第5章基因突變及其他變異第2節染色體變異(第二課時)1染色體數目的變異2低溫誘導植物細胞染色體數目的變化3染色體結構的變異海拔/m2100-30003000-40004000-520草本植物多29.4%-33.3%-55.6%-倍體頻率47.1%53.3%70.4%2100-3000

3000-40004000-5200分析以上數據和材料，可以得出什么結論呢?青藏高原草本植物多倍體頻率隨海拔高度(溫度)上升而增加低溫能誘導植物染色體數目的變化嗎?青藏高原東北部多年生草本植物多倍體頻率

問題探討●

●2、低溫誘導植物細胞染色體數目的變化(1)提出問題：低溫能誘導植物染色體數目的變化嗎?(2)作出假設：低溫能誘導植物染色體數目的變化(3)制訂計劃：①選取什么樣的材料能觀察到染色體數目的變化?根尖分生區②如何設置對照實驗?一組大蒜根尖置于4℃冷藏冰箱培養，作為

實

驗組 一組置于室溫(約25℃)培養，作為

對照組

將蒜(或洋蔥)在冰箱冷藏室內(4℃)放置一

周。取出后，將蒜放在裝滿清水的容器上方，讓蒜的底部接觸水面，于室溫(約25℃)進行培養。待蒜長出約1cm長的不定根時，將整個裝置放入

冰箱冷藏室內，誘導培養48~72

h。(3)制訂計劃：③選擇的洋蔥或大蒜等材料如何誘導培養?2、低溫誘導植物細胞染色體數目的變化培養不定根誘導

培養低溫誘導剪取誘導處理的根尖0.5~1cm,

放入卡諾氏液中浸泡0.5~1h,以固定細胞的形態，然后用體積分數為95%的酒精沖洗2次。解離

漂洗

染色

制片(3)制訂計劃：④如何固定細胞?⑤制作根尖分生區有絲分裂裝片的步驟有哪些?具體操作方法與觀察植物細胞有絲分裂的實驗相同。2、低溫誘導植物細胞染色體數目的變化先用低倍鏡尋找染色體形態較好的分裂象。視野中既有正常的二倍體細胞，也有染色體數目發生改變的細胞。確認某個細胞發生染色體數目變化后，再用高倍鏡觀察。(3)制訂計劃：⑥如何用顯微鏡觀察實驗結果?2、低溫誘導植物細胞染色體數目的變化2、低溫誘導植物細胞染色體數目的變化(4)實施計劃：(5)得出結論：蒜根尖細胞染色體數目加倍的顯微照片

(放大400倍)低溫能誘導植物染

色體數目的增多低溫誘導72

h對照【實驗原理】用低溫處理植物的分生組織細胞，能夠抑制紡錘體的形成，以致影響細胞有絲分裂中染色體被拉向兩極，導致細胞不能分裂成兩個子細胞，于是，植物細胞的染色體數目發生變化。2、低溫誘導植物細胞染色體數目的變化低溫能誘導植物染色體數目的增多秋水仙素與低溫都能誘導染色體數目加倍，可能都與抑制紡錘體的形成有關，著絲粒分裂后沒有紡錘絲的牽引作用，因而不能將染色體拉向細胞的兩極，導致細胞中的染色體數目加倍。討論：秋水仙素與低溫都能誘導染色體數目加倍，這兩種方法在原理上有什么相似之處?2、低溫誘導植物細胞染色體數目的變化試劑使用方法作用卡諾氏液將根尖放入卡諾氏液中浸泡0.5～1h固定細胞形態體積分數為95%的酒精沖洗用卡諾氏液處理的根尖洗去卡諾氏液質量分數為15%的鹽酸與體積分數為95%的酒精等體積混合作為解離液解離根尖細胞蒸餾水浸泡解離后的根尖約10min洗去藥液，防

止解離過度甲紫(龍膽紫)溶液把漂洗干凈的根尖放進盛有質量濃度

為0.01g/mL的甲紫(龍膽紫)溶液使染色體著色2、低溫誘導植物細胞染色體數目的變化小結1低溫誘導植物染色體數目變化的實驗中的試劑及其作用項目低溫誘導植物染色體數目的變化觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂培養待洋蔥長出1cm左右不定根時放入冰箱低溫室4

℃誘導培養48~72h適宜溫度下培養固定解離前用卡諾氏液進行固定，然后用體積分數為95%的酒精沖洗2次不用固定染色用0.01g/mL的甲紫(龍膽紫)溶液用醋酸洋紅液或龍膽紫溶液小結2.低溫誘導染色體數目變化的實驗與觀察細胞有絲分裂實驗的操作步驟的比較2、低溫誘導植物細胞染色體數目的變化2、低溫誘導植物細胞染色體數目的變化【實驗視頻】3、染色體結構的變異貓叫綜合征是人的5號染色體部分缺失引起的遺傳病，因為

