高中生物新教材同步必修第二册课件+讲义 第5章　第2节　第1课时　染色体的数目变异及其应用

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最新人教版高中生物（必修二）同步课件染色体的数目变异及其应用第1课时学习目标1.说出染色体组、二倍体、多倍体和单倍体的概念。2.描述单倍体育种和多倍体育种的原理和操作过程。内容索引一、染色体数目的变异二、单倍体育种和多倍体育种网络构建课时对点练一、染色体数目的变异1.染色体变异的概念及种类(1)概念：生物体的体细胞或生殖细胞内染色体 或 的变化。(2)种类：染色体 的变异和染色体 的变异。2.染色体数目变异的类型(1)细胞内 的增加或减少。(2)细胞内染色体数目以 成倍地增加或成套地减少。教材梳理数目结构数目结构个别染色体一套完整的非同源染色体为基数3.二倍体和多倍体(1)染色体组：在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体，其中 称为一个染色体组。(2)二倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有 染色体组的 。(3)三倍体、四倍体的形成过程每套非同源染色体两个个体(4)多倍体①概念：由受精卵发育而来，体细胞中含有 染色体组的个体。②特点：常常是茎秆 ，叶片、果实和种子都比较 ，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所 ，也存在结实率低，晚熟等缺点。③三倍体不育的原因：三倍体的原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时出现 ，因此不能形成可育的配子。三个或三个以上粗壮大增加联会紊乱4.单倍体(1)概念：体细胞中的染色体数目与本物种 染色体数目相同的个体。(2)实例：蜜蜂中的 蜂，单倍体的农作物。(3)特点：与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，而且高度不育。配子雄(1)单倍体的体细胞中一定只含一个染色体组(　　)(2)体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体(　　)(3)单倍体经一次秋水仙素处理，可得到二倍体或多倍体(　　)判断正误×√×1.对单倍体认识的三个易错点(1)单倍体的体细胞中并不一定只有一个染色体组，如四倍体的配子形成的单倍体的体细胞中含有两个染色体组。(2)单倍体并非都不育：二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育；多倍体的配子如含有偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育并能产生后代。(3)单倍体是生物个体，而不是配子；精子和卵细胞属于配子，但不是单倍体。易错警示2.生物是否可育的判断方法看减数分裂时，染色体能否正常联会，若能正常联会，则可产生正常的配子，则生物是可育的，反之，不可育。如三倍体香蕉不可育；含有一个染色体组的单倍体不可育；二倍体的骡不可育。染色体组数的判断1.请根据染色体的形态判断染色体组的数量，并完成表格的填写。核心探讨3323144222规律：染色体组数＝ ，一个染色体组中的染色体数＝ 。形态相同的染色体的条数不同形态染色体的种类数2.请根据基因型判断染色体组数：规律：染色体组数＝ 。1324控制同一性状的基因的个数1.下列有关染色体组的说法，不正确的是A.X、Y染色体形态不同，可以存在于同一染色体组中B.二倍体生物的配子中含有的染色体构成一个染色体组C.构成一个染色体组的染色体在形态、功能上各不相同D.果蝇在减数分裂Ⅰ后期移向细胞同一极的染色体构成一个染色体组典题应用√X、Y为同源染色体，不可以存在于同一染色体组中，A错误。2.普通小麦是六倍体，含有42条染色体，它的单倍体体细胞中的染色体组数及染色体形态种类依次是A.3、7 B.1、7 C.3、21 D.7、3√体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体，叫作单倍体。普通小麦是六倍体，体细胞中含有6个染色体组，共42条染色体，它的单倍体含有3个染色体组，每个染色体组中的染色体数目为7，A符合题意。二、单倍体育种和多倍体育种1.多倍体育种教材梳理秋水仙素低温纺锤体萌发加倍2.单倍体育种(1)方法秋水仙素花药单倍体幼苗人工诱导用__________处理染色体数目 ，得到正常纯合子(2)优点： 。