第二节染色体变异 一、学习目标 1.说出染色体结构变异的基本类型及染色体数目的变异 2.进行低温诱导染色体数目变化的实验 、自学质疑 1.基因能够发生突变,那么染色体能不能发生变化呢?两者如何区分? 2.染色体会发生什么样的变化呢?生物的性状又会发生什么样的变化呢? 说明:大多数染色体结构的变异对生物是有害的,但也有少数变异是有利的, 人们研究染色体结构的变异可以为生产实践服务,也可以为人类健康服务 3.观察教科书图5-8雌雄果蝇体细胞的染色体和图59雄果蝇的染色体组, 回答下列问题。 1)果蝇体细胞有几条染色体?几对常染色体?(答:8条:3对。) (2)Ⅱ号和Ⅱ号染色体是什么关系?Ⅲ号和Ⅳ号染色体是什么关系? (答:同源染色体;非同源染色体。) (3)雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体? (答:Ⅱ和Ⅱ,Ⅲ和Ⅲ,Ⅳ和Ⅳ,X和Y。) (4)果蝇的精子中有哪几条染色体?这些染色体在形态、大小和功能上有什么特 点?这些染色体之间是什么关系?它们是否携带着控制生物生长发育的全部遗传信 (答:Ⅱ、ⅢⅣ、Ⅹ或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y:这些染色体在形态、大小和功能上各 不相同;它们是非同源染色体;它们携带着控制生物生长发育的全部遗传信息。) (5)如果将果蝇的精子中的染色体看成 么果蝇的体细胞中有几组染色 体?(答:两组。) 4.列表比较单倍体、二倍体和多倍体之间的异同。 「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(指每对染色体上 原理 色体组成倍增加 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 花药的离体培养后,人工诱导染色体加倍 优点器官大,提高产量和营养成 明显缩短育种年限 缺点 适用于植物,在动物方面难 术复杂一些,须与杂交育种配合 以开展 思考:(1)一倍体一定是单倍体吗?单倍体一定是一倍体吗? (答:一倍体一定是单倍体;单倍体不一定是一倍体。) 倍体只含有一个染色体组,肯定是单倍体,但单倍体不一定只含有一个染色 体组,因此,不一定是一倍体。 (2)二倍体物种所形成的单倍体中,其体细胞中只含有一个染色体组,这种说 法对吗?为什么? (答:对,因为在体细胞进行减数分裂形成配子时,同源染色体分开,导致染 色体数目减半。)
第二节 染色体变异 一、学习目标 1.说出染色体结构变异的基本类型及染色体数目的变异。 2.进行低温诱导染色体数目变化的实验。 二、自学质疑 1.基因能够发生突变，那么染色体能不能发生变化呢？两者如何区分？ 2.染色体会发生什么样的变化呢？生物的性状又会发生什么样的变化呢？ 说明：大多数染色体结构的变异对生物是有害的，但也有少数变异是有利的， 人们研究染色体结构的变异可以为生产实践服务，也可以为人类健康服务。 3.观察教科书图 5-8 雌雄果蝇体细胞的染色体和图 5 9 雄果蝇的染色体组， 回答下列问题。 (1)果蝇体细胞有几条染色体？几对常染色体？（答：8 条；3 对。） (2)Ⅱ号和Ⅱ号染色体是什么关系？Ⅲ号和Ⅳ号染色体是什么关系？ （答：同源染色体；非同源染色体。） (3)雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体？ （答：Ⅱ和Ⅱ，Ⅲ和Ⅲ，Ⅳ和Ⅳ， X 和 Y。） (4)果蝇的精子中有哪几条染色体？这些染色体在形态、大小和功能上有什么特 点？这些染色体之间是什么关系？它们是否携带着控制生物生长发育的全部遗传信 息？ （答：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X 或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y；这些染色体在形态、大小和功能上各 不相同；它们是非同源染色体；它们携带着控制生物生长发育的全部遗传信息。） (5)如果将果蝇的精子中的染色体看成一组，那么果蝇的体细胞中有几组染色 体？（答：两组。） 4.