患兒哭聲輕，音調高，很像貓叫而得名。貓叫綜合征患者的

生長發育遲緩，而且存在嚴重的智力障礙。9

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染色體的某一片段缺失引起變異。例如，果蠅缺刻翅的形成。3、染色體結構的變異EF

G

H正常翅缺刻翅G

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B

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H3、染色體結構的變異②重復染色體中增加某一片段引起變異。例如，果蠅棒狀眼的形成。棒狀眼正常眼A

B

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F

G

H3、染色體結構的變異③易位

染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起變異。例如，果蠅花斑眼的形成。花斑眼正常眼·屬于染色體結構變異，能再顯微鏡下看到·發生在非同源染色體之間·交換的是非等位基因·易位能發生于有絲分裂和減數分裂·屬于基因重組，在顯微鏡下看不到·同源染色體的非姐妹染色單體之間

·交換的是等位基因·只能發生在減數分裂過程中易位和交叉互換的區別3、染色體結構的變異交叉互換ABD

E

F

G

H倒位B

E

F

G

H

3、染色體結構的變異④倒位

染色體的某一片段位置顛倒也可引起變異。例如，果蠅卷翅的形成正常翅卷翅染色體結構的改變，會使排列在染色體上的基因數目或排列順序發生改變，導致性狀的變異。大多數染色體結構變異對生物體是不利的，有的甚至會導致生物體死亡。3、染色體結構的變異父由碼津t身現個體

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程國：了一第2可沖二件染色對數目異染色體結構度異坷究nW-H,m沖級析tt單體多份體xm結a.一以染色體組形式增減個別染色體增減①缺失：染色體的某一片段缺失引起變異.②重復：染色體中增加某一片段引起變異。③易位：染色體的某一片段移接到另一條非同源

染色體上引起變異。④倒位；染色體的某一片段位置顛倒也可引起變異

.結果：會使排列在染色體上的基因數目或排列順

序發生改變，導致性狀的變異。大多數染色體結構變異對生物體是不利的，甚至會導致生物體死

亡

.在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀

的基因的重新組合.自由組合：減數分裂形成配子時，非同源染色體

上的非等位基因白由組合。交叉互換：位于同源染色體上等位基因，在四分

體時期隨非姐妹染色單體的交換而發生重組，有性生殖過程中的基因重組使產生的配子種類多

樣化，進而產生基因組合多樣化的子代：DNA分子中發生堿基的替換、增添或決失，而引

起的基因堿基序列的改變，叫作基因突變。鎬狀細電貧血是生物變異的根本來源，為生物的進化提供了豐

富的原材料知識梳理基因重組可遺傳變異意義基因重組也是生物變異的來源之一，對生物的進

化具有重要啟義，實質實例意義染色體變異染色體數目變異染色體結構變異基因突變發生時期實質練習與應用一、概念檢測1.染色體變異包括染色體數目的變異和結構的變異。判斷下列相關表述是否正確。(1)只有生殖細胞中的染色體數目或結構的變化才屬于染色體變異。(2)體細胞中含有兩個染色體組的個體就是二倍體。(×

)(3)用秋水仙素處理單倍體植株后得到的一定是二倍體。(×)2.秋水仙素能誘導多倍體形成的原因是(

D

)A.促進細胞融合B.誘導染色體多次復制C.促進染色單體分開，形成染色體D.抑制細胞有絲分裂時紡錘體的形成練習與應用3.慢性髓細胞性白血病是一種惡性疾病，患者骨髓內會出現大量惡性增殖的白細胞。該病是由于9號染色體和22號染色體互換片段所致。這種變異屬于(C)A.基因突變B.

基因重組C.

染色體結構變異D.

染色體數目變異練習與應用生物種類豌豆普通小麥小黑麥體細胞中的染色體數/條144256配子中的染

色體數/條72128體細胞中的

染色體組數268配子中的

染色體組數134屬于幾倍體生物二

倍

體六

倍

體八倍體練習與應用4.填表比較豌豆、普通小麥、小黑麥的體細胞和配子中的染色體數

目、染色體組數目，并且注明它們分別屬于幾倍體生物。練習與應用二、拓展應用1.在二倍體的高等植物中，偶然會長出一些植株弱小的單倍體，這些單倍體一般不能通過有性生殖繁殖后代。單倍體是如何形成的?為

什么不能繁殖后代?可能的原因是，二倍體植株經減數分裂形成配子后，

一些配子可以在離體條件下發育成單倍體。這些單倍體一般不能通過有性生殖繁殖后代，是因為它們的體細胞中只含有一個染色體組，減數分裂時沒有同源染色體的聯會，就會造成染色體分別移向細胞兩極的紊亂，不能形成正常的配子，因此，就不能繁殖后代。2.人們平常食用的西瓜是二倍體。在二倍體西瓜的幼苗期，用秋水仙素處理，可以得到四倍體植株。然后，用四倍體植株作母本，用二倍體植株作父本，進行雜交，得到的種子細胞中含有三個染色體組。把這

些種子種下去，就會長出三倍體植株。下圖是三倍體無子西瓜的培育過

程圖