(统编版)2020学年高中生物第四章生物的变异第一节生物变异的来源第2课时教学案浙科版必修

第2课时 染色体畸变

知识内容

必考要求 加试要求 染色体畸变

a

a 染色体组

a a 二倍体、多倍体和单倍体 a a

课时要求 1.结合教材图4－4，举例说明染色体畸变是如何引起生物变异的，并列举生

物变异的类型。2.在阐明染色体组概念的基础上，进一步让学生理解二倍体、

多倍体和单倍体的概念。

舟舟，1978年4月1日出生在中国的武汉。他是个先天愚型患者，智力只相当于几岁的小孩子。舟舟从小偏爱指挥，当音乐响起时，舟舟就会拿起指挥棒，挥动短短的手臂，惟妙惟肖地做出标准的指挥动作，直到曲终。研究表明舟舟身材矮小、智力低下的根本原因是：第21号染色体比常人多了1条，即染色体畸变。那么染色体都有哪些变异，对生物有什么影响呢？本节课我们来学习染色体畸变。

一、染色体结构变异

1．染色体畸变的含义和类型

(1)含义：生物细胞中染色体在数目和结构上发生的变化。

(2)类型⎩⎪⎨⎪⎧ 染色体结构变异染色体数目变异

2．染色体结构变异

(1)概念：染色体发生断裂后，在断裂处发生错误连接而导致染色体结构不正常的变异。

(2)类型及实质(连线)

(3)结果：使位于染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变。

(4)影响：大多数的染色体结构变异对生物体是不利的，甚至会导致生物体的死亡。

下图①②③④分别表示不同的变异类型，其中图③中的基因2由基因1变异而来。据此分析：

1．图①和图②的变异分别发生在哪种染色体之间？属于哪类变异？

答案图①发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组；图②发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异中的易位。

2．图②和图③相比，二者对染色体上基因的数目或排列顺序的影响有什么不同？

答案图②是易位，会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变；图③是基因突变，只是改变基因的结构，不改变染色体上的基因的数目或排列顺序。

3．图①②③中能在光学显微镜下观察到的是哪种？

答案能在光学显微镜下观察到的是②。

4．能确定图④中的变异具体属于哪种染色体结构变异吗？

答案不能。若染色体3正常，染色体4则发生染色体结构变异中的缺失，若染色体4正常，染色体3则发生染色体结构变异中的重复。

知识整合同源染色体的非姐妹染色单体间的片段交换属于基因重组，非同源染色体之间的片段交换属于染色体结构变异中的易位；基因突变在光学显微镜下都观察不到，不改变染色体上的基因的数目或排列顺序；染色体畸变可以在光学显微镜下观察到，会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变。

1．如图表示某生物细胞中两条染色体及其部分基因。下列四种情况的产生不属于该细胞染色体结构变异的是( )

A．① B．② C．③ D．④

答案 C

解析染色体结构变异指的是染色体某一片段的缺失、重复、倒位和易位等。③是基因突变或减数分裂四分体时期发生交叉互换所致。

2．下列关于染色体畸变和基因突变的主要区别的叙述，错误的是( )

A．染色体结构变异是染色体的一个片段缺失、重复、倒位或易位等，而基因突变则是DNA 分子中碱基对的缺失、增加或替换

B．原核生物与真核生物均可以发生基因突变，但只有真核生物能发生染色体畸变

C．基因突变一般是微小突变，其对生物体影响较小，而染色体结构变异是较大的变异，其对生物体影响较大

D．多数染色体结构变异可通过显微镜观察进行鉴别，而基因突变则不能

答案 C

解析基因突变是分子水平上的变异，只涉及基因中一个或几个碱基对的改变，在光学显微镜下观察不到，原核生物和真核生物都可以发生；染色体结构变异是染色体的一个片段的变化，只有真核生物可以发生。基因突变和染色体结构变异都可能对生物的性状产生较大影响。题后归纳四个方面区分三种变异

(1)“互换”方面：同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换，属于基因重组；非同源染色体之间的交叉互换，属于染色体结构变异中的易位。

(2)“缺失” 方面：DNA分子上若干基因的缺失属于染色体畸变；DNA分子上若干碱基对的缺失，属于基因突变。

(3)变异的水平方面：基因突变、基因重组属于分子水平的变化，在光学显微镜下观察不到；染色体畸变属于亚细胞水平的变化，在光学显微镜下可以观察到。

(4)变异的“质”和“量” 方面：基因突变改变基因的质，不改变基因的量；基因重组不改变基因的质，一般也不改变基因的量；染色体畸变不改变基因的质，但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。

二、染色体数目变异

1．概念：是指生物细胞中染色体数目的增加或减少。

2．染色体组

(1)雄果蝇体细胞中共有4对同源染色体，其中3对是常染色体，1对是性染色体。

(2)雄果蝇减数分裂产生精子的过程中，同源染色体分离，因此配子中的染色体的组成为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y，它们是一组非同源染色体。

(3)雄果蝇精子中的染色体虽然形态结构、功能各不相同，但却携带有控制该生物生长发育的全部遗传信息，它们互相协调、共同控制生物正常的生命活动，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。

3．整倍体变异

体细胞中的染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少，如：

(1)一倍体：只有一个染色体组的细胞或体细胞中含单个染色体组的个体。

(2)单倍体：由配子发育而来，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。

(3)二倍体：由受精卵发育而来，具有两个染色体组的细胞或体细胞中含两个染色体组的个体。

(4)多倍体：由受精卵发育而来，体细胞中所含染色体组数超过两个的生物。

4．非整倍体变异

体细胞中个别染色体的增加或减少，如先天愚型(2n＋1)、人类的卵巢发育不全症(2n－1)。

下面甲表示细胞染色体图，乙表示细胞基因型，据图分析：

1．甲生物细胞内有几个染色体组？判断依据是什么？

答案4个。细胞内同一种形态的染色体有4条。

2．乙生物细胞内有几个染色体组？判断依据是什么？

答案4个。在乙的基因型中，控制同一性状的基因出现了4次。