列表比较单倍体、二倍体和多倍体之间的异同。 多倍体育种 单倍体育种 原理 染色体组成倍增加 染色体组成倍减少，再加倍后得到纯种(指每对染色体上 成对的基因都是纯合的) 常用方法 秋水仙素处理萌发的种子、 幼苗 花药的离体培养后，人工诱导染色体加倍 优点 器官大，提高产量和营养成 分 明显缩短育种年限 缺点 适用于植物，在动物方面难 以开展 技术复杂一些，须与杂交育种配合 思考：（1）一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？ （答：一倍体一定是单倍体；单倍体不一定是一倍体。） 一倍体只含有一个染色体组，肯定是单倍体，但单倍体不一定只含有一个染色 体组，因此，不一定是一倍体。 （2）二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含有一个染色体组，这种说 法对吗？为什么？ （答：对，因为在体细胞进行减数分裂形成配子时，同源染色体分开，导致染 色体数目减半。）
(3)如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体,其体细胞中就含有两个或三个 染色体组,我们可以称它为二倍体或三倍体,这种说法对吗? (答:不对,尽管其体细胞中含有两个或三个染色体组,但因为是正常的体细 胞的配子所形成的物种,因此,只能称为单倍体。) (4)单倍体中可以只有一个染色体组,但也可以有多个染色体组,对吗? (答:对,如果本物种是二倍体,则其配子所形成的单倍体中含有一个染色体 组:如果本物种是四倍体、六倍体等多倍体,则其配子所形成的单倍体含有两个或 两个以上的染色体组。) 说明:区分的关键是判断生物体是由受精卵还是由配子发育而成的。由受精卵 发育而成的个体,含有几个染色体组就是几倍体;由配子直接发育而成的生物个 体,不管含有几个染色体组,都只能称做单倍体 1.多倍体育种可以用下列的流程图表示。 秋水仙 萌发的种耒处理染色体加倍 子或幼苗 的组织块 →多倍体植株 2.单倍体育种的教学可采用实例分析并结合流程图的方法。例如,假设体细胞 的基因型为AaBb,育种过程中基因型的变化如下图所示 组织 人工诱导染二倍体或 花药的离培养 色体加倍多倍体纯 倍 系指每对 体培养有丝体 染色体上 杂交育 分裂 成对的基 因都是纯 合的) AABB 因B aabb 低温诱导植物染色体数目的变化”的实验。与用秋水仙素处理有哪些优点? 与秋水仙素相比,低温条件容易创造和控制,成本低、对人体无害、易于操 作。但通过显微镜观察时,只能观察到染色体数目的增加,增加的具体数目不容易 确定 3.填表比较豌豆、普通小麦、小黑麦的体细胞和配子中的染色体数、染色体组 数,并注明他们分别属于几倍体生物 体细胞 体细胞 配子中 属于几 中的染 中的染 中的染 的染色 体数 色体数 体组 体组数 倍体生物 倍体 普通小麦 倍体 小黑麦 八倍体 拓展题:人们平常食用的西瓜是二倍体,在二倍体西瓜的幼苗期,用秋水仙素 处理,可以得到四倍体的植株,然后,用四倍体的植株作母本,用二倍体西瓜作父
（3）如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个 染色体组，我们可以称它为二倍体或三倍体，这种说法对吗？ （答：不对，尽管其体细胞中含有两个或三个染色体组，但因为是正常的体细 胞的配子所形成的物种，因此，只能称为单倍体。） （4）单倍体中可以只有一个染色体组，但也可以有多个染色体组，对吗？ （答：对，如果本物种是二倍体，则其配子所形成的单倍体中含有一个染色体 组；如果本物种是四倍体、六倍体等多倍体，则其配子所形成的单倍体含有两个或 两个以上的染色体组。） 说明：区分的关键是判断生物体是由受精卵还是由配子发育而成的。由受精卵 发育而成的个体，含有几个染色体组就是几倍体；由配子直接发育而成的生物个 体，不管含有几个染色体组，都只能称做单倍体。 1.多倍体育种可以用下列的流程图表示。 2.单倍体育种的教学可采用实例分析并结合流程图的方法。例如，假设体细胞 的基因型为 AaBb，育种过程中基因型的变化如下图所示。 4. “低温诱导植物染色体数目的变化”的实验。