染色体变异课件高一下学期生物人教版必修2.pptx

知识复习：知识复习：1.生物变异的生物变异的根本来源根本来源是是_基因突变基因突变2.除了基因突变会导致生物变异，除了基因突变会导致生物变异， _也是生物变异也是生物变异来源之一来源之一。基因重组基因重组那么染色体变异会导致生物发生变异吗？那么染色体变异会导致生物发生变异吗？第第2 2节节 染色体变异染色体变异染色体变异的概念染色体变异的概念概念：体细胞或生殖细胞内染色体概念：体细胞或生殖细胞内染色体数目数目或或结构结构的变化。的变化。 染色体染色体变异类型变异类型染色体染色体结构结构变异变异 染色体染色体数目数目变异变异个别染色体增减个别染色体增减染色体组成倍增减染色体组成倍增减基因突变是染色体的某一位点上基因基因突变是染色体的某一位点上基因碱基对碱基对的改变，光学显微镜下的改变，光学显微镜下不可见不可见。可用光学显微镜可用光学显微镜直接观察直接观察到的比较明显的到的比较明显的染色体变化。染色体变化。 染色体变异染色体变异基因突变基因突变缺失缺失 重复重复 倒位倒位 易位易位思考：染色体变异和基因突变在光学显微镜下是否可见？思考：染色体变异和基因突变在光学显微镜下是否可见？一、染色体数目的变异一、染色体数目的变异个别染色体个别染色体增加或减少增加或减少以以染色体组染色体组的形式的形式成倍成倍地地增加增加或或减少减少 （一）类型（一）类型:染色体数染色体数目的变异目的变异 染色体数目以染色体数目以一套完整的非同源染色一套完整的非同源染色体体为基数成倍地为基数成倍地增加增加或成套地或成套地减少减少 正常正常增多增多减少减少三体三体(2n+1)单体（单体（2n-1)个别染色体个别染色体增加或减少增加或减少2121三体综合征三体综合征（先天性愚型）（先天性愚型）21三体综合症患者智力低下，身体发育缓慢。患儿面容特殊。50%的患儿有先天性心脏病，部分发育过程中死亡。三体三体(2n+1)马赛克症状：症状：在在21号染色体上多了一条染色体号染色体上多了一条染色体单体（单体（2n-1)性腺发育不良性腺发育不良（特纳氏综合征）（特纳氏综合征）症状：症状：外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。身高、体重落后，手、足背明显浮肿，颈侧皮肤松弛。身高、体重落后，手、足背明显浮肿，颈侧皮肤松弛。少了一条性染色体少了一条性染色体马赛克正常正常成倍增多成倍增多成倍减少成倍减少以以染色体组染色体组的形式的形式成倍成倍地地增加增加或或减少减少 染色体数目以染色体数目以一套完整的非同源染色一套完整的非同源染色体体为基数成倍地为基数成倍地增加增加或成套地或成套地减少减少 条染色体条染色体 对同源染色体对同源染色体 84染色体组染色体组如果将如果将4 4对染色体平均的分为对染色体平均的分为两组如何分？两组如何分？减数分裂减数分裂X、或或Y、果蝇的配子：果蝇的配子： 条染色体条染色体 对同源染色体对同源染色体 条非同源染色体条非同源染色体404配子中染色体在形态、大小和功能配子中染色体在形态、大小和功能上有什么特点？上有什么特点？形态、大小和功能各不相同，形态、大小和功能各不相同，细胞中的一组细胞中的一组非同源染色体非同源染色体，形态和功能各不相同形态和功能各不相同，但又相互协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和但又相互协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的变异的一组染色体，就叫一组染色体，就叫共同控制生物的生长、发育、遗共同控制生物的生长、发育、遗传和变异？传和变异？这一整套非同源染色体携带这一整套非同源染色体携带着控制果蝇生长发育的着控制果蝇生长发育的全套全套遗传信息遗传信息但又相互协调，共同控制生物的但又相互协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异生长、发育、遗传和变异（二）染色体组1.