2019-2020年高中生物 第5章 基因突變及其他變異第二節(jié) 染色體變異學案 必修2.doc
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2019-2020年高中生物 第5章 基因突變及其他變異第二節(jié) 染色體變異學案 必修2 一、學習目標 1.說出染色體結構變異的基本類型及染色體數(shù)目的變異。 2.進行低溫誘導染色體數(shù)目變化的實驗。 二、自學質疑 1.基因能夠發(fā)生突變,那么染色體能不能發(fā)生變化呢?兩者如何區(qū)分? 2.染色體會發(fā)生什么樣的變化呢?生物的性狀又會發(fā)生什么樣的變化呢? 說明:大多數(shù)染色體結構的變異對生物是有害的,但也有少數(shù)變異是有利的,人們研究染色體結構的變異可以為生產實踐服務,也可以為人類健康服務。 3.觀察教科書圖5-8雌雄果蠅體細胞的染色體和圖59雄果蠅的染色體組,回答下列問題。 (1)果蠅體細胞有幾條染色體?幾對常染色體?(答:8條;3對。) (2)Ⅱ號和Ⅱ號染色體是什么關系?Ⅲ號和Ⅳ號染色體是什么關系? (答:同源染色體;非同源染色體。) (3)雄果蠅的體細胞中共有哪幾對同源染色體? (答:Ⅱ和Ⅱ,Ⅲ和Ⅲ,Ⅳ和Ⅳ, X和Y。) (4)果蠅的精子中有哪幾條染色體?這些染色體在形態(tài)、大小和功能上有什么特點?這些染色體之間是什么關系?它們是否攜帶著控制生物生長發(fā)育的全部遺傳信息? (答:Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y;這些染色體在形態(tài)、大小和功能上各不相同;它們是非同源染色體;它們攜帶著控制生物生長發(fā)育的全部遺傳信息。) (5)如果將果蠅的精子中的染色體看成一組,那么果蠅的體細胞中有幾組染色體?(答:兩組。) 4.列表比較單倍體、二倍體和多倍體之間的異同。 多倍體育種 單倍體育種 原理 染色體組成倍增加 染色體組成倍減少,再加倍后得到純種(指每對染色體上成對的基因都是純合的) 常用方法 秋水仙素處理萌發(fā)的種子、幼苗 花藥的離體培養(yǎng)后,人工誘導染色體加倍 優(yōu)點 器官大,提高產量和營養(yǎng)成分 明顯縮短育種年限 缺點 適用于植物,在動物方面難以開展 技術復雜一些,須與雜交育種配合 思考:(1)一倍體一定是單倍體嗎?單倍體一定是一倍體嗎? (答:一倍體一定是單倍體;單倍體不一定是一倍體。) 一倍體只含有一個染色體組,肯定是單倍體,但單倍體不一定只含有一個染色體組,因此,不一定是一倍體。 (2)二倍體物種所形成的單倍體中,其體細胞中只含有一個染色體組,這種說法對嗎?為什么? (答:對,因為在體細胞進行減數(shù)分裂形成配子時,同源染色體分開,導致染色體數(shù)目減半。) (3)如果是四倍體、六倍體物種形成的單倍體,其體細胞中就含有兩個或三個染色體組,我們可以稱它為二倍體或三倍體,這種說法對嗎? (答:不對,盡管其體細胞中含有兩個或三個染色體組,但因為是正常的體細胞的配子所形成的物種,因此,只能稱為單倍體。) (4)單倍體中可以只有一個染色體組,但也可以有多個染色體組,對嗎? (答:對,如果本物種是二倍體,則其配子所形成的單倍體中含有一個染色體組;如果本物種是四倍體、六倍體等多倍體,則其配子所形成的單倍體含有兩個或兩個以上的染色體組。) 說明:區(qū)分的關鍵是判斷生物體是由受精卵還是由配子發(fā)育而成的。由受精卵發(fā)育而成的個體,含有幾個染色體組就是幾倍體;由配子直接發(fā)育而成的生物個體,不管含有幾個染色體組,都只能稱做單倍體。 1.多倍體育種可以用下列的流程圖表示。 2.單倍體育種的教學可采用實例分析并結合流程圖的方法。例如,假設體細胞的基因型為AaBb,育種過程中基因型的變化如下圖所示。 4. “低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化”的實驗。與用秋水仙素處理有哪些優(yōu)點? 與秋水仙素相比,低溫條件容易創(chuàng)造和控制,成本低、對人體無害、易于操作。