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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2课时）
学习目标
探究染色体数目的变化的应用。
探究低温诱导染色体数目的变化。
辨别不同类型的染色体结构变异。
（二）染色体数目变异的应用---育种
问题1 单倍体育种的基本流程
问题2 单倍体育种的方法
问题2 单倍体育种的原理是什么？
问题3 单倍体育种优点
任务一：阅读89页与社会联系完成以下问题
染色体变异
能正常生殖，而且每对染色体上成对的基因都是纯合的，自交后代不会发生性状分离。明显缩短育种年限
1 单倍体育种
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常采用花药(或花粉)离体培养的方法来获得单倍体植株然后人工诱导使这些植株的染色体数目加倍，恢复到正常植株的染色体数目。
DdTt
花药离体培养
DT Dt dT dt
秋水仙素处理
DDTT DDtt ddTT ddtt
筛选所需的品种
抗病抗倒伏
已知小麦的高秆(D) 对矮秆(d) 为显性，抗锈病(T) 对易染锈病(t) 为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染锈病两纯系品种。要求用单倍体育种的方法培育出具有优良性状的新品种。
DDTT
ddtt
×
抗病易倒
易病抗倒伏
P
F1
单倍体幼苗
DT Dt dT dt
花药
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任务二：小组合作，写出培育流程
2 多倍体育种
如图为无子西瓜的培育过程。
该育种过程属于什么育种？
多倍体育种的主要方法是什么？
多倍体育种的原理？
染色体数目变异
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用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
1.为什么用一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？
芽尖细胞正在进行有丝分裂，当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，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。
任务三 无子西瓜的培育（教材91页：拓展应用）小组讨论，回答以下问题
2.四倍体西瓜植株作母本产生的雌配子中含有几个染色体组？获得的四倍体西瓜为何要与二倍体杂交？
雌配子中含有两个染色体组。杂交可获得三倍体植株。
减数分裂时出现联会紊乱，不能形成可育的配子。
3.三倍体无子西瓜的果实中没有种子的原因是什么？
2 多倍体育种
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任务四 阅读课本89页，探究实践，小组讨论回答以下问题
低温处理植物分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成。
1、实验原理：
（3）制作装片：
（4）观察比较：
（1）诱导培养：
（2）固定细胞形态：
3、实验步骤：
2、实验材料：
洋葱？
一个洋葱鳞茎，经过培养可获得数量较多的须根，取材方便。洋葱体细胞中染色体数目相对较少，易于观察
解离→漂洗→染色→制片；
先低倍镜，再高倍镜；
先室温培养不定根，再于4℃冰箱低温诱导；
剪取根尖，先用卡诺氏液固定，再用95%酒精冲洗；
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（1）选取根尖的那个部位能观察到染色体数目的变化？
（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________；
一组置于室温(约25℃)培养，作为 ________ 。
（3）制作根尖分生区有丝分裂装片的流程有哪些？
实验组
对照组
根尖分生区
任务五 小组讨论回答以下问题
0.5-1Cm
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
甲紫溶液能使染色体着色
使细胞分散开来，有利于观察
(4)先用________寻找染色体形态好的分裂象；视野中既有__________________，也有__________________________ ； 确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用________观察。
低倍镜
正常的二倍体细胞
染色体数目发生改变的细胞
高倍镜
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任务五 小组汇总该实验中各种试剂在实验中的作用分别是什么？
试剂 作用
卡诺氏液
95%酒精
解离液
0.01g/mL的甲紫溶液
固定细胞形态
冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液
使组织中的细胞相互分离开
使染色体(染色质)着色，便于观察染色体(染色质)的形态、数目和行为
？ 能否观察到细胞分裂的连续变化？为什么？
不能，显微镜下观察到的细胞是已被卡诺氏液杀死的细胞
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任务六 阅读课本90页，小组讨论回答以下问题
果蝇正常翅
果蝇缺刻翅
例如，果蝇缺刻翅的形成
缺失
染色体的某一片段消失
(1)基因数目 ，
减少
(2)注意与基因突变中 缺失区分开，这里是 缺失；
碱基的
基因的
1 概念
2 结果
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染色体中增加某一片段引起变异，
基因数目 ，基因种类 ；
1 概念
2 结果
重复
增加
不变
例如，果蝇棒状眼的形成
棒状眼
正常眼
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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
1 概念
2 结果
例如，果蝇花斑眼的形成
正常眼
花斑眼
基因排列顺序变化
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任务七 小组讨论易位与基因重组中交叉互换区分，并理解图示：
1 发生在非同源染色体之间
2 可在显微镜下观察到
3 有丝分裂和减数分裂期间均可发生
4 属于染色体结构变异
1 发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间
2 在显微镜下观察不到
3 一般发生在减数分裂时期
4 属于基因重组
思考2：区分基因突变和染色体变异的最简单的方法
光学显微镜下能观察到的是染色体变异，不能观察到的是基因突变。
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倒位
染色体的某一片段位置颠倒也可引起变异。
例如，果蝇花斑眼的形成
正常翅
卷翅
基因排列顺序变化
1 概念
2 结果
1 概念
2 结果
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任务八：小组讨论基因突变和染色体结构变异对生物性状的影响一样吗
①基因突变是基因内部碱基的增添、缺失或替换，不改变基因的数量和位置。
②染色体结构变异是DNA分子上若干基因的数量或位置发生改变。③与基因突变相比，染色体结构变异对生物性状的影响更大。多数结构变异对生物体是不利的，甚至会导致生物体死亡。
缺失、重复、易位和倒位
基因数量、排列顺序的改变
生物性状的改变（变异）
大多数染色体结构变异对生物体是不利的，甚至导致生物体死亡。
染色体结构变异
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染色体变异
结构变异
数目变异
细胞内个别染色体增加或减少
细胞内染色体组成倍增加或成套减少
缺失
重复
易位
倒位
单倍体
二倍体
多倍体
课堂小结
1.秋水仙素诱导多倍体形成的原因是 ( )
A.促进染色体多次复制
B.抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成
C.促进姐妹染色单体分开
D.促进细胞融合
2.将某植物的花药离体培养，在获得的幼苗体细胞中观察到12对染色体，此幼苗属于 ( )
A.单倍体 B.二倍体 C.四倍体 D.多倍体
B
A
巩固练习促提升
B
3. 是正常的两条同源染色体，则图示是指染色体结构的（ ）　
A.倒位
B.缺失
C.易位
D.重复
巩固练习促提升
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
4.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
巩固练习促提升

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