染色体变异第二课时 2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

第5章基因突变及其他变异第2节染色体变异(第二课时)1染色体数目的变异2低温诱导植物细胞染色体数目的变化3染色体结构的变异海拔/m2100-30003000-40004000-520草本植物多29.4%-33.3%-55.6%-倍体频率47.1%53.3%70.4%2100-3000

3000-40004000-5200分析以上数据和材料，可以得出什么结论呢?青藏高原草本植物多倍体频率随海拔高度(温度)上升而增加低温能诱导植物染色体数目的变化吗?青藏高原东北部多年生草本植物多倍体频率

问题探讨●

●2、低温诱导植物细胞染色体数目的变化(1)提出问题：低温能诱导植物染色体数目的变化吗?(2)作出假设：低温能诱导植物染色体数目的变化(3)制订计划：①选取什么样的材料能观察到染色体数目的变化?根尖分生区②如何设置对照实验?一组大蒜根尖置于4℃冷藏冰箱培养，作为

实

验组 一组置于室温(约25℃)培养，作为

对照组

将蒜(或洋葱)在冰箱冷藏室内(4℃)放置一

周。取出后，将蒜放在装满清水的容器上方，让蒜的底部接触水面，于室温(约25℃)进行培养。待蒜长出约1cm长的不定根时，将整个装置放入

冰箱冷藏室内，诱导培养48~72

h。(3)制订计划：③选择的洋葱或大蒜等材料如何诱导培养?2、低温诱导植物细胞染色体数目的变化培养不定根诱导

培养低温诱导剪取诱导处理的根尖0.5~1cm,

放入卡诺氏液中浸泡0.5~1h,以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。解离

漂洗

染色

制片(3)制订计划：④如何固定细胞?⑤制作根尖分生区有丝分裂装片的步骤有哪些?具体操作方法与观察植物细胞有丝分裂的实验相同。2、低温诱导植物细胞染色体数目的变化先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂象。视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察。(3)制订计划：⑥如何用显微镜观察实验结果?2、低温诱导植物细胞染色体数目的变化2、低温诱导植物细胞染色体数目的变化(4)实施计划：(5)得出结论：蒜根尖细胞染色体数目加倍的显微照片

(放大400倍)低温能诱导植物染

色体数目的增多低温诱导72

h对照【实验原理】用低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞的染色体数目发生变化。2、低温诱导植物细胞染色体数目的变化低温能诱导植物染色体数目的增多秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，可能都与抑制纺锤体的形成有关，着丝粒分裂后没有纺锤丝的牵引作用，因而不能将染色体拉向细胞的两极，导致细胞中的染色体数目加倍。讨论：秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，这两种方法在原理上有什么相似之处?2、低温诱导植物细胞染色体数目的变化试剂使用方法作用卡诺氏液将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1h固定细胞形态体积分数为95%的酒精冲洗用卡诺氏液处理的根尖洗去卡诺氏液质量分数为15%的盐酸与体积分数为95%的酒精等体积混合作为解离液解离根尖细胞蒸馏水浸泡解离后的根尖约10min洗去药液，防

止解离过度甲紫(龙胆紫)溶液把漂洗干净的根尖放进盛有质量浓度

为0.01g/mL的甲紫(龙胆紫)溶液使染色体着色2、低温诱导植物细胞染色体数目的变化小结1低温诱导植物染色体数目变化的实验中的试剂及其作用项目低温诱导植物染色体数目的变化观察根尖分生组织细胞的有丝分裂培养待洋葱长出1cm左右不定根时放入冰箱低温室4

℃诱导培养48~72h适宜温度下培养固定解离前用卡诺氏液进行固定，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次不用固定染色用0.01g/mL的甲紫(龙胆紫)溶液用醋酸洋红液或龙胆紫溶液小结2.低温诱导染色体数目变化的实验与观察细胞有丝分裂实验的操作步骤的比较2、低温诱导植物细胞染色体数目的变化2、低温诱导植物细胞染色体数目的变化【实验视频】3、染色体结构的变异猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病，因为

患儿哭声轻，音调高，很像猫叫而得名。猫叫综合征患者的

生长发育迟缓，而且存在严重的智力障碍。9

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染色体的某一片段缺失引起变异。例如，果蝇缺刻翅的形成。3、染色体结构的变异EF

