1、生物的變異一 染色體變異教學目的1 染色體結(jié)構(gòu)的變異（B：識記）。2 染色體數(shù)目的變異（B：識記）。重點和難點1 教學重點 染色體數(shù)目的變異。2 教學難點 染色體組、二倍體、多倍體和單倍體的概念。教學過程【板書】 染色體結(jié)構(gòu)的變異染色體變異 染色體組 二倍體和多倍體染色體數(shù)目的變異 人工誘導多倍體在育種上的應用 單倍體【注解】一、結(jié)構(gòu)變異：缺失、重復、倒位、易位。如貓叫綜合征（5號染色體部分缺失）。這類變異危害極大，大多是致死的二、數(shù)目變異（一）個別染色體的增加或減少（二）染色體組倍性增減1 染色體組：細胞中的一組非同源染色體，其形態(tài)和功能各不相同，但攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、遺傳變異的全部

2、遺傳信息2 二倍體：體細胞中含兩個染色體組的個體3 多倍體（1）定義：體細胞中含有三個或三個以上染色體組的的個體（2）成因：外界環(huán)境條件影響了有絲分裂時紡錘體的形成，使染色體不能被拉向兩極，細胞不能分裂成兩個子細胞。 用途：多倍體育種（多倍體植物各器官都比較大，營養(yǎng)物質(zhì)的含量也較高）（3）應用方法原理：用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗4 單倍體（1）定義：體細胞中含本物種配子染色體數(shù)目的個體 單倍體育種（單倍體本身對人類并無多大作用，但用秋水仙素使其加倍后所（2）應用： 后代都是是正常的純合子，因此有單倍體育種，它大大縮短了育種年限）方法：花藥離體培養(yǎng)5.單倍體、多倍體的特點比較項目單倍體多倍體

3、形態(tài)特征植株弱小莖桿粗狀，葉片果實、種子比較大，營養(yǎng)物質(zhì)豐富育 性高度不孕發(fā)育延遲，育性有或無，結(jié)實率低【例析】下列有關單倍體的敘述，正確的是（C）A體細胞中含有一個染色體組的個體 B體細胞中含有奇數(shù)染色體數(shù)目的個體C體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體 D體細胞中含有奇數(shù)染色體組數(shù)目的個體用秋水仙素處理單倍體植株后，得到的一定是（D）A二倍體 B多倍體 C雜合子 D純合子（三）應用1單倍體與多倍體的判斷凡是由配子發(fā)育成的新個體，不論它含有幾個染色體組都是單倍體。也即生物是幾倍體的判斷，不能只看細胞內(nèi)含有多少個染色體組，還要考慮到生物個體發(fā)育的直接來源。（1）如果生物體是由受精卵發(fā)育或合子發(fā)

4、育形成，生物體細胞內(nèi)有幾個染色體組就叫幾倍體。（2）如果生物體是由生殖細胞卵細胞或花粉直接發(fā)育而成，不論細胞內(nèi)含有幾個染色體組，都不能叫幾倍體，而只能叫單倍體。2染色體組數(shù)目的判別有以下兩種方法判別細胞或生物體含有幾個染色體組：（1）在細胞內(nèi)任選一條染色體，細胞內(nèi)與該染色體形態(tài)相同的染色體共有幾條，則含有幾個染色體組，如圖甲中與1號（或2號）相同的染色體共有四條，此細胞有四個染色體組。（2）在細胞或生物體的基因型中，同一種基因有幾個，則有幾個染色體組，如上圖乙中，若細胞的基因型為AaaaBBbb，任一種基因各有四個，則該生物含有四個染色體組。3無子番茄與無子西瓜兩者雖然都是無子果實，但培育原理

5、不一樣。無子番茄是利用生長素能促進果實發(fā)育的原理，在未受粉的雌蕊柱頭上涂抹了一定濃度的生長素，使子房壁膨大為果實。這是單性結(jié)實，不是培育新品種的育種過程。所以最終形成的果實細胞中染色體數(shù)目與番茄體細胞中的染色體數(shù)目相同；并且其基因型與母本體細胞的基因型相同。無子番茄并非是由末受精的卵細胞發(fā)育形成的單倍體果實。無子西瓜是利用了三倍體植物在減數(shù)分裂中同源染色體聯(lián)會紊亂，不能形成正常的配子而無子的原理。培育過程中第一年所得西瓜的瓜皮、瓜瓤、種皮由四倍體細胞構(gòu)成，而胚由三倍體細胞構(gòu)成；第二年在三倍體植株上結(jié)出的西瓜，其瓜皮、瓜瓤均由三倍體細胞構(gòu)成，與三倍體植株體細胞染色體數(shù)、基因型都一致；這屬于多倍體

