2023-2024学年 人教版 必修二 单倍体和染色体结构变异 学案

第2课时单倍体和染色体结构变异[学习目标]1.举例说明什么是单倍体。2.概述单倍体育种的原理及方法。3.辨别不同类型的染色体结构变异。一、单倍体及单倍体育种1．单倍体(1)概念：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。(2)实例：蜜蜂中的雄蜂，单倍体的农作物。(3)特点：与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，而且高度不育。2．单倍体育种的原理和操作过程(1)原理：染色体数目变异。(2)过程用高秆抗病(DDTT)和矮秆不抗病(ddtt)小麦品种，培育矮秆抗病小麦的过程如图所示：其中单倍体育种的核心步骤为①花药离体培养、②秋水仙素处理单倍体幼苗诱导染色体数目加倍。(3)优点：单倍体育种能明显缩短育种年限，子代均为纯合子。判断正误(1)由配子发育而来的个体，一定是单倍体()(2)体细胞中含一个染色体组的生物，一定是单倍体()(3)单倍体的体细胞中一定只含有一个染色体组()答案(1)√(2)√(3)×易错辨析对单倍体认识的三个易错点(1)单倍体的体细胞中并不一定只有一个染色体组，如四倍体的配子形成的单倍体的体细胞中含有两个染色体组。(2)单倍体并非都不育：如多倍体的配子含有偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体，可育并能产生后代。(3)单倍体是生物个体，而不是配子；精子和卵细胞属于配子，但不是单倍体。1．如图所示细胞中所含的染色体，下列叙述正确的是()A．图a细胞含有2个染色体组，图b细胞含有3个染色体组B．如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体C．如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体D．图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的单倍体答案C解析由题图可知，图a细胞中大小形态相同的染色体有4条，含有4个染色体组，图b细胞中含有3个染色体组，A错误；图b细胞中含有3个染色体组，如果图b表示体细胞，则该生物可能是三倍体，也可能是单倍体，B错误；图c细胞中含有2个染色体组，如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体，C正确；图d细胞中含有一个染色体组，可能是由卵细胞发育而来的单倍体，也可能是由精子发育而来的单倍体，D错误。2．用纯种的高秆抗锈病(DDTT)小麦与矮秆易染锈病(ddtt)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如图所示。下列有关此育种方法的叙述中，正确的是()A．过程①的作用原理为染色体变异B．过程③必须经过受精作用C．过程④必须使用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗D．此育种方法选出的符合生产要求的品种占1/4答案D解析题图中过程①表示杂交，其原理为基因重组；过程③常用的方法为花药离体培养；过程④可使用秋水仙素或低温处理幼苗，单倍体高度不育，不产生种子；F1可产生4种雄配子，基因型分别为DT、Dt、dT、dt，经秋水仙素处理后染色体数目加倍，符合生产要求的品种(ddTT)占1/4。二、染色体结构的变异1．类型图解变化名称举例染色体b片段缺失缺失果蝇缺刻翅的形成染色体b片段增加重复果蝇棒状眼的形成染色体的某一片段(d、g)移接到另一条非同源染色体上易位果蝇花斑眼的形成同一条染色体上某一片段(a、b)位置颠倒倒位果蝇卷翅的形成2.结果：染色体结构的改变，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。3．对生物体的影响：大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。判断正误(1)染色体之间发生的片段互换属于染色体结构变异()(2)X射线可引起基因突变，也可引起染色体变异()(3)染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异()答案(1)×(2)√(3)×解析(1)染色体之间发生的片段互换如发生于同源染色体之间则属于基因重组；如发生于非同源染色体之间，则属于易位。(3)大多数染色体结构变异对生物体是不利的。任务：辨析染色体结构变异的类型1．如图为显微镜观察到的变异杂合子染色体联会异常现象，通过图示辨析染色体结构变异的类型。2．上述变异类型中，缺失和重复改变了染色体上基因的数量，易位和倒位改变了基因在染色体上的排列顺序。1．染色体易位与互换的比较项目染色体易位互换图解区别发生在非同源染色体之间发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间属于染色体结构变异属于基因重组2.染色体结构变异与基因突变的比较项目基因突变染色体结构变异变化实质基因发生碱基的替换、缺失、增添染色体上的基因片段缺失、重复、倒位及易位对象碱基基因结果碱基排列顺序改变基因数目或排列顺序改变镜检不可见可见3．下列关于染色体变异的叙述，正确的是()A．除病毒外，所有生物都能发生染色体变异B．非同源染色体之间交换部分片段属于染色体结构变异C．脱氧核苷酸数目和排列顺序发生改变必然导致染色体结构变异D．用光学显微镜能直接观察到染色体数目变异而不能观察到染色体结构变异答案B解析除病毒外，原核生物也没有染色体结构，不可能发生染色体变异，A错误；基因数目或排列顺序发生改变才会导致染色体结构变异，C错误；用光学显微镜既能直接观察到染色体数目变异，也能观察到染色体结构变异，D错误。4．(多选)生物体染色体上的等位基因部位可以进行配对联会，非等位基因部位不能配对。某二倍体生物细胞中分别出现如图中①～④系列状况，则对该图的解释错误的是()A．①为基因突变，②为倒位B．③可能是重复，④为染色体组加倍C．①为易位，③可能是缺失D．②为基因突变，④为染色体结构变异答案ABD解析图①发生了染色体片段的改变，且改变的片段不属于