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5.2 染色体变异 —— 高一生物学人教版（2019）必修二课前导学案
核心素养
1.生命观念：理解染色体变异对生物遗传和进化的影响，构建遗传物质变化导致生物性状改变的生命观念。
2.科学思维：运用归纳与概括、比较与分类等方法，分析染色体变异的类型和特点。
3.科学探究：通过对相关实验和实例的分析，提升实验设计与结果分析能力。
4.社会责任：关注染色体变异在农业育种、医学等领域的应用。
教学重难点
教学重点
染色体结构变异的类型和实例。
染色体数目变异的类型，染色体组、二倍体、多倍体和单倍体的概念。
教学难点
理解染色体组的概念。
比较单倍体、二倍体和多倍体，掌握判断方法。
知识点一：染色体结构的变异
1.类型
缺失：染色体__________某一片段，导致染色体上基因的数目或排列顺序发生改变。例如，人类的__________综合征，是由于人的 5 号染色体部分缺失引起的遗传病，患者哭声轻、音调高，很像猫叫。
重复：染色体中__________某一片段，该片段与正常染色体部分片段基因相同。例如，果蝇的棒状眼就是因为 X 染色体上的部分片段__________导致的。
易位：染色体的某一片段移接到另一条__________染色体上。例如，某种夜来香的变异，以及人类的慢性粒细胞白血病，是由 22 号染色体的一部分易位到 14 号染色体上造成的。
倒位：染色体中某一片段位置__________，即断裂后倒转 180° 重新连接。
2.结果：染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因的__________或__________发生改变，而导致性状的变异。大多数染色体结构变异对生物体是__________（填 “有利”“有害” 或 “无影响”）的，有的甚至会导致生物体死亡。
知识点一答案
1.缺失；猫叫；增加；重复；非同源；颠倒
2.数目；排列顺序；有害
知识点二：染色体数目的变异
1.类型
细胞内个别染色体的增加或减少：例如，人类的 21 三体综合征，患者比正常人多了一条 21 号染色体；还有性腺发育不良，患者缺少一条 X 染色体。
细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少
染色体组：细胞中的一组__________染色体，在形态和功能上__________，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。例如，果蝇体细胞中有 8 条染色体，其精子或卵细胞中含有__________条染色体，这些染色体就是一个染色体组。
2.二倍体和多倍体
二倍体：由__________发育而来的个体，体细胞中含有__________个染色体组的个体叫做二倍体。自然界中，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。
多倍体：由__________发育而来，体细胞中含有__________染色体组的个体。例如，香蕉是__________倍体，马铃薯是__________倍体。多倍体植株常常茎秆__________，叶片、果实和种子都比较__________，糖类和蛋白质等营养物质的含量有所__________。
人工诱导多倍体的方法：目前最常用且最有效的方法是用__________处理萌发的种子或幼苗。其作用原理是：秋水仙素能够抑制__________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。
3.单倍体
概念：体细胞中含有本物种__________染色体数目的个体。例如，蜜蜂中的雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来的，它的体细胞中含有__________个染色体组，属于单倍体。
特点：与正常植株相比，单倍体植株长得__________，而且高度__________。
应用：在育种工作中，利用单倍体植株培育新品种能明显缩短育种年限。其过程为：先采用__________获得单倍体植株，再用__________处理单倍体植株的幼苗，使染色体数目加倍，得到的植株不仅能够正常生殖，而且每对染色体上的基因都是纯合的，自交产生的后代不会发生性状分离。
知识点二答案
1.非同源；各不相同；4
2.受精卵；两；受精卵；三个或三个以上；三；四；粗壮；大；增加
秋水仙素；纺锤体
3.配子；一；弱小；不育；花药（花粉）离体培养；秋水仙素
易错提示
提示：1.染色体结构变异中的易位与基因重组中的交叉互换不同。易位发生在非同源染色体之间，而交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。
2.单倍体并非都不育。例如，雄蜂是单倍体，但其可通过假减数分裂产生可育配子。
3.体细胞中含有奇数个染色体组的个体，由于减数分裂时同源染色体联会紊乱，一般不能产生正常的配子，表现为不育。
4.判断单倍体、二倍体和多倍体的关键是看发育起点。由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有几个染色体组就是几倍体；由配子发育而来的个体，无论体细胞中含有几个染色体组，都是单倍体。