G

H正常翅缺刻翅G

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H3、染色体结构的变异②重复染色体中增加某一片段引起变异。例如，果蝇棒状眼的形成。棒状眼正常眼A

B

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H3、染色体结构的变异③易位

染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异。例如，果蝇花斑眼的形成。花斑眼正常眼·属于染色体结构变异，能再显微镜下看到·发生在非同源染色体之间·交换的是非等位基因·易位能发生于有丝分裂和减数分裂·属于基因重组，在显微镜下看不到·同源染色体的非姐妹染色单体之间

·交换的是等位基因·只能发生在减数分裂过程中易位和交叉互换的区别3、染色体结构的变异交叉互换ABD

E

F

G

H倒位B

E

F

G

H

3、染色体结构的变异④倒位

染色体的某一片段位置颠倒也可引起变异。例如，果蝇卷翅的形成正常翅卷翅染色体结构的改变，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。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。3、染色体结构的变异父由码津t身现个体

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程国：了一第2可冲二件染色对数目异染色体结构度异坷究nW-H,m冲级析tt单体多份体xm结a.一以染色体组形式增减个别染色体增减①缺失：染色体的某一片段缺失引起变异.②重复：染色体中增加某一片段引起变异。③易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源

染色体上引起变异。④倒位；染色体的某一片段位置颠倒也可引起变异

.结果：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。大多数染色体结构变异对生物体是不利的，甚至会导致生物体死

亡

.在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状

的基因的重新组合.自由组合：减数分裂形成配子时，非同源染色体

上的非等位基因白由组合。交叉互换：位于同源染色体上等位基因，在四分

体时期随非姐妹染色单体的交换而发生重组，有性生殖过程中的基因重组使产生的配子种类多

样化，进而产生基因组合多样化的子代：DNA分子中发生碱基的替换、增添或决失，而引

起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。镐状细电贫血是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了丰

富的原材料知识梳理基因重组可遗传变异意义基因重组也是生物变异的来源之一，对生物的进

化具有重要启义，实质实例意义染色体变异染色体数目变异染色体结构变异基因突变发生时期实质练习与应用一、概念检测1.染色体变异包括染色体数目的变异和结构的变异。判断下列相关表述是否正确。(1)只有生殖细胞中的染色体数目或结构的变化才属于染色体变异。(2)体细胞中含有两个染色体组的个体就是二倍体。(×

)(3)用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体。(×)2.秋水仙素能诱导多倍体形成的原因是(

D

)A.促进细胞融合B.诱导染色体多次复制C.促进染色单体分开，形成染色体D.抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成练习与应用3.慢性髓细胞性白血病是一种恶性疾病，患者骨髓内会出现大量恶性增殖的白细胞。该病是由于9号染色体和22号染色体互换片段所致。这种变异属于(C)A.基因突变B.

基因重组C.

染色体结构变异D.

染色体数目变异练习与应用生物种类豌豆普通小麦小黑麦体细胞中的染色体数/条144256配子中的染

色体数/条72128体细胞中的

染色体组数268配子中的

染色体组数134属于几倍体生物二

倍

体六

倍

体八倍体练习与应用4.填表比较豌豆、普通小麦、小黑麦的体细胞和配子中的染色体数

目、染色体组数目，并且注明它们分别属于几倍体生物。练习与应用二、拓展应用1.在二倍体的高等植物中，偶然会长出一些植株弱小的单倍体，这些单倍体一般不能通过有性生殖繁殖后代。单倍体是如何形成的?为

什么不能繁殖后代?可能的原因是，二倍体植株经减数分裂形成配子后，

一些配子可以在离体条件下发育成单倍体。这些单倍体一般不能通过有性生殖繁殖后代，是因为它们的体细胞中只含有一个染色体组，减数分裂时没有同源染色体的联会，就会造成染色体分别移向细胞两极的紊乱，不能形成正常的配子，因此，就不能繁殖后代。2.人们平常食用的西瓜是二倍体。在二倍体西瓜的幼苗期，用秋水仙素处理，可以得到四倍体植株。然后，用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本，进行杂交，得到的种子细胞中含有三个染色体组。把这

些种子种下去，就会长出三倍体植株。下图是三倍体无子西瓜的培育过

程图