学习方略高中生物412染色体畸变名师优质课件浙科版必修2

1、第二课时 染色体畸变 1.1.了解染色体畸变的概念和类型。了解染色体畸变的概念和类型。 2.2.掌握染色体结构变异的原因及危害。掌握染色体结构变异的原因及危害。 ( (重点重点) ) 3.3.举例说出染色体组的概念和单倍体、一倍体、二倍举例说出染色体组的概念和单倍体、一倍体、二倍 体、多倍体的形成过程。体、多倍体的形成过程。 ( (重、难点重、难点) ) 一、染色体畸变的含义和类型一、染色体畸变的含义和类型 1.1.含义含义 数目和结构数目和结构 上发生的变化。上发生的变化。 生物细胞中染色体在生物细胞中染色体在 _染色体结构变异染色体结构变异 _ _ 2.2.类型类型 染色体数目变异染色体数

2、目变异 _ _ 【点拨】【点拨】 全面理解染色体变异全面理解染色体变异 染色体畸变与基因突变、基因重组一样，是可遗传变异的来染色体畸变与基因突变、基因重组一样，是可遗传变异的来源之一。源之一。 染色体畸变和基因重组属于细胞水平的变化，基因突变属于染色体畸变和基因重组属于细胞水平的变化，基因突变属于DNADNA分子水平的变化。分子水平的变化。 二、染色体结构变异二、染色体结构变异 1.1.含义含义 错误连接错误连接 而导致染色体结而导致染色体结 染色体发生断裂后，在断裂处发生染色体发生断裂后，在断裂处发生 _构不正常的变异。构不正常的变异。 2.2.类型类型 类型类型 缺失缺失 _ _ 重复重复

3、 _ _ 图解图解 实例实例 猫叫综合征猫叫综合征 果蝇的棒眼果蝇的棒眼 倒位倒位 _ _ 易位易位 _ _ 人慢性粒细胞人慢性粒细胞白血病白血病 3.3.结果结果 基因的数目和排列顺序基因的数目和排列顺序 发生改变，从发生改变，从 (1)(1)使位于染色体上的使位于染色体上的 _而导致性状的变异。而导致性状的变异。 不利不利 的，甚至会导致的，甚至会导致 (2)(2)大多数的染色体结构变异对生物体是大多数的染色体结构变异对生物体是 _生物体的死亡。生物体的死亡。 【思考】【思考】唐氏综合征的产前筛查被列为孕妇产前检查的一项重唐氏综合征的产前筛查被列为孕妇产前检查的一项重要内容，从唐氏综合征对

4、婴儿健康影响的角度分析，为什么染要内容，从唐氏综合征对婴儿健康影响的角度分析，为什么染色体畸变对生物性状的影响较大？色体畸变对生物性状的影响较大？ 提示：提示：染色体畸变会使位于染色体上的基因的数目和排列顺序染色体畸变会使位于染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，而基因突变一般不会改变基因的数目与位置。发生改变，而基因突变一般不会改变基因的数目与位置。 三、染色体数目变异三、染色体数目变异 1.1.概念概念 增加或减少增加或减少 生物细胞中染色体数目的生物细胞中染色体数目的 _ 。 染色体组染色体组的的 整倍体变异：体细胞中染色体数目以整倍体变异：体细胞中染色体数目以 _单倍体单倍体 2.2

5、.类类 形式成倍增加或减少。如形式成倍增加或减少。如 _、多倍体等、多倍体等 非整倍体变异非整倍体变异 个别染色体个别染色体 的增加或减少。的增加或减少。 型型 _ _ ：体细胞中：体细胞中_先天愚型先天愚型 、人类的卵巢发育不全症、人类的卵巢发育不全症 如如_3.3.染色体组染色体组 配子配子 二倍体生物的一个二倍体生物的一个 _中的全部染色体。中的全部染色体。 4.4.判断下列说法的正确性判断下列说法的正确性 (1)(1)体细胞中含有一个染色体组的个体一定是单倍体。体细胞中含有一个染色体组的个体一定是单倍体。 ( ) ( ) (2)(2)单倍体生物体细胞中，染色体形态各不相同。单倍体生物体

6、细胞中，染色体形态各不相同。 ( ) ( ) (3)(3)花粉发育成的个体是单倍体。花粉发育成的个体是单倍体。 ( ) ( ) (4)(4)体细胞中含有两个以上染色体组的个体就是多倍体。体细胞中含有两个以上染色体组的个体就是多倍体。 ( ) ( ) (5)(5)由受精卵发育而来，体细胞中只有两个染色体组的个体为由受精卵发育而来，体细胞中只有两个染色体组的个体为 二倍体。二倍体。( ) ( ) 【点拨】【点拨】染色体组概念的理解染色体组概念的理解 一个染色体组中的染色体均为非同源染色体。一个染色体组中的染色体均为非同源染色体。 同一个染色体组中的染色体形状、大小不同。同一个染色体组中的染色体形状

