高中生物《染色體變異及其應(yīng)用》學(xué)案2 蘇教版必修2

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1、 高中生物《染色體變異及其應(yīng)用》學(xué)案 2 蘇教版必修 2 第三節(jié) 染色體變異及其應(yīng)用 一、學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1．理解染色體組、單倍體、二倍體和多倍體的概念。 2．理解單倍體以及多倍體的特點(diǎn)、形成原因及其在育種上的意義。 3．說出染色體 結(jié)構(gòu)變異的基本類型。 4、染色體結(jié)構(gòu)變異的的形式 5、染色體結(jié)構(gòu)變異對生物性狀的影響 6、染色體結(jié)構(gòu)變異在生產(chǎn)中的應(yīng)用 二、重點(diǎn)、 難點(diǎn)、疑點(diǎn)的解決辦法 1．教學(xué)重點(diǎn)及解決辦法 （1）染色體組的概念。 （2）二倍體、多倍體和單倍體的概念。 （3） 多倍體育種原理及在育種上的應(yīng)用。 （4）染色體結(jié)構(gòu)變異對生物性狀的影響 [解決方

2、法] （1） 讓學(xué)生閱讀有關(guān)染色體組的內(nèi)容，感知染色體組的概念；用多媒體教學(xué)出示制 作的雄果蠅染色體組圖解活動(dòng)課件，講清染色體組的概念；用練習(xí)的方法鞏固染色體組的 概念。 （2）用舉例的方法講清二倍體、多倍體和單倍體的概念；用區(qū)分單倍體與二倍體 及多倍體依據(jù)的方法辨析二倍體、多倍體和單倍體的概念；用練習(xí)的方法鞏固二倍體、多 倍體和單倍體概念。 （3）通過復(fù)習(xí)植物細(xì)胞的有絲分裂過程、染色體數(shù)目的變化、分裂后期的特點(diǎn)，自 然引出多倍體形成的原因，同時(shí)用八倍體小黑麥說明人工誘導(dǎo)多倍體育種的原理的方法。 2．教學(xué)難點(diǎn)及解決辦法 多倍體和單倍體的形成原因。 [解決方法] （1）多

3、倍體的形成原因，通過復(fù)習(xí)植物細(xì)胞的有絲分裂過程、染色體數(shù)目的變化、 分裂后期的特點(diǎn)，自然引出多倍體形成的原因。 （2）單倍體形成原因，給學(xué)生足夠的時(shí)間，同桌同學(xué)相互討論，再集中疑難問題， 老師給予點(diǎn)撥。 3．教學(xué)疑點(diǎn)及解決辦法 （1）區(qū)分單倍體與二倍體及多倍體劃分的依據(jù)。 （2）如何理解單倍體可能只有一個(gè)染色體組，也可能有多個(gè)染色體組。 [解決方法] （1）用例證的方法來明確單倍體和二倍體或多倍體的依據(jù)。 （2）用例證的方法去辨析單倍體可能只有一個(gè)染色體組，也可能有多個(gè)染色體組。 三、知識(shí)結(jié)構(gòu)： 1、一般情況下生物體的一個(gè) 內(nèi)的全部染色體，在形態(tài)和功

4、能上各不相 同，但是包含了控制生物體生長發(fā)育、遺傳和變異的全部信息，這樣 的 ，叫做一個(gè)染色體組。 2、體細(xì)胞中含有 的動(dòng)物  染色體組的個(gè)體叫做二倍體.  等。幾乎全部 用心  愛心  專心 1 和過半數(shù)的高等植物都是二倍體。 3、體細(xì)胞中含有 以上染色體組的個(gè)體叫做多倍體. 含有三個(gè)染色 體組的個(gè)體，叫做三倍體，比如香蕉。體細(xì)胞中含有四個(gè)染色體組的個(gè)體，叫做四倍體， 比如馬鈴薯。多倍體在植物中廣泛地存在著，在動(dòng)物中比較少見。 4、體細(xì)胞中含有本物種 5、定義：由  數(shù)目的個(gè)體，叫做單倍體 引起的變異。

5、如貓叫綜合征是由人的 缺 失引起的遺傳病，而果蠅的棒壯眼是由于染色體中 某一片段引起的變異。 6、類 型: ①___ :染色體某一段的缺少。如 。 ② :染色體增加了某一片 段。如 。 ③ :染色體的某一片段移接到另一條 段的位置顛倒了 180°  上。 ④ :染色體的某一 7、結(jié)果：使排列在染色體上的___________或___________發(fā)生改變，從而導(dǎo)致 ________的變異。大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是_______________，有的甚至導(dǎo)致生 物體 。 四、例題分析： 1、用馬鈴薯的花藥離體培養(yǎng)出的單倍體植株，可以正常地進(jìn)行減

