2019-2020年高中生物《5.2 染色體變異》學(xué)案(2)新人教版必修2.doc
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2019-2020年高中生物《5.2 染色體變異》學(xué)案(2)新人教版必修2 教學(xué)目標(biāo) 1.了解染色體變異在育種上的應(yīng)用。2.理解單倍體育種和多倍體育種的方法、原理。3.進(jìn)行低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)。 一、多倍體育種、單倍體育種 1.多倍體育種 (1)方法:目前最常用且最有效的方法是用____________處理________________或________。 (2)原理:當(dāng)秋水仙素作用于正在分裂的細(xì)胞時(shí),能夠抑制________________,導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極,從而引起細(xì)胞內(nèi)________________加倍。 (3)過程:萌發(fā)的________________染色體數(shù)目加倍__________植株。 2.單倍體育種 (1)過程:花藥____________植株正常純合子新品種。 (2)優(yōu)點(diǎn):明顯縮短____________,后代都是____________。 3.兩種育種方式的比較 方式 多倍體育種 單倍體育種 原理 兩者都是利用染色體數(shù)目變異的原理。不同的是,多倍體育種是使染色體以染色體組的形式成倍增加;單倍體育種是使染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍減少,再加倍后獲得純種 常用方法 秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗(或低溫誘導(dǎo),使植物染色體數(shù)目加倍) 花藥離體培養(yǎng),然后進(jìn)行人工誘導(dǎo)染色體加倍(秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗、低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目加倍),形成純合子 優(yōu)點(diǎn) 器官大,營養(yǎng)成分含量高 明顯縮短育種年限 缺點(diǎn) 適用于植物,在動物方面難以開展;發(fā)育延遲,結(jié)實(shí)率低 技術(shù)復(fù)雜,需與雜交育種結(jié)合;單倍體一般不育 實(shí)例 三倍體西瓜、甜菜 抗病植株的快速培育 4.關(guān)于三倍體無子西瓜培育過程的幾個(gè)問題 (1)關(guān)于兩次傳粉:第一次傳粉是雜交得到三倍體種子,第二次傳粉是為了刺激子房發(fā)育成果實(shí)。 (2)為何不以二倍體西瓜為母本? 如果以二倍體西瓜作為母本,四倍體西瓜作為父本,也能得到三倍體種子,但這種三倍體種子結(jié)的西瓜,因珠被發(fā)育成厚硬的種皮,達(dá)不到“無子”的目的。 (3)用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗。因?yàn)槊劝l(fā)的種子、幼苗具有分生能力,細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂,用秋水仙素處理后可達(dá)到使產(chǎn)生的新細(xì)胞染色體數(shù)目加倍的目的。 (4)秋水仙素處理后,分生組織分裂產(chǎn)生的莖、葉、花染色體數(shù)目加倍,而未處理的(如根部)細(xì)胞染色體數(shù)仍為二倍體。 (5)四倍體植株上結(jié)的西瓜,種皮和瓜瓤為四倍體,里面的種子為三倍體。 (6)三倍體西瓜進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí),由于同源染色體無法正常聯(lián)會或聯(lián)會紊亂,不能產(chǎn)生正常配子。 二、實(shí)驗(yàn):低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化 1.