高中生物 第四章 第一節(jié) 生物變異的來源 第二課時(shí)學(xué)案 浙科版必修2

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1、第2課時(shí)　染色體畸變 學(xué)習(xí)目標(biāo) 重點(diǎn)難點(diǎn) 1.能記住染色體組的概念。 2.能說出染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異。 3.能舉例說出單倍體、二倍體、多倍體。 重點(diǎn)：染色體組的概念。 難點(diǎn)：單倍體的理解。 一、染色體畸變 1．概念 生物細(xì)胞中染色體在數(shù)目和結(jié)構(gòu)上發(fā)生的變化。 2．類型 （1）染色體結(jié)構(gòu)變異。 （2）染色體數(shù)目變異。 預(yù)習(xí)交流 正常人的體細(xì)胞中有46條染色體，但21三體綜合征（先天愚型）患者有47條染色體，這種變異屬于染色體畸變的哪種類型？ 答案：這是染色體數(shù)目發(fā)生變化，屬于染色體數(shù)目變異。 二、染色體結(jié)構(gòu)變異 1．概念 染色體發(fā)生斷裂后，在

2、斷裂處發(fā)生錯(cuò)誤連接而導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)不正常的變異。 2．種類 （1）缺失：染色體片段的丟失，引起片段上基因也隨之丟失的現(xiàn)象。如貓叫綜合征。 （2）重復(fù)：染色體上增加了某個(gè)相同片段的現(xiàn)象。 （3）倒位：一個(gè)染色體上某個(gè)片段的正常排列順序發(fā)生180°顛倒的現(xiàn)象。 （4）易位：染色體的某一片段移接到另一非同源染色體上的現(xiàn)象。 3．結(jié)果 使染色體上的基因的數(shù)目和排列順序發(fā)生改變。大多數(shù)的染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物體是不利的，甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。 預(yù)習(xí)交流 染色體結(jié)構(gòu)變異就是基因突變，這句話對(duì)嗎？為什么？ 答案：不對(duì)?；蛲蛔兪荄NA分子上堿基對(duì)的缺失、增加或替換；而染色體結(jié)構(gòu)變異是一段染

3、色體發(fā)生變化，一段染色體上有多個(gè)基因。 三、染色體數(shù)目變異 1．概念 生物細(xì)胞中染色體數(shù)目的增加或減少。 2．類型 （1）整倍體變異 體細(xì)胞中的染色體數(shù)目是以染色體組的形式成倍地增加或減少。 （2）非整倍體變異 體細(xì)胞中個(gè)別染色體的增加或減少。 3．染色體組 一般將二倍體生物的一個(gè)配子中的全部染色體稱為染色體組。其中包含了該種生物的一整套遺傳物質(zhì)。這組染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能各不相同，但由于攜有能控制該生物生長發(fā)育的全部遺傳信息，它們相互協(xié)調(diào)、共同控制生物正常的生命活動(dòng)。 4．整倍體變異 （1）一倍體：只有一個(gè)染色體組的細(xì)胞或體細(xì)胞中含有單個(gè)染色體組的個(gè)體。 （2）二倍

4、體：具有兩個(gè)染色體組的細(xì)胞或體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體。絕大多數(shù)的動(dòng)物和半數(shù)以上的高等植物都是二倍體。 （3）多倍體：體細(xì)胞中所含染色體組數(shù)超過兩個(gè)的生物。如香蕉是三倍體，花生、大豆、馬鈴薯是四倍體，小麥?zhǔn)橇扼w。 （4）單倍體：體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體。如雄蜂、雄蟻。 5．非整倍體變異 人類的卵巢發(fā)育不全癥（特納氏綜合征）是由于缺少一條性染色體引起的，核型為XO。 人類的先天愚型（21三體綜合征）是由于多一條21號(hào)常染色體（2n＋1＝47）。 預(yù)習(xí)交流 某生物正常體細(xì)胞的染色體數(shù)目為6條，下圖中，表示含有一個(gè)染色體組的細(xì)胞是（　?。?。 答案：C

