资源简介

5.2 染色体变异-2
新教材?人教版?必修二
【教学过程】
Teaching Process
1.概念图
3.教学总结、综合
2.课堂教
学内容
4.课堂练习巩固
典型习题
规律总结
染色体数目变异
探究?实践
染色体结构变异
一.染色体数目的变异
探究?实践：低温诱导植物细胞染色体数目的变化
1.实验原理
用低温处理植物的 细胞，能够抑制 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 ，于是，植物细胞的染色体数目发生变化。
分生组织
纺锤体
分裂成两个子细胞
一.染色体数目的变异
探究?实践：低温诱导植物细胞染色体数目的变化
1.实验原理
用低温处理植物的 细胞，能够抑制 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 ，于是，植物细胞的染色体数目发生变化。
分生组织
纺锤体
分裂成两个子细胞
一.染色体数目的变异
对照
低温诱导72h
探究?实践：低温诱导植物细胞染色体数目的变化
根冠
分生区
伸长区
成熟区(根毛区)
根尖、茎尖等分生区
(1)高等植物的分生组织有丝分裂较旺盛。
(2)高等植物细胞有丝分裂过程分为分裂间期和分裂期（前、中、后、末）。可在高倍显微镜下根据各个时期内染色体的变化情况。
(3)染色体易被碱性染料染成深色。
醋酸洋红\龙胆紫\改良苯酚品红染液
一.染色体数目的变异
2.实验步骤与现象
(1)实验步骤
(2)现象：视野中既有正常的二倍体细胞，也有 发生改变的细胞。
4 ℃
卡诺氏液
95%
漂洗
染色
染色体数目
一.染色体数目的变异
制片：
包括______、______、______、_______4个步骤；
解离
漂洗
染色
制片
解离目的：
漂洗目的：
染色目的：
制片目的：
用药液使组织中的细胞相互分离开来
洗去药液，防止解离过度
甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色
使细胞分散开来，有利于观察
2.实验步骤与现象
(1)实验步骤
一.染色体数目的变异
低温可以诱导植物细胞染色体数目发生变化
3.实验结论：
一.染色体数目的变异
4.注意事项：
（1）在显微镜下观察到的细胞已经死亡，不能观察到细胞中染色体数目的变化过程。
（2）选材只能是分生区细胞，不能进行细胞分裂的细胞不会出现染色体数目的变化。
（3）卡诺氏液和解离液的作用
卡诺氏液是固定液的一种。固定液的作用是固定细胞形态以及细胞内的各种结构，固定之后，细胞死亡并且定型，不再代谢也不再变化。
解离液的作用主要是溶解细胞间的连接物质，将组织中的细胞分散开来，便于观察，解离之后细胞死亡。
（4）诱导率不是百分之百，因此视野中既有二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞，且前者数目多于后者；

一.染色体数目的变异
探究?实践：低温诱导植物细胞染色体数目的变化
例1. 低温（如 ????????? ）能诱导细胞内染色体加倍，但低温处理植物材料时，通常需要较长时间才能产生低温效应。请以经一定时间水培的洋葱根尖）2 N=16条）为材料，完成下列实验探究。
?
实验目的： _________________________________________________________________。
探究低温（如 ????????? ）诱导水培的洋葱根尖染色体数目加倍的最佳时间
?
一.染色体数目的变异
实验步骤：第一步：分别剪取在 ????????? 下经10 h、20 h、30 h、40h水培的洋葱根尖 ????????????????? 。
第二步：按照________→________→________的操作顺序对根尖进行处理。
第三步：将洋葱根尖制成临时装片，在显微镜下观察，统计各组中染色体的数目加倍的细胞数，并作比较。
?
解离
漂洗
染色
实验分析：
① 可用________________________________________________对染色体进行染色。
改良苯酚品红染液（或龙胆紫染液或醋酸洋红液）
② 在显微镜下，选择一个分裂期的细胞________（填“能”或“不能”）观察到染色体加倍的动态变化过程。
不能
一.染色体数目的变异
③ 在显微镜下观察时，细胞中染色体数可能为______________________________。
2N=16、4N=32、8N=64
④ 设计记录实验结果表格。
低温培养时间
10h