7、、大小不同。 一个染色体组几乎包含生物一整套遗传信息。一个染色体组几乎包含生物一整套遗传信息。 不同生物的染色体组中的染色体数目、形状不同。不同生物的染色体组中的染色体数目、形状不同。 一、染色体结构变异的类型一、染色体结构变异的类型 类类 型型 概念概念 遗传效应遗传效应 缺失片段越缺失片段越 大，对个体影大，对个体影 响越大。轻则响越大。轻则 影响个体生活影响个体生活 力，重则引起力，重则引起 死亡死亡 引起的遗传效引起的遗传效 应比缺失小，应比缺失小， 重复部分太大重复部分太大 会影响个体生会影响个体生 活能力活能力 图解图解 实例实例 染色体断片染色体断片 的丢失，引的丢失，引 缺缺

8、起片段上所起片段上所 失失 带基因随之带基因随之 丢失丢失 染色体上增染色体上增 重重 加了某个相加了某个相 复复 同片段同片段 猫叫猫叫 综合综合 征征 果蝇果蝇 的的“棒棒 眼眼” 类类 型型 概念概念 遗传效应遗传效应 形成的配子大形成的配子大 多异常，从而多异常，从而 影响个体的生影响个体的生 育育 产生部分异常产生部分异常 配子，使配子配子，使配子 的可育性降低的可育性降低 或产生有遗传或产生有遗传 病的后代病的后代 图解图解 实例实例 一个染色体一个染色体 上的某个片上的某个片 倒倒 段的正常排段的正常排 位位 列顺序发生列顺序发生 180180颠倒颠倒 染色体的某染色体的某 易易

9、 一片段移接一片段移接 位位 到另一非同到另一非同 源染色体上源染色体上 人慢人慢 性粒性粒 细胞细胞 白血白血 病病 【警示钟警示钟】 易位易位交叉互换交叉互换 (1)(1)易位发生在非同源染色体之间，交叉互换发生在同源染色易位发生在非同源染色体之间，交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。体的非姐妹染色单体之间。 (2)(2)同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换只是改变了非同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换只是改变了非等位基因之间的连锁关系，并未改变染色体的形态、大小及基等位基因之间的连锁关系，并未改变染色体的形态、大小及基因数目，不属于染色体畸变。因数目，不属于染色体畸变。

10、【典例训练【典例训练1 1】果蝇的一条染色体上，正常基因的排列顺序为】果蝇的一条染色体上，正常基因的排列顺序为123-456789123-456789 ，中间的，中间的“- -”代表着丝粒，下表表示由该正常染代表着丝粒，下表表示由该正常染色体发生变异后基因顺序变化的四种情况。有关叙述错误的是色体发生变异后基因顺序变化的四种情况。有关叙述错误的是 ( ) ( ) 染色体染色体 a a b b c c 基因顺序变化基因顺序变化 123-476589 123-476589 123-4789 123-4789 1654-32789 1654-32789 d d 123-45676789 123-456

11、76789 A.aA.a是染色体某一片段位置颠倒引起的是染色体某一片段位置颠倒引起的 B.bB.b是染色体某一片段缺失引起的是染色体某一片段缺失引起的 C.cC.c是染色体的着丝粒改变引起的是染色体的着丝粒改变引起的 D.dD.d是染色体增加了某一片段引起的是染色体增加了某一片段引起的 【思路点拨】【思路点拨】 解答本题的关键是要观察变异后基因顺序和数量解答本题的关键是要观察变异后基因顺序和数量的变化，并根据染色体结构变异的类型含义进行判断和区分。的变化，并根据染色体结构变异的类型含义进行判断和区分。 【解析】【解析】 选选C C。本题考查染色体结构变异类型。具体分析如下：。本题考查染色体结构

12、变异类型。具体分析如下： 二、染色体数目变异二、染色体数目变异 1.1.染色体组的判断染色体组的判断 根据如图果蝇的染色体组成作出如下判断：根据如图果蝇的染色体组成作出如下判断： (1)(1)根据染色体形态判断：根据染色体形态判断： 在图中任选一条染色体在图中任选一条染色体 ( (性染色体除外性染色体除外 ) )如如号染色体，细胞内号染色体，细胞内与该染色体形态相同的染色体共有几条，则含有几个染色体组。与该染色体形态相同的染色体共有几条，则含有几个染色体组。果蝇中与果蝇中与号染色体相同的有两条，所以果蝇含有两个染色体号染色体相同的有两条，所以果蝇含有两个染色体组。组。 (2)(2)根据基因型判

