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5.2染色体变异学案
一学科核心素养
通过分析三倍体无子西瓜的培育过程，了解多倍体育种在农业生产上的应用，认同遗传学知识在现实生活中的价值。（生命观念、科学思维、社会责任）
通过观察比较二倍体、三倍体、四倍体西瓜的核型，阐明染色体组、二倍体、多倍体、染色体数目变异等概念。通过秋水仙素在多倍体育种中的作用推出单倍体育种的过程，并阐明单倍体的概念。（科学思维）
观察比较果蝇染色体结构变异的图解说出染色体结构变异的特点，并搜集资料举例说出染色体变异造成的人类疾病。（科学思维、社会责任）
二学习重难点
1、重点：染色体数目和结构的变异。
2、难点：（1）染色体组的概念。
（2）二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系。
三课前预习
1．低温诱导染色体数目加倍
【实验原理】
①用低温处理植物组织细胞，抑制_______________，以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是植物细胞染色体数目发生变化。
②该原理与秋水仙素处理植物组织使染色体数目加倍的原理_____________（填“相同”或“不同”）。
【实验试剂】
固定细胞形态：将剪取的根尖放入__________中浸泡0.5-1h，然后用______________________冲洗2次。
【实验现象】
视野中既有__________________细胞，也有_________________________细胞。
2．染色体变异
①染色体结构的变异：_____。如：猫叫综合征。
②染色体数目的变异：_____。
③染色体组特点：a、一个染色体组中不含同源染色体
b、一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同
c、一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因
④二倍体或多倍体：由_____发育成的个体，体细胞中含几个染色体组就是几倍体；
⑤单倍体：由未发生受精作用的_____（精子或卵细胞）发育成的个体（可能有1个或多个染色体组）。
⑥人工诱导多倍体的方法：用_____处理萌发的种子和幼苗。原理：当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制_____形成，导致染色体不分离，从而引起细胞内染色体数目加倍。
⑦多倍体植株特征：_____。
⑧单倍体植株特征：_____。单倍体植株获得方法：_____。单倍体育种的意义：_____（只需二年）。
3．（1）DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作 ________。生物体内进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合叫作________。
（2）体细胞或生殖细胞内染色体________或________的变化，称为染色体变异。
（3）基因通过控制________的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，基因还能通过控制________的结构直接控制生物体的性状。
（4）人们将杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象，叫作________，基因和染色体的行为存在着明显的________。
4．（1）染色体变异包括染色体______________________的变异和染色体______________________的变异，前者主要有四种类型，会使排列在染色体上基因的_________或排列顺序发生改变。
（2）在“低温诱导植物染色体数目变化”的实验中，低温与______________________诱导多倍体产生的原理相似；所用的卡诺氏液的作用是______________________。
5．（1）.孟德尔对分离现象作出如下假说：
①生物的性状由遗传因子决定。 ②___________________________。
③配子中只含有遗传因子中的一个。 ④受精时雌雄配子的结合是随机的。
（2）.控制不同性状的遗传因子的分离和组合是__________的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
（3）.在生物的体细胞内，染色体数目往往是比较多的，如果再把_______考虑进去，通过减数分裂产生的配子种类就更多了。
（4）.细胞中的一组________________，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的___________________________，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。
6．完成下面的概念图
①______________(填“重组基因”或“基因重组”)
②______________(填“猫叫综合征”或“白化病”)
③______________(填“染色体变异”或“基因重组”)
④______________(填“染色体数目变异”或“基因重组”)
7．染色体结构的变异类型
图解 变化 名称 举例
染色体b片段____ 缺失 猫叫综合征；果蝇缺刻翅的形成
染色体b片段____ 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___________上 易位 果蝇花斑眼的形成
同一条染色体上某一片段(a、b)_____ 倒位 果蝇卷翅的形成
四自我检测
1．基因型为AaBbDd的二倍体生物，其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化如图所示。叙述正确的是(　　)
A．三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中
B．该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子
C．B(b)与D(d)间发生重组，遵循基因自由组合定律
D．非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异