5、 一、染色體結(jié)構(gòu)變異 1．如下圖所示的染色體結(jié)構(gòu)變異叫什么？ 答案：由圖可知染色體片段丟失了一段，這叫缺失。 2．下圖所示的染色體結(jié)構(gòu)變異叫什么？ 答案：由圖可知，染色體上增加了某個(gè)相同的片段，這叫重復(fù)。 3．下圖所示的染色體結(jié)構(gòu)變異叫什么？ 答案：由圖可知，染色體的某個(gè)片段發(fā)生了180°的顛倒，這叫倒位。 4．下圖所示的染色體結(jié)構(gòu)變異叫什么？ 答案：由圖可知，染色體的某一片段移接到另一非同源染色體上，這叫易位。 下圖中①和②表示發(fā)生在常染色體上的變異。①和②所表示的變異類型分別屬于（　　）。 A．重組和易位 B．易位和易位 C．易位和重

6、組 D．重組和重組 答案：A 解析：由染色體圖像可判斷①中兩條為同源染色體，②中兩條為非同源染色體；①是同源染色體的非姐妹染色單體間交換部分染色體片段，屬于重組，②是在非同源染色體之間交換部分染色體，屬于易位。 1．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，屬于染色體畸變。 交叉互換發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間，屬于基因重組。 2．基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異的區(qū)別 基因突變是基因結(jié)構(gòu)的改變，包括DNA堿基對(duì)的缺失、增加或替換?；蛲蛔儗?dǎo)致新基因的產(chǎn)生，染色體結(jié)構(gòu)變異未形成新的基因。染色體結(jié)構(gòu)變異使排列在染色體上的

7、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。 基因突變是DNA分子水平上的變化，借助顯微鏡無法觀察；染色體變異是染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異，屬細(xì)胞水平上的變化，借助顯微鏡可以觀察。 二、染色體數(shù)目變異 1．染色體數(shù)目變異有哪幾類？ 答案：染色體數(shù)目變異有兩類：第一類是整倍體變異，體細(xì)胞中的染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少；第二類是非整倍體變異，體細(xì)胞中的個(gè)別染色體增加或減少。 2．一個(gè)染色體組中有沒有同源染色體？ 答案：沒有。一個(gè)染色體組中的染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能各不相同。 3．單倍體和一倍體是等同的嗎？ 答案：不是，一倍體肯定是單倍體，因?yàn)樗挥幸粋€(gè)染色體組，

8、它是由二倍體的配子直接發(fā)育而來的；而單倍體不一定是一倍體，單倍體細(xì)胞內(nèi)可能含有一、二、三……個(gè)染色體組，如八倍體生物的配子直接發(fā)育成的個(gè)體就是單倍體，但它的體細(xì)胞中含有4個(gè)染色體組。 下列有關(guān)細(xì)胞所含染色體的描述中，正確的是（　?。? A．A代表的生物一定是二倍體，其每個(gè)染色體組含一條染色體 B．B代表的生物可能是二倍體，其每個(gè)染色體組含兩條染色體 C．C代表的生物一定是二倍體，其每個(gè)染色體組含三條染色體 D．D代表的生物可能是單倍體，其每個(gè)染色體組含四條染色體 答案：D 解析：圖A、C可能是二倍體，也可能是四倍體生物的生殖細(xì)胞形成的單倍體，圖B代表的生物不可能是二倍體，

