我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散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P4850，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P5152，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。下图分别表示不同的变异类型，其中图中的基因2由基因1变异而来。据此分析：1.图和图的变异分别发生在哪种染色体之间？属于哪类变异？答案图发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组；图发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异中的易位。2.图和图相比，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。4.能确定图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. B. C. D.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。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、二倍体与多倍体单倍体是指体细胞中含有配子染色体组的个体。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23层潮湿的纱布。低温处理：在蚕豆幼根长至1.01.5 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0.51 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23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。2.乙生物细胞内有几个染色体组？判断依据是什么？答案4个。在乙的基因型中，控制同一性状的基因出现了4次。3.若丙生物的体细胞含32条染色体，有8种形态，丙生物细胞中含有几个染色体组？答案4个。4.单倍体是不是一定只含有一个染色体组？如何区分单倍体和多倍体？答案单倍体不一定只含有一个染色体组，如四倍体的单倍体含有2个染色体组，因此判断单倍体和多倍体时，首先看发育的起点，如果生物体是由生殖细胞卵细胞或花粉直接发育而成，不论细胞内含有几个染色体组都是单倍体。如果生物体是受精卵或合子发育形成的，生物体细胞内有几个染色体组就叫做几倍体。3.下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述，不正确的是()A.一个染色体组中不含同源染色体B.由受精卵发育成的，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体C.单倍体生物体细胞中不一定只含有一个染色体组D.人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗答案D解析染色体组是不含有同源染色体的；个体若由受精卵发育而来，含有几个染色体组就是几倍体；单倍体是由配子发育而成的，不一定只含有一个染色体组；人工诱导多倍体的方法有秋水仙素处理或低温处理等。4.根据图中AH所示的细胞图回答下列问题：(1)细胞中含有一个染色体组的是_图。(2)细胞中含有两个染色体组的是_图。(3)细胞中含有三个染色体组的是_图，它_(一定，不一定)是三倍体。(4)细胞中含有四个染色体组的是_图，它_(可能，不可能)是单倍体。答案(1)D、G(2)C、H(3)A、B不一定(4)E、F可能解析在细胞内，形态相同的染色体有几条，就含有几个染色体组。在细胞内，含有几个同音字母，就是含有几个染色体组。确认是否为单倍体需看发育起点。方法链接染色体组数的判断方法(1)根据染色体形态判断：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。(2)根据基因型判断：控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组。(3)根据染色体数与形态数的比值判断：染色体数与形态数比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几条，即含几个染色体组。三、染色体变异在育种上的应用1.单倍体育种(1)单倍体植株的特点：长得弱小，而且高度不育。(2)单倍体育种的常用方法：花药(花粉)离体培养法。(3)单倍体育种的过程(4)单倍体育种的优点获得的植株染色体上成对的基因都是纯合的，自交产生的后代不会发生性状分离。明显缩短育种年限。2.多倍体育种(1)多倍体植株的特点：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较高。(2)多倍体的自然形成(3)多倍体的人工诱导方法：用秋水仙素处理或用低温处理。处理对象：萌发的种子或幼苗。原理：能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而使染色体数目加倍。实例：三倍体无子西瓜的培育。1.下图是三倍体西瓜的培育过程，据图分析回答下列问题：(1)过程是哪种处理过程？其原理是什么？答案过程是用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗，产生四倍体的过程，其原理是抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍。(2)和都是传粉，目的有什么不同？答案传粉是为了杂交得到三倍体种子，传粉是为了刺激子房产生生长素促进果实发育。(3)过程处理后，新产生的四倍体，各部分细胞都含有四个染色体组吗？答案不是。地上部分的茎、叶、花的染色体数目加倍，含有四个染色体组；根细胞没有加倍，只含有两个染色体组。(4)西瓜f的瓜瓤、种子e的胚分别含有几个染色体组？答案西瓜f的瓜瓤来自母本，含有四个染色体组，而种子e的胚含有三个染色体组。(5)为什么三倍体西瓜没有种子？答案三倍体西瓜进行减数分裂时，由于联会紊乱，一般不能产生正常配子。2.如图表示用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法，据图分析：(1)F1能产生几种雄配子？答案F1的基因型是DdTt，能产生四种配子：DT、dT、Dt、dt。(2)过程是哪种处理？其原理是什么？答案过程是花药离体培养过程。原理是细胞的全能性。(3)过程是哪种处理？处理后符合要求的植株占的比例是多少？答案过程是用一定浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗。处理后ddTT占的比例为1/4。知识整合单倍体育种和多倍体育种单倍体育种多倍体育种原理染色体数目变异染色体数目变异方法花药离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗优点明显缩短育种年限器官大，营养成分含量高，产量增加缺点技术复杂，需要与杂交育种配合适用于植物，动物难以开展。多倍体植物生长周期延长，结实率降低举例5.下列关于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述，不正确的是()A.用低温处理植物分生组织细胞，能抑制纺锤体的形成B.洋葱根尖长出约1 cm时，剪下，置于4 冰箱中，诱导36 hC.卡诺氏液浸泡根尖，固定细胞的形态D.装片制作包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤答案B解析低温诱导的原理是抑制纺锤体的形成；剪下根尖，会使其失去生命力，细胞不再分裂；卡诺氏液的作用是固定细胞的形态；在制作装片时，过程和“观察植物细胞的有丝分裂”相同，包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤。6.将二倍体芝麻的种子萌发成的幼苗用秋水仙素处理后得到的四倍体芝麻()A.对花粉进行离体培养，可得到二倍体芝麻B.产生的配子没有同源染色体，所以无遗传效应C.与原来的二倍体芝麻杂交，产生的是不育的三倍体芝麻D.秋水仙素诱导染色体加倍时，最可能作用于细胞分裂的后期答案C解析二倍体芝麻幼苗用秋水仙素处理，得到的是同源四倍体，体细胞内有4个染色体组，而且每个染色体组之间都有同源染色体。由四倍体的配子发育来的芝麻是单倍体，含两个染色体组，所以该单倍体芝麻是可育的。四倍体的配子中有两个染色体组，二倍体的配子中有一个染色体组，所以四倍体与二倍体杂交产生的是三倍体芝麻，由于三倍体芝麻在减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子，所以不育。秋水仙素诱