20h

30h
40h
染色体数目加倍的细胞数
[解析]
分析实验步骤可知，实验的自变量是水培洋葱根尖的时间，因变量是根尖细胞内染色体的数目，因此本实验的目的是探究低温（如 ????????? ）诱导水培的洋葱根尖染色体数目加倍的最佳时间。制作植物根尖细胞有丝分裂装片的步骤：解离→漂洗→染色→制片。改良苯酚品红染液、龙胆紫染液、醋酸洋红液都可用于对染色体进行染色。细胞已被杀死固定，因而不能观察到其中的染色体加倍的动态变化。若细胞中染色体数目没有加倍，则染色体数目仍为2N=16，当其处于有丝分裂后期时，染色体数目为4N=32，加倍后的细胞中染色体数目为4N=32，当加倍后的细胞处于有丝分裂后期时，染色体数目为8N=64。
?
一.染色体数目的变异
例2.下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，正确的是( )。
A. 原理：低温抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向两极
B. 解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离
C. 染色：改良苯酚品红溶液和醋酸洋红液都可以使染色体着色
D. 观察：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变
C
一.染色体数目的变异
在自然条件或人为因素的影响下，染色体发生的结构变异主要有以下4种类型。
染色体结构变异
缺失
重复
易位
倒位
二.染色体结构的变异
染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因____或_______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，有的甚至导致生物体死亡
数目
排列顺序
二.染色体结构的变异
1.缺失：
染色体的某一片段缺失引起变异。
缺失的片段(如上图中的B片段)，由于没有着丝粒，在细胞分裂过程中没有纺锤丝的牵引，而丢失。
基因数目减少
结果 ：
实例1：果蝇缺刻翅的形成
实例2：人的5号染色体片段缺失
猫叫综合征：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。
二.染色体结构的变异
1.缺失：
正常翅
缺刻翅
缺失后的联会现象：
二.染色体结构的变异
1.缺失：
染色体中增加某一片段引起变异。
实例：果蝇棒状眼的形成
染色体正常
正常眼
染色体片段重复
棒眼
重复的片段(如上图中的B片段)来自其同源染色体的缺失的片段。
果蝇的复眼结构相当复杂，有的复眼有成百上千的小眼结构，有的复眼中的小眼数量很少，整个复眼呈短棒状，称为棒眼。
二.染色体结构的变异
2.重复：
基因数目增加
结果 ：
正常眼
棒状眼
重复后的联会现象：
二.染色体结构的变异
2.重复：
染色体的某一片段位置颠倒引起变异。
实例：果蝇卷翅的形成
染色体正常
正常翅
染色体片段颠倒
卷翅
染色体片段位置颠倒，使染色体上的基因排列顺序发生改变，影响了某些基因的表达，从而引起性状改变。
二.染色体结构的变异
3.倒位：
正常翅
卷翅
倒位后的联会现象：
二.染色体结构的变异
3.倒位：
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。
实例:果蝇花斑眼的形成
花斑眼
正常眼
染色体片段易位，使染色体上的基因排列顺序发生改变，影响了某些基因的表达，从而引起性状改变。
易位发生在两条非同源染色体之间。
二.染色体结构的变异
4.易位：
易位后的联会现象：
二.染色体结构的变异
4.易位：
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}项目
染色体易位
交叉互换
图解
区别
位置
非同源染色体之间
同源染色体的非姐妹染色单体之间
原理
染色体结构变异
基因重组
观察
可在显微镜下观察到
在显微镜下观察不到
小结1：比较易位与互换
二.染色体结构的变异
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}项目
染色体片段缺失
碱基对缺失
图解
区别
原理
染色体结构变异
基因突变
观察
可在显微镜下观察到
在显微镜下观察不到
小结2：比较染色体片段缺失与碱基对缺失
二.染色体结构的变异
A. ①～④的变异均未产生新基因
B. ①～④的变异依次是染色体倒位、缺失、重复与基因突变
C. ①～④的变异均可在光学显微镜下观察到
D. ①、②、③依次为染色体结构变异中的缺失、重复、倒位，④
的变异应属于基因突变
例1.如下图所示，已知染色体发生了①～④四种变异，则相关叙述正确的是(　　)
D
二.染色体结构的变异
例2.下图中图1为等位基因Aa间的转化关系图，图2为黑腹果蝇(2n＝8)的单体图，图3为某动物的精原细胞形成的四个精细胞的示意图，
则图1、2、3分别发生何种变异(　　)
A
A. 基因突变 染色体变异 基因重组
B. 基因突变 染色体变异 染色体变异
C. 基因重组 基因突变 染色体变异
D. 基因突变 基因重组 基因突变
二.染色体结构的变异
例3. 如图表示细胞中所含的染色体，①②③④的基因型可以表示为(　　)
C
A. ①:AABb ②:AAABBb　③:ABCD　 ④:A
B. ①:Aabb ②:AaBbCc ③:AAAaBBbb ④:AB
C. ①:AaBb ②:AaaBbb ③:AAaaBBbb ④:AbCD
D. ①:AABB ②:AaBbCc ③:AaBbCcDd ④:ABCD
二.染色体结构的变异
二.染色体结构的变异
例4. (2021·8省市模考·河北·8)一对同源染色体中有一条发生了倒位,发生倒位的染色体往往不能以直线形式(通常形成一个倒位环)与同源染色体进行配对,如图所示。如果在基因C/c和D/d之间发生了一次交叉互换(假定不发生其他变异),则减数分裂产生的配子中不可能含有的染色体是(　　)。
C
二.染色体结构的变异
解析：参考下图,减数分裂产生的配子一定有正常的ABCDEF、含倒位片段的abedcf,同时由于双着丝点染色单体随机断裂,可能产生多种类型,比如B、D选项,只有C选项不可能,C错误。
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定是二倍体。
（ ）
×
×
×
练习与应用（P91）
一.概念检测
2.秋水仙素能诱导多倍体形成的原因是（ ）
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
D
练习与应用（P91）
一.概念检测
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（ ）
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
C
练习与应用（P91）
一.概念检测
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。
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}生物种类
豌豆
普通小麦
小黑麦
体细胞中的染色体数/条
配子中的染色体数/条
7
28
体细胞中的染色体组数
2
配子中的染色体组数
3
属于几倍体生物
八倍体
21
14
1
二倍体
六倍体
42
6
56
8
4
练习与应用（P91）
二.拓展应用
1.在二倍体的高等植物中，偶然会长出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。
练习与应用（P91）

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