第三节 染色体变异及其应用
[学习导航] 1.结合教材P47，概述染色体结构变异的类型。2.结合教材P48～50，在阐明染色体组概念的基础上，说出单倍体、多倍体的概念。3.结合教材P51～52，概述染色体变异在育种上的应用。
[重难点击] 1.染色体组的概念。2.单倍体、多倍体育种的流程。
舟舟， 1978年4月1日出生在中国的武汉。他是个先天性愚型患者，智力只相当于几岁的小孩子。舟舟从小偏爱指挥，当音乐响起时，舟舟就会拿起指挥棒，惟妙惟肖地做出标准的指挥动作，直到曲终。研究表明舟舟身材矮小、智力低下的根本原因是：第21号染色体比常人多了1条。那么染色体都有哪些变异，对生物有什么影响呢？本节课我们来学习染色体变异。
解决学生疑难点_______________________________________________________________
一、染色体结构的变异
1.特点：染色体结构变异一般可通过光学显微镜直接观察。 2.类型：包括缺失、重复、倒位和易位四种。
3.染色体结构变异导致性状变异的原因：染色体结构变异都会使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.结果：大多数染色体结构的变异对生物体是不利的，甚至会导致生物体死亡。 5.影响因素：电离辐射、病毒感染或一些化学物质诱导。
下图①②③④分别表示不同的变异类型，其中图③中的基因2由基因1变异而来。据此分析：
1.图①和图②的变异分别发生在哪种染色体之间？属于哪类变异？
答案 图①发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组；图②发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异中的易位。
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2.图②和图③相比，二者对染色体上基因的数目或排列顺序的影响有什么不同？
答案 图②是易位，会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变；图③是基因突变，只是改变基因的结构，不改变染色体上的基因的数目或排列顺序。 3.图①②③中能在光学显微镜下观察到的是哪种？ 答案 能在光学显微镜下观察到的是②。
4.能确定图④中的变异具体属于哪种染色体结构变异吗？
答案 不能。若染色体3正常，染色体4则发生染色体结构变异中的缺失；若染色体4正常，染色体3则发生染色体结构变异中的重复。
知识整合 同源染色体的非姐妹染色单体间的片段交换属于基因重组，非同源染色体之间的片段交换属于染色体结构变异中的易位；基因突变在光学显微镜下都观察不到，不改变染色体上的基因的数目或排列顺序；染色体变异可以在光学显微镜下观察到，会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变。
1.如图表示某生物细胞中两条染色体及其部分基因。下列四种情况的产生不属于该细胞染色体结构变异的是( )
A.① B.② C.③ D.④ 答案 C
解析 染色体结构变异指的是染色体某一片段的缺失、重复、倒位和易位等。③是基因突变或减数分裂四分体时期发生交叉互换所致。 2.下列关于人类猫叫综合征的叙述，正确的是( ) A.该病是由于特定的染色体片段缺失造成的 B.该病是由于特定染色体的数目增加造成的 C.该病是由于染色体组数目成倍增加造成的 D.该病是由于染色体中增加某一片段引起的 答案 A
解析 人类猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的，A正确，B、C、D错误。
二、染色体数目的变异
1.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
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为染色体数目的变异。 (2)类型
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)实例：人的精子或卵细胞中含有一个染色体组，体细胞中含有两个染色体组。 (3)单倍体、二倍体与多倍体
①单倍体是指体细胞中含有配子染色体组的个体。
②由受精卵发育而成的个体，体细胞内含有两个染色体组的称为二倍体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的叫做多倍体。 3.低温诱导染色体数目加倍
(1)实验原理：低温处理或化学因素刺激，有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培养根尖：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：在蚕豆幼根长至1.0～1.5 cm时，将其中的两个培养装置放入冰箱的低温室内，4 ℃下诱导培养36小时。
(3)取材和固定：剪取诱导处理的根尖5 mm左右，放入卡诺氏固定液固定0.5～1 h，以固定细胞的形态，随后用体积分数为95%的乙醇溶液冲洗2～3次。
(4)制作装片：具体操作方法与实验“观察植物细胞的有丝分裂”相同。
(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。
下面甲表示细胞染色体图，乙表示细胞基因型，据图分析：
1.甲生物细胞内有几个染色体组？判断依据是什么？ 答案 4个。细胞内同一种形态的染色体有4条。
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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教学案苏教版