能明显缩短育种年限加倍(1)单倍体育种中，可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗(　　)(2)二倍体西瓜幼苗的基因型为Aa，则用秋水仙素处理后形成的四倍体为纯合子(　　)(3)二倍体水稻和四倍体水稻杂交，可获得三倍体，稻穗和籽粒变小(　　)(4)秋水仙素可抑制纺锤体的形成，导致有丝分裂后期着丝粒不能正常分裂，所以细胞不能分裂，从而使细胞染色体数目加倍(　　)×判断正误×××核心探讨无子西瓜的培育请结合教材P91“拓展应用第2题”，回答下列问题：1.为什么用一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？提示　芽尖细胞正在进行有丝分裂，当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。2.四倍体西瓜植株作母本产生的雌配子中含有几个染色体组？获得的四倍体西瓜为何要与二倍体杂交？你能说出产生多倍体的基本途径吗？提示　雌配子中含有两个染色体组。杂交可获得三倍体植株。产生多倍体的基本途径：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。3.四倍体植株上结的西瓜是无子西瓜吗？提示　四倍体植株上结四倍体西瓜，四倍体西瓜内结的种子为三倍体，所以四倍体植株上结的西瓜是有子西瓜。三倍体植株上结的西瓜是无子西瓜。4.有时可以看到三倍体西瓜中有少量发育并不成熟的种子，请推测产生这些种子的原因。提示　因为三倍体植株不能进行正常的减数分裂，一般情况下不能形成配子，但也有可能形成正常的配子。5.无子西瓜每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？提示　进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培养获得大量的组织苗，再进行移栽。6.在无子西瓜培育的过程中有两次传粉，请分别说明各自的作用。提示　第一次传粉：获得三倍体种子；第二次传粉：促进子房发育成果实。1.无子西瓜培育过程中父本和母本的选择及结果分析(1)如果用二倍体西瓜作母本，用四倍体西瓜作父本，二者杂交得到的种子中种皮含两个染色体组，胚含三个染色体组，当胚发育成熟时，种皮已过度发育，非常坚硬，使种子难以萌发。而且，实践证明，用二倍体作母本得到的三倍体的种子即使能萌发长成植株，其结出的果实中珠被发育成坚硬的种皮，也会导致西瓜口感不好。(2)四倍体植株(母本)上结四倍体西瓜，四倍体西瓜的种子细胞中含有3个染色体组，其果肉、种皮细胞中含有4个染色体组。核心归纳2.单倍体育种易错归纳(1)单倍体育种一般应用于二倍体植物，因为若为四倍体植物，通过单倍体育种形成的个体不一定是纯合子。(2)单倍体育种和多倍体育种中都用到秋水仙素，但单倍体育种中是用秋水仙素处理单倍体幼苗，而多倍体育种中是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。3.用纯种的高秆抗锈病(DDTT)小麦与矮秆易染锈病(ddtt)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如图所示。下列有关此育种方法的叙述中，正确的是A.过程①的作用原理为 染色体变异B.过程③必须经过受精 作用C.过程④必须使用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗D.此育种方法选出的符合生产要求的品种占1/4典题应用√题图中过程①表示杂交，其原理为基因重组；过程③常用的方法为花药离体培养；过程④可使用秋水仙素或低温处理幼苗，单倍体高度不育，不产生种子；F1可产生4种雄配子，基因型分别为DT、Dt、dT、dt，经秋水仙素处理后染色体数目加倍，符合生产要求的品种(ddTT)占1/4。4.如图是无子西瓜培育的过程。下列有关叙述错误的是A.①过程也可进行低温诱导处理，与秋水仙素的作用原理不同B.三倍体植株不育的原因是在减数分裂过程中联会发生紊乱C.培育得到的无子西瓜与二倍体有子西瓜相比个大、含糖量高D.要得到无子西瓜，需每年制种，很麻烦，所以可用无性繁殖进行快速 繁殖√低温诱导和秋水仙素的作用原理相同，都是通过抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，使细胞染色体数目加倍。网络构建课时对点练题组一　染色体数目的变异1.(2022·广东中山高一期末)下列对染色体组的叙述，正确的是A.染色体组在减数分裂过程中消失B.配子中的全部染色体为一个染色体组C.体细胞中的一半染色体是一个染色体组D.染色体组内不存在同源染色体12345678910111213√1415染色体组存在于体细胞和生殖细胞中，在减数分裂过程中由于同源染色体会分离，因此产生的生殖细胞中(与体细胞相比)，染色体组数减半，染色体组没有消失，A错误；四倍体生物的体细胞中的一半染色体是两个染色体组，和体细胞相比，配子中染色体数减半，因此配子中的全部染色体不一定是一个染色体组，B、C错误。