2023-2024學(xué)年 人教版 必修二 單倍體和染色體結(jié)構(gòu)變異 學(xué)案

第2課時(shí)單倍體和染色體結(jié)構(gòu)變異[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.舉例說明什么是單倍體。2.概述單倍體育種的原理及方法。3.辨別不同類型的染色體結(jié)構(gòu)變異。一、單倍體及單倍體育種1．單倍體(1)概念：體細(xì)胞中的染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目相同的個(gè)體。(2)實(shí)例：蜜蜂中的雄蜂，單倍體的農(nóng)作物。(3)特點(diǎn)：與正常植株相比，單倍體植株長得弱小，而且高度不育。2．單倍體育種的原理和操作過程(1)原理：染色體數(shù)目變異。(2)過程用高稈抗病(DDTT)和矮稈不抗病(ddtt)小麥品種，培育矮稈抗病小麥的過程如圖所示：其中單倍體育種的核心步驟為①花藥離體培養(yǎng)、②秋水仙素處理單倍體幼苗誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍。(3)優(yōu)點(diǎn)：單倍體育種能明顯縮短育種年限，子代均為純合子。判斷正誤(1)由配子發(fā)育而來的個(gè)體，一定是單倍體()(2)體細(xì)胞中含一個(gè)染色體組的生物，一定是單倍體()(3)單倍體的體細(xì)胞中一定只含有一個(gè)染色體組()答案(1)√(2)√(3)×易錯(cuò)辨析對單倍體認(rèn)識的三個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)單倍體的體細(xì)胞中并不一定只有一個(gè)染色體組，如四倍體的配子形成的單倍體的體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組。(2)單倍體并非都不育：如多倍體的配子含有偶數(shù)個(gè)染色體組，則發(fā)育成的單倍體含有同源染色體，可育并能產(chǎn)生后代。(3)單倍體是生物個(gè)體，而不是配子；精子和卵細(xì)胞屬于配子，但不是單倍體。1．如圖所示細(xì)胞中所含的染色體，下列敘述正確的是()A．圖a細(xì)胞含有2個(gè)染色體組，圖b細(xì)胞含有3個(gè)染色體組B．如果圖b表示體細(xì)胞，則圖b代表的生物一定是三倍體C．如果圖c代表由受精卵發(fā)育成的生物的體細(xì)胞，則該生物一定是二倍體D．圖d代表的生物一定是由卵細(xì)胞發(fā)育而成的單倍體答案C解析由題圖可知，圖a細(xì)胞中大小形態(tài)相同的染色體有4條，含有4個(gè)染色體組，圖b細(xì)胞中含有3個(gè)染色體組，A錯(cuò)誤；圖b細(xì)胞中含有3個(gè)染色體組，如果圖b表示體細(xì)胞，則該生物可能是三倍體，也可能是單倍體，B錯(cuò)誤；圖c細(xì)胞中含有2個(gè)染色體組，如果圖c代表由受精卵發(fā)育成的生物的體細(xì)胞，則該生物一定是二倍體，C正確；圖d細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組，可能是由卵細(xì)胞發(fā)育而來的單倍體，也可能是由精子發(fā)育而來的單倍體，D錯(cuò)誤。2．用純種的高稈抗銹病(DDTT)小麥與矮稈易染銹病(ddtt)小麥培育矮稈抗銹病小麥新品種的方法如圖所示。下列有關(guān)此育種方法的敘述中，正確的是()A．過程①的作用原理為染色體變異B．過程③必須經(jīng)過受精作用C．過程④必須使用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗D．此育種方法選出的符合生產(chǎn)要求的品種占1/4答案D解析題圖中過程①表示雜交，其原理為基因重組；過程③常用的方法為花藥離體培養(yǎng)；過程④可使用秋水仙素或低溫處理幼苗，單倍體高度不育，不產(chǎn)生種子；F1可產(chǎn)生4種雄配子，基因型分別為DT、Dt、dT、dt，經(jīng)秋水仙素處理后染色體數(shù)目加倍，符合生產(chǎn)要求的品種(ddTT)占1/4。二、染色體結(jié)構(gòu)的變異1．類型圖解變化名稱舉例染色體b片段缺失缺失果蠅缺刻翅的形成染色體b片段增加重復(fù)果蠅棒狀眼的形成染色體的某一片段(d、g)移接到另一條非同源染色體上易位果蠅花斑眼的形成同一條染色體上某一片段(a、b)位置顛倒倒位果蠅卷翅的形成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數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，導(dǎo)致性狀的變異。3．對生物體的影響：大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是不利的，有的甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。判斷正誤(1)染色體之間發(fā)生的片段互換屬于染色體結(jié)構(gòu)變異()(2)X射線可引起基因突變，也可引起染色體變異()(3)染色體增加某一片段可提高基因表達(dá)水平，是有利變異()答案(1)×(2)√(3)×解析(1)染色體之間發(fā)生的片段互換如發(fā)生于同源染色體之間則屬于基因重組；如發(fā)生于非同源染色體之間，則屬于易位。(3)大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是不利的。任務(wù)：辨析染色體結(jié)構(gòu)變異的類型1．如圖為顯微鏡觀察到的變異雜合子染色體聯(lián)會異?，F(xiàn)象，通過圖示辨析染色體結(jié)構(gòu)變異的類型。2．上述變異類型中，缺失和重復(fù)改變了染色體上基因的數(shù)量，易位和倒位改變了基因在染色體上的排列順序。1．染色體易位與互換的比較項(xiàng)目染色體易位互換圖解區(qū)別發(fā)生在非同源染色體之間發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間屬于染色體結(jié)構(gòu)變異屬于基因重組2.染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的比較項(xiàng)目基因突變?nèi)旧w結(jié)構(gòu)變異變化實(shí)質(zhì)基因發(fā)生堿基的替換、缺失、增添染色體上的基因片段缺失、重復(fù)、倒位及易位對象堿基基因結(jié)果堿基排列順序改變基因數(shù)目或排列順序改變鏡檢不可見可見3．下列關(guān)于染色體變異的敘述，正確的是()A．除病毒外，所有生物都能發(fā)生染色體變異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C．脫氧核苷酸數(shù)目和排列順序發(fā)生改變必然導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異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)變異答案B解析除病毒外，原核生物也沒有染色體結(jié)構(gòu)，不可能發(fā)生染色體變異，A錯(cuò)誤；基因數(shù)目或排列順序發(fā)生改變才會導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異，C錯(cuò)誤；用光學(xué)顯微鏡既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(cuò)誤。4．(多選)生物體染色體上的等位基因部位可以進(jìn)行配對聯(lián)會，非等位基因部位不能配對。某二倍體生物細(xì)胞中分別出現(xiàn)如圖中①～④系列狀況，則對該圖的解釋錯(cuò)誤的是()A．①為基因突變，②為倒位B．③可能是重復(fù)，④為染色體組加倍C．①為易位，③可能是缺失D．②為基因突變，④為染色體結(jié)構(gòu)變異答案ABD解析圖①發(fā)生了染色體片段的改變，且改變的片段不屬于