2023-2024學(xué)年 人教版 必修二 實(shí)驗(yàn)低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化和染色體結(jié)構(gòu)的變異 課件（36張）

第2節(jié)第2課時實(shí)驗(yàn)：低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化和染色體結(jié)構(gòu)的變異課標(biāo)內(nèi)容(1)進(jìn)行低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)。(2)闡明染色體結(jié)構(gòu)變異的類型和結(jié)果。自主梳理1Addatitlehere合作探究2Addatitlehere課堂小結(jié)3Addatitlehere隨堂檢測4Addatitlehere1.實(shí)驗(yàn)原理用低溫處理植物的__________細(xì)胞，能夠抑制________的形成，以致影響細(xì)胞有絲分裂中染色體被拉向兩極，導(dǎo)致細(xì)胞不能分裂成兩個子細(xì)胞，于是，植物細(xì)胞的染色體數(shù)目發(fā)生變化。分生組織紡錘體2.實(shí)驗(yàn)步驟4℃95%3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果

只有少部分可觀察到部分細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍。1.類型圖解變化名稱舉例染色體b片段______缺失果蠅缺刻翅的形成染色體b片段______重復(fù)果蠅棒狀眼的形成缺失增加染色體的某一片段(d、g)移接到另一條______________上易位果蠅花斑眼的形成同一條染色體上某一片段(a、b)__________倒位果蠅卷翅的形成非同源染色體位置顛倒2.結(jié)果

染色體結(jié)構(gòu)的改變,會使排列在染色體上的基因______或__________發(fā)生改變,導(dǎo)致______的變異。3.對生物體的影響

大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是______的，有的甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。數(shù)目排列順序性狀不利(1)低溫和秋水仙素都可用于誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍。(

)(2)低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化實(shí)驗(yàn)中用酒精沖洗的目的是洗去卡諾氏液。(

)(3)貓叫綜合征是由人的5號染色體部分缺失引起的遺傳病。(

)(4)易位只可以發(fā)生在同源染色體之間。(

)提示：易位發(fā)生在非同源染色體之間。(5)基因突變、基因重組、染色體變異在光學(xué)顯微鏡下都可以觀察到。(

)提示：基因突變和基因重組在光學(xué)顯微鏡下觀察不到?！獭獭獭痢?6)染色體片段的缺失和重復(fù)必然導(dǎo)致基因種類的變化。(

)提示：染色體片段的重復(fù)會導(dǎo)致基因數(shù)目增加，基因種類不會變化；染色體片段缺失會導(dǎo)致基因數(shù)目減少，還有可能導(dǎo)致基因種類減少?！燎榫程揭?.該實(shí)驗(yàn)是否低溫處理時間越長效果越顯著，為什么？

提示：低溫處理時間不是越長越好。低溫處理的目的是抑制紡錘體的形成，使染色體不能移向細(xì)胞兩極，若低溫持續(xù)時間過長，會影響細(xì)胞的各項(xiàng)功能，甚至導(dǎo)致細(xì)胞死亡。2.能否只選擇一個細(xì)胞持續(xù)觀察細(xì)胞中染色體數(shù)目變化的過程？

提示：不能，顯微鏡下觀察到的是死細(xì)胞，不能觀察到細(xì)胞中染色體數(shù)目變化的動態(tài)過程。1.實(shí)驗(yàn)中所用幾種試劑的作用歸納提升(1)卡諾氏液：固定細(xì)胞的形態(tài)。(2)質(zhì)量濃度為0.01g/mL的甲紫溶液(舊稱龍膽紫溶液)：使染色體著色。(3)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸溶液：與體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精按1∶1混合配制藥液，使細(xì)胞分離。(4)體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精：洗去卡諾氏液，還可與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸溶液按1∶1混合配制藥液，使細(xì)胞分離。2.兩次漂洗的對比歸納提升(1)時間不同：第一次漂洗在細(xì)胞固定之后解離之前，第二次漂洗在解離之后染色之前。(2)試劑不同：第一次用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精漂洗，第二次用清水漂洗。(3)目的不同：第一次是為了洗去多余的卡諾氏液，第二次是為了洗去多余的藥液。3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象視野中既有正常的二倍體細(xì)胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞。4.顯微鏡下觀察不到染色體數(shù)目變化的常見原因分析歸納提升(1)所選材料不是植物的分生組織細(xì)胞。(2)低溫誘導(dǎo)時間不足。(3)解離不充分。(4)漂洗不徹底。(5)染色不充分或時間過長，看不清染色體。(6)直接使用高倍鏡觀察。例1