1234567891011121314152.下图所示细胞均为相关生物的体细胞，下列叙述正确的是123456789101112131415A.图a细胞可能取自单倍体，细胞中含有2个染色体组B.图b代表的生物可能是单倍体C.若图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物可能是单倍体D.图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体√12345678910111213图a细胞处于有丝分裂后期，含有4个染色体组，A项错误；若图b代表的生物是由配子发育而成的，则图b代表的生物是单倍体，B项正确；图c细胞中有同源染色体，含有2个染色体组，若该生物是由受精卵发育而成的，则该细胞所代表的生物一定是二倍体，C项错误；图d细胞中只含1个染色体组，一定是单倍体，该生物可能是由雄配子或雌配子发育而成的，D项错误。14153.(2022·江苏苏州高一期末)水仙是传统观赏花卉，是中国十大名花之一。如图为水仙根细胞的染色体核型，下列相关分析错误的是A.水仙根细胞中每个染色体组含有3条染 色体B.每个染色体组中各染色体DNA的碱基序 列不同C.同源染色体联会紊乱导致水仙高度不育D.可采用无性繁殖技术快速培养优良品种123456789101112131415√123456789101112131415由题图可知，水仙是三倍体，正常体细胞中含有3个染色体组，每个染色体组含有10条染色体，A错误。4.下列关于染色体组、二倍体和多倍体的叙述，不正确的是A.一个染色体组中不含同源染色体B.多倍体在植物中比动物中常见C.二倍体可由受精卵发育而成，体细胞中含有两个染色体组D.人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗123456789101112131415√人工诱导多倍体的方法可以用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，还可以用低温处理等，D项错误。5.如图表示某生物正常体细胞中染色体的组成，下列各项中可以表示该生物基因型的是A.ABCd B.AaaC.AaBbCcDd D.AaaaBbbb123456789101112131415√细胞中有三个染色体组，所以同种基因的数目为3个，B项正确。题组二　单倍体育种和多倍体育种6.下列有关水稻的叙述，错误的是A.二倍体水稻体细胞中含有2个染色体组B.二倍体水稻经秋水仙素处理，可得到四倍体水稻，稻穗、米粒变大C.二倍体水稻与四倍体水稻杂交，可得到三倍体水稻，含3个染色体组D.二倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、米粒变小12345678910111213√1415二倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，其高度不育，没有米粒，D项错误。7.将二倍体芝麻的种子萌发成的幼苗用秋水仙素处理后得到四倍体芝麻。下列关于此四倍体芝麻的叙述，正确的是A.对花粉进行离体培养，可得到二倍体芝麻B.产生的配子没有同源染色体，所以无遗传效应C.与原来的二倍体芝麻杂交，产生的是不育的三倍体芝麻D.秋水仙素诱导染色体加倍时，最可能作用于细胞分裂的后期12345678910111213√1415123456789101112131415二倍体芝麻幼苗用秋水仙素处理，得到的是同源四倍体，体细胞内有四个染色体组，而且每个染色体组之间都有同源染色体。由四倍体的配子发育而来的芝麻是单倍体，含两个染色体组，所以该单倍体芝麻是可育的，A、B错误；四倍体的配子中有两个染色体组，二倍体的配子中有一个染色体组，所以四倍体与二倍体杂交产生的是三倍体芝麻，由于三倍体芝麻在减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子，所以不育，C正确；秋水仙素诱导染色体数目加倍时，起作用的时期是细胞分裂的前期，抑制纺锤体的形成，D错误。8.下列关于变异与育种的叙述，正确的是A.生物体细胞发生的染色体变异可直接用光学显微镜观察到B.单倍体就是体细胞中含有一个染色体组的个体C.由六倍体的玉米花药离体培养获得的玉米是三倍体玉米D.秋水仙素处理后获得的个体一定是纯合子12345678910111213√1415123456789101112131415单倍体是由本物种配子发育成的个体，故由未受精的卵发育而成的个体属于单倍体，四倍体生物的配子发育而来的单倍体中含有两个染色体组，B错误；由六倍体的玉米花药离体培养获得的玉米是单倍体玉米，C错误；利用秋水仙素处理单倍体幼苗得到的个体不一定是纯合子，例如，基因型为AAaa的四倍体，利用其花药离体培养得到的单倍体幼苗的基因型为AA、Aa、aa，再利用秋水仙素处理这些单倍体幼苗，得到的个体基因型为AAAA、AAaa、aaaa，其中AAaa是杂合子，D错误。