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1、第一单元 第二章 染色体变异对性状的影响 目标 导航 1.结合教材实例，说出染色体组、二倍体、多倍体和单倍体的概念。 2.通过探究活动，简述染色体数目的变异对生物性状的影响。 3.结合教材实例，掌握染色体数目变异在实践中的应用。 栏目 索引 预习导学 挑战自我 点点落实 课堂讲义 重点难点 个个击破 对点练习 即时训练 体验成功 一、染色体数目与染色体组 答案 预习导学 挑战自我 点点落实 1.染色体数目 各种生物的染色体数目基本是 的。 2.染色体组的概念 在细胞中， 和 各不相同，却携带着控制某种生物 和 、 和 的全部信息的一组 叫做一个染色体组。 恒定 形态功能生长发育 遗传变异非同源
2、染色体 3.人类染色体组成 答案 常染色体： 对 性染色体：1对 同型的：女性 异型的：男性 4.二倍体和单倍体 (1)由 发育而成且体细胞中含有 染色体组，这样的个体叫二倍体。 (2)由未受精的 发育而来，体细胞中含有 染色体数目的 个体，叫做单倍体。 22 XX XY 受精卵两个 生殖细胞本物种配子 二、染色体数目变异对性状的影响 1.染色体数目变异的类型 (1)整倍性改变：如 、 等。 (2)非整倍性改变：如 、 、 等。 2.制作并观察根尖染色体加倍的装片 (1)将根尖分生区细胞置于一定 状态下，可获得 的细胞。 (2)活动程序： 取材染色制作装片观察。 单倍体 答案 多倍体 单体缺体
3、三体 低温染色体加倍 解离固定 3.多倍体及其成因和类型 (1)概念：体细胞中含有 或 染色体组的个体叫做多倍体。 (2)成因：染色体完成 后，由于某种因素(如 、 影响等)使得染色体不能正常移向两极，细胞也不能 ， 于是就形成 的细胞。 (3)类型 如果出现在受精卵发育初期，发育成 。 如果出现在较晚时期，发育成 。 如果在减数分裂过程中，则可产生 的配子，受精以后发育 成 。 答案 三个 复制 三个以上 温度骤变 质 某些化学物 分裂成两个子细胞 染色体数目加倍 四倍体 四倍体和二倍体的嵌合体 染色体加倍 多倍体 4.性状改变 (1)单倍体：植株个体 ，生活力 ， 等。 (2)多倍体 优良
4、性状： 、叶片及叶片上的气孔明显增大、 和 较大。 不良性状：叶子皱缩，分蘖减少、生长 、育性 等。 矮小较弱 答案 高度不育 茎秆粗壮 种子 果实 缓慢降低 三、染色体数目变异在实践中的应用 1.单倍体育种 (1)常用方法： 培养。 (2)过程：花药离体培养获得 植株，人工诱导染色体 ，成为能 正常生殖的纯合体。 (3)优点：明显 。 2.多倍体育种 (1)常用方法：用 处理萌发的种子或幼苗。 (2)优点：培育的植株 强、穗大、子粒蛋白含量高、生长优势强。 花药离体 答案 单倍体加倍 缩短育种年限 秋水仙素 抗逆能力 预习诊断 判断正误： (1)二倍体生物正常配子中的一组染色体是一个染色体组
5、。( ) (2)由受精卵发育而来的个体，体细胞中含几个染色体组，就是几倍体。( ) (3)单倍体一定只含一个染色体组。( ) (4)单倍体育种指花药离体培养，能明显缩短育种年限。( ) (5)某些化学物质(比如秋水仙素)或低温能抑制纺锤体的形成，从而导致染 色体数目加倍。( ) (6)单倍体一定不存在同源染色体。( ) (7)体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体。( ) 返回答案 课堂讲义 重点难点 个个击破 一、染色体数目与染色体组 1.对染色体组的理解 从本质上看 组成一个染色体组的所有染色体，互为非同源染色 体，即在一个染色体组中一定不存在同源染色体 从形态上看 一个染色体组中的所有染