与用秋水仙素处理有哪些优点？ 与秋水仙素相比，低温条件容易创造和控制，成本低、对人体无害、易于操 作。但通过显微镜观察时，只能观察到染色体数目的增加，增加的具体数目不容易 确定。 3.填表比较豌豆、普通小麦、小黑麦的体细胞和配子中的染色体数、染色体组 数，并注明他们分别属于几倍体生物 体细胞 中的染 色体数 配子 中的染 色体数 体细胞 中的染 色体组数 配子中 的染色 体组数 属于几 倍体生物 豌豆 14 7 2 1 二倍体 普通小麦 42 21 6 3 六倍体 小黑麦 56 28 8 4 八倍体 拓展题：人们平常食用的西瓜是二倍体，在二倍体西瓜的幼苗期，用秋水仙素 处理，可以得到四倍体的植株，然后，用四倍体的植株作母本，用二倍体西瓜作父
本,进行杂交,得到的种子细胞含有三个染色体组,把这些种子种下去,就会长出 倍体植株 请回答下列问题 倍体 杂交 四倍体 (母本 (父本》 第三年 三倍体 联会素乱 ≠ 三倍体无子西瓜的培有过程图解 1.为什么以一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体的幼苗的芽尖? 西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方,用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝 分裂时形成纺锤体,从而形成四倍体西瓜植株 2.获得四倍体西瓜缘何要和二倍体西瓜杂交?你能说出产生多倍体的基本途径吗? 杂交可以获得三倍体植株。多倍体产生的途径为:秋水仙素处理萌发的种子或 幼苗 3.三倍体西瓜为什么没有种子?真的一粒也没有吗? 三倍体植株不能进行正常的减数分裂形成生殖细胞,因此,不能形成种子。但 并不是绝对一颗种子都没有,其原因是在进行减数分裂时,有可能形成正常的卵细 胞 4.每年都要制种,很麻烦,有没有别的替代方法 有其他的方法可以替代。方法一,进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织 培养获取大量的组培苗,再进行移栽。方法二,利用生长素或生长素类似物处理二 倍体未受粉的雌蕊,以促进子房发育成无种子的果实,在此过程中要进行套袋处 理,以避免受粉。 课堂检测: 1.下列不属于基因突变引起的变异是() A.果蝇的白眼B.血友病C.短腿安康羊D.猫叫综合征 2.四倍体的曼陀罗有48条染色体,该植物体细胞中的每个染色体组的染色体数目为 A.48B.24C.12D4 3、用马铃薯的花药离体培养出的单倍体植株,可以正常地进行减数分裂,用显微镜 可以观察到染色体两两配对形成12对。据此现象可推知产生该花药的马铃薯是 A.三倍体B.二倍体C.四倍体D.六倍体 4、水稻的某3对相对性状,分别由位于非同源染色体上的3对等位基因控制。利用
本，进行杂交，得到的种子细胞含有三个染色体组，把这些种子种下去，就会长出 三 倍 体 植 株 。 请 回 答 下 列 问 题 ： 1.为什么以一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体的幼苗的芽尖？ 西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝 分裂时形成纺锤体，从而形成四倍体西瓜植株。 2.获得四倍体西瓜缘何要和二倍体西瓜杂交？你能说出产生多倍体的基本途径吗？ 杂交可以获得三倍体植株。多倍体产生的途径为：秋水仙素处理萌发的种子或 幼苗。 3.三倍体西瓜为什么没有种子？真的一粒也没有吗？ 三倍体植株不能进行正常的减数分裂形成生殖细胞，因此，不能形成种子。但 并不是绝对一颗种子都没有，其原因是在进行减数分裂时，有可能形成正常的卵细 胞。 4.每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？ 有其他的方法可以替代。方法一，进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织 培养获取大量的组培苗，再进行移栽。