高一生物：3.3 染色体变异及其应用 课件（苏教版必修2）

1、第三节染色体变异及其应用 第三节染色体变异及其应用基础自主梳理核心要点突破实验探究创新课标领航知能过关演练通过本节的学习，我能够1简述染色体的结构变异和数目变异。2收集染色体变异在育种上应用的事例。课标领航情景导引阿根廷南部的某些肉牛养殖场曾发生过食人蝇灾害.人们采取了很多措施,效果均不显著.最终,生物学家和物理学家联合创造了一种有效方法:用大剂量的X射线照射食人蝇幼虫,导致食人蝇的染色体发生变异,幼虫发育为成蝇后,将它们放飞于牧场中,让其与原本生活在牧场的食人蝇交配.结果大批的食人蝇无法产生后代,即使少数个体能产生后代,其后代也是体弱多病很快死亡.让我们走进本节去学习一下,了解其中的原委吧!

2、基础自主梳理一、染色体结构的变异1.原因:染色体的断裂以及断裂后的片段不正常的重新连接.2.类型:包括_、重复、_和易位4种。3.影响因素:电离辐射、_或一些化学物质诱导.缺失倒位病毒感染4.结果:使染色体上的基因的_或排列顺序发生改变,从而导致性状的变异.大多数染色体结构的变异对生物体是不利的,有时甚至会导致生物体死亡.5.实例:猫叫综合征是人的第5号染色体_引起的.数目部分缺失思考感悟1染色体结构变异中的易位与“交叉互换”有什么区别？【提示】染色体结构变异中的易位是发生在非同源染色体之间的片段移接。而交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。二、染色体数目的变异1.体细胞中的染色体正常

3、情况下,数目都是恒定的,体细胞中的染色体一般都成对存在.2.染色体组:_中所具有的全部染色体.3.概念:染色体数目的成倍增加或减少,或者_的增加或减少等,都称为染色体数目的变异.二倍体生物配子个别染色体4类型思考感悟2体细胞中含有多个染色体组的个体一定是多倍体吗？【提示】不一定。如果该生物是由配子发育形成的，就是单倍体；若是由受精卵发育形成的，则为多倍体。单倍体缩短育种年限2多倍体育种(1)自然作用机理:当植物体的内外环境发生骤变时,正在分裂的细胞中的_可能受到破坏,已经复制的染色体不能分配到_,细胞不能分裂为两个_,于是形成了_的细胞,然后发育成多倍体.纺锤体细胞两极子细胞染色体组加倍(2)

4、人工诱导方法:_处理萌发的种子或幼苗.机理:抑制_的形成,导致细胞内染色体数目加倍.(3)植株优点:茎秆_,所得果实、叶片、种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量有所_.秋水仙素纺锤体粗壮增加核心要点突破染色体组的判定和生物体倍性的判断要点一1染色体组(1)特点一个染色体组中不含有同源染色体。一个染色体组中所含有的染色体形态、大小和功能各不相同。一个染色体组中含有控制一种生物性状的一整套遗传信息(即含一整套基因，不能重复)。(2)染色体组数目的确定方法根据细胞中染色体的形态判断细胞内同一形态的染色体有几条,则含有几个染色体组,如图甲细胞中同一形态的染色体有4条,则该细胞含4个染色体组,图乙

5、含3个染色体组,图丙含1个染色体组.根据基因型来判断在细胞或生物体的基因型中,控制同一性状的基因(不分显隐性)出现几次,则有几个染色体组,如图乙细胞基因型为AAaBBb,基因A和a(或B和b)共有3个,则该细胞共有3个染色体组.(3)生物体倍性的判断【规律小结】 判断生物是几倍体,既要看细胞内含有的染色体组数，还要考虑生物个体发育的起点：如果生物体是由受精卵发育而来的，体细胞中含有几个染色体组就是几倍体。如果生物是由生殖细胞发育而来的，无论体细胞中含有几个染色体组，只能是单倍体。例1A.代表的生物可能是二倍体,其每个染色体组含4条染色体B.代表的生物可能是二倍体,其每个染色体组含3条染色体C.

