高中生物第三章第三節(jié)《染色體變異及其應(yīng)用》課件蘇教版必修2

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 第三章 理解教材新知 把握熱點考向 知識點一 知識點二 考向一 考向二 應(yīng)用創(chuàng)新演練 隨堂基礎(chǔ)鞏固 課時跟蹤訓(xùn)練 第三節(jié) 考向三 1 染色體變異包括形態(tài) 結(jié)構(gòu) 數(shù)目的變異等 這些變異常常可以通過顯微鏡直接觀察到 2 染色體結(jié)構(gòu)變異主要起因于染色體的斷裂及斷裂后片段的不正常的重新連接 包括缺失 重復(fù) 倒位和易位4種類型 3 染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生的改變 都會使染色體上基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變 從而導(dǎo)致性狀的變異 4 自然界中的生物大多是二倍體 它們的配子中所具有的全部染色體組成一個染色體組 5 與常規(guī)雜交育種相比 利用單倍體植株培育新品種明顯縮短了育種年限 自讀教材 夯基礎(chǔ) 1 染色體結(jié)構(gòu)的變異 填空 1 染色體結(jié)構(gòu)變異的特點 染色體結(jié)構(gòu)變異 能 不能 通過顯微鏡直接觀察到 2 染色體結(jié)構(gòu)變異的原因 類型及結(jié)果 能 2 染色體數(shù)目變異 判斷 連線 1 染色體組 在正常情況下 每種生物的染色體數(shù)目都是恒定的 在不同物種之間 染色體數(shù)目往往差別很大 生物配子中所具有的全部染色體組成一個染色體組 正常情況下 一個染色體組中一定不含同源染色體 也不存在等位基因 2 染色體數(shù)目變異類型 1 如圖所示的變異屬于哪種染色體結(jié)構(gòu)變異 a b中哪一條發(fā)生了改變 提示 缺失 b染色體中缺失了3 4兩個片段 2 染色體結(jié)構(gòu)變異是否產(chǎn)生了新基因 提示 染色體結(jié)構(gòu)變異可引起基因數(shù)量的增加 減少或基因排列順序的改變 并未產(chǎn)生新基因 3 含有四個染色體組的個體一定是四倍體嗎 單倍體一定是一倍體嗎 提示 1 不一定 如由八倍體生物的配子發(fā)育而來的單倍體含有四個染色體組 2 一倍體一定是單倍體 但單倍體不一定是一倍體 跟隨名師 解疑難 1 染色體結(jié)構(gòu)變異的類型歸納 2 染色體數(shù)目的變異 1 染色體組的特征 一個染色體組中不含同源染色體 是一組非同源染色體 每條染色體的形態(tài) 大小和功能各不相同 攜帶著控制生物生長發(fā)育的全部遺傳信息 同種生物的一個染色體組中染色體數(shù)目是一定的 不同生物一個染色體組中染色體數(shù)目不同 2 染色體組數(shù)目的判斷 據(jù)染色體形態(tài)判斷 細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條 則含有幾個染色體組 如下圖所示的細(xì)胞中 形態(tài)相同的染色體在a中有3條 b中兩兩相同 c中各不相同 則可判定它們分別含三個 二個 一個染色體組 據(jù)基因型判斷 控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次 就含幾個染色體組 每個染色體組內(nèi)不含等位基因或相同基因 如圖所示 d g中依次含四 二 三 一個染色體組 據(jù)染色體數(shù) 形態(tài)數(shù)的比值判斷 染色體數(shù) 形態(tài)數(shù)的比值意味著每種形態(tài)染色體數(shù)目的多少 