6、育種，無子西瓜具有多倍體的特點。4幾種育種方法的比較育種類型雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種轉(zhuǎn)基因育種原理基因重組基因突變?nèi)旧w變異染色體變異基因重組常用方法將分別具有優(yōu)良性狀的兩親本進行雜交用物理或化學方法處理生物先花藥離體培養(yǎng)，后用秋水仙素處理單倍體幼苗秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗基因工程優(yōu)點操作簡便提高變異頻率，加速育種進程明顯縮短育種年限器官均比較大，營養(yǎng)物質(zhì)較多能按人的意愿定各改變生物的性狀，克服遠緣雜交的不親和性缺點育種時間長有利變異少，需大量處理供試材料技術復雜，需要雜交育種配合只適用于植物技術要求高，成功率比較低舉例高桿抗病與矮桿不抗病小麥雜交產(chǎn)生矮桿抗病品種高產(chǎn)青霉素菌株

7、的育成抗病植株的培育三倍體無子西瓜的培育培育生產(chǎn)人胰島素的大腸桿菌育種的根本目的是培育具有優(yōu)良性狀(抗逆性好、品質(zhì)優(yōu)良、產(chǎn)量高)的新品種，以便更好地為人類服務。從基因組成上看，目標基因型可能是：純合體，便于制種、留種和推廣；雜交種，充分利用雜種優(yōu)勢。5三種可遺傳變異的比較 變異類型比較項目基因重組基因突變?nèi)旧w數(shù)目成倍地增加或減少多倍體單倍體變異實質(zhì)控制不同性狀的基因重新組合，產(chǎn)生新的基因型，沒有產(chǎn)生新的基因基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生新的基因染色體組成倍的增加，產(chǎn)生新的基因型染色體組成倍的減少，產(chǎn)生新的基因型產(chǎn)生過程減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時，非等位基因重新組合物理、化學、生物因素可引起基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變細

8、胞分裂過程中，染色體復制后不能形成兩個子細胞有性生殖過程中，配子不經(jīng)受精作用直接發(fā)育成新個體意義是形成生物多樣性的重要原因之一，對于生物進化具有重要意義是變異的根本來源，為生物進化提供最初的原材料多倍體育種單倍體育種舉例自然界進行有性生殖的同一物種的不同個體鐮刀型細胞貧血癥自然界的多倍體植株單倍體玉米例題精析 例1.（2005·廣東生物）以下關于生物變異的敘述，正確的是（ ） A、基因突變都會遺傳給后代 B、基因堿基序列發(fā)生改變，不一定導致性狀改變C、染色體變異產(chǎn)生的后代都是不育的 D、基因重組只發(fā)生在生殖細胞形成過程中命題意圖:本題考查的知識點是生物變異的知識。解析生物的變異的來源

9、有基因突變、基因重組、染色體變異?；蛲蛔兪菈A基序列發(fā)生改變，但由于一種氨基酸可由幾種遺傳密碼與它對應，故不一定導致性狀改變。發(fā)生在體細胞中的突變一般是不會遺傳給后代。應用重組DNA技術，改造的基因，也屬于基因重組。有些生物染色體變異時，染色體數(shù)目成倍增加，產(chǎn)生的后代就形成了多倍體答案 B例2用基因型為AaBbCc(無連鎖)水稻植株的花藥培養(yǎng)出來的單倍體植株，經(jīng)染色體加倍，可培育出多少種純合體植株 ( ) A2種 B4種 C6種 D8種解析基因型為AaBbCc(無連鎖)的個體產(chǎn)生花藥(精子)有23=8種，經(jīng)染色體加倍后即得到8種純合二倍體，即： C ABC AABBCC B c Abc AAB

10、BccAC AbC AABBCC b c Abc AABBcc C ABC AABBCC B c aBc aaBBccaC abC aaBBCC b c abc aaBBcc答案D同類變式一用基因型為DdTt的植株所產(chǎn)生的花粒經(jīng)分別離體培養(yǎng)成幼苗，再用秋水仙素處理使其成為二倍體，這些幼苗成熟后自交后代 ( )A全部為純合體 B全部為雜合體 C1/4為純合體 D1/16為純合體解析本題是例2的延伸，即先經(jīng)花粉離體培養(yǎng)得到單倍體，單倍體再經(jīng)染色體加倍得到的二倍體的純合體，純合體自交不會出現(xiàn)性狀分離(仍為純合體)。所以本題只要求出DdTt產(chǎn)生配子的種類及其比例即可，依基因分離定律(自由組合定律)得2

