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2019-2020年高中生物《5.2 染色體變異》學(xué)案（1）新人教版必修2 教學(xué)目標(biāo)　1.了解染色體結(jié)構(gòu)變異的幾種類型。2.掌握染色體數(shù)目變異的幾種類型。3.掌握染色體組、單倍體和多倍體的概念。 一、染色體結(jié)構(gòu)的變異 1．基因突變與染色體變異的區(qū)別 (1)基因突變是____________上某一位點(diǎn)上________的改變，是微小區(qū)段的變異，是____________的變異；染色體變異是比較明顯的染色體________或________的變異。 染色體結(jié)構(gòu)變異使排列在染色體上的基因的數(shù)目和排列順序發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異?；蛲蛔兪腔蚪Y(jié)構(gòu)的改變，包括DNA堿基對(duì)的替換、增添和缺失。基因突變導(dǎo)致________________。染色體結(jié)構(gòu)變異________________________。 (2)在光學(xué)顯微鏡下觀察到的變異是________________，看不見的是____________。 2．染色體結(jié)構(gòu)的變異 (1)概念：由________________改變引起的變異。如________________是由人的第5號(hào)染色體部分缺失引起的遺傳病，而果蠅的棒狀眼是由于染色體中________________引起的變異。 (2)種類：染色體結(jié)構(gòu)的變異可分為染色體中某一片段的________、________、________、________四種。 (3)結(jié)果：使排列在染色體上的________________或__________________發(fā)生改變，導(dǎo)致________的變異。大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物體是__________的，有的甚至導(dǎo)致生物體死亡。 3．易位與交叉互換的區(qū)別 易位發(fā)生在非同源染色體之間，是指染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上；交叉互換發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間。 二、染色體數(shù)目的變異 1．類型：一類是細(xì)胞內(nèi)________________的增加或減少。另一類是細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以________________的形式成倍地增加或減少。 2．染色體組的概念：細(xì)胞中的一組________________，在________和________上各不相同，攜帶著控制生物生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳和變異的一整套________________。 3．二倍體、多倍體和單倍體 (1)二倍體：由____________發(fā)育而成，體細(xì)胞含有______個(gè)染色體組的個(gè)體，包括幾乎全部的動(dòng)物和過(guò)半數(shù)的高等植物。 (2)多倍體 ①概念：由____________發(fā)育而成，體細(xì)胞含________________染色體組的個(gè)體。其中，體細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的個(gè)體叫做____________，含有四個(gè)染色體組的個(gè)體叫做____________。 ②分布：在植物中很常見，在動(dòng)物中極少見。 ③優(yōu)點(diǎn)：與二倍體植株相比，多倍體植株常常是________________，葉片、________和種子都比較大，________和____________等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加。 ④缺點(diǎn)：發(fā)育________，________________。 (3)單倍體 ①概念：由________直接發(fā)育而來(lái)，染色體數(shù)目是正常體細(xì)胞的________，即體細(xì)胞中含有____________________的個(gè)體。 ②特點(diǎn)：與正常植株相比，植株長(zhǎng)得________，且一般____________。 4．染色體組數(shù)的判斷 (1)根據(jù)染色體形態(tài)判斷：在細(xì)胞內(nèi)任選一條染色體，細(xì)胞內(nèi)與該染色體形態(tài)相同的染色體共有幾條，則含有幾個(gè)染色體組，如圖甲有四個(gè)染色體組。 (2)根據(jù)基因型判斷：在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次，則有幾個(gè)染色體組，如圖乙有四個(gè)染色體組。 (3)根據(jù)染色體的數(shù)目和染色體的形態(tài)數(shù)來(lái)推算。