實(shí)驗(yàn)原理:用低溫處理植物____________細(xì)胞,能夠抑制____________的形成,以致影響染色體被拉向兩極,細(xì)胞也不能分裂成2個(gè)子細(xì)胞,于是,植物細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化。 2.各試劑的作用 (1)卡諾氏液:________________; (2)95%酒精:______________________________________; (3)解離液:使組織中的細(xì)胞________________; (4)清水:洗去__________,防止______________,便于染色; (5)改良苯酚品紅染液:使________________著色,便于觀察染色體(質(zhì))的形態(tài)、數(shù)目、行為。 3.步驟:根尖培養(yǎng)→________→____________→觀察。 4.與秋水仙素相比,____________容易創(chuàng)造和控制,成本低、對人體________、易于________。但通過顯微鏡觀察時(shí),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。 5.拓展 (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)為什么先培養(yǎng)出根尖后再低溫誘導(dǎo)?能否直接誘導(dǎo)洋蔥鱗片葉? 因?yàn)槲撮L出根尖前施予低溫不利于其生出不定根。不可直接誘導(dǎo)洋蔥鱗片葉,因?yàn)檫@種葉的細(xì)胞已分化,不會再進(jìn)行有絲分裂。 (2)低溫誘導(dǎo)的植物染色體數(shù)目變化情況是怎樣的? ①若低溫誘導(dǎo)植物的萌發(fā)的種子或幼苗,則整個(gè)植株的染色體數(shù)目均加倍。 ②若低溫誘導(dǎo)植物正在生長發(fā)育的某一器官的部分細(xì)胞,則由這一器官的部分細(xì)胞發(fā)育而成的結(jié)構(gòu)的染色體數(shù)目加倍。 課時(shí)訓(xùn)練 1.單倍體育種可以明顯地縮短育種年限,原因是 ( ) A.單倍體雜交后代不發(fā)生性狀分離 B.單倍體經(jīng)染色體加倍后自交后代不發(fā)生性狀分離 C.單倍體高度不育,不發(fā)生性狀分離 D.單倍體育種免去了費(fèi)時(shí)的雜交程序 2.已知某小麥的基因型是AaBbCc,三對基因分別位于三對同源染色體上,利用其花藥進(jìn)行離體培養(yǎng),獲得N株小麥,其中基因型為aabbcc的個(gè)體約占 ( ) A.N/4 B.N/8 C.N/16 D.0 3.馬(2N=64)和驢(2N=62)雜交形成的騾子是高度不育的,原因是 ( ) A.馬和驢的染色體不能共存 B.染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化 C.減數(shù)分裂中同源染色體聯(lián)會紊亂 D.馬和驢的遺傳物質(zhì)有本質(zhì)區(qū)別 4.將二倍體玉米的幼苗用秋水仙素處理,待其長成后用其花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)得到了新的植株。下列有關(guān)新植株的敘述,正確的一組是 ( ) ①是單倍體?、隗w細(xì)胞內(nèi)沒有同源染色體 ③不能形成可育的配子?、荏w細(xì)胞內(nèi)有同源染色體?、菽苄纬煽捎呐渥印、蘅赡苁羌兒献右部赡苁请s合子?、咭欢ㄊ羌兒献印、嗍嵌扼w A.④⑤⑦⑧ B.①④⑤⑥ C.①②③⑥ D.①④⑤⑦ 5.遺傳學(xué)檢測兩個(gè)人的體細(xì)胞中兩種基因組成,發(fā)現(xiàn)甲為AaB,乙為AABb。對于甲缺少一個(gè)基因的原因分析,錯(cuò)誤的是 ( ) A.染色體結(jié)構(gòu)變異 B.染色體數(shù)目變異 C.基因突變 D.可能是男性 能力提升 6.下列關(guān)于二倍體、單倍體和多倍體的說法中,錯(cuò)誤的是 ( ) A.水稻(2n=24)一個(gè)染色體組有12條染色體,水稻基因組是測定12條染色體的DNA全部堿基序列 B.普通小麥的花藥離體培養(yǎng)后,長成的植株細(xì)胞中含三個(gè)染色體組,但不是三倍體 C.單倍體幼苗用秋水仙素處理得到的植株,不一定是純合的二倍體 D.人工誘導(dǎo)多倍體的惟一方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 7.