9.《科学》杂志曾报道过“人的卵细胞可发育成囊胚”，有人据此推测，随着科学的发展，将来有可能培育出单倍体人。下列有关单倍体的叙述，正确的是A.未经受精的卵细胞发育而成的个体一定是单倍体B.含有两个染色体组的生物体一定不是单倍体C.生物的精子或卵细胞一定都是单倍体D.含有奇数染色体组的个体一定是单倍体12345678910111213√1415123456789101112131415凡是由配子发育而成的个体，均称为单倍体，A正确；含有两个染色体组的生物体，如果是由配子发育而来，则为单倍体，如果是由受精卵发育而来，则为二倍体，B错误；生物的精子或卵细胞只是细胞，而单倍体是个体，由生物的精子或卵细胞直接发育成的个体一定都是单倍体，C错误；三倍体生物体细胞中含有3个染色体组，但不是单倍体，D错误。12345678910111213141510.二倍体植物甲(2n＝10)和二倍体植物乙(2n＝10)进行有性杂交，得到的F1不育。用物理撞击的方法使F1在减数分裂Ⅰ时整套的染色体分配到同一个次级精(卵)母细胞中，减数分裂Ⅱ正常，再让这样的雌雄配子结合，产生F2。下列有关叙述正确的是A.物理撞击和秋水仙素的作用原理相同B.F1为四倍体，具有20条染色体C.若用适宜浓度的秋水仙素处理F1幼苗，则长成的植株是可育的D.用物理撞击的方法使配子中染色体数目加倍，产生的F2为二倍体√12345678910111213物理撞击是使F1在减数分裂Ⅰ时整套的染色体分配到同一个次级精(卵)母细胞中，而秋水仙素是抑制纺锤体的形成，两者原理不同，A错误；F1含有2个染色体组，共10条染色体，其中5条来自甲，5条来自乙，B错误；利用物理撞击的方法使配子中染色体数目加倍，产生的F2为异源四倍体，D错误。141511.一只杂合长翅雄果蝇与一只残翅雌果蝇杂交，F1出现一只三体长翅雄果蝇，其基因型可能为AAa或Aaa。不考虑基因突变，下列说法不正确的是A.Aaa产生的原因可能为母本减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体没有分离B.AAa产生的原因只能为父本减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体没有分离C.该三体长翅果蝇的体细胞中有9条染色体D.基因型为AAa的三体果蝇可产生A、AA、Aa、a四种配子，且比例为 1∶1∶1∶1123456789101112131415√12345678910111213一只杂合长翅雄果蝇与一只残翅雌果蝇杂交，可得出亲本基因型为Aa和aa。F1中三体长翅雄果蝇的基因型为Aaa时，其产生的原因可能为母本减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体没有分离，产生了aa的卵细胞，A正确；F1中三体长翅雄果蝇的基因型为AAa时，其产生的原因为父本减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体没有分离，产生了AA的精子，B正确；正常果蝇体细胞内有8条染色体，则该三体长翅果蝇的体细胞中有9条染色体，C正确；基因型为AAa的三体果蝇可产生A、AA、Aa、a四种配子，比例为2∶1∶2∶1，D错误。141512.如图是利用玉米(2n＝20)的幼苗芽尖细胞(基因型为BbTt)进行实验的流程示意图。下列分析错误的是123456789101112131415A.基因重组发生在图中②过 程，③过程中能够在显微 镜下看到染色单体的时期 是前期和中期B.秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成C.植株A为二倍体，其体细胞内最多有4个染色体组；植株C属于单倍体，其发 育起点为配子D.利用幼苗2进行育种的最大优点是能明显缩短育种年限，植株B纯合的概率 为25%√12345678910111213图中②表示经减数分裂形成花药的过程，会发生基因重组；③过程为有丝分裂，染色体在分裂间期复制，结果每条染色体含2条染色单体，染色单体在后期分离，后期无染色单体，A项正确；秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，引起细胞内染色体数目加倍，B项正确；141512345678910111213植株A为二倍体，其体细胞进行有丝分裂，体细胞在有丝分裂后期有4个染色体组；植株C由配子直接发育而来，为单倍体，C项正确；利用幼苗2进行育种的最大优点是能明显缩短育种年限，得到的植株B全部为纯合子，D项错误。141513.多倍体植株一般具有茎秆粗壮、果实大等特点。野生香蕉是二倍体，通常有大量种子。