每種形態(tài)染色體有幾條 即含幾個染色體組 如果蠅該比值為8條 4種形態(tài) 2 則果蠅含二個染色體組 3 單倍體 二倍體與多倍體的比較 自讀教材 夯基礎(chǔ) 純合子 性狀分離 縮短育種年限 單倍體 2 多倍體育種 填空 1 方法 2 優(yōu)點 多倍體植株的莖稈 葉片 果實和種子都 糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量也有所 3 人工誘導(dǎo) 方法 用處理或用低溫處理 處理對象 的種子或 原理 能夠抑制的形成 導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞的兩極 從而使染色體數(shù)目 4 實例 三倍體無子西瓜的培育 粗壯 比較大 增加 秋水仙素 萌發(fā) 幼苗 紡錘體 加倍 1 為什么單倍體育種能明顯縮短育種年限 提示 單倍體育種所得植株是純合子 自交產(chǎn)生的子代不會發(fā)生性狀分離 2 煙草是四倍體 其配子中含有24條染色體 1 分析煙草的一個染色體組中含有多少條染色體 2 思考由煙草的花粉細(xì)胞經(jīng)花藥離體培養(yǎng)而成的植株是幾倍體 提示 1 12條 2 單倍體 3 三倍體香蕉通過什么方式繁殖后代 為什么 提示 無性繁殖 因為香蕉體細(xì)胞中含有三個染色體組 在減數(shù)分裂時聯(lián)會紊亂 不能產(chǎn)生正常的配子 故香蕉的果實里幾乎沒有種子 只能通過無性繁殖方式產(chǎn)生后代 跟隨名師 解疑難 1 單倍體育種 多倍體育種的比較 2 三倍體無子西瓜的培育過程 1 關(guān)于兩次傳粉 第一次傳粉是雜交得到三倍體種子 第二次傳粉是為了刺激子房發(fā)育成果實 2 用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗使之成為四倍體 秋水仙素應(yīng)處理萌發(fā)的種子或幼苗 因為萌發(fā)的種子 幼苗具有分生能力 細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂 秋水仙素處理后可達(dá)到使產(chǎn)生的新細(xì)胞染色體數(shù)目加倍的目的 3 秋水仙素處理幼苗后 分生組織分裂產(chǎn)生的莖 葉 花等染色體數(shù)目加倍 而未處理的如根部細(xì)胞染色體數(shù)目不變 例1 染色體之間的交叉互換可能導(dǎo)致染色體的結(jié)構(gòu)或基因序列的變化 下列圖中 甲 乙兩圖分別表示兩種染色體之間的交叉互換模式 丙 丁 戊圖表示某染色體變化的三種情形 則下列有關(guān)敘述正確的是 A 甲可以導(dǎo)致戊的形成B 甲可以導(dǎo)致丁或戊兩種情形的形成C 乙可以導(dǎo)致戊的形成D 乙可以導(dǎo)致丙的形成 思路點撥 精講精析 甲屬于同源染色體之間的交叉互換 乙屬于非同源染色體之間的交叉互換 同源染色體之間的交換只能是成對基因或等位基因之間的交換 不會有 新 基因 f k 加入 因此甲 戊是不正確的 但甲可以導(dǎo)致丁的產(chǎn)生 乙中的交換可以獲得相應(yīng)染色體原來沒有的基因 乙 戊是正確的 丙沒有 新 基因 出現(xiàn)了重復(fù)片段 因此乙 丙是不正確的 答案 C 例2 分析下列圖形中各細(xì)胞內(nèi)染色體組成情況 并回答相關(guān)問題 1 一般情況下 一定屬于單倍體生物體細(xì)胞染色體組成的圖是 2 圖C中含 個染色體組 每個染色體組含 條染色體 由C細(xì)胞組成的生物體可育嗎 如何處理才能產(chǎn)生有性生殖的后代 3 對于有性生殖生物而言 在 時 由B細(xì)胞組成的生物體是二倍體 在 