1、第一节 染色体变异及其应用 u 教学目标1根据结构和功能观说出染色体结构变异种类及影响。 2通过比较、归纳与概括掌握染色体组、单倍体、二倍体、多倍体的区别，提升归纳总结的能力。通过分类与比较，明确单倍体育种和多倍体育种的流程。 u 教学重难点【教学重点】1染色体变异概念的生成。2染色体组的概念。3二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系。【教学难点】1染色体变异概念的生成。2染色体组的概念。3二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系。u 教学过程【新课引入】果蝇幼虫唾腺染色体一般长约400m，宽约5m，比普通染色体粗大很多。这是因为唾腺染色体经过多次复制后不分开。在光学显微镜下，一位科学家观察到唾腺染
2、色体某些部位呈现异常状态，如图1所示。经过思考，他推测染色体发生了一种如图2所示的结构变异。那么，除此之外，染色体还会发生哪些变异呢？图1图2【新知讲解】（一）染色体结构会发生变异染色体结构的改变，都会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。染色体发生的结构变异主要有以下四种：缺失：染色体中某一片段缺失引起变异。重复：染色体中增加某一片段引起变异。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变异。倒位：染色体中某一片段位置颠倒引起变异。 染色体结构变异主要是由染色体断裂所形成的片段不正常的重新链接所导致的。我们来一起分析下图所展示的染色体结构变异。（二）染色
3、体数量会发生变异1染色体组 细胞中的一组非同源染色体，形态和功能各不相同，但又相互协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，称为一个染色体组。如：人的精子或卵细胞中有23条非同源染色体，构成一个染色体组；而人的体细胞中有23对染色体，构成两个染色体组。（1）染色体组数量的判定方法4、2、2、2染色体形态法同一形态的染色体 有几条就有几个染色体组。如下图分别有_个染色体组。等位基因个数法3控制同一性状的等位基因有几个就有几个染色体组。如AAaBbb个体中有_个染色体组。2染色体数量变异染色体数量以染色体组的方式成倍地增加或减少，或个别染色体增加或减少，称为染色体数量变异。（1）二倍体和多倍体由
4、受精卵发育而来，体细胞中含有2个染色体组的生物称为二倍体生物。自然界中的许多动物和植物为二倍体生物。人、果蝇、玉米体细胞中各含两个染色体组，都属于二倍体。在自然界中，几乎全部的动物和过半数的高等植物均是二倍体。自然界中由受精卵发育而来的生物，其体细胞中含有3个或3个以上染色体组的生物，称为多倍体生物。（展示香蕉、马铃薯、小麦等的图片）多倍体生物生物特点：具有偶数染色体组的多倍体植物，在减数分裂中，若染色体能够配对，一般是可育的；具有奇数染色体组的多倍体植物，在减数分裂中染色体不能正常配对，一般是不可育的。如，香蕉是三倍体，含三个染色体组，减数分裂中染色体联会紊乱，产生不可育的配子，因此果实里无
5、种子。多倍体生物生物形成原因：低温、电离辐射、化学药剂等的作用下，生物体的染色体数量可能发生改变，进而产生可遗传的变异。（2）单倍体在生物的体细胞中，染色体数目不仅可以成倍增加，也可以成倍减少。例如，蜜蜂中的工蜂和蜂王由受精卵发育而成，而雄蜂由未受精卵直接发育而成（展示蜜蜂的蜂王、工蜂和雄蜂的图片）。因此，雄蜂体细胞中的染色体数是工蜂和蜂王的一半。像这样，中含有的染色体数量等于本物种配子含有的染色体数量的变异是单倍性变异，由此产生的个体称为称为单倍体。植物种也有许多自然发生的单倍体，如番茄、棉花、咖啡、小麦。一个个体是单倍体还是几倍体，关键看它是由受精卵发育而成的个体，还是由配子发育而成的个体