2．某大肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体M和N均不能在基本培养基上生长，但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长，将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，发现长出了大肠杆菌（X）的菌落。据此判断，下列说法不合理的是（　　）
A．突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失
B．突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的
C．突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到X
D．突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移
3．如图表示果蝇体细胞内一条染色体发生的变异，①②表示染色体，字母表示相关的基因。下列说法中正确的是（ ）
A．果蝇的缺刻翅是基因中碱基缺失造成的
B．①和②构成一对非同源染色体
C．该变异能导致新基因的形成
D．①和②都能被甲紫溶液染色
4．一粒小麦（染色体组AA，2n=14）与山羊草（染色体组BB，2n=14）杂交，产生的杂种AB经染色体自然加倍，形了具有AABB染色体组的四倍体二粒小麦（4n=28）。后来，二粒小麦又与节节麦（染色体组DD，2n=14）杂交，产生的杂种ABD经染色体加倍，形成了具有AABBDD染色体组的六倍体小麦（6n=42）。这就是现在农业生产中广泛种植的普通小麦。下列关于普通小麦与二粒小麦的叙述，正确的是（ ）
A．二粒小麦与普通小麦可以杂交获得可育后代
B．普通小麦性母细胞在减数分裂时，可观察到21个四分体
C．普通小麦中A、B、D染色体组中的染色体，形态、功能彼此相同
D．在普通小麦形成的过程中发生了基因重组以及染色体数目和结构的变异
5．科研人员常采用突变体与三体杂交的方法确定突变基因在染色体上的位置。已知水稻的正常熟对早熟为显性，由基因B/b控制。现有早熟突变株水稻，为判断突变基因在9号或11号染色体上，科研人员以该突变株为父本，分别与9号染色体和11号染色体的三体纯合正常熟水稻杂交，选择F1中的三体与早熟水稻杂交得到F1，结果如下（实验过程中不考虑突变，各种配子均能存活且受精机会均等；三体在减数分裂时，配对的两条染色体彼此分离，另一条染色体随机移向细胞一极；三体和二倍体存活机会相等。）下列叙述正确的是（ ）
亲本（♀） 表现型及比例
早熟 正常熟
9号染色体三体 85 88
11号染色体三体 36 172
A．用光学显微镜观察无法鉴定三体水稻
B．突变基因b位于11号染色体上
C．F1水稻中三体所占的比例为1/4
D．F2中正常熟水稻的基因型为BBb或Bbb
6．关于高等植物细胞中染色体组的叙述，错误的是（ ）
A．二倍体植物的配子只含有一个染色体组
B．每个染色体组中的染色体均为非同源染色体
C．每个染色体组中都含有常染色体和性染色体
D．每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同
7．如图表示无子西瓜的培育过程简图，下列相关叙述错误的是（　　）
A．过程①通常用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗
B．过程②四倍体植株所结的西瓜种皮细胞内含有4个染色体组
C．过程③完成了正常的受精作用
D．三倍体西瓜无子的原因是减数分裂时细胞中染色体联会紊乱
8．下列关于生物变异与育种的叙述，正确的是
A．基因重组只是基因间的重新组合，不会导致生物性状变异
B．基因突变使DNA序列发生的变化，都能引起生物性状变异
C．弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种
D．多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子数加倍，有利于育种
9．图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是(　　)
A．个体甲的变异对表型无影响
B．个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常
C．个体甲自交的后代，性状分离比为3∶1
D．个体乙染色体没有基因缺失，表型无异常
10．人类（2n=46）14号与21号染色体二者的长臂在着丝点处融合形成14/21平衡易位染色体，该染色体携带者具有正常的表现型，但在产生生殖细胞的过程中，其细胞中形成复杂的联会复合物（如图），在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律（不考虑交叉互换），下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是（ ）
A．观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞
B．男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体
C．女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体
D．女性携带者的卵子可能有6种类型（只考虑图中的3种染色体）
参考答案：
三课前预习
1． 纺锤体的形成 相同 卡诺氏液 体积分数为95%的酒精 正常的二倍体 染色体数目发生改变的
2． 由染色体结构改变引起的 染色体数目发生改变 受精卵 配子 秋水仙素 纺锤体 茎杆粗壮，叶片，果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质，含量都有所偏大 长得弱小 ，而且高度不育 花药（花粉）离体培养 明显缩短育种年限
3． 基因突变 基因重组 结构 数目 酶 蛋白质 性状分离 平行关系
4． 结构 数目 数目 秋水仙素 固定细胞形态
5． 体细胞中遗传因子是成对存在的 互不干扰 非姐妹染色单体间的交叉互换 非同源染色体 生长、发育、遗传和变异
6． 基因重组 猫叫综合征 染色体变异 染色体数目变异
7． 丢失 增加 非同源染色体 位置颠倒
四自我检测
1．B
2．C
3．D
4．B
5．B
6．C
7．C
8．C
9．B
10．C
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