13、断：根据基因型判断： 在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组，如图中则有几个染色体组，如图中 A A与与a a共出现两次，则果蝇含有两个共出现两次，则果蝇含有两个染色体组。染色体组。 (3)(3)根据染色体的数目和染色体的形态来推算：根据染色体的数目和染色体的形态来推算： 染色体组数染色体组数= =染色体数染色体数/ /染色体形态数染色体形态数 ( (性染色体性染色体X X、Y Y除外除外) )，如，如果蝇中有果蝇中有6 6条常染色体，共条常染色体，共 3 3种形态，所以果蝇中共含有两个染种形态，所以果蝇中共

14、含有两个染色体组。色体组。 2.2.个体倍性的判断个体倍性的判断 无性生殖：体细胞发育成个体无性生殖：体细胞发育成个体与亲本倍性相同与亲本倍性相同 直接发育直接发育 生物体生物体 （如花药（如花药 离体培养）离体培养） 生物体生物体 雄配子雄配子 判判断断+ + 方方有性有性直接发育直接发育 法法雌配子雌配子 繁殖繁殖 （如雄峰）（如雄峰） 受精卵受精卵 单倍体单倍体 受精卵中含两个染色体组受精卵中含两个染色体组二倍体二倍体 受精卵中含有三个或三个以上染色体组受精卵中含有三个或三个以上染色体组多倍体多倍体 【方法台】【方法台】 判断个体倍性的方法判断个体倍性的方法 (1)(1)先看发育起点，再

15、看染色体组数；先看发育起点，再看染色体组数； (2)(2)若由受精卵发育而成，含有几个染色体组就是几倍体；若若由受精卵发育而成，含有几个染色体组就是几倍体；若由配子发育而成，不论含有几个染色体组都是单倍体。由配子发育而成，不论含有几个染色体组都是单倍体。 【典例训练【典例训练2 2】如图表示一些生物细胞中所含的染色体，据图】如图表示一些生物细胞中所含的染色体，据图回答下列问题：回答下列问题： (1)(1)图图A A所示是含所示是含_个染色体组的体细胞，每个染色体组有个染色体组的体细胞，每个染色体组有_条染色体。条染色体。 (2)(2)图图C C所示细胞代表的生物由配子发育而来，则该生物是所示细

16、胞代表的生物由配子发育而来，则该生物是_倍体。倍体。 (3)(3)图图D D表示一个有性生殖细胞，这是由表示一个有性生殖细胞，这是由 _倍体生物经减数倍体生物经减数分裂产生的，内含分裂产生的，内含 _个染色体组。个染色体组。 (4)(4)图图B B若表示一个进行有性生殖生物的生殖细胞，它是由若表示一个进行有性生殖生物的生殖细胞，它是由_倍体生物经减数分裂产生的，由该生殖细胞直接发育成倍体生物经减数分裂产生的，由该生殖细胞直接发育成的个体是的个体是_倍体。每个染色体组含倍体。每个染色体组含 _条染色体。条染色体。 (5)(5)若图若图A A进行有丝分裂，则其后期包括进行有丝分裂，则其后期包括 _

17、个染色体组。个染色体组。 【思路点拨】【思路点拨】先根据染色体组中染色体的形态特点确定每个细先根据染色体组中染色体的形态特点确定每个细胞所含染色体组数目，再根据不同个体的发育起点和所含染色胞所含染色体组数目，再根据不同个体的发育起点和所含染色体组的数目确定生物的类型。体组的数目确定生物的类型。 【解析】【解析】一个染色体组中无同源染色体的存在，且携带着一种一个染色体组中无同源染色体的存在，且携带着一种生物生长发育、遗传和变异的全部遗传信息，由此可推出生物生长发育、遗传和变异的全部遗传信息，由此可推出A A、B B、C C、D D细胞中依次含有染色体组的个数为细胞中依次含有染色体组的个数为 2