概念：细胞中的一组概念：细胞中的一组非同源染色体非同源染色体，形态和功能各，形态和功能各不相同，但又相互协调，共同控制生物的生长、发育、不相同，但又相互协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的遗传和变异的一组染色体，就叫一组染色体，就叫2.特点：特点： 同源染色体。同源染色体。染色体大小、形态和功能染色体大小、形态和功能 。含有控制生物性状的含有控制生物性状的 遗传信息。遗传信息。不含不含不相同不相同全套全套细胞内细胞内同种形态染色体同种形态染色体有几条就含几个染色体组有几条就含几个染色体组规律一：根据规律一：根据“染色体形态染色体形态”判断：判断：3.3.染色体组数目判断方法染色体组数目判断方法3个个4个个1个个4个个思考：每个染色体组有多少条染色体？思考：每个染色体组有多少条染色体？3条条5条条2条条4条条1 1个染色体组含有的染色体数个染色体组含有的染色体数=非同源染色体数非同源染色体数染色体组的组数染色体组的组数=同源染色体数同源染色体数4规律规律二：根据二：根据“基因型基因型”判断判断控制控制同一性状的基因同一性状的基因（包括同一字母的大小写（包括同一字母的大小写) )有几个有几个就含几个染色体组就含几个染色体组规律三：根据染色体数目和染色体形态来推算：规律三：根据染色体数目和染色体形态来推算：染色体组的数目染色体组的数目染色体形态数染色体数= =2（染色体组染色体组中的染色体数）中的染色体数）1.1.由由受精卵受精卵发发育而来的个体育而来的个体体细胞中含有体细胞中含有两个两个染色体组的，染色体组的，称为称为二倍体。二倍体。体细胞中含有体细胞中含有三个或三个以上三个或三个以上染染色体组的，称为色体组的，称为多倍体。多倍体。三倍体、四倍体三倍体、四倍体番茄是二倍体番茄是二倍体葡萄是二倍体葡萄是二倍体 几乎全部的动物和过半的几乎全部的动物和过半的高等植物高等植物都是二倍体。都是二倍体。猪是二倍体猪是二倍体马铃薯是四倍体马铃薯是四倍体普通小麦是六倍体普通小麦是六倍体香蕉是三倍体香蕉是三倍体 多倍体在植物中很常见，在多倍体在植物中很常见，在动物中极少见。动物中极少见。优点优点-茎秆粗壮茎秆粗壮、叶片、叶片、果实、种子、果实、种子大大，糖类和蛋，糖类和蛋白质等营养物质含量白质等营养物质含量高高因此，人们常采用因此，人们常采用人工诱导人工诱导多倍体多倍体的方法来获得多倍体的方法来获得多倍体新品种。新品种。如：四倍体番茄的维生素如：四倍体番茄的维生素C C的的含量比二倍体品种几乎增加含量比二倍体品种几乎增加了一倍了一倍2.多倍体的特征（1）方法：）方法：秋水仙素秋水仙素处理处理人工诱导多倍体的方法（多倍体育种）人工诱导多倍体的方法（多倍体育种）（2）选材：）选材：萌发的种子或幼苗萌发的种子或幼苗（细胞有丝分裂旺盛）（细胞有丝分裂旺盛）（3）原理：）原理： 抑制纺锤体的形成抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两，导致染色体不能移向细胞两极，使染色体数目加倍极，使染色体数目加倍（4）实例：）实例：4 4条染色体条染色体染色体复制染色体复制着丝点分裂着丝点分裂无纺缍丝无纺缍丝牵引牵引不分裂不分裂染色体加倍染色体加倍多倍体产生的原因多倍体产生的原因8 8条染色体条染色体继续进行正常的继续进行正常的有丝分裂有丝分裂8 8条染色体条染色体有丝分裂有丝分裂前期前期，无纺缍体形成，无纺缍体形成（低温或秋水仙素处理）（低温或秋水仙素处理）（1）方法：）方法：秋水仙素秋水仙素处理处理人工诱导多倍体的方法（多倍体育种）人工诱导多倍体的方法（多倍体育种）（2）选材：）选材：萌发的种子或幼苗萌发的种子或幼苗（细胞有丝分裂旺盛）（细胞有丝分裂旺盛）（3）原理：）原理： 抑制纺锤体的形成抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两，导致染色体不能移向细胞两极，使染色体数目加倍。极，使染色体数目加倍。