【课件】染色体变异课件2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2.pptx

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1、第5章基因突变及其他变异第第2 2节节 染色体变异染色体变异野生祖先种VS栽培品种（马铃薯）野生祖先种（多种颜色）栽培品种（一般都为黄色）野生祖先种VS栽培品种（香蕉）野生祖先种（有籽）栽培品种（无籽）问题探讨 作为野生植物的后代，许多栽培植物的染色体数目却与它们的祖先大不相同，如马铃薯和香蕉。讨论请根据所学的减数分裂的知识，试着完成该表格。生物种类体细胞染色体数/条体细胞非同源染色体/套配子染色体数/条马铃薯野生祖先种242栽培品种484香蕉野生祖先种222栽培品种333122411异常问题探讨染色体变异 1.概念 生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。（光学显微镜下可观察）2.

2、类型染色体结构的变异染色体数目的变异1.个别染色体的增加或减少染色体数目的变异以雌果蝇的染色体组成为例以雌果蝇的染色体组成为例增多正常减少唐氏综合征即21三体综合征-多了一条21号染色体Turner综合征 性腺发育不良-少了一条X染色体2.以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少正常增多减少染色体数目的变异一、染色体组问题探讨问题探讨1果蝇体细胞有几条染色体？2雄果蝇体细胞中共有哪几对同源染色体？3号和IV号染色体是什么关系？4雄果蝇的精子中有哪几条染色体？这些染色体之间是什么关系？5若将雄果蝇的精子中的染色体看成一组，那么果蝇体细胞中共有几组染色体？8条和、和、IV和IV、X和Y

3、2组、IV、X/Y；非同源染色体非同源染色体IVXYIVXIVY一、染色体组细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。染色体组的理解：一个染色体组中不存在同源染色体一个染色体组中不存在同源染色体一个染色体组中各个染色体的形态和功能均不相同一个染色体组中各个染色体的形态和功能均不相同一个染色染色体组中含有该物种的一整套完整遗传信息一个染色染色体组中含有该物种的一整套完整遗传信息判断染色体组数目的方法方法一：根据染色体形态判断方法一：根据染色体形态判断细胞中同一形态的染色体有几条，则含有几个染色体组；细胞中有几种形态

4、的染色体，一个染色体组中就有几条染色体。1个染色体组1组3条染色体3个染色体组1组5条染色体4个染色体组1组2条染色体4个染色体组1组4条染色体判断染色体组数目的方法方法二：根据基因型判断方法二：根据基因型判断同一英文字母（无论大小写）出现几次，就含有几个染色体组。有几种字母出现，一个染色体组中就有几条染色体。eg.AAaaBbbb同一字母出现4次4个染色体组YyRrAABBDDAaaABCD2个染色体组每组有2条2个染色体组每组有3条3个染色体组每组有1条1个染色体组每组有4条二、二倍体、多倍体二倍体是由受精卵发育而成，体细胞中含有2个染色体组的个体。多倍体是由受精卵发育而成，体细胞中含3个

5、或以上染色体组的个体。一般写作：2n每个染色体组中染色体数染色体组数与二倍体植株相比，与二倍体植株相比，多倍体植株的特点有多倍体植株的特点有：A.A.茎秆粗壮；茎秆粗壮；B.B.叶片、果实和种子都比较大；叶片、果实和种子都比较大；C.C.糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。二、二倍体、多倍体【思考1】二倍体植株经减数分裂产生的配子中应该有几个染色体组？【思考2】若减数分裂后期出现错误，配子中应该有几个染色体组？一个二、二倍体、多倍体减数分裂后期出现错误减数分裂后期出现错误含有两个染色体组的异常配子含有两个染色体组的异常配子二、二倍体、多倍体异常配子正

6、常的配子三倍体形成原因：含有两个染色体组的异常配子与含有一个染色体组的正常配子结合发育成个体【思考3】若该异常配子与正常的配子结合后发育成个体，其体细胞中应该含有几个染色体组？三个三倍体植株减数分裂时会出现联会紊乱，不能形成可育的配子。所以三倍体的生物一般不可育。二、二倍体、多倍体两个含有两个染色体组的配子结合。四倍体形成原因：【思考4】若两个异常配子结合后发育成个体，其体细胞中应该含有几个染色体组？四个二、二倍体、多倍体二倍体在胚或幼苗时期受某种因素影响，体细胞在进行有丝分裂时，染色体只复制未分离。【思考5】若两个正常的配子结合后形成的幼苗受到外界环境的影响，进行有丝分裂时，姐妹染色单体未分

7、离，则子细胞中有几个染色体组？四个二、二倍体、多倍体受精卵2n=32蜂王（雌性）工蜂（雌性）雄蜂 n=162n=32蜂王卵n=16减数分裂受精作用持续获得蜂王浆获得普通蜂蜜未受精的卵三、单倍体自然界中还有一类特殊的生物，如雄蜂未受精的卵细胞直接发育而来的，那它是几倍体呢？单倍体概念：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。成因：特点：由配子（如卵细胞、花粉等）直接发育而成。枝叶茎杆弱小，一般高度不育。1.1.一倍体（体细胞中含一个染色体组的个体）一定是单倍体。一倍体（体细胞中含一个染色体组的个体）一定是单倍体。2.2.单倍体的体细胞中只含一个染色体组。单倍体的体细胞中只含一个染色

