2019-2020年高中生物《5.2 染色體變異》學案（2）新人教版必修2.doc

2019-2020年高中生物5.2 染色體變異學案（2）新人教版必修2教學目標1.了解染色體變異在育種上的應用。2.理解單倍體育種和多倍體育種的方法、原理。3.進行低溫誘導染色體數(shù)目變化的實驗。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：當秋水仙素作用于正在分裂的細胞時，能夠抑制_，導致染色體不能移向細胞兩極，從而引起細胞內_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：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，使植物染色體數(shù)目加倍)花藥離體培養(yǎng)，然后進行人工誘導染色體加倍(秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗、低溫誘導植物染色體數(shù)目加倍)，形成純合子優(yōu)點器官大，營養(yǎng)成分含量高明顯縮短育種年限缺點適用于植物，在動物方面難以開展；發(fā)育延遲，結實率低技術復雜，需與雜交育種結合；單倍體一般不育實例三倍體西瓜、甜菜抗病植株的快速培育4.關于三倍體無子西瓜培育過程的幾個問題(1)關于兩次傳粉：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。(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的西瓜，因珠被發(fā)育成厚硬的種皮，達不到“無子”的目的。(3)用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗。因為萌發(fā)的種子、幼苗具有分生能力，細胞進行有絲分裂，用秋水仙素處理后可達到使產生的新細胞染色體數(shù)目加倍的目的。(4)秋水仙素處理后，分生組織分裂產生的莖、葉、花染色體數(shù)目加倍，而未處理的(如根部)細胞染色體數(shù)仍為二倍體。(5)四倍體植株上結的西瓜，種皮和瓜瓤為四倍體，里面的種子為三倍體。(6)三倍體西瓜進行減數(shù)分裂時，由于同源染色體無法正常聯(lián)會或聯(lián)會紊亂，不能產生正常配子。二、實驗：低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化1實驗原理：用低溫處理植物_細胞，能夠抑制_的形成，以致影響染色體被拉向兩極，細胞也不能分裂成2個子細胞，于是，植物細胞染色體數(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)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，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)實驗時為什么先培養(yǎng)出根尖后再低溫誘導？能否直接誘導洋蔥鱗片葉？因為未長出根尖前施予低溫不利于其生出不定根。不可直接誘導洋蔥鱗片葉，因為這種葉的細胞已分化，不會再進行有絲分裂。(2)低溫誘導的植物染色體數(shù)目變化情況是怎樣的？若低溫誘導植物的萌發(fā)的種子或幼苗，則整個植株的染色體數(shù)目均加倍。若低溫誘導植物正在生長發(fā)育的某一器官的部分細胞，則由這一器官的部分細胞發(fā)育而成的結構的染色體數(shù)目加倍。課時訓練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時的雜交程序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，利用其花藥進行離體培養(yǎng)，獲得N株小麥，其中基因型為aabbcc的個體約占()AN/4BN/8CN/16D03馬(2N64)和驢(2N62)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染色體結構發(fā)生了變化C減數(shù)分裂中同源染色體聯(lián)會紊亂D馬和驢的遺傳物質有本質區(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行離體培養(yǎng)得到了新的植株。下列有關新植株的敘述，正確的一組是()是單倍體體細胞內沒有同源染色體不能形成可育的配子體細胞內有同源染色體能形成可育的配子可能是純合子也可能是雜合子一定是純合子是二倍體ABCD5遺傳學檢測兩個人的體細胞中兩種基因組成，發(fā)現(xiàn)甲為AaB，乙為AABb。對于甲缺少一個基因的原因分析，錯誤的是()A染色體結構變異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下列關于二倍體、單倍體和多倍體的說法中，錯誤的是()A水稻(2n24)一個染色體組有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，長成的植株細胞中含三個染色體組，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，有關此圖敘述不正確的是()A圖中進行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(yǎng)過程中發(fā)生了非同源染色體的自由組合C實施過程依據(jù)的主要生物學原理是細胞增殖D過程的實施中通常用一定濃度的秋水仙素處理8有關“低溫誘導大蒜根尖細胞染色體加倍”的實驗，正確的敘述是()A可能出現(xiàn)三倍體細胞B多倍體細胞形成的比例常達100%C多倍體細胞形成過程無完整的細胞周期D多倍體形成過程增加了非同源染色體重組的機會9.