時 由B細(xì)胞組成的生物體是單倍體 4 假若A細(xì)胞組成的生物體是單倍體 則其正常物種體細(xì)胞內(nèi)含 個染色體組 5 基因型分別為AAaBbb AaBB AaaaBBbb及Ab的體細(xì)胞 其染色體組成應(yīng)依次對應(yīng)圖A D中的 思路點撥 精講精析 1 單倍體即由配子發(fā)育來的個體 圖D中只含一個染色體組 應(yīng)屬二倍體配子類型 符合單倍體體細(xì)胞染色體組成狀況 2 圖C中相同形態(tài)的染色體有三條 故含三個染色體組 3 由合子發(fā)育來的個體有幾個染色體組即幾倍體 由配子發(fā)育來的個體無論有幾個染色體組均屬單倍體 4 A細(xì)胞含四個染色體組 若A為單倍體的細(xì)胞 則其正常物種體細(xì)胞應(yīng)含八個染色體組 5 AAaBbb含三個染色體組 AaBB含兩個染色體組 AaaaBBbb含四個染色體組 Ab含一個染色體組 它們分別對應(yīng)圖C B A D 答案 1 D 2 三3不可育 用秋水仙素處理其幼苗 誘導(dǎo)使之發(fā)生染色體數(shù)目加倍 3 該個體由受精卵發(fā)育而來該個體由未受精的生殖細(xì)胞直接發(fā)育而來 4 八 5 C B A D 1 確認(rèn)染色體組 看相同形態(tài)的染色體有幾條 一個染色體組內(nèi)不含相同形態(tài)的染色體 即為幾個染色體組 2 確認(rèn)幾倍體 應(yīng)先看是否由合子發(fā)育而來 凡由合子發(fā)育而來 有幾個染色體組即為幾倍體 凡由配子發(fā)育而來 無論有幾個染色體組均為單倍體 3 確認(rèn)是否可育 應(yīng)看有無成對的同源染色體 同源染色體奇數(shù)時 因減數(shù)分裂聯(lián)會紊亂而不育 無同源染色體或染色體雖為偶數(shù)但來源不同 如1條來自甲物種 另一條來自乙物種的人為融合 時 因減數(shù)分裂不能聯(lián)會而不育 例3 2012 江蘇高考改編 科學(xué)家將培育的異源多倍體的抗葉銹病基因轉(zhuǎn)移到普通小麥中 育成了抗葉銹病的小麥 育種過程見下圖 圖中A B C D表示4個不同的染色體組 每組有7條染色體 C染色體組中含攜帶抗病基因的染色體 請回答下列問題 1 異源多倍體是由兩種植物AABB與CC遠(yuǎn)緣雜交形成的后代 經(jīng) 方法培育而成 2 雜交后代 染色體組的組成為 進(jìn)行減數(shù)分裂時形成 個四分體 體細(xì)胞中含有 條染色體 3 雜交后代 中C組的染色體減數(shù)分裂時易丟失 這是因為減數(shù)分裂時這些染色體 4 為使雜交后代 的抗病基因穩(wěn)定遺傳 常用射線照射花粉 使含抗病基因的染色體片段轉(zhuǎn)接到小麥染色體上 這種變異稱為 思路點撥 精講精析 1 一定濃度的秋水仙素能抑制紡錘體的形成 從而使分裂的細(xì)胞染色體數(shù)目增加 經(jīng)培養(yǎng)后得到所需多倍體植株 2 異源多倍體AABBCC經(jīng)減數(shù)分裂得到的配子為ABC 普通小麥AABBDD植株經(jīng)減數(shù)分裂得到的配子是ABD 所以雜交后代 的染色體組的組成為AABBCD 題干中指出A B C D表示4個不同的染色體組 每組有7條染色體 雜交后代 AABBCD在減數(shù)分裂時AA能形成7個四分體 BB能形成7個四分體 CD因為是非同源關(guān)系 不能形成四分體 雜交后代 AABBCD中含有的染色體條數(shù)為6 7 42 條 3 在減數(shù)分裂時 C組染色體因為沒有同源染色體配對 聯(lián)會紊亂 所以在減數(shù)分裂時易丟失 4 染色體結(jié)構(gòu)變異主要包括4種類型 缺失 增添 倒位 易位 