6、數(shù)分裂，用顯微鏡 可以觀察到染色體兩兩配對形成 12 對。據(jù)此現(xiàn)象可推知產(chǎn)生該花藥的馬鈴薯是（ ） A． 三倍體 B．二倍體 C．四倍體 D．六倍體 2、水稻的某 3 對相對性狀，分別由位于非同源染色體上的 3 對等位基因控制。利用 它的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)，再用濃度適當(dāng)?shù)那锼伤靥幚怼＝?jīng)此種方法培育出的水稻植株， 其表現(xiàn)型最多可有（ ） A．l 種 B．4 種 C．8 種 D．16 種 3 、用四倍體西瓜與二倍體西瓜雜交所得的子一代植株開化后，經(jīng)適當(dāng)處理，則（ ） A．能產(chǎn)生正常配子，結(jié)出種子形成果實(shí) B．結(jié)出的果實(shí)為五倍體 C．不能產(chǎn)生 正常配子，但可形成無籽西

7、瓜 D．結(jié)出的果實(shí)為三倍體 4.下列變異中，不屬于染 色體結(jié)構(gòu)變異的是( ) A.染色體缺失某一片斷 B.染色體增加了某一片斷 0 C.染色體中 DNA 的一個(gè)堿基發(fā)生了改變 D.染色體某一片斷位置顛倒了 180 答案:C 用心  愛心  專心 2 5.是正常的兩條同源染色體，則下圖所示是指染色體結(jié)構(gòu)的( ) A.倒位 B.缺失 C.易位 D.重復(fù) 答案:B 6.下列關(guān)于染色體組的正確敘述是( ) A.染色體組內(nèi)不存在同源染色體 B.染色體組只存在于生殖細(xì)胞中 C.染色體組只 存在于體細(xì)胞中 D.染色體組在減數(shù)分裂過程中消失 答案:

8、A 7.貓叫綜合征是人第  號(hào)染色體  引起的遺傳病。 答案:5 部分缺失 8.果蠅的體細(xì)胞中有三對常染色體，一對性染色體。因此，果蠅體細(xì)胞中的染色體有 ( ) A.一個(gè)染色體組 B.兩個(gè)染色體組 C.四個(gè)染色體組 D.六個(gè)染色體組 答 案:B 9.四倍體的曼陀羅有 48 條染色體，該植物體細(xì)胞中的每個(gè)染色體組的染色體數(shù)目為 ( ) A.48 B.24 C.12 D.4 答案:C 10、已知某物種的一條染色體上依次排列著 A、B、C、D、E 五個(gè)基因，下面列出的若 干種變化中，未發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變化的是 11．下列不屬于基因突變引起

9、的變異是（ ） A.果蠅的白眼 B.血友病 C.短腿安康羊 D.貓叫綜合征 解析：貓叫綜合 征是人的第 5 號(hào)染色體短臂缺失引起的一種染色體異常的遺傳病。其余三項(xiàng)均是基因突變 引起的變異。 故此題的正確答案為 D。 12．白化病產(chǎn)生的根本原因是（ ） A.雙親都是雜合子 B.近親結(jié)婚 C.基因突變 D.致病基因成對 解析：白化病屬于常染色體隱性遺傳病，當(dāng)兩個(gè)隱性基（aa）在體細(xì)胞中成對時(shí)，就 會(huì)出現(xiàn)白化病征狀。但 a 基因是由正常 A 基因突變來的。所以此題的正確答案為 C。 13.在一塊馬鈴薯甲蟲成災(zāi)的地里，噴了一種新的農(nóng)藥后，約 98％的甲蟲死了，約 2％ 的

10、甲蟲生存下來，生存下來的原因是（ ） A.有基因突變產(chǎn)生的抗藥性個(gè)體存在 B.以前 曾噴過某種農(nóng)藥，對農(nóng)藥有抵抗力 C.約有 2％的甲蟲未吃到沾有農(nóng)藥的葉子 D.生存下來 的甲蟲是身強(qiáng)體壯的年輕個(gè)體 解析：A。 14．摩爾根培養(yǎng)紅眼果蠅進(jìn)行遺傳實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)若干代后，突然出現(xiàn)了一只白眼雄果蠅。 這種 用心  愛心  專心 3 變異來源于（ ） A.基因突變 B.基因重組 C.染色體數(shù)目變異 D.染色體結(jié)構(gòu)變異 解析：培養(yǎng)紅眼果蠅若干代，突然出現(xiàn)了一只白眼雄果蠅，顯然是基因突變。所以此 題的正確答案為 A 15.生活在加勒比海的火烈鳥，喙

11、、翅邊緣和腿都是鮮紅色的，而捕到的火烈鳥經(jīng)人 工飼養(yǎng)繁殖的后代沒有鮮紅色。但如果在飼料中加入火烈鳥在野外常吃的紅色藻，紅顏色 就會(huì)出現(xiàn)?；鹆覟醯难凼浅壬?，即使不吃紅色藻，眼的顏色仍然是橙色的。請分析回答： （1）火烈鳥食用紅色藻，身體的有關(guān)部位就呈紅色，不食用紅色藻則不呈紅色。這 種性狀的變化是由 引起的，屬于 。 （2）火烈鳥的眼色不會(huì)因食用紅色藻而發(fā)生變化。這說明火烈鳥的眼色是由 控制的。 解析：（1）環(huán)境變化（是否吃紅色藻），不遺傳的變異。 （2）基因。 五、知識(shí)拓展： 染色體變異在生產(chǎn)上的應(yīng)用 1、人工誘導(dǎo)多倍體在育種上的應(yīng)用： （1）人

