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第5章 基因突变及其他变异
第2节 染色体变异（第1课时）
学习目标
1. 理解染色体变异包括染色体数目的变异和染色体结构的变异。
2. 观察和统计细胞中的染色体形态和数目，概括染色体组的概念。
3. 阐明单倍体、二倍体和多倍体的概念及其联系。
问题探讨引新课
作为野生植物的后代，许多栽培植物的染色体数目却与它们的祖先大不相同，如马铃薯和香蕉。
讨论
1、请根据所学的减数分裂的知识，试着完成该表格。
2、为什么我们平时吃的香蕉没有种子？
因为香蕉栽培品种体细胞中的染色体数目是33条，减数分裂时染色体发生联会紊乱，不能形成正常的配子，因此无法形成受精卵，进而无法形成种子。
生物种类 体细胞染色体数/条 体细胞非同源染色体/套 配子染色体数/条
马铃薯 野生祖先种 24 2
栽培品种 48 4
香蕉 野生祖先种 22 2
栽培品种 33 3
12
24
11
异常
染色体变异
阅读资料建构概念
材料1：猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病，患儿哭声轻，音调高，很像猫叫，生长发育迟缓，而且存在严重的智力障碍。
材料2：21三体综合征又称唐氏综合征，患者智力低于常人，身体发育缓慢，并且表现出特殊的面容。其患病原因是比正常人多了一条21号染色体。
任务一：阅读以下资料结合问题探讨，构建染色体变异概念。
染色体结构变异
染色体数目变异
概念
生物体的体细胞或者生殖细胞内染色体数目或结构的变化。
思考：与基因突变相比光学显微镜下可见吗？
基因突变不可见 染色体变异可见
一：染色体数目变异
任务二：阅读课本87页，课本上画出相应问题答案。
（一）染色体数目变异的类型
（1）.染色体组
在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体，其中每套非同源染色体称为一个染色体组。
细胞内个别染色体的增加或减少
细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍的
增加或成套的减少
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1整倍变异
任务二：读课本87页图5-5，小组讨论回答以下问题。
(1) 野生马铃薯体细胞中有几条染色体？
(2)野生马铃薯体细胞中有几对同源染色体？
(3) 2号的两条染色体是什么关系？2号染色体与3号染色体什么关系？
24
(4) 野生马铃薯配子中有几条染色体？染色体的形态和功能关系？这些染色体之间是什么关系？
(5) 归纳总结染色体组的概念。马铃薯的体细胞有几个染色体组？
12对
2号的两条染色体是同源染色体。2号与3号染色体是非同源染色体。
野生马铃薯配子中有12条染色体。这些染色体的形态和功能各不相同。这些染色体之间是非同源染色体。
大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体，
每套非同源染色体称为一个染色体组。
染色体组
2个。
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任务三：小组讨论回答以下问题，再析染色体组
①一组______________ 染色体
②染色体的形态，大小和功能____________
③几乎含有该物种生长、发育、遗传、变异的全套___________
非同源染色体
各不相同
遗传信息
判断：下图是不是果蝇的一个染色体组？原因？
不是，存在同源染色体
不是，少了一条染色体
①染色体形态、功能、大小各不相同
②不含同源染色体，不含等位基因
③含有该物种全部的遗传信息
果蝇的一个染色体组是 或 。
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y
X
Y
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅳ
项目
染色体组数
每个染色体组内染色体数
3
3
2
3
1
4
4
2
2
2
细胞中同一形态的染色体有几条，则含有几个染色体组；
细胞中有几种形态的染色体，一个染色体组中就有几条染色体。
任务四：根据染色体的形态判断染色体组的数量，总结判断依据
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（2）二倍体
由受精卵发育而来的，体细胞中含有两个染色体组的个体
实例：几乎全部动物，过半数的高等植物。如：人、果蝇、玉米、水稻等大多数生物
任务五：阅读课本88页，辨析以下概念
（3）多倍体
由受精卵发育而来的，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体
①概念
②特点
多倍体草莓(上)
野生状态草莓(下)
优点：茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。因此，人们常常采用人工诱导多倍体的方法来获得多倍体植株，培育新品种。
缺点：生长发育延迟，结实率低。
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③人工诱导多倍体方法
低温处理和用秋水仙素诱发等
秋水仙素诱发的基本原理：抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。
