1、1知识：(1)说出染色体结构变异的基本类型；(2)说出染色体数目的变异。 2情感态度与价值观：认同染色体的改变能够引起遗传物质的改变。 3能力：进行低温诱导染色体数目变化的实验，观察染色体数目的变化。 4重点与难点：(1)染色体数目的变异；(2)染色体组的概念；(3)二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系；(4)低温诱导染色体数目变化的实验。,(一)问题探讨 提示：参见练习中的拓展题，了解无子西瓜的形成过程。 (二)实验 两者都是通过抑制分裂细胞内纺锤体的形成，使染色体不能移向细胞两极，而引起细胞内染色体数目加倍。 拓展题 1西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝分
2、裂时形成纺锤体，从而形成四倍体西瓜植株。,2杂交可以获得三倍体植株。多倍体产生的途径为：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。 3三倍体植株不能进行正常的减数分裂形成生殖细胞，因此，不能形成种子。但并不是绝对一颗种子都没有，其原因是在进行减数分裂时，有可能形成正常的卵细胞。 4有其他的方法可以替代。方法一，进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培养获取大量的组培苗，再进行移栽。方法二，利用生长素或生长素类似物处理二倍体未受粉的雌蕊，以促进子房发育成无种子的果实，在此过程中要进行套袋处理，以避免受粉。,一、染色体结构的变异 1基因突变与染色体变异的区别 (1)基因突变是染色体上_基因的改变，是_水平的变
3、异，而染色体变异是比较明显的染色体_或_的变异。 (2)在光学显微镜下可观察到_。 2染色体结构变异的类型 (1)缺失：染色体中_缺失引起变异。 (2)重复：染色体中_引起变异。 (3)易位：染色体的某一片段移接到另一条_上引起变异。 (4)倒位：染色体中某一片段_也可引起变异。,3共性 排列在染色体上的基因的_发生改变，从而导致_。 4对生物体的影响：大多数对生物_。例如人的猫叫综合征是由_引起的。,二、染色体数目的变异 1类型：一类是细胞内的_的增加或减少，如21三体综合征；一类是细胞内染色体数目以_的形式成倍地增加或减少，例如雄蜂。 2染色体组的概念：细胞中的一组_染色体，在_上各不相同
4、，携带着控制生物生长和发育的_。 如图中的雄果蝇体细胞染色体中_就代表一个染色体组，与其_中的染色体相同。 3二倍体、多倍体,(1)二倍体：由_发育而成，体细胞中含有_的个体，包括几乎全部的_和过半数的_。,(2)多倍体 概念：由_发育而成，体细胞含_或_染色体组的个数。其中，体细胞中含有三个染色体组的叫做_，含有四个染色体组的叫做_。 植株的特点 a_；b_都比较大；c._等营养物质的含量有所增加。 (3)人工诱导多倍体 方法：目前最常用最有效的方法是用_处理_。,原理：当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制_，导致染色体不能_，从而引起细胞内_加倍。 4单倍体 (1)概念：由_发育而来
5、，染色体数和染色体组数是_的一半，即体细胞中含有_染色体数目的个体。 (2)特点：与正常植株相比，植株长得_，且_。,(3)实践应用：利用_培育新品种。 方法：花药优点：_。,答案：一、 1(1)某一个位点 分子 结构 数目 (2)染色体变异 2(1)某一片段 (2)增加某一片段 (3)非同源染色体上 (4)位置颠倒 3数目或排列顺序 性状的变异 4不利(有害) 第5号染色体部分缺失 二、 1个别染色体 染色体组 2非同源 形态和功能 全部信息 X、或Y、 精子,3(1)受精卵 两个染色体组 动物 高等植物 (2)受精卵 三个 三个以上 三倍体 四倍体 茎秆粗壮 叶片、果实种子 糖类和蛋白质
