第5章 第2节 染色体变异

课件58张PPT。第5章理解
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考向知识点一知识点二考向一应用创新演练随堂基础巩固课时跟踪训练第
2
节考向二 知识点三1．染色体结构变异包括缺失、重复、倒
位和易位等几种类型。
2．染色体结构变异可改变染色体上的基
因的数目或排列顺序，可在显微镜下观察到。
3．二倍体生物正常配子中的一组染色体
是一个染色体组。4．由受精卵发育而来的个体，体细胞中含几
个染色体组，就是几倍体。
5．单倍体并不一定只含一个染色体组。
6．单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素
处理幼苗等阶段，能明显缩短育种年限。
7．秋水仙素或低温能抑制纺锤体的形成，从
而导致染色体数目加倍。[自读教材·夯基础]1．类型[连线]2．结果[填空]
(1)染色体上基因的 发生改变。
(2)大多数对生物体是 的，有的甚至会导致生物体死亡。数目或排列顺序不利 1．如何区分染色体变异和基因突变？
提示：染色体变异在显微镜下能观察到，而基因突变则观察不到。
2．探讨交叉互换和易位的区别。
提示：交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组；易位发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异。[跟随名师·解疑难] 1．染色体的缺失、重复、倒位与基因突变的区别(如下图所示)2．易位与交叉互换的比较[自读教材·夯基础]1．类型[填表]个别染色体染色体组 (1)组成：
右图中雄果蝇体细胞染色体中的一个染色体
组可表示为 或 。
(2)组成特点：
①形态上：细胞中的一组 ，在形态和功能上各不相同。
②功能上：控制生物 的一组染色体。2.染色体组[填空]Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、XⅡ、Ⅲ、Ⅳ、Y非同源染色体生长、发育、遗传和变异3．二倍体和多倍体[填表]受精卵两个受精卵三个或三个以上粗壮含量增加4.人工诱导多倍体[填空]
(1)方法：用 或 处理。
(2)处理对象： 的种子或 。
(3)原理：秋水仙素低温幼苗萌发离体秋水仙素染色体数目明显缩短育种年限配子单倍体 1．请判断下图细胞中含有几个染色体组？并总结染色体组数的判断方法。 提示：甲有三个染色体组，乙有四个染色体组。方法：形态大小相同的染色体有几条就有几个染色体组(图甲)。控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组(图乙)。 2．含有四个染色体组的个体一定是四倍体吗？单倍体一定含有一个染色体组吗？
提示：不一定，如由八倍体生物的配子发育而来的单倍体含四个染色体组。
3．诱导染色体数目加倍，常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。在单倍体育种中应如何处理？为什么？
提示：用秋水仙素处理幼苗。因单倍体高度不育，一般无种子。[跟随名师·解疑难]1．二倍体、多倍体和单倍体的比较3．多倍体育种
(1)原理： (2)实例：三倍体无子西瓜的培育。 ②秋水仙素处理后，新产生的茎、叶、花的染色体数目加倍，而未处理的根细胞中仍为两个染色体组。
③四倍体植株上结的西瓜，种皮和瓜瓤为四个染色体组，而种子的胚为三个染色体组。
④三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。 [特别提醒]　花药离体培养≠单倍体育种
单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理幼苗等过程。花药离体培养只得到单倍体，只有再进行秋水仙素处理才得到纯合子。[自读教材·夯基础]
1．实验原理
低温处理植物分生组织细胞，能够抑制 的形成，以致影响 被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，结果植物细胞染色体数目发生变化。纺锤体染色体2．实验流程1 cm 卡诺氏酒精低倍镜 1．讨论必须在洋葱培养出1 cm左右不定根之后才能低温处理的原因。
提示：若生根前就进行低温处理，低温会抑制细胞代谢，进而抑制根尖分生区的形成，不会发生根尖分生区的有丝分裂受低温影响的过程。 2．洋葱为二倍体，在该实验观察时，能看到哪些类型的细胞？
提示：二倍体细胞、四倍体细胞等。 1．实验中几种溶液的作用
(1)卡诺氏液：固定细胞的形态。
(2)改良苯酚品红染液：细胞核染色，便于观察染色体的形态。除此之外，醋酸洋红或龙胆紫都是碱性染料，都可使染色体着色。
(3)15%的盐酸溶液：解离，使细胞分散开。
(4)95%的酒精：可用于洗去附着在根尖表面的卡诺氏液，还可与15%的盐酸溶液混合解离、分散细胞。[跟随名师·解疑难] 2．本实验的其他问题
(1)低温的作用与秋水仙素的作用基本相似。
(2)此实验可通过设置不同的温度来探究温度对植物染色体数目变化的影响。 [例1]　下图分别表示四个生物的体细胞，有关描述中正确的是 (　　) A．图中是单倍体的细胞有三个
B．图中的丁一定是单倍体的体细胞
C．每个染色体组中含有三条染色体的是甲、乙、丁