6、。由受精卵发育而成的个体叫几倍体，由配子发育而成的个体叫单倍体。（3）非整倍性变异定义：生物细胞中缺少或增加一条或几条染色体的情况，属于染色体数目的个别增减。发生时期：在减数分裂形成配子的过程中，同源染色体不分离或姐妹染色单体不分离都可导致染色体数目的个别变化，由这样的配子与正常配子受精后可形成非整倍体的个体。产生的影响：由于一条或几条染色体的缺失，一些隐性有害基因可以直接表现出来，多数情况下生物个体不能存活，但也有例外情况。下面我们通过表格中的例子来看下染色体数目个别增减对生物性状的影响。例如，人类有一种叫“21 三体综合征”的遗传病，患者比正常人多一条染色体21号染色体是三条，其征状表现为
7、智力低下，身体发育缓慢等（展示患者症状以及染色体组成）；再如，人类的另一种遗传病叫“性腺发育不良（Turner 综合征）”，患者少了一条 X 染色体，外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。（展示患者症状以及染色体组成）等。（三）染色体变异在育种上得到广泛应用（1）杂交育种概念：在遗传上：将两个或多个品种的优良性状通过杂交集中在一起，再经过选择和培育获得新品种的方法。原理：基因重组。不足：在杂交育种中，杂合子后代容易发生性状分离，不能成为稳定遗传的优良品种，还要进行连续的选育，直到选育出不发生性状分离的纯合子后代为止。下面我们来通过课本上P76图3-1-4来分析一下杂交育种的过程。（2）
8、单倍体育种特点：与正常二倍体植株相比，单倍体植株一般弱小，高度不育，因此在生产上几乎没有直接应用价值，但是，单倍体在育种上有着特殊的价值。原理：染色体变异。优点：更容易获得纯种个体，可以明显地缩短育种年限，加快育种进程。过程：育种工作者通常采用花药（花粉）离体培养的方法获得单倍体植株，然后经过人工诱导使染色体数量加倍，从而恢复到正常植株的染色体数量，再通过人工选育获得优良品种。 下面我们来通过课本上的P77图3-1-6来分析一下单倍体育种的过程。（3）多倍体育种阅读三倍体西瓜的培育过程示意图，思考：培育三倍体无子西瓜的关键步骤有哪些？秋水仙素处理，培育出一代四倍体西瓜，然后四倍体西瓜再与正常二
9、倍体西瓜杂交下一代即为三倍体无子西瓜。三倍体西瓜没有种子的原因？三倍体西瓜是用四倍体和二倍体西瓜杂交的种子，所以三倍体西瓜含有三组染色体。在产生种子时，出现染色体联会紊乱。优缺点：多倍体植株茎秆粗壮，叶片、果实比较大，糖类、蛋白质等营养物质含量也比较高；多倍体植株结实率低、发育延迟等。原理：染色体变异过程：萌发的种子或幼苗低温或秋水仙素抑制纺锤体形成染色体数目加倍的植株【课堂小结】教师与学生一起小结本节知识，学生边讲，教师边板书，或通过课件展示。染色体结构变异：缺失、重复、易位、倒位。二倍体、单倍体与多倍体的区别。【课堂检测】1如图表示染色体结构变异的四种情况，有关叙述正确的是（ C ）A图中
10、4种变异中能够遗传的变异是B中的变异属于染色体结构变异中的缺失C中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复D都表示易位，发生在减数第一次分裂的前期2.下列关于染色体组的叙述，错误的是（ B ）A一个染色体组中不含同源染色体和等位基因B一个染色体组中的染色体一半来自父方，一半来自母方C一个染色体组中的染色体的形态、功能各不相同D体细胞只含有一个染色体组的植物个体高度不育3秋水仙素诱导多倍体形成的原因是（ B ）A诱导染色体多次复制 B抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成 C促使染色单体分开，形成染色体 D促进细胞融合 4若二倍体生物正常体细胞中含8条染色体，则下列表示一个染色体组的是（ A ） 9 / 9
