染色体结构的变异优秀完整教案

生物变异及其应用复习课

【学习目标】

简述染色体的结构变异；

说明基因突变的特征和原因；

总结基因重组及其意义；

运用可遗传变异的观念，解释可遗传变异在育种上的应用。

【重点难点】

染色体变异、基因重组、基因突变；生物变异在育种上的应用。

【共同探究】

活动一：三种可遗传变异的分析

1.生物变异的类型

不可遗传的变异：环境因素引起的

，自身的遗传物质没有改变。

染色体变异

生物的变异

可遗传的变异：

基因突变

基因重组

2.

染色体变异

（1）染色体数目变异

突变

①原因：

染色体断裂以及断裂后片段不正常的重新连接。

②类型：缺失、重复、倒位、易位

③易位与交叉互换比较

类 型

图

解

区

别

变异类型

显微镜下是否属于染色体结构变异

可在显微镜下可见

染色体角度

发生于非同源染色体之间

发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间

属于基因重组

在显微镜下不可见

染色体易位

交叉互换

观察到

（2）小组合作探究完成习题

1.下图显示了染色体及其部分基因，对①和②过程最恰当的表述分别是（ ）。

A.

交换、缺失 B.倒位、缺失 C.倒位、易位 D.交换、易位

2.下列变异中,不属于染色体结构变异的是( ) A.非同源染色体之间相互交换片段

B.同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换

C.染色体缺失片段

D.染色体增加片段

（3）染色体数目的变异

①类型：个别变异、整组变异（以染色体组的方式成倍增多或减少）

②一个染色体组：

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，但是携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。

③有关判断方法：

1.看同源染色体数目：细胞内同样形态的染色体由几条就是几个染色体组。

2.看等位基因个数：同一种基因（不分大小写）出

现几次就是几个染色体组。

3.看染色体形态数：染色体数/染色体形态数

（4）小组合作探究完成习题

1.右图为果蝇体细胞染色体组成示意图，以下说法正确的是(

)

A.果蝇的一个染色体组含有的染色体是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y B.X染色体上的基因控制的性状遗传，均表现为性别差异

C.果蝇体内细胞，除生殖细胞外都只含有两个染色体组

D.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X(或Y)四条染色体携带了控制果蝇生长发育所需的全部遗传信息

2.下图是两种生物的体细胞内染色体情况示意图,则染色体数与图示相同的甲、乙两种生物体细胞的基因型可依次表示为

（ ）

A．甲:AaBb 乙:AAaBbb B．甲:AaaaBBbb 乙:AaBB

C．甲:AaaaBbbb 乙:AaaBBb D．甲:AaaBbb 乙:AaaaBbbb （5）二倍体、多倍体、单倍体的判断

二倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有2个染色体组。

多倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有3个或3个以上染色体组。

单倍体：由配子直接发育而来的个体，体细胞中含有的染色体数 = 本物种配子中染色体数的个体。

（6）小组合作探究完成习题

1.下列关于单倍体的叙述，不正确的是( ) A.它是由未受精的卵细胞发育成的新个体

B.单倍体的体细胞中只有一个染色体组

C.它是由二倍体的一个配子发育成的植株

D.体细胞中含有与本物种配子相同的染色体

2.已知普通小麦是六倍体，含42条染色体。则普通小麦（ ）

A.普通小麦雌、雄配子都含7条染色体

B.每个染色体组含21条染色体

C.每个染色体组含7条染色体

D.普通小麦单倍体含7条染色体。

3.下列关于单倍体的叙述正确的是( ) ①单倍体只含有一个染色体组 ②单倍体只含有一条染色体 ③单倍体是含有本物种配子染色体数的个体 ④单倍体只含有一对同源染色体 ⑤未经受精的配子发育成的个体是单倍体. A.①⑤

B.③⑤

C.②③

D.④⑤

2.基因突变

概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变，叫基因突变。

3.

基因重组

概念：生物体在进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合. 类型：交叉互换、自由组合基因工程、细菌转化。

4.