D．与乙相对应的基因型可以是aaa、abc、AaaBBBcccDDd、aabbcc等[思路点拨] [精讲精析]　判断染色体组是根据每一条染色体形态相同的个数，如甲、乙、丙、丁中分别含有三、三、二、一个染色体组，其中丁图一定是单倍体，而甲、乙、丙可能分别是三、三、二倍体，也可能是单倍体，与乙图对应的应是每个性状都有三个等位基因控制，所以abc、aabbcc这两种基因型是不正确的。
[答案]　B (1)据染色体形态判断：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。如下图所示的细胞中，形态相同的染色体a中有3条，b中两两相同，c中各不相同，则可判定它们分别含三个、二个、一个染色体组。 (2)根据基因型判断：在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的相同基因或等位基因出现几次，该细胞或生物体中就含有几个染色体组。例如：基因型为AaaaBBbb的细胞或生物体，含有四个染色体组。
(3)根据染色体数目和染色体形态推算含有几个染色体组。 [例2]　下图为利用纯合高秆(D)抗病(E)小麦和纯合矮秆(d)染病(e)小麦快速培育纯合优良小麦品种矮秆抗病小麦(ddEE)的示意图，有关此图叙述不正确的是 (　　)A．图中进行①过程的主要目的是让控制不同优良性状的
基因组合到一起
B．②过程中发生了非同源染色体的自由组合
C．实施③过程依据的主要生物学原理是细胞增殖
D．④过程的实施中通常用一定浓度的秋水仙素处理[思路点拨] [精讲精析]　题中图示为单倍体育种的过程，①过程表示两个亲本杂交，所依据的原理是基因重组，从而达到控制不同优良性状的基因组合到一起；②过程表示的是F1进行减数分裂产生配子的过程，在减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合；③过程表示由花药离体培养成单倍体植株的过程，此过程中不但有细胞的分裂还有细胞的分化，所依据的原理主要是植物细胞的全能性；④过程是诱导染色体数目加倍的过程，一般用一定浓度的秋水仙素处理。
[答案]　CA．过程(1)的作用原理为染色体变异
B．过程(3)必须经过受精作用
C．过程(4)必须使用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
D．此育种方法选出的符合生产要求的品种占1/4解析：过程(1)表示杂交，其原理为基因重组。过程(3)常用的方法为花药离体培养。过程(4)使用秋水仙素或低温处理幼苗，因为单倍体高度不育，不产生种子。
答案：D1．探究影响纺锤体形成的最适低温。
2．探究不同环境因素对染色体变异的影响。典例剖析 研究表明：温度骤变以及秋水仙素等理化因素都会使植物细胞染色体数目加倍。某同学为验证低温能诱导洋葱(2N＝16)根尖细胞染色体数目加倍，开展了相关的研究。请分析回答： (1)实验原理：低温处理根尖细胞，能够抑制_______期________的形成，以致染色体不能移向两极，细胞也不分裂。
(2)材料用具：洋葱，冰箱，___________________(显微操作器材)，解离液和碱性染料等。 (3)方法步骤：
①．培养洋葱根尖，待不定根长至1 cm左右时，在冰箱的低温室内(4 ℃)诱导培养40 h；
②．制作装片：解离→________→染色→制片；
③．显微观察并绘图：该同学用低倍镜能清楚观察到细胞，但不能顺利换上高倍镜，最可能的原因是________________。
(4)计数：若常温下的装片中，分裂期细胞占细胞总数的10%，细胞周期总时间为20 h，则分裂间期经历________h；该实验中处于分裂中期的细胞含有________条染色体。 [解析]　(1)低温能抑制纺锤体的形成，洋葱根尖进行有丝分裂，故为有丝分裂的前期。(2)显微镜操作的器材不能只考虑显微镜，制作临时装片一定要有载玻片、盖玻片等。(3)步骤②依据观察植物细胞有丝分裂实验中装片制作步骤来回答。而步骤③，低倍镜能清楚观察到细胞，但不能顺利换上高倍镜，可见显微镜本身没有问题，可能是装片的问题导致焦距不合适。(4)依据处于某时期的细胞数与该时期时间长短成正相关来计算。后一问要注意的是在4 °C下诱导培养40 h，不一定每个细胞都发生了染色体数目的加倍，故染色体数目有的是16，有的是加倍后的32。如果能看到32条染色体，可能是这个细胞第一次分裂过程中，受到低温影响，染色体已经加倍，加倍后的细胞(4N＝32)在第二次分裂中期染色体有32条。
[答案]　(1)有丝分裂前　纺锤体　(2)显微镜、盖玻片、载玻片　(3)漂洗　将装片的盖玻片放在了下面
(4)18　16或32归纳拓展 注意实验中各步骤的时间控制
(1)解离时间：3～5 min，不宜过长也不宜过短。过长，根尖过于酥软，无法捞起，导致以后的制片工作无法进行；过短，组织中的细胞没有相互分离开来，给下一步的染色和制片工作造成困难。 (2)漂洗时间：10 min，不宜过短，否则解离液未洗去，染色困难。
(3)染色时间：3～5 min，不宜过长也不宜过短。时间过长，染色过度，导致细胞中一片颜色(与染色液相同)，分不清哪是染色体(质)，无法观察；时间过短，染色体(质)着色浅，也不易区分染色体(质)与其他结构，无法观察。点击下列图片进入点击下列图片进入