2020学年新教材高中生物第五章基因突变及其他变异第2节染色体变异教案人教版必修二

第2节染色体变异

课程标准要求核心素养对接学业质量水平

举例说明染色体结

构和数量的变异都

可能导致生物性状

的改变甚至死亡。

1.生命观念——利用结构与功能观，理解染色体

缺失、重复、倒位和易位可以引起染色体上基因

的数目或排列顺序的改变，进而导致生物性状的

改变甚至死亡。

水平二

2.科学思维——准确理解染色体组的概念，并能

运用染色体组的概念结合发育的起点区别单倍

体与二(多)倍体。

水平一

3.社会责任——理解单倍体育种和多倍体育种

利用了染色体数目变异的原理，并通过与杂交育

种的比较，认同单倍体育种可以明显缩短育种的

年限。

水平二

染色体数目的变异———————————————自主梳理———————————————

[典例1] 用马铃薯的花粉在一定的条件下直接培养形成马铃薯植株。该马铃薯植株的某些细胞进行减数分裂时，观察到染色体正常联会，此时细胞内共有15个四分体。据此推测，马铃薯正常个体的体细胞中共含有的染色体组数目为( )

A.2个

B.3个

C.4个

D. 5个

解析在减数分裂形成花粉过程中，同源染色体分离，那么花粉直接培养形成的马铃薯植株，

其染色体数目减半，染色体组数目也减半。而用花粉直接培养形成的马铃薯植株细胞进行减数分裂时，观察到染色体正常联会，并形成15个四分体，说明其含有2个染色体组，所以马铃薯正常个体的体细胞中共含有的染色体组数目为4个。

答案 C

[对点练1] 下图表示细胞中所含的染色体，①②③④的基因型可以表示为( )

A.①：AABb ②：AAABBb ③：ABCD ④：A

B.①：Aabb ②：AaBbCc ③：AAAaBBbb ④：AB

C.①：AaBb ②：AaaBbb ③：AAaaBBbb ④：Ab

D.①：AABB ②：AaBbCc ③：AaBbCcDd ④：ABCD

解析根据细胞中所含的染色体的类型判断，①含有两个染色体组，②含有三个染色体组，③含有四个染色体组，④含有一个染色体组。

答案 C

———————————————素养提升———————————————

单倍体育种与多倍体育种的比较

[典例2] 如图表示无子西瓜的培育过程：

根据图解，结合你学过的生物学知识，判断下列叙述错误的是( )

A.秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的茎尖，主要是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成

B.四倍体植株所结的西瓜，果皮细胞内含有4个染色体组

C.无子西瓜既没有种皮，也没有胚

D.四倍体西瓜的根细胞中含有2个染色体组

解析秋水仙素抑制纺锤体的形成，是在有丝分裂的前期；四倍体西瓜的果皮是由子房壁发育而成的，来自母本，应含有4个染色体组；无子西瓜由于不能产生正常配子，所以不能形成受精卵，而种皮来自于母本，所以有种皮，而没有胚；由于植株的地下部分没有经秋水仙素处理，四倍体西瓜的根细胞中仍含有2个染色体组。

答案 C

[对点练2] 下图表示两种育种方式，请据图思考下列问题：

(1)甲图表示的育种方式为________，乙图表示的育种方式为________，二者的育种原理分

别为________________和________________。

(2)甲图和乙图中都有秋水仙素诱导染色体组加倍，其原理是

____________________________。甲图中用秋水仙素处理的目的是

_____________________________________________________________。

(3)乙图中获得无子西瓜至少需要________年。图乙中有两次传粉过程，它们的目的分别是

________________和____________________。

(4)甲图中所示育种方式的优点是____________________，原因是因为

____________________________。

答案(1)单倍体育种多倍体育种染色体数目的变异染色体数目的变异

(2)秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，从而诱导染色体组加倍使染色体组加倍，从而变得

可育

(3)两得到三倍体种子刺激三倍体的子房发育成果实

(4)能明显缩短育种年限秋水仙素处理单倍体幼苗直接得到纯合体

【归纳总结】

多倍体育种单倍体育种

染色体组成倍减少，再加倍后得到纯种(指每对染原理染色体组成倍增加

色体上成对的基因都是纯合的)

秋水仙素处理萌发的种子

常用方法

花药离体培养后，人工诱导染色体数目加倍或幼苗

优点操作简单明显缩短育种年限

适用于植物，在动物方面

缺点

技术复杂一些，需与杂交育种配合难以操作

联想质疑

★染色体变异能用显微镜观察到，基因突变无法用显微镜观察。

★21三体综合征的核型

★三倍体无子西瓜

★蜂王、雄蜂与工蜂

★单倍体发育的起点是配子

【方法归纳】染色体组数目的判断方法

(1)根据染色体的形态判断：在细胞内任选一条染色体，细胞内与该染色体形态相同的染色体共有几条，则含有几个染色体组，如图甲中含有4个染色体组。

(2)根据基因型判断：在生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次(发同一个音的字母出现几次)，则有几个染色体组，如图乙含有4个染色体组。

低温诱导植物细胞染色体数目的变化(选学) ———————————————自主梳理———————————————

1.实验原理

用低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞的染色体数目发生变化。

2.方法步骤

(1)培养、诱导：将长出约1 cm长不定根的洋葱整个放入冰箱的冷藏室内(4 ℃)，诱导培养48～72 h。

(2)固定、漂洗：剪取诱导处理的根尖0.5～1 cm，放入卡诺氏液中浸泡0.5～1 h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。

(3)制片、观察：包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤；先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂象。确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察。

[典例3] 下列关于低温诱导染色体数目变化实验操作的相关叙述，错误的是( )

A.剪取的根尖用卡诺氏液处理的目的是固定细胞的形态

B.卡诺氏液处理后应用清水漂洗两次

C.制片时应先解离、漂洗，再染色、制片

D.观察时应先用低倍镜寻找到染色体形态较好的分裂象

解析卡诺氏液固定后应用95%的酒精漂洗两次，故选B。

答案 B

[对点练3] 下列关于低温诱导染色体数目变化实验中制片操作的相关叙述，错误的是( )