如图是某育种机构利用白肉抗病野生香蕉和黄肉不抗病香蕉培育三倍体黄肉抗病香蕉的示意图。据图分析，下列叙述错误的是123456789101112131415A.①过程可以表示花药离体培养及诱导染色体数目加倍B.②过程表示诱导染色体数目加倍，可用秋水仙素处理萌发的种子C.该三倍体香蕉新品种的培育过程涉及的变异只有染色体变异D.植株甲的基因型为AABB ，植株乙的基因型是aabb√12345678910111213分析题图可知，F1为二倍体，①过程可以表示花药离体培养及诱导染色体数目加倍，A项正确；②过程表示诱导染色体数目加倍，则甲是二倍体，可用秋水仙素处理萌发的种子，B项正确；该三倍体香蕉新品种的培育过程涉及的变异有染色体数目变异和F1形成配子时的基因重组，C项错误；甲是二倍体(AABB)，丙是染色体加倍后的四倍体(AAAABBBB)，乙是二倍体(aabb)，丙与乙杂交可以产生三倍体新品种(AAaBBb)，D项正确。141512345678910111214.分析下列图形中各细胞内染色体组成情况，并回答相关问题：131415D(1)一般情况下，一定属于单倍体生物体细胞染色体组成的是图____。单倍体是体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，与含有几个染色体组没有必然联系，但是只含有一个染色体组的必然是单倍体，所以一定属于单倍体的是图D。123456789101112131415(2)图C中含____个染色体组，每个染色体组含____条染色体，由C细胞组成的生物体可育吗？如何处理才能使其产生有性生殖的后代？___________________________________________________________。33不可育。用秋水仙素处理其幼苗，诱导其细胞内染色体数目加倍123456789101112131415图C中含有3个染色体组，每个染色体组含有3条染色体，由于减数分裂时染色体联会紊乱，几乎不能形成正常的配子，故该生物体不可育，可以用秋水仙素处理其幼苗，使细胞内染色体数目加倍，可使其产生有性生殖的后代。123456789101112131415(3)对于进行有性生殖的生物而言，在该个体由受精卵发育而来时，由图B细胞组成的生物体是_____倍体；在______________________________________时，由图B细胞组成的生物体是单倍体。(4)假如由图A细胞组成的生物体是单倍体，则其正常物种体细胞内含____个染色体组。二该个体由未受精的生殖细胞直接发育而来8123456789101112131415假如由图A细胞组成的生物体是单倍体，细胞内含有4个染色体组，正常生物体是经受精产生的，体细胞内含有8个染色体组。1234567891011121315.如图所示为两种西瓜的培育过程，A～L分别代表不同的时期，请回答下列问题：1415(1)培育无子西瓜的育种方法为______________，依据的遗传学原理是_____________。A时期需要用_________(试剂)处理使染色体数目加倍，其作用是__________________________________________________________________________。多倍体育种染色体变异秋水仙素锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，引起细胞内染色体数目加倍抑制纺图示还有某一时期也要用到和A相同的处理方法，该时期是___(填字母)。L123456789101112131415无子西瓜的育种方法是多倍体育种，其原理是染色体变异；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，获得染色体数目加倍的细胞；单倍体变成纯合二倍体的过程中，也需要使用秋水仙素处理。123456789101112131415(2)K时期采用______________的方法得到单倍体植株，K、L育种方法最大的优点是__________________。花药离体培养明显缩短育种年限获得单倍体的方法是花药离体培养；单倍体育种的最大优点是明显缩短育种年限。123456789101112131415(3)图示A～L各时期中发生基因重组的时期为______________。B、C、H、K基因重组发生在减数分裂产生配子的过程中，即B、C、H、K。123456789101112131415(4)三倍体无子西瓜为什么没有种子？_________________________________________________________________________________。由于三倍体植株减数分裂过程中，染色体联会紊乱，不能形成可育配子，因此不能形成种子本课结束更多精彩内容请登录：www.xinjiaoyu.com