习题巩固
1.下列属于染色体结构变异的是（ ）
A. 染色体中 DNA 的一个碱基对缺失
B. 减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换
C. 果蝇第 Ⅱ 号染色体上的片段移接到第 Ⅲ 号染色体上
D. 同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了相应部位的交换
2.一个染色体组应是（ ）
A. 配子中的全部染色体
B. 二倍体生物配子中的全部染色体
C. 体细胞中的一半染色体
D. 来自父方或母方的全部染色体
3.下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述，正确的是（ ）
A. 体细胞中含有两个染色体组的个体就是二倍体
B. 用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体
C. 单倍体植株一般都比较弱小，而且高度不育
D. 多倍体植株都可通过有性生殖产生后代
4.韭菜的体细胞中含有 32 条染色体，这 32 条染色体有 8 种形态结构，则韭菜是（ ）
A. 二倍体 B. 四倍体 C. 六倍体 D. 八倍体
5.用秋水仙素处理植物萌发的种子或幼苗可以得到多倍体，秋水仙素的作用原理是（ ）
A. 干扰减数分裂的进行
B. 抑制纺锤体的形成
C. 抑制着丝粒的分裂
D. 使细胞连续进行染色体复制
6.下列有关染色体变异的叙述，正确的是（ ）
A. 染色体变异只能发生在真核生物细胞中
B. 染色体结构变异一定会使基因的数目和排列顺序发生改变
C. 染色体数目变异一定会使基因的数目发生改变
D. 染色体变异一定会导致生物性状的改变
7.下列关于染色体变异的应用的叙述，错误的是（ ）
A. 人工诱导多倍体的方法可以培育出作物新品种
B. 单倍体育种过程中，需要用秋水仙素处理单倍体幼苗
C. 三倍体无子西瓜的培育过程中，需要用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗或萌发的种子
D. 单倍体育种和多倍体育种过程中，都必须用秋水仙素处理萌发的种子
参考答案及解析
1.答案：C
解析：染色体中 DNA 的一个碱基对缺失属于基因突变，A 错误；减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换属于基因重组，B 错误；果蝇第 Ⅱ 号染色体上的片段移接到第 Ⅲ 号染色体上属于染色体结构变异中的易位，C 正确；同源染色体的非姐妹染色单体之间发生相应部位的交换属于基因重组，D 错误。
2.答案：B
解析：配子中的全部染色体不一定是一个染色体组，如四倍体生物的配子中含有两个染色体组，A 错误；二倍体生物配子中的全部染色体是一个染色体组，B 正确；体细胞中的一半染色体不一定是一个染色体组，如六倍体生物体细胞的一半染色体含有三个染色体组，C 错误；来自父方或母方的全部染色体不一定是一个染色体组，D 错误。
3.答案：C
解析：体细胞中含有两个染色体组的个体，若由受精卵发育而来则是二倍体，若由配子发育而来则是单倍体，A 错误；用秋水仙素处理单倍体植株后得到的不一定是二倍体，也可能是多倍体，B 错误；单倍体植株一般都比较弱小，而且高度不育，C 正确；多倍体植株有的不可育，如三倍体无子西瓜，不能通过有性生殖产生后代，D 错误。
4.答案：B
解析：韭菜体细胞中染色体有 8 种形态结构，说明韭菜一个染色体组含有 8 条染色体，而其体细胞共 32 条染色体，所以韭菜含有 4 个染色体组，是四倍体，B 正确。
5.答案：B
解析：秋水仙素的作用原理是抑制纺锤体的形成，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，B 正确；秋水仙素不干扰减数分裂的进行，A 错误；秋水仙素不抑制着丝粒的分裂，C 错误；秋水仙素不会使细胞连续进行染色体复制，D 错误。
6.答案：C
解析：原核生物没有染色体，所以染色体变异只能发生在真核生物细胞中，A 正确；染色体结构变异中的缺失和重复会使基因的数目发生改变，倒位和易位会使基因的排列顺序发生改变，但不一定会同时改变基因的数目和排列顺序，B 错误；染色体数目变异一定会使基因的数目发生改变，C 正确；染色体变异不一定会导致生物性状的改变，如染色体结构变异中的倒位，若未影响到基因的表达等，生物性状可能不变，D 错误。
7.答案：D
解析：人工诱导多倍体的方法可以培育出作物新品种，如三倍体无子西瓜，A 正确；单倍体育种过程中，需要用秋水仙素处理单倍体幼苗，使染色体数目加倍，B 正确；三倍体无子西瓜的培育过程中，需要用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗或萌发的种子，使其染色体数目加倍成为四倍体，C 正确；单倍体育种中若单倍体是由花粉离体培养获得的单倍体幼苗，直接用秋水仙素处理幼苗即可，不一定是处理萌发的种子，多倍体育种中若诱导对象是萌发的种子或幼苗，可用秋水仙素处理，D 错误。

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