6、色体的形态、大小各不相 同。可依此来判断染色体组的数目 从功能上看 一个染色体组携带着一种生物生长和发育、遗传和 变异的全部遗传信息 从物种类型上 看 每种生物的染色体组都是固定的 思维激活 1.果蝇体细胞中共有4对同源染色体，其中3对常染色体，1对性染色体。据 下图，请列出果蝇的染色体组的组成。 。 答案 、X或、Y 2.不同生物的一个染色体组中所含的染色体数目相同吗？同种生物的一个 染色体组呢？ 答案 不同生物的一个染色体组中所含的染色体数目不一定相同，但同 种生物的一个染色体组所含的染色体数目一定相同。 答案 3.某生物的体细胞含32条染色体，有8种形态，该生物细胞中含有几个染 色体组？
7、写出计算的公式。 答案 4个。计算公式为：染色体组的数目染色体数/染色体形态数。 应用示例 1.根据图中AH所示的细胞图回答下列问题。 问题导析答案 (1)细胞中含有一个染色体组的 是_图。 (2)细胞中含有两个染色体组的 是_图。 (3)细胞中含有三个染色体组的 是_图，它_(一定，不一定)是三倍体。 (4)细胞中含有四个染色体组的是_图，它_ (可能，不可能)是单 倍体。 D、G C、H A、B 不一定 E、F 可能 (1)在细胞内， 相同的染色体有几条，就含有几个 。 (2)在细胞内，含有几个 字母，就含有几个染色体组。 (3)确认是否为单倍体需看发育 。 问题导析 返回上页答案 形态染
8、色体组 同音 起点 一题多变 判断正误： (1)一个染色体组内的染色体其形态、大小和功能两两相同。( ) (2)体细胞中含有一个染色体组的生物是单倍体，含有两个染色体组的生 物一定是二倍体。( ) (3)一个染色体组中不含同源染色体。( ) (4)体细胞含有两个染色体组的个体不一定是二倍体。( ) (5)单倍体不一定只含一个染色体组。( ) 答案 二、染色体数目变异对性状的影响及其在实践中的应用 1.二倍体、多倍体、单倍体的比较 二倍体单倍体多倍体 来源受精卵发育配子发育受精卵发育 概念 体细胞中含有两 个染色体组的个 体 体细胞中含有本物种 配子染色体数目的个 体 体细胞中含有三个 或三个以
9、上染色体 组的个体 染色体 组数 两个 不确定(是正常体细胞 染色体组数的一半)， 一或多个 三个或三个以上 发育 过程 例子 几乎全部动物和过半 数高等植物 雄蜂、雄白蚁；玉 米、小麦的单倍体 等 香蕉、马铃薯、普 通小麦、无子西瓜 等 2.单倍体育种与多倍体育种的区别与联系 (1)区别 单倍体育种多倍体育种 原理 染色体组数目减半再加倍得到纯 种 染色体组成倍增加 常用 方法 花药离体培养单倍体植株 正常植株 秋水仙素处理(或低温诱导)使染色体 加倍 优点 明显缩短育种年限 抗逆能力强，器官巨大，产量高和营 养成分含量高等优良性状 缺点 技术复杂一些，需与杂交育种配 合 适用于植物方面，在
10、动物方面难以操 作 人工诱导 染色体加倍 (2)联系 用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍，若操作对象是单倍体植株，叫 单倍体育种；若操作对象为正常植株，叫多倍体育种。 3.多倍体的形成机理 4.多倍体育种实例：三倍体无子西瓜的培育 (2)秋水仙素处理后，新产生的茎、叶、花的染色体数目加倍，而未处理 的根细胞中仍为两个染色体组。 (3)四倍体植株上结的西瓜，种皮和瓜瓤为四个染色体组，而种子的胚为 三个染色体组。 (4)三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体 联会紊乱，不能产生正常配子。 答案 思维激活 1.判断下列说法是否正确，并说明理由。 (1)二倍体物种所形成的单倍体中
11、，其体细胞中只含有一个染色体组。 判断： (填“正确”或“错误”)。 理由： 。 正确 二倍体的体细胞中含有两个染色体组，在体细胞进行减数分裂形 成配子时，同源染色体分开，导致染色体数目减半，结果配子中 只含有一个染色体组 答案 (2)由四倍体、六倍体生物形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个 染色体组，可称为二倍体或三倍体。 判断： (填“正确”或“错误”)。 理由： 。 错误 尽管其体细胞中含有两个或三个染色体组，但由于是正常的体细 胞产生的配子形成的个体，只能称为单倍体。 答案 (3)含有一个染色体组的生物体一定是单倍体，单倍体一定含有一个染色 体组。 判断： (填“正确”或“错误”)
