染色体数目变异
【学习目标】
1．说出染色体数目的变异。
2．能描述染色体组、二倍体、多倍体概念，并准确运用这些术语。
3．通过对单倍体、二倍体和多倍体的分类依据的学习，进行比较、分类思维能力的训练。
【学习重难点】
二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系。
【学习过程】
一、自主学习
寻找证据——阅读
阅读课本P95-96页资料，根据阅读获得的信息，思考下列问题：
1．在无子西瓜的培育过程中，秋水仙素的作用是什么？
2．在无子西瓜的培育过程中，细胞中染色体的数目发生了怎样的变化？
3．西瓜性状的改变与细胞中染色体数目变化有什么关系？
寻找证据——阅读
阅读课本P98页资料，根据阅读获得的信息，思考下列问题：
1．特纳综合征患者体细胞中的性染色体组成与正常人有何不同？
2．哪些因素可能诱发特纳综合征？
二、知识巩固
1．下列关于染色体组的叙述，正确的是(
)
A．体细胞中的一半染色体是一个染色体组
B．配子中的全部染色体是一个染色体组
C．本物种配子中的一半染色体是一个染色体组
D．二倍体生物配子中的全部染色体是一个染色体组
2．下列有关单倍体的叙述，不正确的是(
)
A．体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体都叫单倍体
B．由花粉直接培育出的个体一定是单倍体
C．含有奇数个染色体组的个体一定是单倍体
D．单倍体植株的细胞中可能含有一个或者几个染色体组
3．下列有关水稻的叙述，错误的是(
)
A．二倍体水稻含有两个染色体组
B．二倍体水稻经秋水仙素处理，可得到四倍体水稻，稻穗、米粒变大
C．二倍体水稻与四倍体水稻杂交，可得到三倍体水稻，有三个染色体组
D．二倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、米粒变小
4．西瓜(2N＝22)是雌雄同株异花植物，下列有关说法正确的是(
)
A．滴加秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗，可使其根细胞染色体数目加倍
B．四倍体母本体细胞染色体数最多可为88条
C．三倍体无子西瓜的无子性状属于不可遗传变异
D．因减数分裂过程同源染色体联会紊乱，导致三倍体无子西瓜一颗种子都不能产生
5．下列有关多倍体的叙述中，正确的是(
)
A．体细胞中含有三个染色体组的个体就是三倍体
B．人工诱导多倍体的方法有很多，目前最常用、最有效的方法是用低温处理植物分生组织细胞
C．与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加
D．秋水仙素诱导多倍体形成的原因是促使染色单体分离，从而使染色体数目加倍
答案
1．答案
D
解析
二倍体产生的配子中含有一套非同源染色体，是一个染色体组。
2．答案
C
解析
单倍体指体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体，如二倍体的配子直接形成的单倍体有一个染色体组；四倍体的配子直接形成的单倍体有两个染色体组，A、D正确；花粉为雄配子，由雄配子直接培育出的个体一定是单倍体，B正确；由二倍体和四倍体杂交形成的个体含有三个染色体组，称为三倍体，C错误。
3．答案
D
解析
二倍体水稻经花粉离体培养获得的单倍体只含一个染色体组，高度不育，不能产生种子，因此“稻穗、米粒变小”与此不符。
4．答案
B
解析
滴加秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗，可使其茎、叶细胞染色体数目加倍，但根细胞染色体数目不变，A错误；四倍体母本体细胞在有丝分裂后期时，染色体数最多可为88条，B正确；三倍体无子西瓜的无子性状属于可遗传变异，其变异属于染色体数目变异，C错误；三倍体西瓜的植株在进行减数分裂时，细胞中同源染色体为三条，联会紊乱，因此难以产生正常可育的配子，但也可能产生极少数种子，D错误。
5．答案
C
解析
体细胞中含有三个染色体组的个体可能是单倍体，A错误；人工诱导多倍体最常用、最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，B错误；多倍体植株的器官较大，营养成分含量较高，C正确；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而使染色体数目加倍，D错误。(共22张PPT)
染色体数目变异
市场上经常能见到无子西瓜，由于这些西瓜没有“籽”，食用方便，受到很多人喜爱。无子西瓜“无子”的原因是它们的细胞中染色体数目发生了变化。无子西瓜细胞中染色体数目到底发生了哪些变化？这些变化与西瓜的“无子”性状有什么关系？
新课导入
1.在无子西瓜的培育过程中，秋水仙素的作用是什么？
2.在无子西瓜的培育过程中，细胞中染色体的数目发生了怎样的变化？
3.西瓜性状的改变与细胞中染色体数目变化有什么关系？
寻找证据
阅
读
阅读课本P95-96页资料，根据阅读获得的信息，思考下列问题：
一、染色体数目的整倍变异可改变生物的性状
1.在无子西瓜的培育过程中，秋水仙素的作用是什么？
2.在无子西瓜的培育过程中，细胞中染色体的数目发生了怎样的变化？