下列有關(guān)“低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是(

)A.低溫可誘導(dǎo)染色體著絲粒分裂，從而使染色體數(shù)目加倍B.誘導(dǎo)處理過的根尖需要用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精進(jìn)行固定C.用一定濃度的甲紫溶液染色后需用清水漂洗D.鏡檢時發(fā)現(xiàn)視野中少數(shù)細(xì)胞染色體數(shù)目加倍典例應(yīng)用解析用低溫處理植物的分生組織細(xì)胞，能夠抑制紡錘體的形成，以致影響細(xì)胞有絲分裂中染色體被拉向細(xì)胞兩極，使染色體數(shù)目加倍，A錯誤；誘導(dǎo)處理過的根尖應(yīng)放入卡諾氏液中浸泡，以固定細(xì)胞形態(tài)，B錯誤；制作裝片的步驟為解離→漂洗→染色→制片，用清水漂洗應(yīng)在染色之前，C錯誤；由于細(xì)胞周期中，分裂間期較分裂期時間長，處于分裂期的細(xì)胞少，故鏡檢時會發(fā)現(xiàn)視野中少數(shù)細(xì)胞染色體數(shù)目加倍，D正確。典例應(yīng)用例2

下列有關(guān)“低溫誘導(dǎo)大蒜(2n＝16)根尖細(xì)胞染色體數(shù)目加倍”實(shí)驗(yàn)的敘述，錯誤的是(

)A.低溫處理后的實(shí)驗(yàn)材料要先用卡諾氏液固定再用酒精沖洗B.在顯微鏡視野內(nèi)可能觀察到染色體數(shù)為16、32和64的細(xì)胞C.用高倍顯微鏡觀察不到根尖細(xì)胞染色體數(shù)目加倍的過程D.制片的步驟為解離→染色→漂洗→制片典例應(yīng)用解析制片的步驟為解離→漂洗→染色→制片，D錯誤。情境探疑如圖為染色體發(fā)生的結(jié)構(gòu)變異的4種類型，請回答下列問題：(1)圖中①②③④分別對應(yīng)染色體結(jié)構(gòu)變異中的哪種類型？提示：①缺失；②倒位；③重復(fù)；④易位。(2)染色體結(jié)構(gòu)變異的結(jié)果是什么？提示：染色體結(jié)構(gòu)變異的結(jié)果是使排列在染色體上的基因數(shù)目或排列順序發(fā)生改變。情境探疑(3)染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變中，哪一種變異引起的性狀變化較大一些？為什么？提示：染色體結(jié)構(gòu)變異引起的性狀變化較大一些。每條染色體上含有許多基因，染色體結(jié)構(gòu)變異會引起多個基因發(fā)生變化。利用四個“關(guān)于”區(qū)分三種變異歸納提升(1)關(guān)于“互換”：同源染色體的非姐妹染色單體之間的片段互換屬于基因重組(如圖1)；非同源染色體之間的某一條染色體片段移接到另一條染色體上，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位(如圖2)。(2)關(guān)于“缺失或增加”：染色體上若干基因的缺失或重復(fù)(增加)，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異；染色體上基因中若干堿基的缺失或增添，屬于基因突變。(3)關(guān)于變異的水平：基因突變、基因重組屬于分子水平的變化，在光學(xué)顯微鏡下觀察不到；染色體變異屬于細(xì)胞水平的變化，在光學(xué)顯微鏡下可以觀察到。(4)關(guān)于變異的“質(zhì)”和“量”：基因突變改變基因的質(zhì)，不改變基因的量；基因重組不改變基因的質(zhì)，一般不改變基因的量；染色體變異不改變基因的質(zhì)，會改變基因的量或基因的排列順序。歸納提升例3

(2023·浙江舟山高一期末)正常染色體與發(fā)生結(jié)構(gòu)變異的染色體在減數(shù)分裂聯(lián)會時，會出現(xiàn)特定的現(xiàn)象。下列敘述正確的是(

)C.丙圖可表示染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)典例應(yīng)用A.甲圖可表示染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位B.乙圖可表示染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位D.大多數(shù)的染色體結(jié)構(gòu)變異對生物影響不大解析甲圖是由染色體片段的顛倒引起的倒位，A錯誤；乙圖是非同源染色體之間發(fā)生易位后聯(lián)會的結(jié)果，B錯誤；若丙圖中上面的那條染色體正常，則屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失，若下面的那條染色體正常，則屬于染色結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)，C正確；大多數(shù)的染色體結(jié)構(gòu)變異，使得染色體上的基因數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，從而導(dǎo)致生物性狀改變，大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是不利的，有的甚至導(dǎo)致生物體死亡，D錯誤。典例應(yīng)用典例應(yīng)用例4（多選）下圖①②③④分別表示不同的變異類型，基因a、a′僅有圖③所示片段的差異。下列相關(guān)敘述錯誤的是(