12、。 理由： 。 错误 如果本物种是二倍体，则其配子所形成的单倍体中含有一个染色 体组；如果本物种是四倍体，则其配子所形成的单倍体中含有两 个染色体组 答案 2.单倍体都高度不育吗？ 答案 单倍体一般高度不育，但有的可育，如四倍体的单倍体就含有2个 染色体组，是可育的。 应用示例 2.下图表示无子西瓜的培育过程： 问题导析答案 根据图解，结合你学过的生物学知识，判断下列叙述错误的是 ( ) A.秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的茎尖，主要是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成 B.四倍体植株所结的西瓜，果皮细胞内含有4个染色体组 C.无子西瓜既没有种皮，也没有胚 D.培育无子西瓜通常需要年年制种，用植物组织培
13、养技术可以快速进行无性繁殖 C 问题导析 (1)图示无子西瓜的培育中使用的秋水仙素，其机理是抑制纺锤体的形成， 从而使染色体完成复制后不能正常 。 (2)四倍体植株的体细胞中均含 个染色体组。 (3)无子西瓜没有种子，实际操作中会看到发育不完全的种皮， 是一定 没有的。 (4)因无子西瓜是 ，不能自己 ，因此需年年制种，可以通 过无性繁殖的技术快速繁殖。 答案返回上页 移向两极 4 胚 三倍体繁殖后代 一题多变 填表：三倍体无子西瓜中果实各部分染色体组数： 答案 第一年所结果实第二年所结果实 果实位置 体植株上 体植株上 果皮染色体组数4 种皮染色体组数3 胚染色体组数无 胚乳染色体组数5无
14、四倍三倍 3 4 3 三、探究活动：制作并观察根尖染色体加倍的装片 1.实验中几种溶液的作用 (1)体积分数为95%的酒精体积分数为98%的浓硫酸：固定细胞的形态， 解离使细胞分散开。 (2)龙胆紫染液：将细胞核中的染色体染色，便于观察染色体的形态。 (3)体积分数为70%的酒精：可用于洗去附着在根尖表面的解离液。 2.本实验的其他问题 (1)低温的作用与秋水仙素的作用基本相似。 (2)此实验可通过设置不同的温度来探究温度对植物染色体数目变化的影响。 答案 思维激活 1.讨论必须在洋葱培养出1 cm左右不定根之后才能低温处理的原因。 答案 若生根前就进行低温处理，低温会抑制细胞代谢，进而抑制根
15、尖 分生区的形成，就不会发生根尖分生区的有丝分裂过程。 2.实验中先将细胞固定的作用是什么？ 答案 为了能观察到细胞在生活状态下的内部结构，必须先将细胞固定。 3.诱导染色体数目变化措施 (1)常用的诱导多倍体产生的措施有哪些？ 答案 低温或秋水仙素处理。 答案 (2)低温诱导和秋水仙素处理诱导多倍体的作用时期和实质分别是什么？ 答案 二者都是作用于细胞分裂前期，抑制纺锤体的形成。 (3)与秋水仙素相比，低温诱导多倍体的形成有哪些优点？ 答案 低温条件容易创造和控制，成本低、对人体无害、易于操作。 应用示例 3.下列关于低温诱导植物染色体数目的变化的实验叙述，不正确的是( ) A.用低温处理植
16、物分生组织细胞，能抑制纺锤体的形成 B.洋葱根尖长出约1 cm时，剪下，置于4 冰箱中，诱导36 h C.95%的酒精98%的浓硫酸溶液浸泡根尖，固定细胞的形态 D.装片制作包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤 问题导析 B 答案 问题导析 (1)低温诱导的原理是 纺锤体的形成。 (2)剪下根尖，会使其失去生命力，细胞不再 。 (3)95%的酒精98%的浓硫酸溶液的作用是 细胞的形态。 (4)制作装片的过程和“观察植物细胞的有丝分裂”相同，包括 、漂 洗、 和制片4个步骤。 答案返回上页 抑制 分裂 固定 解离 染色 一题多变 (1)本实验需要设对照组吗？对照组对实验材料如何处理？ 答案 答案