9、故前三者均錯(cuò)誤。圖D為4條形態(tài)、大小不同的一組染色體，可能是單倍體。 1．對(duì)染色體組的理解 染色體組概念可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析理解： （1）從本質(zhì)上看，組成染色體組的所有染色體，互為非同源染色體，在一個(gè)染色體組中沒有同源染色體存在。 （2）從形式上看，一個(gè)染色體組中的所有染色體的形態(tài)、大小各不相同。 （3）從功能上看，一個(gè)染色體組攜帶著一種生物生長發(fā)育、遺傳變異的全部遺傳信息。 （4）從物種類型看，每種生物的一個(gè)染色體組中的染色體數(shù)目、大小、形態(tài)都是一定的，不同生物染色體組的數(shù)目、大小、形態(tài)都是不同的。 2．單倍體、二倍體、多倍體的比較 二倍體 多倍體 單倍體

10、 染色體組 2個(gè) 3個(gè)或3個(gè)以上 1至多個(gè) 來源 受精卵發(fā)育 受精卵發(fā)育 配子發(fā)育 自然成因 正常有性生殖 外界條件劇變，有絲分裂受阻 單性生殖 舉例 幾乎全部動(dòng)物、過半的高等植物 香蕉、普通小麥 雄蜂、雄蟻 3.染色體數(shù)量變異與生物可育的關(guān)系 一倍體都是不育的，二倍體可育，單倍體和多倍體是否可育要看細(xì)胞內(nèi)的染色體組數(shù)。若為奇數(shù)倍的染色體組數(shù)，則為不育，若為偶數(shù)倍染色體組數(shù)，則為可育。因?yàn)槠鏀?shù)倍染色體組數(shù)的生物在減數(shù)分裂時(shí)，染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常的配子。 4．染色體組數(shù)的判別 由于一個(gè)染色體組內(nèi)各染色體的形態(tài)、大小各不相同，細(xì)胞內(nèi)染色體組數(shù)目可按下列

11、兩種方法加以判別： （1）細(xì)胞內(nèi)同一形態(tài)的染色體有幾條就可以判定認(rèn)為含有幾個(gè)染色體組。如圖1中細(xì)胞內(nèi)同一形態(tài)的染色體有3條，此細(xì)胞中就有3個(gè)染色體組。 （2）在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因（不分顯隱性）出現(xiàn)幾次，則細(xì)胞中就有幾個(gè)染色體組。如圖2中細(xì)胞的基因型為AAaaBBbb，控制同一性狀的基因（A和a或B和b）共有4個(gè)，則該細(xì)胞中共有4個(gè)染色體組。 1．下列關(guān)于變異的敘述，錯(cuò)誤的一項(xiàng)是（　　）。 A．染色體畸變導(dǎo)致染色體在數(shù)目和結(jié)構(gòu)上發(fā)生變化 B．染色體在斷裂處錯(cuò)誤連接可導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異 C．唐氏綜合征屬于染色體數(shù)目變異 D．鐮刀形細(xì)胞貧血癥屬于染色體結(jié)

12、構(gòu)變異 答案：D 2．由于某種原因，某種生物體內(nèi)某條染色體上多了幾個(gè)或少了幾個(gè)基因，這種遺傳物質(zhì)的變化屬于（　?。? A．基因內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變 B．染色體結(jié)構(gòu)變異 C．染色體數(shù)目變異 D．染色單體的交叉互換 答案：B 解析：基因突變只改變基因的種類，不改變基因的數(shù)目；同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換，改變了染色體上的基因組合，也不改變基因的數(shù)目；由題意知，染色體的數(shù)目沒有改變。 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)陲@微鏡下看不見 B．染色體變異是定向的，基因突變是不定向的 C．基因突變是可遺傳的 D．染色體變異是不可遺傳的 答案：A

13、 解析：基因突變是由基因內(nèi)部的堿基種類、數(shù)量、排列順序變化而引起的生物變異，屬于分子水平的變化，在光學(xué)顯微鏡下觀察不到。生物的變異均是不定向的；基因突變和染色體變異其遺傳物質(zhì)均發(fā)生改變，都是可遺傳的變異。 4．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) 答案：C 解析：染色體結(jié)構(gòu)變異是由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。雖然倒位是某段染色體的位置顛倒，但使其中的