但通過顯微鏡觀察時,只能觀察到染色體數(shù)目的增加,增加的具體數(shù)目不容易確定。 3.填表比較豌豆、普通小麥、小黑麥的體細胞和配子中的染色體數(shù)、染色體組數(shù),并注明他們分別屬于幾倍體生物 體細胞 中的染 色體數(shù) 配子 中的染 色體數(shù) 體細胞 中的染 色體組數(shù) 配子中 的染色 體組數(shù) 屬于幾 倍體生物 豌豆 14 7 2 1 二倍體 普通小麥 42 21 6 3 六倍體 小黑麥 56 28 8 4 八倍體 拓展題:人們平常食用的西瓜是二倍體,在二倍體西瓜的幼苗期,用秋水仙素處理,可以得到四倍體的植株,然后,用四倍體的植株作母本,用二倍體西瓜作父本,進行雜交,得到的種子細胞含有三個染色體組,把這些種子種下去,就會長出三倍體植株。請回答下列問題: 1.為什么以一定濃度的秋水仙素溶液滴在二倍體的幼苗的芽尖? 西瓜幼苗的芽尖是有絲分裂旺盛的地方,用秋水仙素處理有利于抑制細胞有絲分裂時形成紡錘體,從而形成四倍體西瓜植株。 2.獲得四倍體西瓜緣何要和二倍體西瓜雜交?你能說出產生多倍體的基本途徑嗎? 雜交可以獲得三倍體植株。多倍體產生的途徑為:秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。 3.三倍體西瓜為什么沒有種子?真的一粒也沒有嗎? 三倍體植株不能進行正常的減數(shù)分裂形成生殖細胞,因此,不能形成種子。但并不是絕對一顆種子都沒有,其原因是在進行減數(shù)分裂時,有可能形成正常的卵細胞。 4.每年都要制種,很麻煩,有沒有別的替代方法? 有其他的方法可以替代。方法一,進行無性繁殖。將三倍體西瓜植株進行組織培養(yǎng)獲取大量的組培苗,再進行移栽。方法二,利用生長素或生長素類似物處理二倍體未受粉的雌蕊,以促進子房發(fā)育成無種子的果實,在此過程中要進行套袋處理,以避免受粉。 課堂檢測: 1.下列不屬于基因突變引起的變異是( ) A.果蠅的白眼 B.血友病 C.短腿安康羊 D.貓叫綜合征 2.四倍體的曼陀羅有48條染色體,該植物體細胞中的每個染色體組的染色體數(shù)目為 ( ) A.48 B.24 C.12 D.4 3、用馬鈴薯的花藥離體培養(yǎng)出的單倍體植株,可以正常地進行減數(shù)分裂,用顯微鏡可以觀察到染色體兩兩配對形成12對。據(jù)此現(xiàn)象可推知產生該花藥的馬鈴薯是( ) A. 三倍體 B.二倍體 C.四倍體 D.六倍體 4、水稻的某3對相對性狀,分別由位于非同源染色體上的3對等位基因控制。利用它的花藥進行離體培養(yǎng),再用濃度適當?shù)那锼伤靥幚?。經此種方法培育出的水稻植株,其表現(xiàn)型最多可有( ) A.l種 B.4種 C.8種 D.16種 5、用四倍體西瓜與二倍體西瓜雜交所得的子一代植株開化后,經適當處理,則( ) A.能產生正常配子,結出種子形成果實 B.結出的果實為五倍體 C.不能產生正常配子,但可形成無籽西瓜 D.結出的果實為三倍體 7.下列過程一定能夠導致DNA分子結構發(fā)生改變的是 A.基因突變 B.基因工程 C.染色體變異 D.同源染色體的非姐妹單體互換 18.“酶”是一種能催化生化反應的有機物(主要是蛋白質)??茖W家人工合成了五種不同長度的酶X,并分別測定其酶活性,如下圖: (酶X總長為419個氨基酸,圖中數(shù)目代表氨基酸的編號,例如86~419代表此蛋白質含酶X的第86號氨基酸到第419號氨基酸)依據(jù)實驗結果,酶X分子中具有活性的部分是 A.第196號氨基酸到第419號氨基酸 B.第1號氨基酸到第43號氨基酸 C.第44號氨基酸到第196號氨基酸 D.第197號氨基酸到第302號氨基酸 【答案】C 20.一個雙鏈DNA的區(qū)域如下圖。短線注出的省略部分是非特異范圍: 如果方框中的DNA片段經過倒位變化,那么其正確描繪是哪一個 ( C ) 存在疑問:- 配套講稿:
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