染色体数目的变异优秀教学设计说课稿

第2节

复习目标：

1．染色体结构的变异

2．染色体数目的变异

3．与染色体数目变异有关的概念

复习重点：

1．染色体数目的变异

2．三种可遗传变异的比较

复习难点：

染色体组和染色体组数目的判断

课时安排：

1.5课时

染色体变异

【基础知识整合】

一、染色体结构的变异

1. 概念：由染色体结构的改变而引起的变异。

2. 种类

（1）缺失：染色体某一片段缺失引起的变异。

（2）重复：染色体中增加某一片段引起的变异。

（3）易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异。

（4）倒位：染色体中某一片段颠倒引起的变异。

3. 结果：使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。

4. 举例：猫叫综合征，是由于人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病。

二、染色体数目的变异

1. 概念：由染色体数目变化而引起的变异。

2. 类型

（1）细胞内个别染色体的数目的增加或减少。

（2）细胞内的染色体数目以染色体组的形式成倍增加或减少。

3. 结果：使基因的数量增加或减少。

4. 举例：三倍体无子西瓜等。

三、与染色体数目变异有关的概念

1. 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，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息。

2. 二倍体：由受精卵发育而成，体细胞中含有两个染色体组，包括几乎全部动物和过半数的高等植物。

3. 多倍体

（1）概念：由受精卵发育而来，体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体。其中，体细胞中含有三个染色体组的叫做三倍体，含有四个染色体组的叫做四倍体。例如，香蕉是三倍体，马铃薯是四倍体。

（2）分布：在植物中常见，在动物中极少见。

（3）特点：与二倍体植株相比. 多倍体植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质含量丰富。

1

4. 单倍体

（1）概念：由配子发育而来，染色体数和染色体组数是正常体细胞的一半，即体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。

（2）特点：与正常植株相比，植株长得弱小，且高度不育。

5、低温诱导植物染色体数目变化的实验

1. 实验原理

：低温抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，使得细胞中染色体数目加倍。

2. 方法步骤：洋葱根尖培养→固定→制作装片（解离→漂洗→染色→制片）→观察。

3. 试剂及用途

（1）卡诺氏液：固定细胞的形态。

（2）改良苯酚品红染液：将染色体染上颜色(染色)。

（3）解离液[15％的盐酸和95％的酒精混合液（1：1）]：使细胞与细胞之间分离(解离)。

【知识拓展】

一、染色体结构变异的常见类型的比较

类型

遗传效应

缺失片段越大，对个体影响越大。轻则影响个体生活力，重则死亡。

图解

实例

缺失

猫叫综合征

重复

引起的遗传效应比缺失小，重复部分太大会影响个体生活力

果蝇的棒状眼

倒位

形成配子大多异常，从而影响个体生育

产生部分异常配子，使配子的可育性降低或产生有遗传病后代

易位

人慢性粒细胞白血病

二、染色体组和染色体组数目的判断

1. 一个染色体组中所含染色体的特点

（1）不含同源染色体。

（2）染色体形态、大小和功能各不相同。

（3）含有控制一种生物性状的一整套基因，但不能重复。

2. 确定某生物体细胞中染色体组数目的方法。

（1）细胞内形态相同的染色体（同源染色体）各有几条，细胞中就有

2

几个染色体组。如图细胞中相同的染色体有4条，此细胞中有4个染色体组。

（2）根据基因型来判断。在不分裂的细胞或生物体的基因型中，控制同一性状（相对性状）的基因出现几次，则有几个染色体组，如基因型为AAaBBb的细胞或生物体含有3个染色体组。也可以通俗的理解为：同一个字母不分大小写，重复出现几次，就是几个染色体组。控制同一性状的基因位于同源染色体上，所以有几个等位基因或相同基因就有几条同源染色体。

（3）根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体组的数目=染色体数／染色体形态数。例如，果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态. 则染色体组的数目为2个。

(4)不同种生物的一个染色体组中所含的染色体数目不一定相同，但同种生物的一个染色体组中所含染色体数目一定相同。

三、二倍体、多倍体与单倍体的比较

概念

染色体组

发育起点

自然成因

植物特点

举例

二倍体

体细胞中含2个染色体组的个体

2个

受精卵

正常有性生殖

正常

多倍体

体细胞中含3个或3个以上染色体组的个体

3个或3个以上

受精卵

单倍体

体细胞中含本物种配子染色体数的个体

1至多个

配子

未减数的配子结合，受单性生殖（孤雌生殖精卵中染色体数目加倍

或孤雄生殖）

果实、种子较大，生长发育延迟，结实率低

植株弱小，高度不育

玉米、小麦的单倍体

几乎全部动物、过半数高等植物

香蕉（3N）、普通小麦（6N）

四、三种可遗传变异的比较

变异类型

基因重组

比较项目

概念

因基因的重新组合而发生的变异

①非同源染色体上的非等位基因自由组合②同源染色体上的非姐妹染色单体之间交叉互换

真核生物进行有性生殖产生配子时

只改变基因型，未发生基因的改变，既无“质”的变化，也无“量”的变化

基因突变

基因结构的改变，包括DNA碱基对的增添、缺失和替换

①自然状态下发生的——自然突变

②人为条件下发生的——诱发突变

任何生物均可发生（包括原核、真核生物及非细胞结构的生物）

产生新的基因，发生基因“种类”的改变或“质”的改变，但量未变

染色体变异

染色体结构或数目变化而引起的

类型

①染色体结构变异

②染色体数目变异

适用范围

真核生物核遗传中发生

产生结果

可引起基因“数量”上的变化

3

意义

育种应用

形成多样性的重要原因，对生物进化有十分重要的意义

杂交育种

生物变异的根本来源，提供生物进化的原始材料

诱变育种

对生物进化有一定意义

单倍体、多倍体育种

五、单倍体育种与多倍体育种比较

原理

单倍体育种

染色体数目以染色体组形式成倍减少，然后再加倍从而获得纯合子

花药离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理单倍体幼苗

多倍体育种

染色体数目以染色体组形式成倍增加

方法

优点

缺点

举例

秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗

明显缩短育种年限，后代都是纯合子

器官大，营养成分含量高，产量增加

技术复杂，需要与杂交育种配合

适用于植物，动物难以开展。多倍体植物生长周期延长，结实率降低

【例题】

【例1】某些类型的染色体结构和数目的变异，可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。a、b、c、d为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图，它们依次属于(

C

)

A．三倍体、染色体片段重复、三体、染色体片段缺失

B. 三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段重复

C．三体、染色体片段重复、三倍体、染色体片段缺失

D. 染色体片段缺失、三体、染色体片段重复、三倍体

【例2】图示细胞中含有的染色体组数目分别是

（

A

）

A. 5个、4个

B．10个、8个

C．5个、2个

D．2．5个、2个

4

【例3】已知西瓜的染色体数目2n=22，请根据下面的西瓜育种流程回答有关问题：

(1)图中①③过程所用的试剂分别是________

和________________。

(2)培育无子西瓜A的育种方法称为

。

(3)④过程中形成单倍体植株所采用的方法是

。该过程利用了植物细胞的________性。

(4)为确认某植株是否为单倍体，应在显微镜下观察根尖分生区细胞的染色体，观察的最佳时期为________。

答案：(1)秋水仙素

生长素

(2)多倍体育种

(3)花药离体培养

全能

(4)有丝分裂中期

5