（4）实例：）实例：三倍体无子西瓜的培育三倍体无子西瓜的培育普通二倍体西瓜幼苗普通二倍体西瓜幼苗杂交杂交（母本）（母本）（父本）（父本）三倍体三倍体花粉刺激花粉刺激第一年第一年第二年第二年芽尖有丝分裂旺盛，用秋水芽尖有丝分裂旺盛，用秋水仙素处理形成四倍体仙素处理形成四倍体优点优点-茎秆粗壮、叶片茎秆粗壮、叶片、果实、种子大，糖类和蛋、果实、种子大，糖类和蛋白质等营养物质含量高白质等营养物质含量高因此，人们常采用因此，人们常采用人工诱导人工诱导多倍体多倍体的方法来获得多倍体的方法来获得多倍体新品种。新品种。缺点缺点育种年限长，育种年限长，结结实率低实率低如：四倍体番茄的维生素如：四倍体番茄的维生素C C的的含量比二倍体品种几乎增加含量比二倍体品种几乎增加了一倍了一倍2.多倍体的特征雄蜂是由雄蜂是由卵细胞未经过受精卵细胞未经过受精作用直接发育而来的。作用直接发育而来的。（孤雌生殖）（孤雌生殖） 蜜蜂的蜂王和工蜂的体细胞中有蜜蜂的蜂王和工蜂的体细胞中有32条染色体，条染色体，而雄蜂的体细胞中只有而雄蜂的体细胞中只有16条。条。1.1.由由受精卵受精卵发发育而来的个体育而来的个体体细胞中含有体细胞中含有两个两个染色体组的染色体组的，称为，称为二倍体。二倍体。体细胞中含有体细胞中含有多个多个染色体组的染色体组的，称为，称为多倍体。多倍体。2.2.由由配子配子直接发育而来的个体：直接发育而来的个体： 体细胞中含有体细胞中含有本物种配子的染色体数目本物种配子的染色体数目的个体的个体，称为，称为单倍体单倍体。 蜜蜂（二倍体）的单倍体细胞内含有的染色体组数蜜蜂（二倍体）的单倍体细胞内含有的染色体组数是（是（ ）个）个 棉花是（四倍体），它的单倍体细胞内含有的染色棉花是（四倍体），它的单倍体细胞内含有的染色体组数是（体组数是（ ）个）个单倍体单倍体不一定不一定只含有一个染色体组，只含有一个染色体组，单倍体染色体组数单倍体染色体组数= =配子中的染色体组数。配子中的染色体组数。所有单倍体都只含有一个染色体组吗？所有单倍体都只含有一个染色体组吗？1.1.该细胞含有该细胞含有_个染色体组。个染色体组。2.2.该细胞叫做该细胞叫做_倍体。倍体。2若该细胞由若该细胞由受精卵受精卵发育而来，叫做发育而来，叫做二倍体二倍体；若该细胞由若该细胞由配子配子发育而来，叫做发育而来，叫做单倍体单倍体。受精卵受精卵发育发育有几个染色体组，就是几倍体有几个染色体组，就是几倍体配子配子发育发育不论几个染色体组，都是单倍体不论几个染色体组，都是单倍体单倍体：单倍体：缺点缺点-植株弱小，而且高度不育。植株弱小，而且高度不育。应用：应用：优点：优点：单倍体育种单倍体育种明显缩短育种年限明显缩短育种年限花药离体培养花药离体培养P低产低产抗病抗病 AABB高产高产感病感病 aabbF1低产抗病低产抗病 AaBb配子配子ABAbaBabAABBAAbbaaBBaabb 正常植株正常植株（纯合子）（纯合子）秋水仙素处理秋水仙素处理（矮杆抗病品种）（矮杆抗病品种）单倍体植株单倍体植株ABAbaBab单倍体育种过程单倍体育种过程F23.3.应用：应用：优点：优点：单倍体育种单倍体育种明显缩短育种年限明显缩短育种年限正常正常植株植株单倍体单倍体植株植株正常植株正常植株秋水仙素处理秋水仙素处理染色体加倍染色体加倍花药离体培养花药离体培养过程：过程： 实验：低温诱导植物染色体数目的变化1实验原理 低温可抑制纺锤体形成，阻止细胞分裂，导致细胞染色体数目加倍。2实验流程根尖培养：将洋葱等材料放在装满清水的广口瓶上，底部接触水面，置于适宜条件下，使之生根；低温诱导：待不定根长至1 cm时，将整个装置放入冰箱的低温室内(4)，诱导培养4872 h材料固定：剪取根尖约0.51 cm，放入卡诺氏液中浸泡0.5 1 h，固定其形态，然后用95%酒精冲洗2次；制作装片：解离漂洗染色制片(同观察植物细胞的有丝分裂)观察：先用低倍镜观察找到变异细胞，再换用高倍镜观察。