3.西瓜性状的改变与细胞中染色体数目变化有什么关系？
用秋水仙素处理普通西瓜萌发的种子或幼苗（2n=22），可以干扰植物分生组织细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成。
经过秋水仙素的处理，普通西瓜苗变成了四倍体西瓜苗，细胞中染色体数目加倍。由四倍体西瓜产生的配子（2n）与普通西瓜产生的配子（n）结合，就得到染色体数目为3n的西瓜（3n=33）。
随着染色体数目的改变，西瓜的性状会发生相应的改变。
什么是染色体组？
细胞中的一组非同源染色体，在形态大小和功能等方面各不相同，但是携带着生物生长发育、遗传变异的遗传信息，这样的一组染色体称为一个染色体组。
果蝇体细胞内含_____个染色体组，每个染色体组有______条染色体。
2
4
1．二倍体
二倍体：由受精卵发育成的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体叫作二倍体。
几乎全部动物和过半数的高等植物是二倍体。
2．多倍体
多倍体：由受精卵发育成的个体，体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体叫作多倍体。
四倍体
三倍体
六倍体
多倍体的成因：
成因1：二倍体生物有丝分裂时，染色体已复制，但因温度骤降或秋水仙素处理等原因抑制了纺锤体的形成，导致细胞变成四倍体细胞。
成因2：二倍体生物减数分裂发生错误，形成的配子是二倍体。……
多倍体植株的特点：
生长期长，器官大，营养物质含量高。
奇数倍体减数分裂时联会紊乱，高度不育。
染色体数目加倍后的葡萄
多倍体育种——人工诱导多倍体
①方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
③过程：
萌发的种子或幼苗
秋水仙素
多倍体植株
②原理：秋水仙素抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，使染色体加倍。
3．单倍体
单倍体：有些生物的配子能发育成新个体，这些体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体叫做单倍体。
蜂王
雄蜂
工蜂
染色体数目
32条
16条
32条
单倍体特点
特点
弱小
高度不育
染色体数目为体细胞染色体数目的的一半
含偶数个染色体组：可育
含奇数个染色体组：高度不育
单倍体的应用——单倍体育种
方法：低温、秋水仙素处理单倍体植株的幼苗
植株
花药离
体培养
单倍体植株
人工诱导染色体加倍
正常植株
原理：染色体变异
AAbb
Ab
AaBb
优点：明显缩短育种年限
1.特纳综合征患者体细胞中的性染色体组成与正常人有何不同？
2.哪些因素可能诱发特纳综合征？
寻找证据
阅
读
阅读课本P98页资料，根据阅读获得的信息，思考下列问题：
二、染色体数目个别增减可改变生物的性状
1.特纳综合征患者体细胞中的性染色体组成与正常人有何不同？
2.哪些因素可能诱发特纳综合征？
特纳综合征患者体细胞中的性染色体仅有一条X，比正常人少一条性染色体。
染色体数量异常的原因可能与遗传因素、环境变化有关，也可能是机体接触放射性物质，导致亲本在减数分裂形成配子的过程中，发生性染色体不分离的现象，这种配子与正常含有X性染色体的配子结合，形成的受精卵发育而成的个体，即造成特纳综合征患者的产生。
个别染色体增减
原因：亲代减数分裂时同源染色体未分离，或姐妹染色
单体未分离。
21-三体综合征患者的染色体组成
21-三体综合征患者舟舟
生物细胞中缺少或增加一条或几条染色体的情况。
染色体可能发生结构上的变化，也可能发生数目上的变化，染色体结构和数量的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡。
当堂检测
1．秋水仙素诱导多倍体形成的原因是（
）
A．诱导染色体多次复制
B．抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成
C．促使染色单体分开，形成染色体
D．促进细胞融合
B
2．分析对照图，从A
B
C
D中确认出表示包含一个染色体组的细胞，是图中的（
）
B
A
B
C
D
对照
3．下列有关单倍体的叙述，正确的是（
）
A．体细胞中含有一个染色体组的个体
B．体细胞中含有奇数染色体数目的个体
C．体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
D．体细胞中含有奇数染色体组数目的个体
C
知识梳理
染色体数目变异
染色体数目的整倍变异可改变生物的性状
染色体数目个别增减可改变生物的性状
谢
谢染色体数目变异
【教学目标】
1．说出染色体数目的变异。
2．能描述染色体组、二倍体、多倍体概念，并准确运用这些术语。
3．通过对单倍体、二倍体和多倍体的分类依据的学习，对学生进行比较、分类思维能力的训练。
【教学重难点】
二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系。
【教学过程】
一、导入新课
