皿放入冰箱内，4 ℃下诱导培养36小时。
③固定：剪取诱导处理好的根尖5 mm左右，放入卡诺氏固定液中浸泡0.5～1 h，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。
④制作装片：具体操作方法参照“观察植物细胞的有丝分裂”的实验。
⑤观察：先用低倍镜观察，找到视野中染色体形态较好的分裂相，注意视野中有染色体数目发生改变的细胞，再换高倍镜继续观察。
二、阅读教材P51～52完成染色体变异在育种上的应用 1．单倍体育种
离体培养人工诱导染色选择(1)方法：花药――→单倍体幼苗体加倍――→纯合二倍体――→优良品种。 (2)优点：明显缩短育种年限。 2．多倍体育种
(1)自然作用机理：当植物体的内外环境发生骤变时，正在分裂的细胞中的纺锤体有可能受到破坏，已经复制的染色体不能分配到两个子细胞中，于是就形成了染色体组加倍的细胞，然后发育成多倍体。
(2)人工诱导
①方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
②机理：抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向两极，从而使细胞内染色体数目加倍。 (3)植株优点：茎秆粗壮，叶片、果实和种子较大，糖类、蛋白质等营养物质的含量也较高。
判一判
(1)染色体结构变异使染色体上基因的数目或排列顺序发生改变。(√)
(2)一个染色体组内没有同源染色体，但却含有控制生长发育的全部遗传信息。(√) (3)体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体。(×)
(4)由配子发育而来的个体，体细胞中无论含有几个染色体组，都是单倍体。(√) (5)单倍体茎秆粗壮，果实、种子较大，而多倍体则长势矮小，且高度不育。(×) 连一连
染色体结构的变异
染色体的结构不是固定不变的，结合教材P47～48第一段内容分析染色体结构变异类型。
(1)图1由于正常染色体断裂后丢失一个片段，这个片段上的基因也随之失去，这种变异称为缺失。
(2)图2由于一条染色体的片段连接到同源的另一条染色体上，使另一条染色体多出跟本身相同的某一片段，这种变异称为重复。
(3)图3是指染色体某一片段倒转180°，造成这段染色体上基因的顺序颠倒，称为倒位。
(4)图4是指染色体断裂后，在非同源染色体间错误接合，更换了位置，称为易位。 综上所述，染色体结构变异的结果是：使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的改变。大多数染色体结构的变异对生物体是不利的，有的甚至导致生物体死亡。
染色体结构变异对性状的影响
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