6、(3)秋水仙素 萌发的种子或幼苗 纺锤体的形成 移向细胞两极 染色体数目 4(1)配子 体细胞 本物种配子 (2)弱小 高度不育 (3)单倍体植株 单倍体植株 染色体数目 明显缩短育种年限,染色体结构的变异主要有以下4种类型： 1缺失：是指一个正常染色体断裂后丢失了一个片段，常造成个体生活力下降以致死亡，不致死的缺失易引起不寻常的性状。如人的第5号染色体短臂缺失表现出猫叫综合征。 2重复：是一条染色体的片断连接到同源的另一条染色体上，多出跟本身相同的某一段。重复片段过大时，个体也不能存活。,3倒位：是指染色体断裂后倒转180重新接合起来，造成这段染色体上的基因位置顺序颠倒，从而产生新的表现型。
7、 4易位：又叫转座，是指染色体断裂后在非同源染色体间接合，更换了位置。 上述染色体结构的改变，都会使排列在染色体上的基因的数目、排列顺序及表达发生改变，从而导致性状变异，一般来说是不利的，有的甚至导致生物死亡。,1猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病，这种变异是属于染色体结构变异中的 ( ) A染色体缺失片段 B染色体增加片段 C染色体的一片段位置倒180 D染色体的一片段移接到另一条非同源染色体上 解析 本题猫叫综合征属于第5号染色体缺失引起。 答案中所有情况都属于结构变异。猫叫综合征则是由染色体缺失所引起的一种遗传病。 答案 A,已知某物种的一条染色体上依次排列着M、N、O、p
8、、q五个基因，如下图列出的若干种变化中，不属于染色体结构发生变化的是 ( ),答案 D 解析 根据染色体结构变异特点可排除D项。,染色体数目的变异可分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少；另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。 1染色体组的概念 细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。对于不同种的生物而言，一个染色体组所包含的染色体在数目、形态和大小方面是各不相同的。果蝇的一个染色体组包括4条染色体，而人的一个染色体组包括23条染色体。,提醒：我们应从以下四点理解染
9、色体组的概念：一个染色体组中的染色体均为非同源染色体。同一个染色体组中的染色体形状、大小肯定不相同。一个染色体组几乎包含生物的一整套遗传信息。不同生物的染色体组中染色体数目、形状不同。 注意：染色体组数目判别：由于一个染色体组内，各染色体的形态、大小均不同，细胞内染色体组数目可按下列两种方法加以判别： (1)细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组，如下图a的细胞中相同的染色体有4条，则此细胞有4个染色体组。,(2)在细胞或生物体的基因型中，同一种基因出现几次，则有几个染色体组，如基因型为AAaaBBBb的细胞或生物体含有4个染色体组，因为AAaaBBBb可用基因和染色体共同表示为图b
10、。,2二倍体、多倍体和单倍体的概念 二倍体：由受精卵发育成的个体，体细胞中含有两个染色体组的叫做二倍体。 多倍体：由受精卵发育成的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的叫做多倍体。 单倍体：是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，例如蜜蜂的蜂王和工蜂的体细胞中有32条染色体，而雄蜂的体细胞中只有16条染色体，雄蜂就属于单倍体。这些概念很容易混淆，可由下列图解中提供的方法来区别开：,注：x 一个染色体组的染色体数，a、b为正整数 单倍体往往是由配子不经受精作用直接发育成的生物个体。,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