17、实验过程要设对照组。对照组要使大蒜根尖处于常温状态下。 (2)若该实验不用洋葱而用干燥的蚕豆，如何来培养根尖？ 答案 把50颗干燥的蚕豆种子浸在清水中一昼夜，使其吸胀萌发，然后 放在盛有少量清水的培养皿中培养。 课堂小结 返回答案 单倍体 多倍体 合子 配子 配子 解离固定染色 装片 对点练习 解析答案 1.下列属于一个染色体组的是( ) A.体细胞染色体数的一半 B.体细胞中的染色体数 C.二倍体生物配子中的染色体数 D.每一对同源染色体为一个染色体组 解析 在细胞中，形态和功能各不相同，却携带着控制某种生物生长和 发育、遗传和变异的全部信息的一组非同源染色体叫做一个染色体组。 C 2.下列
18、关于单倍体、二倍体、多倍体的叙述，正确的是( ) A.体细胞中只有一个染色体组的个体才是单倍体 B.体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体 C.六倍体小麦花药离体培养所得个体是三倍体 D.八倍体小麦的单倍体有四个染色体组 解析答案 解析 单倍体是体细胞中含有本物种配子染色体数的个体，所以单倍体不 一定只有一个染色体组。如普通小麦(六倍体)的单倍体体细胞中含有3个染 色体组。由马铃薯(四倍体)产生的配子发育来的个体，体细胞中含有两个 染色体组，不叫做二倍体，而是单倍体。 答案 D 解析答案 3.低温诱导染色体数目变异的原因是( ) A.诱导染色体连续复制两次 B.促使染色单体分开，形成了染色
19、体 C.促进细胞两两融合 D.抑制细胞分裂时纺锤体的形成 解析 低温等环境条件的剧烈变化或人工使用秋水仙素等都可抑制细胞 分裂过程中纺锤体的形成，使细胞中分开的子染色体不能移向两极，从 而导致细胞中染色体数目加倍。 D 4.普通水稻为二倍体，用秋水仙素处理它的幼苗，这样得到的植株开花 后取其花粉离体培养成新植株，则后者( ) A.高度不育 B.发育迟缓、结实率低 C.是四倍体 D.能正常产生配子 解析答案 解析 二倍体生物用秋水仙素处理得到四倍体，用其花粉培育成的植株 细胞中含两个染色体组仍存在同源染色体，能正常进行减数分裂产生配 子。 D 5.已知普通小麦是六倍体，含42条染色体。下列有关普
20、通小麦的叙述中， 错误的是( ) A.它的单倍体植株的体细胞含21条染色体 B.它的每个染色体组含7条染色体 C.它的胚乳含3个染色体组 D.离体培养它的花粉，产生的植株表现高度不育 解析答案 解析 单倍体的染色体数与该物种配子中的染色体数相同，即21条。每 个染色体组的染色体数为：4267。胚乳所含的染色体组数为配子中 染色体组数的3倍，即9组。离体培养它的花粉所得到的植株含有3个染 色体组，因此高度不育。 答案 C 6.下图为无子西瓜的培育过程，请据图回答下面的问题。 (1)秋水仙素处理A的部位是 _ _ _ _ _ _ _ _ ， 其 作 用 原 理 是 _ _。 解析答案 解析 秋水仙
21、素作用原理是抑制纺锤 体的形成，染色体已经复制，细胞不 能分裂，染色体数目加倍，因此必须 处理幼苗的顶端的分生区才有效果。 幼苗尖端 抑制纺锤体的形成，使染色体数 目加倍 (2)四倍体西瓜G的种子是三倍体种 子，它各部分的染色体组的数目是： 种皮_个，胚_个。 解析答案 解析 四倍体西瓜中种子的种皮 来源于母本，是4个染色体组，胚 来源母本的卵细胞(2个)和父本的 精子(1个)，共含有三个染色体组。 43 (3)三倍体植株E上所结西瓜H没有 种子的原因是_ _。 解析答案 解析 西瓜H是三倍体，染色体联会 紊乱，不育，故无法结子。 减数分裂过程中染 色体联会紊乱，不能形成配子 (4)为了确认植株E是否为三倍体， 应在显微镜下观察茎尖分生区细 胞的染色体，观察的最佳时期为 _。 解析答案 解析 观察茎尖分生区，有丝分裂 中期可确定染色体组成情况。 有丝分裂中期 返回