下圖為利用純合高稈(D)抗病(E)小麥和純合矮稈(d)易染病(e)小麥快速培育純合優(yōu)良小麥品種矮稈抗病小麥(ddEE)的示意圖,有關(guān)此圖敘述不正確的是 ( ) A.圖中進(jìn)行①過程的主要目的是讓控制不同優(yōu)良性狀的基因組合到一起 B.②過程中發(fā)生了非同源染色體的自由組合 C.實(shí)施③過程依據(jù)的主要生物學(xué)原理是細(xì)胞增殖 D.④過程的實(shí)施中通常用一定濃度的秋水仙素處理 8.有關(guān)“低溫誘導(dǎo)大蒜根尖細(xì)胞染色體加倍”的實(shí)驗(yàn),正確的敘述是 ( ) A.可能出現(xiàn)三倍體細(xì)胞 B.多倍體細(xì)胞形成的比例常達(dá)100% C.多倍體細(xì)胞形成過程無完整的細(xì)胞周期 D.多倍體形成過程增加了非同源染色體重組的機(jī)會 9.某二倍體植物的體細(xì)胞中染色體數(shù)為24,基因型為AaBb。請根據(jù)下圖完成問題: (1)圖中A所示的細(xì)胞分裂方式主要是_____________________________________。 (2)產(chǎn)生的花粉?;蛐陀衉_________種,由花粉粒發(fā)育成的單倍體有哪幾種基因型?_____________________________________________________________________。 (3)若C處是指用秋水仙素處理,則個(gè)體①的體細(xì)胞中含染色體____條,它是純合子還是雜合子? ______________。 (4)若該植物進(jìn)行自花傳粉,在形成的以個(gè)體②組成的群體中可能有幾種基因型?__________。 (5)若A表示水稻的高稈,a表示水稻的矮稈;B表示水稻的抗病基因,b表示水稻的不抗病基因,這兩對基因按自由組合定律遺傳。那么該水稻自花傳粉的后代中,矮稈抗病的個(gè)體所占比例是________。若要獲得穩(wěn)定遺傳的矮稈抗病水稻,應(yīng)讓矮稈抗病的水稻進(jìn)行自交,在自交的后代中B顯性純種的矮稈抗病水稻所占比例為__________。 (6)若要盡快獲得純種的矮稈抗病水稻,則應(yīng)采用上圖中__________(用字母表示)過程進(jìn)行育種,這種育種方法稱為____________。 10.下圖為普通小麥的形成過程示意圖,請根據(jù)圖示材料分析并回答以下問題: (1)二倍體的一粒小麥和二倍體的山羊草雜交產(chǎn)生甲。甲的體細(xì)胞中含有______個(gè)染色體組。由于甲的體細(xì)胞中無________,所以甲不育。 (2)自然界中不育的甲成為可育的丙的原因可能是___________________________。 (3)假如從播種到收獲種子需1年時(shí)間,且所有的有性雜交都從播種開始。理論上從一粒小麥和山羊草開始到產(chǎn)生普通小麥的幼苗至少需______年時(shí)間。 (4)從圖示過程看,自然界形成普通小麥的遺傳學(xué)原理主要是__________________。 答案 一、1.(1)秋水仙素 萌發(fā)的種子 幼苗 (2)紡錘體的形成 染色體數(shù)目 (3)種子或幼苗 多倍體 2.(1)單倍體 (2)育種年限 純合子 二、1.分生組織 紡錘體 2.(1)固定細(xì)胞形態(tài) (2)沖洗附著在根尖表面的卡諾氏液 (3)相互分離開來 (4)解離液 解離過度 (5)染色體(質(zhì)) 3.取材 制作裝片 4.低溫條件 無害 操作 課時(shí)訓(xùn)練 1.B [單倍體育種可以明顯地縮短育種年限,原因是該過程得到的生物個(gè)體為純合子,自交后代不發(fā)生性狀分離。] 2.D [本題重在審題,二倍體的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng),獲得的全為含一個(gè)染色體組的單倍體,不會出現(xiàn)aabbcc這樣的二倍體。若要獲得aabbcc這樣的個(gè)體,需用秋水仙素處理由abc花粉發(fā)育而來的單倍體幼苗。] 3.C [馬和驢的染色體數(shù)目、形態(tài)和結(jié)構(gòu)有一定區(qū)別,但馬和驢的遺傳物質(zhì)并沒有本質(zhì)區(qū)別,都是以DNA作為遺傳物質(zhì),不育的原因是聯(lián)會紊亂不能產(chǎn)生正常的生殖細(xì)胞。] 