11、4種純合體(各占1/4)。答案A例3（2005·上海生物·27）現(xiàn)有黑色短毛兔和白色長毛兔，要育出黑色長毛兔。理論上可采用的技術是 （ ）雜交育種 基因工程 誘變育種 克隆技術A、 B、 C、 D、解析： 本題考查的知識點是生物變異與生物育種。由黑色短毛兔和白色長毛兔，通過雜交育種可實現(xiàn)基因重組，育出黑色長毛兔；通過基因工程將決定黑色的基因和長毛的基因?qū)胪玫氖芫阎?，而育出黑色長毛兔；通過基因突變也有可能使決定白色的基因突變?yōu)楹谏蚨拱咨L毛兔突變?yōu)楹谏L毛兔；而克隆屬于無性生殖，子代的遺傳物質(zhì)未發(fā)生變化，所產(chǎn)生的兔的性狀仍是黑色短毛兔或白色長毛兔，因此不會出現(xiàn)黑色長

12、毛兔。答案D例4下圖表示用某種農(nóng)作物品種和兩個品系培育出品種的可能方法，請回答：（1）指出下列各種交配方式：由品種和培育出的過程是 ，由品質(zhì)培育出品種經(jīng)過的過程V是 (2)品種是一種 植株，由品系經(jīng)過過程培養(yǎng)品種常用的方法是 (3)品種形成品種經(jīng)過的過程中常用 處理(4)由品種直接形成品種的過程需經(jīng) ，由品種產(chǎn)生品種的最簡便方法是 (5)你認為成功率最高且工作量最小的培育品種的途徑是 (用過程、等及“”表示)。解析本例是綜合考查雜交育種，誘變育種、單倍體育種等幾種常規(guī)育種的基礎知識，該題對于發(fā)散思維和聚合思維能力的培養(yǎng)具有一定的意義。答案(1)雜交；自交 (2)單倍體：花藥離體培養(yǎng) (3)秋水

13、仙素 (4)基因突變(或人工誘變)；自交 (5)解題警示單倍體育種過程一般包含多倍體育種的基本步驟，即都要用秋水仙素處理幼苗，這也是部分學生對這兩個概念易混的原因，克服思維障礙的方法是：單倍育種以花粉離體培養(yǎng)為起點，而多倍體育種以用秋水仙素處理萌發(fā)種子或幼苗為起點。能力測試1.蘿卜和甘藍雜交，能得到種子，一般是不育的，但偶然發(fā)現(xiàn)有個別種子種下去后，可產(chǎn)生能育的后代。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是 ( )A基因自由組合 B染色體結(jié)構(gòu)變異 C基因突變 D染色體加倍2.下圖所示細胞代表四個物種的不同時期細胞，其中含有染色體組數(shù)最多的是 ( )A B C D3.某地區(qū)一些玉米檀株比一般玉米植株早熟，生長整齊而健

14、壯，果穗大，于粒多，因此這些植株可能是 ( )A單倍體 B三倍體 C四倍體 D雜交種4.四倍體水稻的花粉經(jīng)寓體培養(yǎng)得到的單倍體植株中，體細胞所含染色體組數(shù)是 ( )A1組 B2組 C3組 D4組5.對下列有關實例形成原理的解釋，正確的是 ( )A無籽番茄的獲得是利用了多倍體育種的原理 B培育無籽西瓜是利用了單倍體育種的原理C培育青霉素高產(chǎn)菌株是利用了基因突變的原理 D“多莉羊”的獲得是利用了雜交育種的原理6.已知一株玉米基因為A,Rb，兩對等位基因是自由組合的，經(jīng) 過花藥離體培養(yǎng)，獲得N株玉米幼苗經(jīng)秋水仙素處理得到染色加倍植株，其中基因型為曲陽的個組體為 ( ) AN/4 BN/6 CN/10