染色體組的數(shù)目＝染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)，如韭菜細(xì)胞共32條染色體，有8種形態(tài)，可推出每種形態(tài)有4條，進(jìn)而推出韭菜細(xì)胞內(nèi)應(yīng)含4個(gè)染色體組，而且染色體形態(tài)數(shù)就代表著每個(gè)染色體組中染色體的條數(shù)。 課時(shí)訓(xùn)練 1．關(guān)于染色體結(jié)構(gòu)變異的敘述，不正確的是 (　　) A．外界因素可提高染色體斷裂的頻率 B．染色體缺失了某段，可使生物性狀發(fā)生變化 C．一條染色體某一段顛倒180后，生物性狀不發(fā)生變化 D．染色體結(jié)構(gòu)變異一般可用現(xiàn)代遺傳技術(shù)直接檢驗(yàn) 2．貓叫綜合征是人的第5號(hào)染色體部分缺失引起的，這種變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的(　　) A．染色體缺失片段 B．染色體增加片段 C．染色體某一片段位置顛倒180 D．染色體某一片段移接到另一條非同源染色體上 3．基因突變和染色體變異的一個(gè)重要區(qū)別是 (　　) A．基因突變?cè)诠忡R下看不見 B．染色體變異是定向的，基因突變是不定向的 C．基因突變是可以遺傳的 D．染色體變異是不能遺傳的 4．一個(gè)染色體組應(yīng)是 (　　) A．配子中的全部染色體 B．二倍體生物配子中的全部染色體 C．體細(xì)胞中的一半染色體 D．來(lái)自父方或母方的全部染色體 5．用秋水仙素誘發(fā)基因突變和誘導(dǎo)多倍體，起作用的時(shí)期分別是 (　　) A．有絲分裂的間期和前期 B．有絲分裂的間期和后期 C．有絲分裂的前期和后期 D．有絲分裂的間期和間期 6．含兩個(gè)染色體組的配子直接發(fā)育成的個(gè)體應(yīng)該叫 (　　) A．二倍體 B．配子體 C．多倍體 D．單倍體 7．下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．凡是細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的就叫做二倍體 B．單倍體就是體細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組的個(gè)體 C．多倍體在植物界中比較常見，幾乎全部的動(dòng)物都是二倍體 D．在育種過(guò)程中單倍體肯定可育，其優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定遺傳、后代不發(fā)生性狀分離 8．下列有關(guān)變異的說(shuō)法正確的是 (　　) A．染色體中DNA的一個(gè)堿基對(duì)缺失屬于染色體結(jié)構(gòu)變異 B．染色體變異、基因突變均可以用光學(xué)顯微鏡直接觀察 C．同源染色體上非姐妹染色單體之間的交叉互換屬于基因重組 D．秋水仙素誘導(dǎo)多倍體形成的原因是促進(jìn)染色單體分離使染色體加倍 9．用X射線處理蠶，使其第2號(hào)染色體上的斑紋基因移動(dòng)到?jīng)Q定雌性的W染色體上，使雌性都有斑紋。再將雌蠶與白體雄蠶交配，其后代凡是雌蠶都有斑紋，凡是雄蠶都無(wú)斑紋。這樣有利于去雌留雄，提高蠶絲的質(zhì)量。這種育種方法所依據(jù)的原理是 (　　) A．基因突變 B．染色體數(shù)目的變異 C．染色體結(jié)構(gòu)的變異 D．基因互換 10．右圖為果蠅體細(xì)胞染色體組成示意圖，以下說(shuō)法正確的是(　　) A．果蠅的一個(gè)染色體組含有的染色體是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y B．X染色體上的基因控制的性狀遺傳，均表現(xiàn)為性別差異 C．果蠅體內(nèi)的細(xì)胞，除生殖細(xì)胞外都只含有兩個(gè)染色體組 D．Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X(或Y)四條染色體攜帶了控制果蠅生長(zhǎng)發(fā)育所需的全部遺傳信息 11．右圖是果蠅的染色體組成，請(qǐng)根據(jù)圖回答下面的問(wèn)題： (1)這是________性果蠅。 (2)圖中共有______個(gè)染色體組，是______倍體。 (3)圖中有________對(duì)同源染色體，________對(duì)常染色體，__________對(duì)等位基因。1和3是________染色體，B和b是________基因，W和B是________基因。在產(chǎn)生配子時(shí)，含VBw的配子占________。 (4)圖中不能表示果蠅哪一類細(xì)胞中的染色體組成 (　　) A．受精卵 B．精原細(xì)胞 C．體細(xì)胞 D．卵原細(xì)胞 12．育種工作者在大田中發(fā)現(xiàn)了幾株闊葉且產(chǎn)量高的變異小麥，關(guān)于這些變異小麥： (1)若已確定它們的變異是可遺傳的，那么這種變異是由于基因突變引起的，還是由于染色體變異引起的？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)鑒定。 第一步：分別取闊葉、窄葉莖部的________細(xì)胞制成裝片。 第二步：用顯微鏡觀察有絲分裂________細(xì)胞中的染色體。 預(yù)期結(jié)果及結(jié)論： ①_____________________________________________________________________。 ②_____________________________________________________________________。 (2)若已確定闊葉變異是由基因突變導(dǎo)致，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)判斷這種突變是顯性突變還是隱性突變？ ①方法：選取多株闊葉小麥，__________。 ②結(jié)果及結(jié)論： a．若子代均表現(xiàn)為闊葉性狀，則為隱性突變。 b．_____________________________________________________________________。 (3)假如上述突變是顯性突變，如何在短時(shí)間內(nèi)獲得純合的突變類型？ ________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________。 答案 一、1.(1)染色體　基因　分子水平　結(jié)構(gòu)　數(shù)目　新基因的產(chǎn)生　未形成新的基因　 (2)染色體變異　基因突變 2．(1)染色體結(jié)構(gòu)　貓叫綜合征　增加某一片段 (2)缺失　重復(fù)　易位　倒位　(3)基因的數(shù)目　排列順序　性狀　不利 二、1.個(gè)別染色體　染色體組 2．非同源染色體　形態(tài)　功能　遺傳信息 3．(1)受精卵　兩　(2)①受精卵　三個(gè)或三個(gè)以上　三倍體　四倍體　③莖稈粗壯　果實(shí)　糖類　蛋白質(zhì)?、苓t緩　結(jié)實(shí)率低　(3)①配子　一半　配子染色體數(shù)目　②弱小　高度不育 課時(shí)訓(xùn)練 1．C　[染色體結(jié)構(gòu)變異是由于某些自然條件或人為因素造成的，這些變化可導(dǎo)致生物性狀發(fā)生相應(yīng)的改變。倒位是某段染色體的位置顛倒，會(huì)使其中的基因位置發(fā)生改變，也可導(dǎo)致生物性狀發(fā)生變化。] 2．A　[四個(gè)選項(xiàng)中所述情況都屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。貓叫綜合征是由于人類第5號(hào)染色體的短臂缺失造成的一種遺傳病。] 3．A　[基因突變是由于基因內(nèi)部的堿基對(duì)的替換、增添或缺失引起的堿基排列順序發(fā)生改變，從而改變了遺傳信息。這種變化屬于分子水平的變化，光學(xué)顯微鏡下觀察不到?；蛲蛔兒腿旧w變異都引起了遺傳物質(zhì)的改變，都是可遺傳的變異，并且都是不定向的。] 4．B　[一個(gè)染色體組應(yīng)無(wú)同源染色體，但具有本物種全套的遺傳信息，只有二倍體的配子中含有的是一個(gè)染色體組，四倍體個(gè)體的配子中含有兩個(gè)染色體組；而來(lái)自父方或母方的全部染色體可以是一個(gè)染色體組也可以是多個(gè)染色體組。] 5．A　[秋水仙素既可以誘導(dǎo)基因突變又可以抑制有絲分裂中紡錘體的形成。前者作用于間期DNA復(fù)制時(shí)，后者作用于分裂前期紡錘體的形成時(shí)。] 6．D　[配子未經(jīng)受精作用直接發(fā)育成的個(gè)體是單倍體。] 7．C　[A項(xiàng)中的二倍體是指由受精卵發(fā)育成的生物個(gè)體。單倍體細(xì)胞中也可能含有兩個(gè)染色體組，所以不正確。單倍體是指體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的生物個(gè)體，所以B項(xiàng)不正確。單倍體育種的后代是純合子，能穩(wěn)定遺傳，后代不出現(xiàn)性狀分離，可明顯縮短育種年限，但是單倍體需要通過(guò)秋水仙素處理后才可育，所以D項(xiàng)不正確。] 8．C　[染色體變異是引起基因數(shù)目或排列順序的改變，而堿基對(duì)的變化為基因突變，是分子水平上的，用顯微鏡不易觀察到。秋水仙素誘導(dǎo)形成多倍體是抑制了紡錘體的形成，從而使染色體加倍。] 9．C　[2號(hào)染色體的基因轉(zhuǎn)移到W染色體上，屬于非同染色體間的移動(dòng)，應(yīng)為染色體結(jié)構(gòu)變異。] 10．D　[選項(xiàng)A，染色體組是沒(méi)有同源染色體的，而X與Y為一對(duì)同源染色體；選項(xiàng)B，X染色體與Y染色體具有同源區(qū)段，此區(qū)段上基因控制的性狀無(wú)性別差異；選項(xiàng)C，果蠅體內(nèi)的細(xì)胞有的處于有絲分裂狀態(tài)，此過(guò)程后期的細(xì)胞含有四個(gè)染色體組；選項(xiàng)D，一個(gè)染色體組中含有發(fā)育成果蠅個(gè)體的全套遺傳信息。] 11．(1)雌　(2)2　二　(3)4　3　3　非同源　等位　非等位　1/8　(4)B 12．(1)分生組織　中期 ①若二者的染色體形態(tài)結(jié)構(gòu)和數(shù)目相同，則變異是由基因突變導(dǎo)致 ②若二者的染色體不同，則是由染色體變異導(dǎo)致 (2)①分別讓其自交 ②b.若后代有闊葉和窄葉兩種性狀，則為顯性突變 (3)取其花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)，對(duì)幼苗用秋水仙素處理，選擇闊葉類型 解析　(1)在顯微鏡下可觀察到染色體變異，而不能觀察到基因突變。(2)確定是顯性突變還是隱性突變的方法，是讓其自交，觀察后代是否發(fā)生性狀分離。若發(fā)生性狀分離則為顯性突變，否則為隱性突變。(3)快速獲得純合子的方法是單倍體育種。