18、2、3 3、1 1、4 4。若生物由。若生物由受精卵发育而来，则体细胞内有几个染色体组，该生物就称几受精卵发育而来，则体细胞内有几个染色体组，该生物就称几倍体；若生物由配子发育而来，则体细胞内不管有几个染色体倍体；若生物由配子发育而来，则体细胞内不管有几个染色体组，该生物都称为单倍体。组，该生物都称为单倍体。 答案：答案：(1)2 1 (2)(1)2 1 (2) 单单 (3)(3)八八 4 (4) 4 (4)六六 单单 2 (5)4 2 (5)4 【探究点】【探究点】探究实验中作出假设的方法探究实验中作出假设的方法 低温能诱导染色体数目的加倍低温能诱导染色体数目的加倍 【案例】用浓度为【案例】

19、用浓度为 2%2%的秋水仙素处理植物分生组织的秋水仙素处理植物分生组织 5 56 6小时，小时，能够诱导细胞内染色体加倍。那么，用一定时间的低温能够诱导细胞内染色体加倍。那么，用一定时间的低温 ( (如如4 )4 )处理水培的洋葱根尖时，是否也能诱导细胞内染色体加倍呢？处理水培的洋葱根尖时，是否也能诱导细胞内染色体加倍呢？请设计实验探究这个问题。请设计实验探究这个问题。 (1)(1)针对以上问题，作出的假设是：针对以上问题，作出的假设是： _ _ _。 提出此假设的依据是提出此假设的依据是 _ 。 (2)(2)低温处理植物材料时，通常需要较长时间才能产生低温效低温处理植物材料时，通常需要较长时

20、间才能产生低温效应，请根据这个提示列出设计实验的组合表格。应，请根据这个提示列出设计实验的组合表格。 (3)(3)按照你的设计思路，以按照你的设计思路，以 _ 作为作为鉴别低温是否诱导细胞内染色体加倍的依据。为此，你要进行鉴别低温是否诱导细胞内染色体加倍的依据。为此，你要进行的具体操作是：的具体操作是： 第一步：剪取根尖第一步：剪取根尖 0.5 cm0.5 cm1 cm1 cm。 第二步：按照第二步：按照_步骤制作步骤制作_ 。 第三步：显微镜观察。第三步：显微镜观察。 【命题人透析】【命题人透析】 (1)(1)探究实验中如何作出假设：探究实验中如何作出假设： 假设的内容是由问题决定的，在作假

21、设时，首先要清楚探究假设的内容是由问题决定的，在作假设时，首先要清楚探究的问题是什么。的问题是什么。 假设的提出与基本预测有很大的关系。如果基本预测是肯定假设的提出与基本预测有很大的关系。如果基本预测是肯定的，假设就是肯定的假设。的，假设就是肯定的假设。 假设在实验之前没有正确与错误之分，只有可以检验的假设假设在实验之前没有正确与错误之分，只有可以检验的假设和无法检验的假设，探究实验中作出的假设应是可检验的假设。和无法检验的假设，探究实验中作出的假设应是可检验的假设。 (2)(2)依据类比推理推导假设成立的依据：依据类比推理推导假设成立的依据： 秋水仙素诱导染色体加倍的原理是破坏纺锤体的形成，

22、但不影秋水仙素诱导染色体加倍的原理是破坏纺锤体的形成，但不影响着丝粒的分裂，因此导致染色体数目加倍。低温能影响酶的响着丝粒的分裂，因此导致染色体数目加倍。低温能影响酶的活性，纺锤体的形成需要酶的催化，因而纺锤体的形成受到影活性，纺锤体的形成需要酶的催化，因而纺锤体的形成受到影响，也会导致染色体的数目加倍。响，也会导致染色体的数目加倍。 (3)(3)确定表格内项目的方法：确定表格内项目的方法： 设计表格时要注意题干中的要求是测量低温效应的时间，分设计表格时要注意题干中的要求是测量低温效应的时间，分别设置温度梯度和时间梯度两个实验变量。考虑到一般植物细别设置温度梯度和时间梯度两个实验变量。考虑到一

23、般植物细胞周期的时间单位为小时，因此表格内培养时间应以小时为单胞周期的时间单位为小时，因此表格内培养时间应以小时为单位。位。 为了保证实验的严谨性，应该设置一组常温下的对照，以排为了保证实验的严谨性，应该设置一组常温下的对照，以排除环境因素的干扰。除环境因素的干扰。 【标准答案】【标准答案】 (1)(1)用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖能够诱导细胞内染用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖能够诱导细胞内染色体加倍色体加倍 低温能够影响酶的活性低温能够影响酶的活性 ( (或纺锤体的形成、着丝粒的分裂或纺锤体的形成、着丝粒的分裂 ) )，使，使细胞不能正常进行有丝分裂细胞不能正常进行有丝分裂 ( (