低温诱导原理：低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成。
前期
中期
间期
后期
DNA复制
末期
染色体数目加倍
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，抑制纺锤体形成。
无纺锤体牵引，细胞不能正常分裂，染色体不能移向两级。
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③人工诱导多倍体方法
问题1.为什么用秋水仙素处理的是萌发的种子或幼苗（芽尖）呢？
问题2.秋水仙素抑制纺锤体形成，那么着丝粒能否正常分裂
任务六：小组讨论，回答以下问题
因为萌发的种子或幼苗生长旺盛，细胞有丝分裂旺盛，此时处理效果较好。
秋水仙素只影响纺锤体的形成，不影响着丝粒的分裂（着丝粒的分裂是自发的，不是由纺锤丝的牵拉导致的）；低温处理和秋水仙素诱发的原理是一样的。
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问题3 染色体加倍于什么时期？
问题4 处理后的幼苗长大以后是否所有的器官染色体数目均加倍呢
不是。芽尖发育而来的茎叶花均加倍，但是未处理的根部细胞没有加倍
有丝分裂后期
注意：无完整的细胞周期
三倍体因为原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时出现联会紊乱，因此不能形成可育的配子
四倍体可以通过减数分裂形成含有两个染色体组的配子
多倍体能产生配子吗？
香蕉、三倍体无子西瓜的果实中没有种子，原因就在于此
含有的染色体组和染色体数都是蜂王的一半
任务七：下图为蜜蜂群体中的蜂王、工蜂和雄蜂。与蜂王相比，雄蜂含有几个染色体组？染色体组成有什么特征？
体细胞中含有本物种 染色体数目的个体。
（1） 概念
配子
（4）单倍体
一个
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（4）单倍体
任务八：阅读课本88-89页，回答以下问题
（2）特点：
②高度不育：
①植株弱小：
染色体及其染色体上的基因量少于正常个体,表达量少于正常个体,蛋白质等构成机体的物质就少于正常个体
减数分裂时联会紊乱，不能形成正常的配子。
2 单倍体一定是高度不育吗？
3 单倍体如何繁殖？
不是 含有四个染色体组的单倍体
可以无性繁殖
辨析
1 单倍体的体细胞所含有的染色体组不一定为一个吗？
不一定
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任务九：根据单倍体、二倍体、多倍体的概念，绘制单倍体、多倍体和二倍体的概念图。
先看 ，
若由 发育而来，有几个染色体组就叫 ，
若由 发育而来，不管有几个染色体组都叫 。
来源
受精卵
几倍体
配子
单倍体
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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。
生物种类 豌豆 普通小麦 小黑麦
体细胞中染色体数/条 42
配子中染色体数/条 7 28
体细胞中染色体组数 2
配子中染色体组数 3
属于几倍体生物 八倍体
14
56
6
8
1
4
二倍体
六倍体
21
任务十：填表
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正常人
2 细胞内个别染色体的增加或减少
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任务十一 如图为正常人和唐氏综合征患者的染色体核型，二者有何差别？
唐氏综合征即21三体综合征- 多了一条21号染色体
小组讨论：21三体综合征的形成原因
同源染色体
未分离
姐妹染色单体分离
后移向细胞的同一极
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染色体异常的配子和正常配子结合成的受精卵发育而成
1.二倍体的体细胞中一定都含有两个染色体组(　　)
2.三倍体不育的原因是减数分裂时联会紊乱(　　)
3.二倍体西瓜幼苗的基因型为Aa，则用秋水仙素处理后形成的四倍体为纯合子(　　)
4.二倍体水稻和四倍体水稻杂交，可获得三倍体，稻穗和籽粒变小(　　)
5.秋水仙素可抑制纺锤体的形成，导致有丝分裂后期着丝粒不能正常分裂，从而使细胞染色体数目加倍(　　)
×
√
×
×
×
辨析对错
巩固练习促理解
6 下列有关染色体组的说法，不正确的是(　　)
A．X、Y染色体形态不同，可以存在于同一染色体组中
B．二倍体生物的配子中含有的染色体构成一个染色体组
C．构成一个染色体组的染色体在形态、功能上各不相同
D．果蝇在减数分裂Ⅰ后期移向细胞同一极的染色体构成一个染色体组
A
巩固练习促理解
一 染色体数目变异
课堂小结
（一）类型
（1）染色体组
（2）二倍体
（3）多倍体
（4）单倍体
细胞内个别染色体的增加或减少
细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍的增加
或成套的减少
1 整倍变异
2 细胞内个别染色体的增加或减少

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