以小组为单位完成下列表格

三种可遗传变异的比较

项目

基因突变

基因重组

染色体变异

适用生物种类

自然状态下能进行

范围

有性生殖的生物

生殖方式

类型

自然突变、诱发突变

交叉互换、自由组合

染色体结构变异、染色体数目变异

原因

DNA复制（有丝分裂

减数分裂时

内外因素影响使染色体结构期、减数分裂第一次分上的

组合出现异常，或细胞分裂过程裂的

期）过程出现或同源染色体的

中，染色体的分开出现异常

差错

间发生交叉互换

实质

产生新的基因（改变基产生新的

（不改基因数目或基因排列顺序发因的质，不改变基因的变基因的质，一般也不生改变（不改变基因的质）

量）

改变基因的量，但

技术会改变基因的量）

关系

是生物变异的根本来源，为基因重组提供原始材料。三种可遗传变异都为生物进化提供了原材料

小组合作，思考并回答下列问题：

（1）三种可遗传变异中，哪种变异在光学显微镜下可见？

（3）变异类型与细胞分裂方式的关系？

（4）病毒，原核生物，真核生物，三者可发生的变异类型是？

活动二：以小组为单位完成下列表格

生物变异在育种中的应用

名 称

原 理

杂交

育种

方 法

杂交→自交→筛选出符合要求的基因

表现型，通过自交重组

至不发生性状分离为止

物理：紫外线、α射线、γ射线、微基因

重力、激光

突变

化学：秋水仙素、硫酸二乙酯

（1）先将花药离体培养，培养出单倍体植株

染色体

（2）将单倍体幼变异

苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合体

用一定浓度的秋染色体

水仙素处理萌发变异

的种子或幼苗

提取目的基因→装入运载体→导入受体细胞→目的基因的检测与表达→筛选出符合要求的新品种

优 点

使分散在同一物种不同品种中多个优良性状集中于同一个体上，即“集优”

提高变异频率，加快育种进程，大幅度改良某些性状

缺

点

1.育种时间长

2.局限于同种或亲缘关系较近的个体

有利变异少，工作量大，需要大量的供试材料

应

用

用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦

高产青霉菌；“黑农五号”大豆品种

诱变育种

单倍体育种

明显缩短育种年限

技术复杂

用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快．速．培育矮秆抗病小麦

多倍体育种

植物茎秆粗壮，发育延迟，结实叶片、果实、种率低，一般只适子都比较大，营合于植物

养物质含量提高

目的性强；育种周期短；克服了远缘杂交不亲和的障碍

三倍体无籽西瓜；八倍体小黑麦；四倍体水稻

转基因育种

基因

重组

技术复杂，安全性问题多

转基因“向日葵豆”；转基因抗虫棉

1.习题练习：

现有两个纯种普通小麦品种,品种①:高秆抗病（TTRR）

,品种②:矮秆易感病(ttrr) ,控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上,如图表示利用品种①、②培育品种⑥矮秆抗病纯种的相关育种方法,其中,Ⅰ~Ⅶ代表育种过程,请据图回答:

(1)品种①、②经过Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ过程培育出新品种⑥的育种方法是

,

其依据的原理是

.

(2)过程Ⅵ常利用

获得单倍体幼苗,再通过Ⅶ,即用

人工诱导细胞染色体数目加倍获得ttRR,这种育种方法的显著优势是

.

(3)通过Ⅳ、Ⅴ,也可培育出品种⑥,其中,过程Ⅳ常用X射线等处理植物,处理对象常选用萌发的种子和幼苗,其原因是

。

【巩固训练】

1.一个染色体组应是（ ）。

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

2.细菌的可遗传变异来源于(1)基因突变(2)基因重组(3)染色体变异(

) A.(1) B.(1)(2) C.(1)(3) D.(1)(2)(3)

3.如图中不属于染色体结构变异的是(

）。

A．

B．

C．

D．

4.关于染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的叙述中，不正确的是（ ）。

A.一个染色体组中不含同源染色体

B. 由受精卵发育的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体

C. 含有一个染色体组的个体是单倍体，单倍体不一定含有一个染色体组

D. 人工诱导多倍体唯一的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗

5.在某作物育种时,将(1)(2)两个植株杂交,得到(3),再将(3)进行如图所示的处理.下列分析错误的是( )

A. 由(3)到(4)过程一定发生了非同源染色体上非等位基因的自由组合

B. (5)×（6）的育种过程中,依据的主要原理是染色体变异

C.

若(3)的基因型为AaBbdd,则(8)中能稳定遗传的个体占总数的1/4 D. 由(3)到(8)过程可能发生突变和基因重组

6.下图表示某种农作物①和②两个品种分别培育出④、⑤、⑥三个品种的过程，根据上述过程，回答下列问题：

（1）用①和②培育⑤所采用的方法I和Ⅱ分别称

和

，其培育出⑤所依据的原理是

。

（2）用③培育出④的常用方法Ⅲ是

。由③、④育成⑤品种的方法称

，其优点是

。

（3）由③培育出⑥的常用方法Ⅳ

，所依据的原理是

。