方法二，利用生长素或生长素类似物处理二 倍体未受粉的雌蕊，以促进子房发育成无种子的果实，在此过程中要进行套袋处 理，以避免受粉。 课堂检测： 1．下列不属于基因突变引起的变异是（ ） A.果蝇的白眼 B.血友病 C.短腿安康羊 D.猫叫综合征 2.四倍体的曼陀罗有 48 条染色体，该植物体细胞中的每个染色体组的染色体数目为 ( ) A.48 B.24 C.12 D.4 3、用马铃薯的花药离体培养出的单倍体植株，可以正常地进行减数分裂，用显微镜 可以观察到染色体两两配对形成 12 对。据此现象可推知产生该花药的马铃薯是 （ ） A． 三倍体 B．二倍体 C．四倍体 D．六倍体 4、水稻的某 3 对相对性状，分别由位于非同源染色体上的 3 对等位基因控制。利用
它的花药进行离体培养,再用浓度适当的秋水仙素处理。经此种方法培育出的水稻 植株,其表现型最多可有() A.1种 B.4种 8种 16种 5、用四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交所得的子一代植株开化后,经适当处理,则 A.能产生正常配子,结出种子形成果实 B.结出的果实为五倍 体 C.不能产生正常配子,但可形成无籽西瓜 D.结出的果实为三倍体 7.下列过程一定能够导致DNA分子结构发生改变的是 A.基因突变 B.基因工程 C.染色体变异D.同源染色体的非姐妹单体互换 18.“酶”是一种能催化生化反应的有机物(主要是蛋白质)。科学家人工合成了五种不 同长度的酶X,并分别测定其酶活性,如下图:(酶X总长为419个氨基酸,图中 数目代表氨基酸的编号,例如86~419代表此蛋白质含酶X的第86号氨基酸到第 419号氨基酸)依据实验结果,酶X分子中具有活性的部分是 A.第196号氨基酸到第419号氨基酸 B.第1号氨基酸到第43号氨基酸 C.第44号氨基酸到第196号氨基酸 D.第197号氨基酸到第302号氨基酸 酶蛋白片段 酶活性 完整酶分子(1-419) 酶片段(1~196 酶片段(1~302) 酶片段(197-419) 酶片段(86~419) 酶片段(44~419) 【答案】C 20.一个双链DNA的区域如下图。短线注出的省略部分是非特异范围: 如果方框中的DNA片段经过倒位变化,那么其正确描绘是哪一个 3-:CHc全二:ENcG∈cx:=:3 GACTAGHACATG .ATCAGTGCTA CTGATCTGTAC TAGTCLACGAT 3二cr以 ATCTAGT∈:二 TGTACacgA:二5 GACTAGTGTAC---TAGTCITGCTA CTGATC ACATG---ATCAGACGAT GACTAGICTGAT--CATGTITGCTA CTGATC KACTA GTACAACGAT 存在疑问:
它的花药进行离体培养，再用浓度适当的秋水仙素处理。经此种方法培育出的水稻 植株，其表现型最多可有（ ） A．l 种 B．4 种 C．8 种 D．16 种 5、用四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交所得的子一代植株开化后，经适当处理，则 （ ） A．能产生正常配子，结出种子形成果实 B．结出的果实为五倍 体 C．不能产生正常配子，但可形成无籽西瓜 D．结出的果实为三倍体 7．下列过程一定能够导致 DNA 分子结构发生改变的是 A．基因突变 B．基因工程 C．染色体变异 D．同源染色体的非姐妹单体互换 18．“酶”是一种能催化生化反应的有机物(主要是蛋白质)。科学家人工合成了五种不 同长度的酶 X，并分别测定其酶活性，如下图： (酶 X 总长为 419 个氨基酸，图中 数目代表氨基酸的编号，例如 86～419 代表此蛋白质含酶 X 的第 86 号氨基酸到第 419 号氨基酸)依据实验结果，酶 X 分子中具有活性的部分是 A．第 196 号氨基酸到第 419 号氨基酸 B．第 1 号氨基酸到第 43 号氨基酸 C．第 44 号氨基酸到第 196 号氨基酸 D．第 197 号氨基酸到第 302 号氨基酸 【答案】C 20．一个双链 DNA 的区域如下图。短线注出的省略部分是非特异范围： 如果方框中的 DNA 片段经过倒位变化，那么其正确描绘是哪一个 （ C ） 存在疑问：