)C.④中的變異可能是染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或重復(fù)A.圖中4種變異中能夠遺傳的是①②④B.③中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失D.①②都表示同源染色體的非姐妹染色單體間的互換，發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ的前期解析①表示同源染色體的非姐妹染色單體間的互換(發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ的前期)，屬于基因重組；②表示非同源染色體間互換片段，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位；③表示基因突變，是由堿基的增添或缺失引起的；④表示染色體結(jié)構(gòu)變異中的某一片段缺失或重復(fù)。上述4種變異都是遺傳物質(zhì)發(fā)生改變引起的變異，都能遺傳。典例應(yīng)用學(xué)霸感悟四種染色體結(jié)構(gòu)變異的結(jié)果(1)缺失——導(dǎo)致染色體上的基因減少。(2)重復(fù)——導(dǎo)致同一條染色體上出現(xiàn)相同基因。(3)易位——發(fā)生在非同源染色體之間，會導(dǎo)致每條染色體上基因種類改變。(4)倒位——基因數(shù)目沒有變化，基因排列順序發(fā)生改變。

思維導(dǎo)圖晨讀必背1.人工誘導(dǎo)多倍體的方法有：低溫處理、用秋水仙素誘導(dǎo)等，其原理是抑制紡錘體的形成。2.染色體結(jié)構(gòu)變異包括缺失、重復(fù)、倒位和易位等幾種類型。3.染色體結(jié)構(gòu)變異可改變?nèi)旧w上的基因數(shù)目或排列順序，可在顯微鏡下觀察到。重復(fù)易位結(jié)構(gòu)數(shù)目1.下列人類疾病中，由染色體變異引起的是(

) B.鐮狀細(xì)胞貧血 C.新冠感染

D.結(jié)腸癌 A.貓叫綜合征

解析貓叫綜合征是人的5號染色體部分缺失引起的遺傳病，A符合題意；鐮狀細(xì)胞貧血是由編碼血紅蛋白的基因發(fā)生突變引起的遺傳病，B不符合題意；新冠感染是由新冠病毒感染引起的傳染病，C不符合題意；癌癥的發(fā)生是由細(xì)胞內(nèi)原癌基因或抑癌基因發(fā)生突變導(dǎo)致的，D不符合題意。2.下列關(guān)于染色體變異的敘述，正確的是(

)A.所有生物都能發(fā)生染色體變異C.大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是有利的D.用光學(xué)顯微鏡能直接觀察到染色體數(shù)目變異,而不能觀察到染色體結(jié)構(gòu)變異B.非同源染色體之間交換部分片段屬于染色體結(jié)構(gòu)變異解析原核生物細(xì)胞中沒有染色體，因此不能發(fā)生染色體變異，A錯誤；非同源染色體之間交換部分片段是易位，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，B正確；大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是不利的，有的甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡，C錯誤；用光學(xué)顯微鏡能直接觀察到染色體數(shù)目變異，也能觀察到染色體結(jié)構(gòu)變異，D錯誤。3.(2023·安徽亳州高二期末)下列關(guān)于“低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)中試劑和操作的敘述，正確的是(

) B.實(shí)驗(yàn)中用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精制成藥液，用于固定經(jīng)誘導(dǎo)處理后的蒜或洋蔥根尖 C.實(shí)驗(yàn)中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸的作用是解離根尖，并為甲紫溶液染色創(chuàng)造酸性環(huán)境 D.與秋水仙素處理不同，低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的原理是抑制著絲粒分裂 A.將蒜或洋蔥低溫處理一周后，在室溫下培養(yǎng)，待長出適宜長度的根后，再放入低溫下進(jìn)行培養(yǎng)解析實(shí)驗(yàn)中用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸等體積混合制成的藥液的作用是解離根尖細(xì)胞，固定蒜或洋蔥根尖細(xì)胞用的是卡諾氏液，解離根尖后需要漂洗藥液，甲紫溶液的染色應(yīng)在堿性環(huán)境下進(jìn)行，B、C錯誤；秋水仙素和低溫誘導(dǎo)處理原理相同，都是抑制紡錘體的形成，影響染色體被拉向兩極，使細(xì)胞不能分裂成兩個子細(xì)胞，D錯誤。4.（多選）下圖①②為一對同源染色體聯(lián)會時的模式圖，下列有關(guān)敘述錯誤的是(

)