11、D来自父方或母方的全部染色体 解析 染色体组是生殖细胞中形状、大小各不相同的一组染色体。只有二倍体配子中的染色体符合上述要求。如果研究对象是多倍体，A、C、D各项细胞中则可能含有两个或两个以上染色体组。 答案 B,四倍体水稻的花粉粒经离体培养得到的单倍体植株中，所含的染色体组数是 ( ) A1组 B2组 C3组 D4组 答案 B,解析 花粉粒是减数分裂直接产生的生殖细胞，染色体数目比体细胞中的减少一半。因此，四倍体水稻体细胞中含有四个染色体组，花粉粒中含有两个染色体组，花粉粒经离体培养得到的单倍体植株的体细胞，是由花粉粒经有丝分裂产生的，因而其体细胞中的染色体数与花粉粒相同，也含有两个染色体组
12、。,1.单倍体与多倍体的判断 (1)概念不同 学习中往往把单倍体中含有三个或三个以上染色体组的个体误判为多倍体。对单倍体的判断为：由配子发育形成的新个体都为单倍体(不管它含有多少个染色体组)。,虽然该新个体细胞中含有3个染色体组，但为单倍体，不是多倍体。 (2)从图形上判断注：图中数字代表染色体 图1中，此体细胞中无相同形状的染色体，肯定为单倍体。,图2中，此体细胞中相同形状的染色体有几条，就是含有几个染色体组。由图可知相同形状的染色体对“1”来说有4条，那么就是4个染色体组，对“2”、“3”、“4”也一样。 如果图中细胞是由配子发育形成的，那么图2为单倍体的体细胞。 如果图中细胞是由雌、雄配
13、子通过受精作用由受精卵发育形成的，那么图2为多倍体(四倍体)体细胞。,2多倍体的特点及成因： 多倍体各营养器官发达，糖类、蛋白质的含量高，但发育延迟、结实率低。自然界中产生多倍体的主要原因是体细胞在有丝分裂过程中，染色体完成了复制，但是受到外界环境因素(如温度骤降)或生物内部因素的干扰，纺锤体的形成受到破坏，以致染色体不能被拉向两极，细胞也不能形成两个子细胞，于是就形成了染色体加倍的细胞。它再通过正常的有丝分裂，就可以形成染色体加倍的组织和个体。当然，染色体数目加倍也可以发生在减数分裂形成配子的过程中，形成染色体数目加倍的配子，受精后发育成多倍体。,3单倍体的特点及成因： 单倍体植株长得弱小，
14、而且是高度不育的。自然界中单倍体的来源是生殖细胞未经受精作用直接发育形成的，例如，玉米等植物，以及蜂王的未受精卵发育成的雄蜂都是单倍体。在育种上常采用花药离体培养来获得单倍体植株，然后经人工诱导使染色体数目加倍来获得纯种，可缩短育种年限。,4人工诱导多倍体育种： 多倍体植株有许多优点(如上所述)，因此人们常培育多倍体作为品系。目前人工诱导多倍体最常用而且最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。秋水仙素的作用是能够抑制纺锤体形成，导致染色体不分离，从而引起细胞内染色体数目加倍，进而形成多倍体植株。 注意：秋水仙素作用于细胞有丝分裂的前期，因前期细胞内形成纺锤体。 秋水仙素不仅可用于人工诱导
15、多倍体，还可作为化学诱变剂，诱导细胞发生基因突变。,单倍体是由配子不经受精作用直接发育形成的生物个体。,2003年6月，中山市人民医院基因研究室在为一孕妇做基因检测时发现其染色体中有四条发生了易位。这种复杂的染色体核型极为罕见，该研究室遂将提取的标本和有关资料送往中国获学遗传学国家重点实验室进行鉴定，然后收到反馈，确认此罕见的染色体核型为世界首报核型。这位孕妇2002年4月和2003年4月两次怀孕都是在60天左右死胎、流产。医院对夫妇俩做的常规检查都无异常，孕妇的父母也不是近亲结婚。根据经验，医生怀疑这种自然流产与遗传因素有关，就建议她接受基因检查。在随后进行染色体外周血核型检查时，医生发现这