6、代表的生物可能是四倍体,其每个染色体组含2条染色体D.代表的生物可能是单倍体,其每个染色体组含4条染色体【思路点拨】解答本题的思路为：【尝试解答】B【解析】因题干中未涉及细胞的发育起点,所以一般说“可能是”几倍体,的染色体组数分别是2、3、4、1,所以依次可能是二倍体、三倍体、四倍体、单倍体,当然,也可能是单倍体.【规律方法】二倍体、多倍体和单倍体判断程序首先判断细胞的发育起点,起点是配子的一定是单倍体.起点是受精卵的,再判断染色体组数目,含有几个染色体组就是几倍体.如果细胞内只含有一个染色体组,则一般是单倍体.跟踪训练如图表示某高等植物卵细胞内的染色体数目和染色体形态模式图.此植物的胚细胞、

7、胚乳细胞、叶肉细胞的染色体组和染色体数目分别是()A12、8、16和36、24、24B6、9、6和24、36、24C8、9、8和24、48、24D8、16、16和24、24、48解析:选B.由于卵细胞中相同的染色体有三条,所以含有三个染色体组,共含12条染色体.胚细胞、叶肉细胞由受精卵发育而来,则细胞中含有6个染色体组、24条染色体;胚乳细胞由受精极核发育而来,所以细胞中含有9个染色体组、36条染色体.1.多倍体的自然形成多倍体的自然形成和无子西瓜的培育过程分析要点二2三倍体无子西瓜的培育(1)关于两次传粉：第一次传粉是杂交得到三倍体种子，第二次传粉是为了刺激子房发育成果实。(2)用秋水仙素处

8、理二倍体西瓜幼苗使之成为四倍体，秋水仙素应处理萌发的种子或幼苗。因为萌发的种子或幼苗具有分生能力，细胞进行有丝分裂，秋水仙素处理后可达到使产生的新细胞染色体数目加倍的目的。(3)秋水仙素处理后，分生组织分裂产生的茎、叶、花等染色体数目加倍，而未处理的如根部细胞染色体数目不变。(4)四倍体上结四倍体西瓜，四倍体西瓜的种子的胚有3个染色体组，胚乳有5个染色体组；果皮、种皮均为4个染色体组。特别提醒 如果以二倍体西瓜作为母本，四倍体西瓜作为父本，也能得到三倍体种子，但这种三倍体种子结的西瓜因珠被发育成厚硬的种皮，达不到“无子”的目的。 已知西瓜红瓤(R)对黄瓤(r)为显性.第一年将黄瓤西瓜种子种下,

9、发芽后用秋水仙素处理，得到四倍体西瓜植株.以该四倍体植株作母本,二倍体纯合红瓤西瓜为父本进行杂交,并获得三倍体植株,开花后再授以纯合二倍体红瓤西瓜的成熟花粉,所结无子西瓜瓤的颜色和基因型分别是()A红瓤RRrB红瓤RrrC红瓤RRR D黄瓤rrr例2【思路点拨】本题主要考查染色体倍性及生物体中特殊结构的染色体组数目，解答本题主要从以下几个方面来进行：确定西瓜性状的显隐性。明确三倍体无子西瓜的培育过程。了解西瓜胚及胚乳的染色体组成。【尝试解答】B【解析】黄瓤西瓜种子经处理得到四倍体，其基因型为rrrr，植株开花后产生的卵细胞基因型为rr，接受二倍体红瓤西瓜R花粉所形成的受精卵基因型为Rrr。发育

10、成的胚为三倍体(Rrr)，该三倍体植株所结西瓜的性状取决于母本，应为红瓤。跟踪训练将基因型为AA和aa的两个植株杂交,得到F1,将F1再作进一步处理,如图所示.请分析回答:(1)乙植株的基因型是_,属于_倍体.(2)用乙植株的花粉直接培育成的后代属于_倍体,其基因型及比例为_.(3)丙植株的体细胞中含有_个染色体组.解析:由AAaa可知F1为Aa,自然生长的甲植株为二倍体,基因型为Aa,用秋水仙素处理F1,得到的乙植株的染色体加倍,其基因型为Aaaa,这种植株经减数分裂可形成的花粉类型有三种即AA、Aa、aa且比例为1:4:1,所以对其花粉做离体培养后,得到的单倍体基因型为AAAaaa141.