12、工誘導(dǎo)多倍體的方法 物理方法： 要得到多倍體，可以用高溫、低溫、離心、超聲波、嫁接和切斷等。 例如把茄屬植物的梢端切斷，把長出的側(cè)枝切去，就會(huì)從切斷部分的愈傷組織長出不定芽， 這些不定芽長成的枝條有 10%是四倍體。 化學(xué)方法：秋水仙素、萘駢乙烷等都可以誘發(fā)多倍體。 秋水仙素的主要作用是抑制細(xì)胞分裂時(shí)紡錘體的形成，結(jié)果染色體仍留在一個(gè)細(xì)胞內(nèi)， 所以染色體倍數(shù)就增加了。 （2）多倍體的優(yōu)勢與不足： 多倍體植株往往表現(xiàn)為根、莖、葉、花的巨型性，可使作物產(chǎn)量增加、品質(zhì)改良、對 育種者極具魅力。對多倍體研究發(fā)現(xiàn)，五倍體以上的同源多倍體巨型效應(yīng).反而減小，生 理功能也衰退，所以，

13、同源多倍體育種一般限于二倍體合成四倍體或通過二倍體和四倍體 雜交合成三倍體，如無籽西瓜、多倍體甜菜等，都是利用了三倍體的不育性。但是同源多 倍體在減數(shù)分裂時(shí)往往多條染色體聯(lián)合到一起形成多價(jià)體，使染色體分離不規(guī)則，導(dǎo)致育 性下降，結(jié)實(shí)率低。 （3）多倍體育種的方法： 人工誘導(dǎo)多倍體的方法很多。目前最常用而且最有效的方 法，是用秋水仙素來處理萌發(fā)的種子或幼苗。當(dāng)秋水仙素作用于正在分裂的細(xì)胞時(shí)，能夠 抑制紡錘體形成，導(dǎo)致染色體不分離，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。染色體數(shù)目加倍 的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行正常的有絲分裂，將來就可以發(fā)育成多倍體植株。目前世界各國利用人工 誘導(dǎo)多倍體的方法已經(jīng)培育出不少新品種

14、，如含糖量高的三倍體無子西瓜和甜菜等。多倍 體育種是創(chuàng)造新物種的過程，這在異源多倍體研究利用上表現(xiàn)得更加淋漓盡致，我國科技 工作者還創(chuàng)造出自然界中沒有的作物――八倍體小黑麥。一般先要做遠(yuǎn)緣雜交，而后再給 雜種的染色體加倍以合成新物種，此新物種還要通過一系列的改良過程才有可能成為作物。 異源多倍體也具有一般多倍體生長旺盛、器官巨大等優(yōu)點(diǎn)，并且由于染色體組的多樣化， 具有永久雜合性(又稱純系優(yōu)勢)、遺傳上的緩沖性和進(jìn)化上較強(qiáng)的適應(yīng)性。 當(dāng)然，異源 多倍體也常因生理上的不協(xié)調(diào)而造成結(jié)實(shí)率低、籽粒不飽滿，使得所創(chuàng)造出的異源多倍體 物種多數(shù)無實(shí)用價(jià)值，但也不乏小黑麥等成功的先例。隨著科技水平的提高，可以

15、堅(jiān)信， 多倍體育種的前景是廣闊的。 用心  愛心  專心 4 例：三倍體無籽西瓜 2、單倍體育種技術(shù) （1）單倍體的特點(diǎn)：單倍體及其它體細(xì)染色體組數(shù)為奇數(shù)者(如三倍體、五倍體)均 表現(xiàn)高度不育，原因在于其無法實(shí)現(xiàn)正常的減數(shù)分裂。另外一個(gè)現(xiàn)象是單倍體植株細(xì)弱、 矮小。 （2）單倍體育種的方法：單倍體自身不育，但是如能將其染色體加倍便成了正常 可育株。花藥培 養(yǎng)育種法就是取 Fl 代的花藥置于特定的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，利用細(xì)胞的全能 性，誘導(dǎo)花粉長成植株，這些單倍體植株再經(jīng)秋水仙素處理一段時(shí)間，便可實(shí)現(xiàn)染色體加 倍，加倍后的植株不僅正常可育，而且完全純合。由于 Fl 代植株所形成的花粉帶有其雙 親的染色體，類型豐富，所以，由其花藥落到的純 合株也是雙親的重組型，只不過已成 純系而已。這些單株種成的株行都將是整齊一致的，不再分離 , 好的便可以留作下年測產(chǎn)。 看得出其一次性地純合不僅縮短了育種年限，還有利 于隱性基因的表現(xiàn)，排除了雜種優(yōu) 勢的干擾，選擇又是以株行為單位，容易選準(zhǔn)。70 年代以來我國用花藥培養(yǎng)法相繼育成煙 草、小麥、水稻等作物新品種，奠定了我國在此領(lǐng)域中的世界領(lǐng)先地位。 用心 愛心 專心 5 感謝您的閱讀，祝您生活愉快。