24、也可以提出其他假设，只要能够也可以提出其他假设，只要能够运用所学的生物知识进行合理的解释即可运用所学的生物知识进行合理的解释即可 ) ) (2) (2) 培养时间培养时间 培养温度培养温度 常温常温 4 4 0 0 5h 5h 10h 10h 15 h 15 h (3)(3)在显微镜下观察和比较经过不同处理后根尖细胞内染色体在显微镜下观察和比较经过不同处理后根尖细胞内染色体数目数目( (或染色体计数或染色体计数 ) ) 解离解离 漂洗漂洗 染色染色 制片制片 细胞有丝分裂装片细胞有丝分裂装片 【失分点警示】【失分点警示】 得分要点得分要点 (1)(1)合理即可得分。合理即可得分。 (2)(2)

25、只要设计的表格达到以下两个要求，均可得分：只要设计的表格达到以下两个要求，均可得分： A.A.至少设置两个温度的对照至少设置两个温度的对照 ( (常温和低温常温和低温) )； B.B.间隔相等的培养时间进行取样。间隔相等的培养时间进行取样。 失分案例失分案例 (1)(1)假设不明确：如提出以下假设：假设不明确：如提出以下假设：“低温是否能诱导染色体低温是否能诱导染色体加倍加倍”。 (2)(2)常见错误：时间单位不正确或未体现出时间梯度，低温设常见错误：时间单位不正确或未体现出时间梯度，低温设置不合理。置不合理。 (3)(3)第一空答为第一空答为“染色体数目染色体数目”。 1 1生物体内某条染色

26、体上多了几个基因，这种遗传物质的变生物体内某条染色体上多了几个基因，这种遗传物质的变化属于化属于( ) ( ) A.A.基因突变基因突变 B. B. 染色体结构变异染色体结构变异 C.C.染色体数目减少染色体数目减少 D. D. 基因重组基因重组 【解析】【解析】 选选B B。导致染色体增加基因的原因可能是染色体结构。导致染色体增加基因的原因可能是染色体结构变异中的重复导致的。变异中的重复导致的。 2 2 是正常的两条同源染色体，则图示是指染是正常的两条同源染色体，则图示是指染 色体结构的色体结构的( ) ( ) A.A.倒位倒位 B. B.缺失缺失 C. C.易位易位 D. D.重复重复 【

27、解析】【解析】选选B B。从变异后的染色体上基因数量、顺序与正常染。从变异后的染色体上基因数量、顺序与正常染 色体上基因数量、顺序的对比可以看出，染色体上发生的变化色体上基因数量、顺序的对比可以看出，染色体上发生的变化 是其中一条染色体上减少了基因是其中一条染色体上减少了基因 3 3和和4 4，因此该变异为缺失。，因此该变异为缺失。 3.3.二倍体植物的花粉发育成的植株，体细胞中所有的染色体在二倍体植物的花粉发育成的植株，体细胞中所有的染色体在形态、大小方面形态、大小方面 ( ) ( ) A.A.一定相同一定相同 B. B. 一定各不相同一定各不相同 C.C.有的相同，有的不同有的相同，有的不

28、同 D. D. 以上都不对以上都不对 【解析】【解析】 选选B B。二倍体植物的花粉粒细胞中只含有一个染色体。二倍体植物的花粉粒细胞中只含有一个染色体组，由染色体组的概念得知该植株体细胞中所有的染色体在大组，由染色体组的概念得知该植株体细胞中所有的染色体在大小、形态方面都不相同。小、形态方面都不相同。 4.4.如图的四个细胞中，含两个染色体组的是如图的四个细胞中，含两个染色体组的是 ( ) ( ) 【解析】【解析】 选选C C。染色体组是指一套形态结构、功能各不相同的、。染色体组是指一套形态结构、功能各不相同的、具有控制生物生长发育全部遗传信息的一组染色体。根据此概具有控制生物生长发育全部遗传信息的一组染色体。根据此概念得知，念得知， A A含有三个染色体组；含有三个染色体组； B B含有一个染色体组；含有一个染色体组； C C含有两含有两个染色体组；个染色体组； D D含有四个染色体组。含有四个染色体组。 5.(20125.(2012滨州高一检测滨州高一检测 ) )下列情况中，没有发生染色体畸变的下列情况中，没有发生染色体畸变的是是( ) ( ) A.A.用二倍体西瓜培育三倍体无籽西瓜用二倍体西瓜培育三倍体无籽西瓜 B.B.正常夫妇生出患有先天愚型的孩子正常夫妇生出患有先天愚型的孩子 C.C.同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换同源染色体的