4.B [二倍體幼苗經(jīng)秋水仙素處理后得到四倍體植株,其花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)長成的植株屬于單倍體,含有兩個(gè)染色體組,即含有同源染色體,能形成可育的配子,由于不知二倍體玉米是否為純合子,因此形成的新植株可能是純合子也有可能是雜合子。] 5.C [缺少一個(gè)基因可能是該基因在X染色體上,Y染色體上沒有相應(yīng)的基因或等位基因,也可能是染色體的缺失,還有一種可能是該細(xì)胞中缺少了一條染色體。基因突變只能改變基因的類型而不能改變基因的數(shù)目。] 6.D [水稻是雌雄同體的生物,不存在性染色體,所以每一對染色體都是相同的,在測定基因組時(shí)只測定12條染色體即可;普通小麥?zhǔn)橇扼w,其花藥離體培養(yǎng)后,所得個(gè)體是單倍體;單倍體幼苗用秋水仙素處理得到的植株是不是純合子,主要看此單倍體中含有幾個(gè)染色體組,若含有一個(gè)染色體組,處理后是純合子,若單倍體中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上染色體組,則加倍處理后不一定是純合子;人工誘導(dǎo)多倍體的方法可以用低溫處理,也可用秋水仙素處理。] 7.C [題中圖示單倍體育種的過程,①表示兩個(gè)親本雜交,所依據(jù)的原理是基因重組,從而使控制不同優(yōu)良性狀的基因組合到一起;②過程表示的是F1進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程,在減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體自由組合;③過程表示由花藥發(fā)育成單倍體植株的過程,此過程中不但有細(xì)胞的分裂還有細(xì)胞的分化,所依據(jù)的原理主要是細(xì)胞的全能性;④過程是誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的過程,一般用一定濃度的秋水仙素處理。] 8.C [用低溫處理植物分生組織細(xì)胞,能夠抑制紡錘體的形成,進(jìn)而影響染色體向兩極移動,使細(xì)胞不能正常分裂形成兩個(gè)子細(xì)胞,導(dǎo)致植物細(xì)胞內(nèi)染色體組數(shù)目加倍,形成多倍體植物,故染色體組數(shù)只能為偶數(shù)。多倍體細(xì)胞形成的原理是抑制紡錘體的形成,阻止細(xì)胞的分裂,所以細(xì)胞周期是不完整的。整個(gè)過程中不存在減數(shù)分裂,故不會出現(xiàn)非同源染色體的重組。] 9.(1)減數(shù)分裂 (2)4 AB、Ab、aB、ab (3)24 純合子 (4)9種 (5)3/16 1/2 (6)ABC 單倍體育種 解析 植物產(chǎn)生花粉或卵細(xì)胞也要經(jīng)過減數(shù)分裂,由于基因型為AaBb,所以能產(chǎn)生4種花粉,將花粉經(jīng)花藥離體培養(yǎng)產(chǎn)生的單倍體也應(yīng)該有4種基因型:AB、Ab、aB、ab?;ǚ壑腥旧w是母體細(xì)胞的一半,即12條,經(jīng)秋水仙素處理后的純合子染色體應(yīng)該為24條?;蛐蜑锳aBb的個(gè)體自交,后代應(yīng)該有9種基因型。矮稈抗病的個(gè)體基因型有兩種:aaBB和aaBb,在后代中所占比例是1/16(aaBB)+2/16(aaBb)=3/16。當(dāng)矮稈抗病的水稻進(jìn)行自交,純合子(aaBB)是1/3,而雜合子(aaBb)是2/3,自交的后代中B顯性純合子比例為2/31/4=1/6,所以矮稈抗病的水稻進(jìn)行自交,后代中矮稈抗病純合子所占比例為1/3+1/6=1/2。 10.(1)2 同源染色體 (2)低溫等自然惡劣條件的影響,導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍 (3)4 (4)染色體變異 解析 自然界形成二倍體普通小麥的原理是染色體變異,其原因是自然狀況下,低溫等惡劣環(huán)境導(dǎo)致染色體數(shù)目變異。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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