某二倍體植物的體細胞中染色體數(shù)為24，基因型為AaBb。請根據(jù)下圖完成問題：(1)圖中A所示的細胞分裂方式主要是_。(2)產生的花粉?；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，則個體的體細胞中含染色體_條，它是純合子還是雜合子？ _。(4)若該植物進行自花傳粉，在形成的以個體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，矮稈抗病的個體所占比例是_。若要獲得穩(wěn)定遺傳的矮稈抗病水稻，應讓矮稈抗病的水稻進行自交，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，則應采用上圖中_(用字母表示)過程進行育種，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生甲。甲的體細胞中含有_個染色體組。由于甲的體細胞中無_，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生普通小麥的幼苗至少需_年時間。(4)從圖示過程看，自然界形成普通小麥的遺傳學原理主要是_。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)3取材制作裝片4低溫條件無害操作課時訓練1B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體為純合子，自交后代不發(fā)生性狀分離。2D本題重在審題，二倍體的花藥進行離體培養(yǎng)，獲得的全為含一個染色體組的單倍體，不會出現(xiàn)aabbcc這樣的二倍體。若要獲得aabbcc這樣的個體，需用秋水仙素處理由abc花粉發(fā)育而來的單倍體幼苗。3C馬和驢的染色體數(shù)目、形態(tài)和結構有一定區(qū)別，但馬和驢的遺傳物質并沒有本質區(qū)別，都是以DNA作為遺傳物質，不育的原因是聯(lián)會紊亂不能產生正常的生殖細胞。4B二倍體幼苗經秋水仙素處理后得到四倍體植株，其花藥進行離體培養(yǎng)長成的植株屬于單倍體，含有兩個染色體組，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。5C缺少一個基因可能是該基因在X染色體上，Y染色體上沒有相應的基因或等位基因，也可能是染色體的缺失，還有一種可能是該細胞中缺少了一條染色體?；蛲蛔冎荒芨淖兓虻念愋投荒芨淖兓虻臄?shù)目。6D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，在測定基因組時只測定12條染色體即可；普通小麥是六倍體，其花藥離體培養(yǎng)后，所得個體是單倍體；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染色體組，若含有一個染色體組，處理后是純合子，若單倍體中含有兩個或兩個以上染色體組，則加倍處理后不一定是純合子；人工誘導多倍體的方法可以用低溫處理，也可用秋水仙素處理。7C題中圖示單倍體育種的過程，表示兩個親本雜交，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；過程表示的是F1進行減數(shù)分裂產生配子的過程，在減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體自由組合；過程表示由花藥發(fā)育成單倍體植株的過程，此過程中不但有細胞的分裂還有細胞的分化，所依據(jù)的原理主要是細胞的全能性；過程是誘導染色體數(shù)目加倍的過程，一般用一定濃度的秋水仙素處理。8C用低溫處理植物分生組織細胞，能夠抑制紡錘體的形成，進而影響染色體向兩極移動，使細胞不能正常分裂形成兩個子細胞，導致植物細胞內染色體組數(shù)目加倍，形成多倍體植物，故染色體組數(shù)只能為偶數(shù)。多倍體細胞形成的原理是抑制紡錘體的形成，阻止細胞的分裂，所以細胞周期是不完整的。整個過程中不存在減數(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)4AB、Ab、aB、ab (3)24純合子(4)9種(5)3/161/2 (6)ABC單倍體育種解析植物產生花粉或卵細胞也要經過減數(shù)分裂，由于基因型為AaBb，所以能產生4種花粉，將花粉經花藥離體培養(yǎng)產生的單倍體也應該有4種基因型：AB、Ab、aB、ab?；ǚ壑腥旧w是母體細胞的一半，即12條，經秋水仙素處理后的純合子染色體應該為24條?；蛐蜑锳aBb的個體自交，后代應該有9種基因型。矮稈抗病的個體基因型有兩種：aaBB和aaBb，在后代中所占比例是1/16(aaBB)2/16(aaBb)3/16。當矮稈抗病的水稻進行自交，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2/31/41/6，所以矮稈抗病的水稻進行自交，后代中矮稈抗病純合子所占比例為1/31/61/2。10(1)2同源染色體(2)低溫等自然惡劣條件的影響，導致染色體數(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)境導致染色體數(shù)目變異。