16、名孕妇细胞中竟有4条染色体异常，其中的3号和21号、12号和18号号染色体发生了平衡易位(如图所示)。,通俗点说，就是3号和21号染色体各有一段跑到对方那里“串门”了，12号和18号也是如此。由于两条染色体异常都已很少见，目前统计的发生率约为0.19%左右；而四条染色体同时异常则极为罕见，估计百万个人中才可能有一个。,根据上述内容，回答下列问题： (1)染色体结构变异除了“易位”以外，还有_、_和_。 (2)这位孕妇不管外形上还是生理上都和正常人并无两样，但在生育下一代中就会出现流产死胎、早产和生育早夭的畸形儿等现象，原因是 _ _。,(3)这种极为罕见的染色体核型虽然给这名孕妇及一家带来了痛
17、苦，但从另一方面来说也有重要意义，你认为这种染色体核型发现的重要意义体现在哪些方面？ _。 (4)如果这名妇女想体会一下做母亲的感觉，即十月怀胎生下一个健康的后代，你认为可行的方法是 _。,解析 染色体结构的变异主要包括四种变化类型：缺失、重复、倒位和易位。材料中该孕妇染色体发生了易位，但并无遗传物质的丢失，因此其表现型和常人一样。但是这位妇女在形成卵细胞的过程中，由于减数分裂导致遗传物质的失衡(增加或减少)，所以会产生不正常的死胎、流产等现象。,答案 (1)缺失、重复 倒位 (2)虽然这位妇女染色体结构异常，但并未导致遗传物质的丢失，所以和常人并无两样。但是这位妇女在形成卵细胞的过程中，会导
18、致遗传物质的失衡(增加或减少) (3)对丰富人类染色体异常核型登记库、遗传学的临床研究、遗传性疾病的诊断以及指导优生优育都有重要意义 (4)“试管婴儿”，即取她人的正常卵子，与丈夫精子体外受精后，移入自己子宫内继续怀孕,一、选择题 1改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用的方法是 ( ) A诱变育种 B单倍体育种 C基因工程育种 D杂交育种 答案 B 解析 因为诱变育种可以得到新的基因，当然也可得到抗病基因，基因工程育种可将抗病基因转入水稻，杂交育种可将优良基因集中于一体，因此，以上几种方法都可得到抗病水稻。单倍体育种只有和杂交育种结合使用才可，单独采用不宜得到抗病水稻。,2在减数第一次分裂间
19、期，因某些原因使果蝇号染色体上的DNA分子缺失了一个基因，这种变异属于 ( ) A染色体变异 B基因重组 C基因突变 D基因重组或基因突变 答案 A 解析 DNA分子缺失了一个基因，涉及基因数目的改变，属于染色体结构的变异；而基因突变是DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换，导致基因结构的改变。,3下列用显微镜难以检测出的遗传病是( ) A红绿色盲 B21三体综合征 C猫叫综合征 D镰刀型细胞贫血症 答案 A 解析 21三体综合征可通过在显微镜下检查第21号染色体的数目来检测；猫叫综合征可通过显微镜观察第5号染色体的形态来检测；镰刀型细胞贫血症可通过显微镜观察红细胞的形状来检测。,4西红柿、孔雀
20、草等生物材料曾随“神舟六号”在太空遨游，进行育种实验。太空育种的原理及优势是利用太空特殊的环境 ( ) A诱发基因突变，产生新基因和新性状 B诱发基因重组，产生新性状和新的基因型 C诱发染色体变异，产生新性状和新基因 D诱发染色体变异，得到生育期短、产量高的新品种 答案 A 解析 太空育种的原理是基因突变，产生新基因是其最大的优势。,5人类的猫叫综合征由下列哪一因素引起( ) A5号染色体部分缺失 B5号染色体部分增加 C5号染色体增加一条 D5号染色体缺少一条 答案 A 解析 5号染色体部分缺失。,6下列关于染色体组的叙述不正确的是 ( ) A一个染色体组的各染色体大小、形状各不相同 B染色体组中不含同源染色体 C棉花配子中的染色体共同组成一个染色体组 D不同生物的染色体组一定不同 答案 C 解析 棉花是一个多倍体植株。,