15、 D07.下列細胞中，具有三個染色體的是 ( )水稻的受精卵 二倍體水稻受精極核 小麥的受精卵 普通小麥的卵細胞 水稻的胚細胞 二倍體水稻胚乳細胞 小麥的胚細胞 普通小麥胚乳細胞A B C D8.從理論上分析下列各項，其中錯誤的是 ( )A二倍體×二倍體二倍體 B三倍體×三倍體三倍體C三倍體×四倍體三倍體 D二倍體×六倍體四倍體9.將人B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞融合成雜交瘤細胞，若鼠體細胞含有個染色體，則雜交瘤含有多少個染色體組( ) Al B，2 C4 D8610.蠶豆染色體數(shù)2n=12，蠶豆根尖在19條件下，一個細胞周期所占時間為193小時。大多數(shù)致

16、癌物質(zhì)都能提高生物的突變頻率，吸煙者容易患肺癌，其發(fā)病率是不吸煙者的108倍。某中學教師為了讓學生能清晰地觀察到細胞染色體畸變，需要在課前制作細胞的臨時裝片?，F(xiàn)在10粒干的蠶豆種子(假設發(fā)芽率為100)及所需要的一切實驗設備和藥品，請你幫助教師完成上述的課前準備工作。(1)實驗原理是： (2)最主要的實驗步驟是： (3)為了得到更多的蠶豆根尖，你將怎樣做?(4)如希望得到更多的具有染色體畸變的分裂相細胞，19環(huán)境下材料應至少培養(yǎng)多少時間? (5)預見鏡檢時可能觀察到的染色體畸變的類型有： 11請?zhí)顚懴铝懈鞣N育種名稱和所依據(jù)的原理：（1）用花藥離體培養(yǎng)，培育成煙草新品系是 ，依據(jù)的原理是 。（2

17、）用矮稈不抗病小麥與高稈抗病小麥雜交，育成矮稈抗病的優(yōu)良小麥品種是 ，依據(jù)的原理是 。（3）用射線照射稻種，育出成熟期提前、蛋白質(zhì)含量高的水稻新品系是 ，依據(jù)的原理是 。（4）用普通小麥（六倍體）與黑麥（二倍體）雜交，再經(jīng)過誘導，育成八倍體小黑麥是 ，依據(jù)的原理是 。12已知小麥的高稈對矮稈為顯性，抗銹病對易染銹病為顯性，兩對性狀獨立遺傳。現(xiàn)有高稈抗銹病、高稈易染銹病、矮稈易染銹病三個純系品種，要求設計一個通過基因重組培育雙抗新品種的步驟。（1）依據(jù) 原理，采取 方法進行培育。（2）所選擇的親本類型是 ，理由是 。（3）基本育種過程為：A： ；B： ；C： ；D： 。13下圖是兩種生物的體細胞

18、內(nèi)染色體及有關基因分布情況示意圖，請據(jù)圖回答：（1）甲是 倍體生物的體細胞，乙是 倍體生物的體細胞。（2）甲的一個染色體組含有 條染色體，如果由該生物的卵細胞單獨培育成的生物的體細胞含有 個染色體組，該生物是 倍體。（3） 圖乙所示的個體與基因型為aabbcc的個體交配，其F1代最多有 種表現(xiàn)型。14.（2006北京卷）為豐富植物育種的種質(zhì)資源材料，利用鈷60的射線輻射植物種子，篩選出不同性狀的突變植株。請回答下列問題：(1)鈷60的輻射用于育種的方法屬于 育種。(2)從突變材料中選出高產(chǎn)植株，為培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗鹽新品種，利用該植株進行的部分雜交實驗如下：控制高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)性狀的基因位于 對染色

19、體上，在減數(shù)分裂聯(lián)會期 (能、不能)配對?？果}性狀屬于 遺傳。(3)從突變植株中還獲得了顯性高蛋白植株(純合子)。為驗證該性狀是否由一對基因控制，請參與實驗設計并完善實驗方案：步驟1：選擇 和 雜交。預期結(jié)果： 。步驟2： 。預期結(jié)果： 。觀察實驗結(jié)果，進行統(tǒng)計分析：如果 與 相符，可證明該性狀由一對基因控制?！緟⒖即鸢概c提示】1D( 蘿卜和甘藍雜交所得個體為異源多倍體染色體有可表示為AB，其不可育，只有經(jīng)過加倍為AABB，減數(shù)分裂才能正常聯(lián)會，產(chǎn)生可育配子)2D ( A、B、C、D各有3個、3個、1個、4個染色體組)3D( 典型“雜種優(yōu)勢”性狀?！霸绲尽笨膳懦啾扼w(四倍體)4B( 四倍體水稻含4個染色體組，其花粉中含2個染色體組)5C ( A、B、D三項分別依據(jù)生