2019-2020年高中生物苏教版必修2教学案：第三章 第三节 染色体变异及其应用(含答案)

2019-2020年高中生物苏教版必修2教学案：第三章第三节染色体变异

及其应用(含答案)

一、染色体结构的变异

1．特点：染色体结构变异一般可通过光学显微镜直接观察。

2．类型：包括缺失、重复、倒位和易位四种。

3．染色体结构变异导致性状变异的原因：染色体结构变异都会使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．结果：大多数染色体结构的变异对生物体是不利的，甚至会导致生物体死亡。

5．影响因素：电离辐射、病毒感染或一些化学物质诱导。

二、染色体数目变异

1．概念和类型

(1)概念：染色体数目以染色体组的方式成倍增加或减少，个别染色体的增加或减少，都称为染色体数目的变异。

(2)类型：

2．染色体组

(1)概念：细胞中形态和功能各不相同，但互相协调、共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组非同源染色体，称为一个染色体组。

(2)实例：人的精子或卵细胞中含有一个染色体组，体细胞中含有两个染色体组。

(3)单倍体、二倍体与多倍体：

①单倍体是指体细胞中含有配子染色体组的个体。

②由受精卵发育成的个体，体细胞内含有两个染色体组的称为二倍体，含有三个或三个以上染色体组的叫多倍体。

3．低温诱导染色体数目加倍

(1)原理：用低温处理或化学因素刺激植物分生组织细胞，有可能抑制纺锤体的形成，导致细胞

内染色体数目加倍。

(2)实验步骤：

①培养根尖：将一些蚕豆或豌豆种子放入培养皿，加入适量的清水浸泡，在培养皿上覆盖2～3层潮湿的纱布。

②低温诱导：在蚕豆幼根长至 1.0～1.5 cm左右的不定根时，将其中的两个培养装置放入冰箱的低温室内(4 ℃)，诱导培养36 h。

③固定细胞形态：剪取诱导处理的根尖约5 mm，放入卡诺氏固定液中固定0.5～1 h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的乙醇溶液冲洗2～3次。

④XXX装片：取固定好的根尖，进行解离→漂洗→染色→制片4个步骤。

⑤观察装片：先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂相，确认某个细胞发生染色体数目变化后，再换用高倍镜观察。

三、染色体变异在育种上的应用

1．单倍体育种

(1)单倍体植株的特点：植株长得弱小，且高度不育。

(2)单倍体育种常用方法：花药(花粉)离体培养。

(3)单倍体育种的过程：

花药(花粉)――→

离体

培养

单倍体

幼苗

――→

人工诱导

染色体加倍

纯合二

倍体

选择,

优良

品种

(4)单倍体育种的优点：

①获得的植株染色体上成对的基因都是纯合的，自交产生的后代不会发生性状分离。

②明显缩短育种年限。

2．多倍体育种

(1)多倍体植株的特点：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的含量较高。

(2)多倍体的自然形成：

(3)多倍体的人工诱导：

①方法：用秋水仙素处理或用低温处理。

②处理对象：萌发的种子或幼苗。

③原理：能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而使染色体数目加倍。

④实例：三倍体无子西瓜的培育。

1．判断下列说法的正误

(1)染色体数目的变异包括缺失、重复、倒位和易位四种(×)

(2)一个染色体组中不含同源染色体(√)

(3)在正常情况下，每种生物的染色体数目都是恒定的(√)

(4)生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组(×)

(5)染色体数目变异是指染色体数目的成倍增加或减少(×)

(6)单倍体是由受精卵发育而来的(×)

2．如图为某染色体结构发生变异的示意图，该变异类型为()

A．缺失B．倒位C．易位

解析：选B分析题图可知，异常染色体与正常染色体相比，染色体片段的位置由ABCD变成ADCB，因此属于染色体结构变异中的倒位。

3．由于某种原因，一生物体内某条染色体上多了几个基因，这种遗传物质变化属于() A．染色单体的交叉互换

B．染色体数目变异

C．染色体结构变异

解析：选C染色体结构变异中的片段的增添会导致该染色体上多几个基因，片段的缺失会导致该染色体上少几个基因。

4．农业技术员培育无子西瓜时，需要经过人工诱导二倍体幼苗形成四倍体的步骤，该步骤所采用的诱导措施是()

A．X射线照射B．秋水仙素处理C．亚硝酸盐处理

解析：选B秋水仙素处理能抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，导致细胞内染色体数目加倍。

5．秋水仙素诱导染色体加倍的原理是抑制()

A．赤道板的形成B．纺锤体的形成C．细胞板的形成

解析：选B秋水仙素处理作物幼苗或萌发的种子，抑制其有丝分裂过程中纺锤体的形成，使染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。

6．单倍体植物是指()

A．含一个染色体组的个体

B．含奇数染色体的个体

C．含本物种配子染色体数目的个体

解析：选C含一个染色体组的个体属于单倍体，但单倍体不一定只含有一个染色体组；含奇数染色体的个体不一定是单倍体，如二倍体与四倍体杂交，后代是三倍体，其染色体数目可能是奇数。

7．单倍体育种可以明显地缩短育种年限，这是由于()

A．单倍体植物生长迅速

B．后代不发生性状分离

C．诱导出苗成功率高

解析：选B单倍体植株长得弱小，而且高度不育；单倍体育种获得的个体为纯合子，自交后代不发生性状分离，可以明显缩短育种年限；花药离体培养获得单倍体幼苗需要严格的条件，成功率不高。

8．蚕豆体细胞有12条染色体，将正在萌发的蚕豆置于4 ℃下低温培养一段时间后，取其根尖XXX装片，在显微镜下观察，细胞中染色体数目不可能是()

A．6条B．12条C．24条

解析：选A根尖细胞不进行减数分裂，细胞内的染色体不减半。

核心要点(一)| 染色体结构变异的类型

染色体结构变异类型归纳

类型定义图示

缺失一个正常染色体在断裂后丢失一个片段，这个片段上的基因也随之失去

重复一条染色体的片段连接到同源的另一条染色体上，使另一条同源的染色体多出与本身相同的某一片段

倒位指染色体旋转180°后重新接合起来，造成这段染色体上基因位置顺序颠倒

易位染色体断裂后在非同源染色体间错误接合，更换了位置