14、基因位置發(fā)生了改變，從而引起生物性狀的改變。 5．一個(gè)染色體組是指（　　）。 A．體細(xì)胞中染色體的一半 B．體細(xì)胞中染色體數(shù) C．二倍體生物配子中染色體數(shù) D．每一對(duì)同源染色體為一個(gè)染色體組 答案：C 解析：一個(gè)染色體組中不含同源染色體，所含的染色體形態(tài)、大小和功能各不相同。但含有控制著一種生物生長發(fā)育的全部遺傳信息。因此只有二倍體生物配子中的染色體才是一個(gè)染色體組。 6．下列有關(guān)單倍體的敘述，正確的是（　?。? A．單倍體的體細(xì)胞中不存在同源染色體 B．單倍體的體細(xì)胞中含有奇數(shù)染色體數(shù)目 C．有些單倍體也能形成可育配子 D．單倍體的體細(xì)胞中含有奇數(shù)個(gè)染色體組 答案：

15、C 解析：單倍體的體細(xì)胞中可以有1個(gè)或多個(gè)染色體組，如四倍體生物的單倍體細(xì)胞有2個(gè)染色體組，可以存在同源染色體，也可以產(chǎn)生可育配子。 7．關(guān)于單倍體、二倍體、三倍體和八倍體的敘述正確的是（　　）。 A．體細(xì)胞中只有一個(gè)染色體組的個(gè)體才是單倍體 B．體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體一定是二倍體 C．六倍體小麥花藥離體培養(yǎng)所得個(gè)體是三倍體 D．八倍體小黑麥的單倍體有四個(gè)染色體組 答案：D 解析：單倍體是體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)的個(gè)體，所以單倍體不一定只有一個(gè)染色體組。如普通小麥（六倍體）的單倍體體細(xì)胞中含有3個(gè)染色體組。由馬鈴薯（四倍體）產(chǎn)生的配子發(fā)育而成的個(gè)體，體細(xì)胞中含有兩

16、個(gè)染色體組，但不叫二倍體，而叫單倍體。六倍體小麥花藥離體培養(yǎng)所得個(gè)體是單倍體，含三個(gè)染色體組。 8．下圖為果蠅的原始生殖細(xì)胞示意圖。 圖中1、1′……4,4′表示染色體；B、b、V、v、W、w分別表示控制不同性狀的基因。試據(jù)圖回答下列問題。 （1）此原始生殖細(xì)胞是__________細(xì)胞。 （2）圖中的__________屬常染色體，而__________屬性染色體。 （3）此原始生殖細(xì)胞中有兩個(gè)染色體組，它們分別是____________。 （4）該細(xì)胞中有______個(gè)DNA分子。 （5）該果蠅基因型可寫作__________。 （6）經(jīng)減數(shù)分裂該果蠅可產(chǎn)生______

17、種配子。 答案：（1）卵原　（2）1、1′、2、2′、3、3′　4、4′ （3）1、2、3、4與1′、2′、3′、4′（或由非同源染色體自由組合形成的其他兩組染色體組合） （4）8?。?）VvBbXWXw?。?）8 解析：解答本題要從觀察圖著手。（1）4和4′是一對(duì)性染色體，由圖可知此細(xì)胞為卵原細(xì)胞，因?yàn)?和4′形態(tài)和大小相同；（2）1和1′、2和2′、3和3′都屬常染色體，4和4′屬性染色體；（3）果蠅屬二倍體生物，含2個(gè)染色體組，它們分別是：1、2、3、4、與1′、2′、3′、4′（或由非同源染色體自由組合形成的其他兩組染色體組合）；（4）細(xì)胞不處在分裂期時(shí)染色體的個(gè)數(shù)即為DNA分子數(shù)；（5）基因型為VvBbXWXw；（6）經(jīng)減數(shù)分裂該果蠅可產(chǎn)生2×2×2＝8種配子。 6