其中含抗病基因的染色體片段轉(zhuǎn)接到小麥染色體上 這種變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位 答案 1 秋水仙素誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍 2 AABBCD1442 3 無同源染色體配對 4 染色體結(jié)構(gòu)變異 1 探究低溫 秋水仙素 工業(yè)廢水等對細(xì)胞分裂中染色體數(shù)目或行為的影響 2 依據(jù)育種目標(biāo) 利用染色體變異原理設(shè)計育種程序 典例剖析 某校生物興趣小組學(xué)生開展 不同濃度的工業(yè)廢水對細(xì)胞分裂過程中染色體行為的影響 的課題研究 他們到一造紙廠污水排出口采集了水樣 并將過濾后的濾液作為原液 1 實驗原理 蠶豆根生長過程中吸收污染物后 根尖分生區(qū)細(xì)胞通常會出現(xiàn)染色體斷裂 這些斷裂的染色體會與細(xì)胞核分開 單獨存在于細(xì)胞質(zhì)而成為微核 2 材料用具 蠶豆種子 10 的鹽酸解離液 龍膽紫染液 蒸餾水 培養(yǎng)皿 量筒 顯微鏡 載玻片 蓋玻片等 3 方法與步驟 將蠶豆種子用蒸餾水浸泡一天 吸水膨脹后放在培養(yǎng)皿中 保持溫暖濕潤 待其發(fā)根 用蒸餾水稀釋原液 一段時間后 規(guī)范制作臨時裝片 4 預(yù)測結(jié)果并作分析 解析 欲確認(rèn)不同濃度的工業(yè)廢水對細(xì)胞分裂過程中染色體行為的影響 宜配制不同濃度廢水作實驗組用水 并設(shè)置等量蒸餾水處理組作對照組 通過比較實驗組與對照組處理后細(xì)胞內(nèi) 微核 存在狀況 分析結(jié)果 得出結(jié)論 答案 3 配成3種不同濃度的溶液置于若干個培養(yǎng)皿中并編號 至少3個 將等量的狀態(tài)相同的生根蠶豆種子移入盛有不同濃度廢水的培養(yǎng)皿中培養(yǎng)一段時間 另取等量的生根狀態(tài)相同的蠶豆種子浸泡在與廢水等量的蒸餾水中培養(yǎng)相同的時間 作為對照 在低倍鏡下找到分生區(qū)細(xì)胞 再換高倍鏡觀察 找到具有微核的細(xì)胞進(jìn)行計數(shù) 求平均值 4 廢水濃度越高 具微核的細(xì)胞越多 說明廢水濃度對細(xì)胞分裂過程中染色體的行為影響大 廢水濃度越高 含有微核的細(xì)胞越少 說明廢水濃度對細(xì)胞分裂過程中染色體的行為影響小 廢水濃度與具有微核的細(xì)胞數(shù)之間無規(guī)律性 無法判斷 歸納拓展 環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)對染色體結(jié)構(gòu)變異的影響1 實驗原理 1 微核是細(xì)胞在有絲分裂過程中因各種有害物質(zhì)損傷 使細(xì)胞核損傷殘留在核外的微小核染色質(zhì)塊 微核是染色體結(jié)構(gòu)是否變異的標(biāo)志 2 蠶豆根尖細(xì)胞進(jìn)行旺盛的有絲分裂 3 一定濃度的硫酸銅溶液可誘發(fā)產(chǎn)生微核 2 實驗步驟 培養(yǎng)蠶豆種子 25 水培 根長到0 5 1 5cm 處理蠶豆根尖 移入質(zhì)量濃度為300mg L的硫酸銅溶液中培養(yǎng)6h 自來水沖洗后 再移入自 來水中培養(yǎng)24h剪取蠶豆根尖 制作臨時裝片 染色 用改良堿性品紅染液染色 鏡檢計算微核率 每個根尖計數(shù)500 1000個細(xì)胞 注意事項 該實驗可設(shè)計對照 即對蠶豆根尖只用水培養(yǎng)而不用硫酸銅溶液處理的平行操作實驗 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全