市场上经常能见到无子西瓜，由于这些西瓜没有“籽”，食用方便，受到很多人喜爱。无子西瓜“无子”的原因是它们的细胞中染色体数目发生了变化。无子西瓜细胞中染色体数目到底发生了哪些变化？这些变化与西瓜的“无子”性状有什么关系？（创设问题情境引起学生思考引入新课。）
二、讲授新课
（一）染色体数目的整倍变异可改变生物的性状
寻找证据——阅读
阅读课本P95-96页资料，根据阅读获得的信息，思考下列问题：
1．在无子西瓜的培育过程中，秋水仙素的作用是什么？
2．在无子西瓜的培育过程中，细胞中染色体的数目发生了怎样的变化？
3．西瓜性状的改变与细胞中染色体数目变化有什么关系？
每个学生先自己独立完成，然后以组为单位进行讨论，各组代表回答上述问题。教师点评。
问题：什么是染色体组？
教师展示动物精子形成过程图，组织学生观察、归纳、总结：
①在减数分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂两次，结果生殖细胞中的染色体数减少了一半。
②精原细胞和体细胞中的染色体是成对存在的，精子中因同源染色体的分离而使染色体成单存在。
③由于同源染色体的分离，使得生殖细胞中所含染色体成为大小、形状各不相同的非同源染色体。
师生总结：细胞中的一组非同源染色体，在形态大小和功能等方面各不相同，但是携带着生物生长发育、遗传变异的遗传信息，这样的一组染色体称为一个染色体组。
教师展示果蝇细胞的染色体组成，学生分析。
1．二倍体（由受精卵发育成的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体叫作二倍体。）在自然界中，几乎全部的动物和过半数的高等植物均是二倍体。
依此类推，体细胞中含三个染色体组的个体该称为三倍体，如香蕉、无籽西瓜等；体细胞中含四个染色体组的个体被称为四倍体，如马铃薯。
2．多倍体（由受精卵发育成的个体，体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体叫作多倍体。）（展示香蕉、马铃薯、小麦等的图片）
①多倍体成因
体细胞在有丝分裂的过程中，染色体完成复制，但是细胞受到外界环境条件（如温度骤变）或生物内部因素的干扰，纺锤体的形成受到破坏，以致染色体不能被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，于是形成染色体数目加倍的细胞。
②多倍体植株特点
与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
③人工诱导多倍体在育种上的应用
用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂，将来就可能发育成多倍体植株。
3．单倍体（有些生物的配子能发育成新个体，这些体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体叫做单倍体。）
例如，蜜蜂中的工蜂和蜂王由受精卵发育而成，而雄蜂由未受精卵直接发育而成（展示蜜蜂的蜂王、工蜂和雄蜂的图片）。因此，雄蜂体细胞中的染色体数是工蜂和蜂王的一半。
一个个体是单倍体还是几倍体，关键看它是由受精卵发育而成的个体，还是由配子发育而成的个体。由受精卵发育而成的个体叫几倍体，由配子发育而成的个体叫单倍体。
①单倍体植株的特点
单倍体植株长得弱小，而且高度不育。
②单倍体育种
单倍体育种常常采用花药离体培养的方法来获得单倍体植株，然后经过人工诱导使染色体数目加倍，重新恢复到正常植株的染色体数目。其优点是用这种方法培育得到的植株，不仅能够正常生殖，而且是纯种，自交产生的后代不会发生性状分离，能明显缩短育种年限。
（二）染色体数目个别增减可改变生物的性状
寻找证据——阅读
阅读课本P98页资料，根据阅读获得的信息，思考下列问题：
1．特纳综合征患者体细胞中的性染色体组成与正常人有何不同？
2．哪些因素可能诱发特纳综合征？
每个学生先自己独立完成，然后以组为单位进行讨论，各组代表回答上述问题。教师点评。
个别染色体增减（生物细胞中缺少或增加一条或几条染色体的情况。）
原因：亲代减数分裂时同源染色体未分离，或姐妹染色单体未分离。
例如，人类有一种叫“21三体综合征”的遗传病，患者比正常人多一条染色体——21号染色体是三条，其征状表现为智力低下，身体发育缓慢等（展示患者症状以及染色体组成）。
总结：染色体可能发生结构上的变化，也可能发生数目上的变化，染色体结构和数量的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡。
当堂检测
1．秋水仙素诱导多倍体形成的原因是（
B
）
A．诱导染色体多次复制
B．抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成
C．促使染色单体分开，形成染色体
D．促进细胞融合
2．分析对照图，从A
B
C
D中确认出表示包含一个染色体组的细胞，是图中的（
B
）
3．下列有关单倍体的叙述，正确的是（
C
）
A．体细胞中含有一个染色体组的个体
B．体细胞中含有奇数染色体数目的个体
C．体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
D．体细胞中含有奇数染色体组数目的个体
【板书设计】