11、由四倍体的乙植株与二倍体的甲植株杂交,丙植株为含三个染色体组的后代.答案：(1)AAaa四(2)单AAAaaa141(3)3多倍体育种和单倍体育种的比较要点三多倍体育种单倍体育种原理染色体组成倍增加染色体组成倍减少,再加倍后得到纯种(指每对染色体上成对的基因都是纯合的)常用方法秋水仙素处理萌发的种子、幼苗花药离体培养后,人工诱导染色体数目加倍多倍体育种单倍体育种优点操作简单明显缩短育种年限缺点适用于植物,在动物方面难以操作技术复杂一些,需与杂交育种配合特别提醒 单倍体育种一般应用于二倍体植物,因为若为四倍体植物,通过单倍体育种形成的个体不一定是纯合子.用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍,若操作

12、对象是单倍体植株,叫单倍体育种,若操作对象为正常植株,叫多倍体育种,所以,“染色体数目加倍”不一定就是多倍体育种. (2011年如东高中高一检测)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、米粒较大C.二倍体水稻与四倍体水稻杂交,可得到三倍体水稻,含三个染色体组D.二倍体水稻的花粉经离体培养,可得到单倍体水稻,稻穗、米粒变大例3【尝试解答】D【解析】由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有两个染色体组的叫做二倍体，所以A项正确。多倍体植株与二倍体植株相比，多倍体植株的茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，营养物质含量增加。单倍体

13、植株弱小，高度不育，所以D项错误。跟踪训练通过单倍体的途径培育小麦新品种可以大大缩短育种年限,培育单倍体幼苗所用的花药应取自于()A某一优良品种 B被确定为父本的植株CF1 DF2解析:选C.单倍体途径培育小麦新品种要先通过杂交,让控制不同优良性状的基因组合到F1个体中,再取F1花粉培育单体幼苗,通过秋水仙素处理获得所需个体.实验探究创新低温诱导染色体加倍的实验设计1.原理:进行正常有丝分裂的细胞,在有丝分裂后期,染色体着丝粒分裂,子染色体在纺锤丝的牵引下分别移向两极,最终被平分到两个子细胞中去.用低温处理植物分生组织细胞,能够抑制纺锤丝的形成,染色体不能拉向两极,细胞不能分裂成两个子细胞,导

14、致细胞内染色体数目加倍.2.方法:低温处理植物分生组织细胞,然后做成有丝分裂装片在显微镜下观察染色体形态数目的变化.【例题展示】对植物进行一定时间的低温(如4 )处理,是否也能诱导染色体数目加倍?请设计实验对这个问题进行探究.(室温25 )材料用具:洋葱若干;冰箱;显微镜等其他必需的实验仪器、药品.(1)依据所学知识,你做出的最合理的实验假设是:_.(2)该实验的变量是 _、_.(3)方法步骤：请你将缺少的步骤补充完整：第一步:洋葱根尖培养.取洋葱若干,在适宜条件下培养生根.第二步:_.第三步:_.第四步:_.(4)预测结果及相应结论：_._.【解析】该实验的设计原理是低温抑制纺锤体的形成,实

