(共22张PPT)
第5章
基因突变及其他变异
第2节 染色体变异
内容索引
学习目标
活动方案
知识体系
学 习 目 标
1. 理解染色体变异包括染色体数目的变异和染色体结构的变异。
2. 观察和统计细胞中的染色体形态和数目,概括染色体组的概念。
3. 阐明单倍体、二倍体和多倍体的概念及其联系。
4. 阐述染色体结构变异的基本类型。
活 动 方 案
阅读下列材料,回答问题。
材料1:作为野生植物的后代,许多栽培植物的染色体数目却与它们的祖先大不相同,如马铃薯和香蕉(见下表)。
活动一:理解染色体变异包括染色体数目的变异和染色体结构的变异
生物种类 体细胞染色体数/条 体细胞非同源染色体/套 配子染色体数/条
马铃薯 野生祖先种 24 2
栽培品种 48 4
香蕉 野生祖先种 22 2
栽培品种 33 3
12
24
11
异常
材料2:猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病,患儿哭声轻,音调高,很像猫叫,生长发育迟缓,而且存在严重的智力障碍。
材料3:21三体综合征又称唐氏综合征,患者智力低于常人,身体发育缓慢,并且表现出特殊的面容。其患病原因是比正常人多了一条21号染色体。
(1) 根据前面所学减数分裂的知识,试着完成材料1中的表格。
(2) 为什么平时吃的香蕉是没有种子的?
【答案】 因为香蕉栽培品种体细胞中的染色体数目是33条,减数分裂时染色体发生联会紊乱,不能形成正常的配子,因此无法形成受精卵,进而形成种子。
(3) 什么是染色体变异?由上述材料分析,染色体变异可以分为哪些类型?
【答案】 生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化称为染色体变异。染色体变异可以分为染色体数目变异和染色体结构变异。
仔细观察教材第87页图5-5“野生马铃薯的染色体组成”,据图回答问题:
(1) 野生马铃薯体细胞中有几条染色体?
【答案】 野生马铃薯体细胞中有24条染色体。
(2) 标记为2号的两条染色体是什么关系?2号染色体与3号染色体又是什么关系?
【答案】 标记为2号的两条染色体是同源染色体。2号与3号染色体是非同源染色体。
活动二:观察和统计细胞中的染色体形态和数目,概括染色体组的概念
(3) 野生马铃薯体细胞中有几对同源染色体?
【答案】 野生马铃薯体细胞中有12对同源染色体。
(4) 野生马铃薯配子中有几条染色体?这些染色体的形态和功能有什么关系?这些染色体之间是什么关系?
【答案】 野生马铃薯配子中有12条染色体。这些染色体的形态和功能各不相同。这些染色体之间是非同源染色体。
(5) 归纳总结染色体组的概念。马铃薯的体细胞有几个染色体组?
【答案】 大多数生物的体细胞中,染色体都是两两成对的,也就是说含有两套非同源染色体,每套非同源染色体称为一个染色体组。2个。
阅读下列材料,回答问题。
材料1:二倍体是由受精卵发育而来,体细胞中含有两个染色体组的个体。在自然界,几乎全部动物和过半数植物都是二倍体,如野生马铃薯和香蕉。
材料2:多倍体是由受精卵发育而来,体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。多倍体在动物中极少见,植物中很常见。多倍体植株常常茎秆粗壮,叶片、果实和种子较大,糖类和蛋白质等营养物质含量增加。多倍体形成过程与减数分裂或有丝分裂过程出现错误有关。
材料3:单倍体是体细胞中染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体。如蜜蜂的雄蜂由未受精的卵细胞发育而来。单倍体植株长得弱小,一般高度不育。
活动三:阐明单倍体、二倍体和多倍体的概念及其联系
(1) 野生马铃薯是二倍体,如果其在减数分裂出现错误,形成含有两个染色体组的配子。这样的配子与正常的配子结合,发育成的个体的体细胞含有几个染色体组?是几倍体?
【答案】 体细胞含有三个染色体组,是三倍体。
(2) 什么是四倍体?四倍体又是如何形成的?
【答案】 含有两个染色体组的配子结合发育成的个体是四倍体。二倍体体细胞染色体只复制未分离,就会形成四倍体。
(3) 细胞中只含有一个染色体组的生物,一定是单倍体吗?单倍体一定只含有一个染色体组吗?
【答案】 是。不一定。
(4) 归纳二倍体、多倍体及单倍体的概念。区分单倍体与二倍体或多倍体的关键是什么?
【答案】 二倍体:由受精卵发育而来,体细胞中含有两个染色体组的个体叫作二倍体。
多倍体:由受精卵发育而来,体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体叫作多倍体。
单倍体:体细胞中含有与本物种配子中染色体数目相同的个体,叫作单倍体。
区分单倍体与二倍体或多倍体的关键是发育的起点。
分析下面有关多倍体育种(无子西瓜的培育)和单倍体育种的流程,思考并回答下面的问题。
活动四:理解多倍体和单倍体的形成原因及其在育种中的应用
(1) 图1、图2两种育种方式应用的原理是什么?
【答案】 染色体数目变异。
(2) 秋水仙素或低温处理导致染色体加倍的原因可能是什么?作用于细胞分裂的什么时期?
【答案】 抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极。前期。
(3) 图2中A过程通常称之为__________________,获得的单倍体植株是否可育?__________。
(4) 图2中B过程常用的化学试剂是____________,处理对象是单倍体植株的________。
(5) 若图2中亲本二倍体基因型为Aa,则经A、B过程获得的二倍体基因型为______________,均为__________。这在育种中可以减少选纯、淘杂的工作,从而________(填“加大”或“缩短”)育种的年限。
花药离体培养
不可育
秋水仙素
幼苗
AA或aa
纯合子
缩短
染色体结构变异是染色体受到某些物理、化学因素的作用和影响而发生断裂引起的。在光学显微镜下可观察到4种结构变异,如下图所示(图中字母表示染色体上的基因)。
活动五:说出染色体结构变异的基本类型
(1) 根据图中“基因的数目、排列顺序”等信息对染色体结构变异的类型进行分类。
染色体结构变异类型 原因 序号
缺失 染色体断裂的片段发生丢失
重复 染色体的个别区段重复出现 1次或多次
倒位 染色体的内部区段发生180°的倒转
易位 一条染色体与非同源染色体彼此交换部分区段
①
②
③
④
(2) 若上图中“已知的染色体”发生如右下图所示的变化,是否属于染色体结构变异?光学显微镜能否观察到?
【答案】 不属于染色体结构变异。不可观察到。
(3) 染色体结构变异会导致什么结果?
【答案】 会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变,导致性状的变异,大多数对生物体是不利的。
知 识 体 系
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