试剂试剂使用方法使用方法作用作用卡诺氏液卡诺氏液体积分数体积分数为为95%的的酒精酒精质量分数质量分数为为15%的的盐酸盐酸蒸馏水蒸馏水改良苯酚改良苯酚品红染液品红染液将根尖放入卡诺氏液中浸将根尖放入卡诺氏液中浸泡泡0.50.51 h1 h固定细胞形态固定细胞形态实验中的试剂及其作用疑难点拨冲洗用卡诺氏液处理的根尖冲洗用卡诺氏液处理的根尖洗去卡诺氏液洗去卡诺氏液与体积分数为与体积分数为95%的酒精的酒精等体积混合，作为解离液等体积混合，作为解离液解离根尖细胞，使细胞解离根尖细胞，使细胞之间的联系变得疏松之间的联系变得疏松浸泡解离后的根尖约浸泡解离后的根尖约10 min漂洗根尖，去掉解离液漂洗根尖，去掉解离液把漂洗干净的根尖放进盛有把漂洗干净的根尖放进盛有改良苯酚品红染液的玻璃皿改良苯酚品红染液的玻璃皿中染色中染色35 min使染色体着色使染色体着色龙胆紫溶液和醋酸洋红染液龙胆紫溶液和醋酸洋红染液1.1.缺失缺失abcdefbacdef果蝇缺刻翅的形成果蝇缺刻翅的形成染色体的某一片段缺失染色体的某一片段缺失类型：缺失类型：缺失 重复重复 易位易位 倒位倒位消失消失症状症状:患病儿童哭声轻，患病儿童哭声轻，音调高，很像猫叫而音调高，很像猫叫而得名。患者的生长发得名。患者的生长发育迟缓，而且存在严育迟缓，而且存在严重智力障碍。重智力障碍。重复重复. .重复重复abcdefbbabcdefb染色体中染色体中增加增加某一相同片段某一相同片段果蝇棒状眼的形成(X染色体片段重复)染色体的某一片段移接到另一染色体的某一片段移接到另一条条非同源染色体非同源染色体上上3.3.易位易位abcdefghijklghijklabcefdabcklghd e fji非同源染色体部分片段交换?同源染色体部分片段交换？染色体结构变异（易位） 基因重组（ 交叉互换）染色体的某一片段染色体的某一片段位置颠倒位置颠倒4.4.倒位倒位abcdefabcdefbcdeaf 1. 1.染色体结构变异的染色体结构变异的易位易位与减数第一次分裂前期的与减数第一次分裂前期的交交叉互换叉互换有什么不同？有什么不同？【例例1 1】下图中和表示发生在常染色体上的变异。和下图中和表示发生在常染色体上的变异。和所表示的变异类型分别属于（所表示的变异类型分别属于（ ） A.A.重组和易位重组和易位 B.B.易位和易位易位和易位 C.C.易位和重组易位和重组 D.D.重组和重组重组和重组A染色体结构变异染色体结构变异实质：染色体上的实质：染色体上的基因基因和排列和排列改变改变生物性状的变异生物性状的变异多数不利，甚至导致死亡多数不利，甚至导致死亡2.2.染色体结构的变异导致生物变异的原因是什么？染色体结构的变异导致生物变异的原因是什么？注意：注意：染色体变异染色体变异不产生新的基因不产生新的基因， 所以所以基因基因不改变。不改变。Q2Q2：染色体变异与基因突变相比，哪一种变异对：染色体变异与基因突变相比，哪一种变异对 引起的性状变化较大一些？为什么？引起的性状变化较大一些？为什么？ 每条染色体上含有许多基因，染色体变异会引起每条染色体上含有许多基因，染色体变异会引起多个基因的变化，所以引起的性状变化较大一些多个基因的变化，所以引起的性状变化较大一些练一练：练一练：染色体：染色体：着丝点着丝点缺失缺失重复重复倒位倒位易位易位下列1-5染色体分别发生的变异类型是？1.1.下列是对下列是对ah所示的细胞图中各含有几个染色体组的所示的细胞图中各含有几个染色体组的叙述，正确的是叙述，正确的是()A细胞中含有一个染色体组的是细胞中含有一个染色体组的是h图图B细胞中含有两个染色体组的是细胞中含有两个染色体组的是g、e图图C细胞中含有三个染色体组的是细胞中含有三个染色体组的是a、b图图D细胞中含有四个染色体组的是细胞中含有四个染色体组的是f、c图图2下列有关水稻的叙述，正确的是下列有关水稻的叙述，正确的是()A二倍体水稻含有两个染色体组，花粉中含有两个二倍体水稻含有两个染色体组，花粉中含有两个染色体组染色体组B二倍体水稻经过秋水仙素处理，可得到四倍体水二倍体水稻经过秋水仙素处理，可得到四倍体水稻，稻穗、米粒变大稻，稻穗、米粒变大C四倍体水稻的花粉离体培养，可得到二倍体水稻四倍体水稻的花粉离体培养，可得到二倍体水稻，含两个染色体组，含两个染色体组D四倍体水稻与二倍体水稻杂交，可得到三倍体水四倍体水稻与二倍体水稻杂交，可得到三倍体水稻，稻穗、米粒变小稻，稻穗、米粒变小