15、验的变量应该是低温和室温,设计时还应该遵循单一变量原则、对照原则和等量原则.【答案】(1)低温可诱导染色体数目加倍(2)低温4 室温25 (3)第二步:将生长状态一致的洋葱随机平分为两组:实验组和对照组第三步:将实验组放入冰箱(4 ),对照组在室温下培养,其他培养条件保持一致,适宜条件下培养一段时间后,取出第四步：分别制成临时装片,观察(4)若实验组染色体数目增加(或加倍)，对照组染色体不改变。说明低温(4 )能诱导染色体数目改变若实验组染色体数目和对照组染色体数目都不发生改变。说明低温(4 )不能诱导染色体数目改变本章优化总结本章优化总结本章网络构建专题归纳整合本章网络构建专题归纳整合基因的

16、分离定律与自由组合定律的区别和联系专题一1区别规律事实分离定律自由组合定律研究性状一对两对或两对以上控制性状的等位基因一对两对或两对以上规律事实分离定律自由组合定律等位基因与染色体关系位于一对同源染色体上分别位于两对或两对以上同源染色体上细胞学基础(染色体减的活动)后期同源染色体分离后期非同源染色体自由组合遗传实质等位基因分离非等位基因之间的分离或重组互不干扰规律事实分离定律自由组合定律F1等位基因对数12或n配子类型及其比例21122或2n数量相等配子组合数442或4n规律事实分离定律自由组合定律F2基因型种类332或3n表现型种类222或2n表现型比31(31)2或(31)n规律事实分离定

17、律自由组合定律F1测交子代基因型种类222或2n表现型种类222或2n表现型比11(11)n2.联系:基因分离定律是基因自由组合定律的基础,自由组合定律是分离定律的延伸和发展,它们在生物性状遗传中同时进行,同时起作用. 将基因型为AaBbCc和AABbCc的向日葵杂交,按基因自由组合定律,后代中基因型为AABbCC的个体比例应为()A1/8B1/16C1/32 D1/64【尝试解答】B例1【解析】自由组合定律不仅适用于两对相对性状的传递规律,同样适用于两对以上的相对性状的传递规律.但对每一对基因来说,仍然符合分离定律,将每对基因分开考虑,Aa与AA的后代出现AA的概率是1/2,Bb与Bb的后代

18、出现Bb的概率是2/4,Cc与Cc的后代出现CC的概率是1/4.这样AaBbCc和AABbCc杂交后代出现AABbCC的个体比例应为1/22/41/41/16.伴性遗传与遗传基本规律的关系专题二1与基因分离定律的关系(1)伴性遗传遵循基因的分离定律伴性遗传是由性染色体上的基因控制的遗传，若就一对相对性状而言，则为一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。(2)伴性遗传有其特殊性雌雄个体的性染色体组成不同，有同型和异型两种形式。存在于X或Z染色体非同源区段上的基因，在Y或W染色体上无相应的等位基因，从而使XbY或ZdW中单个隐性基因控制的性状也能表现。Y或W染色体非同源区段上携带的基因，在X或Z染色

19、体上无相应的等位基因，只限于在相应性别的个体之间传递。性状的遗传与性别相联系，在写表现型和统计后代比例时一定要将性状表现与性别联系在一起描述。2与基因的自由组合定律的关系在分析既有性染色体又有常染色体上的基因控制的两对或两对以上的相对性状的遗传时，位于性染色体上的基因控制的性状按伴性遗传处理，位于常染色体上的基因控制的性状按基因的分离定律处理，整体上则按基因的自由组合定律处理。 (2010年高考上海卷)分析有关遗传病的资料,回答问题。图1为某家族两种遗传病的系谱图,这两种单基因遗传病分别由位于常染色体上的基因A/a及性染色体上的基因B/b控制.例2图1(1)14的X染色体来自于第代中的_.(2)甲病的致病基因位于_染色体上,是_性遗传病.(3)若11与一个和图2中15基因型完全相同的女子结婚,他们的后代患甲病的概率是_.图2(4)假定11与15结婚.若a卵与e精子受精,发育出的-16患两种病,其基因型是_.若a卵与b精子受精,则发育出的17的基因型是