8、体组。3.3.基因型为基因型为AAabbbAAabbb的个体一定为三倍体。的个体一定为三倍体。三、单倍体二倍体、多倍体和单倍体的比较项目二倍体多倍体单倍体概念发育起点染色体组的数目性状表现体细胞中含有2个染色体组的个体体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体体细胞的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体受精卵受精卵未受精的配子2个3个或3个以上不确定正常茎秆粗壮，叶片、果实、种子较大，营养丰富植株矮小，高度不育课堂小结 染色体数目变异 个别增减（例：21三体综合征）成倍增减染色体组概念：含个体发育全部基因的一组非同源染色体分类二倍体：由受精卵发育来，含两个染色体组的个体概念：由受精卵发育，

9、含三个以上染色体组 多倍体特点：器官较大、营养丰富，但发育延迟，结实率低概念：配子（生殖细胞）直接发育来的个体特点：植株一般长得弱小、高度不育单倍体五、课堂练习判断正误判断正误1.体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体。()2.二倍体水稻和四倍体水稻杂交,可获得三倍体,三倍体水稻的稻穗和籽粒变小。()3.四倍体葡萄的果实比二倍体的大得多,且营养物质更丰富。()4.单倍体的体细胞中一定只含一个染色体组。()5.与正常植株相比,单倍体植株长得弱小,而且高度不育。()一、染色体数目的变异多倍体育种 秋水仙素作用于正在分裂的细胞，抑制纺锤丝的形成，导致染色体不分离，数目加倍。原理用低温处理或秋水仙

10、素来处理萌发的种子或幼苗方法染色体复制着丝粒分裂4条染色体前期：无纺锤丝形成无纺锤丝牵引不分裂8条染色体剧毒诱导率低一、染色体数目的变异三倍体无子西瓜培育过程P91多倍体育种实例：三倍体无子西瓜的培育（秋水仙素法）第一年第二年3n植株正常花粉刺激3n无子西瓜2n西瓜幼苗秋水仙素4n西瓜植株正常花粉授粉3n西瓜种子滴加秋水仙素杂交二倍体四倍体（母本）二倍体（父本）第一年第二年三倍体联会紊乱无子西瓜一、染色体数目的变异三倍体无子西瓜培育过程P91多倍体育种可培育出新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富。优点结实率低，发育延迟。缺点四倍体西红柿巨玫瑰葡萄实验：低温诱导植物染色体数目变化的实验

11、实验材料洋葱，培养皿，滤纸，纱布，烧杯，镊子，剪刀，显微镜，载玻片，盖玻片，冰箱，卡诺氏液，质量浓度为0.01g/mL的甲紫溶液，质量分数为15%的盐酸，体积分数为95%的酒精。实验步骤根尖的培养1低温诱导2取材固定3制作装片4观察5实验：低温诱导植物染色体数目变化的实验根尖的培养1将洋葱在冰箱冷藏室内（4）放置一周。取出后，将洋葱放至盛满水的广口瓶上，将其底部接触瓶内的水面，室温培养35d。低温诱导2待洋葱长出约1cm长的不定根时，将整个装置放入冰箱（4）诱导培养4872h。取材固定3剪取诱导处理的根尖约0.51cm，放入卡诺氏液中浸泡0.51h，以固定细胞形态，然后用体积分数为95%的酒精

12、冲洗2次。实验：低温诱导植物染色体数目变化的实验包括：解离、漂洗、染色和制片4个步骤。制作装片4解离：解离液（15%HCl+95%酒精）漂洗：清水染色：甲紫染液制片：盖上盖玻片，再加载玻片用拇指轻压载玻片使组织细胞相互分离洗去解离液，防止解离过度染色体着色效果更好组织细胞分散开来多倍体育种实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验：低温诱导植物染色体数目变化的实验洋葱根尖细胞染色体数目加倍的显微照片先用低倍镜确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察。观察5高秆：D 矮秆：d 抗病：T 不抗病：t 现有纯合的高秆抗病的小麦（DDTT）和矮秆不抗病的小麦（ddtt），怎样得到矮秆抗病的优良

13、品种（ddTT）？用遗传图解表示出来。单倍体育种一、染色体数目的变异花药离体培养花药离体培养P PF F1 1配子配子DDTTDDTTDDttDDttddTTddTTddttddtt正常植株正常植株（纯合）（纯合）秋水仙素秋水仙素单倍体育种P P高杆抗病高杆抗病 DDTTDDTT矮杆感病矮杆感病 ddttddttF F1 1高杆抗病高杆抗病 DdTtDdTtF F2 2D_T_D_T_D_ttD_ttddT_ddT_ddttddttddTTddTT杂交育种矮抗矮抗需要的纯合需要的纯合矮抗矮抗品种品种连续连续第第1 1年年第第2 2年年第第3-63-6年年高杆抗病高杆抗病 DDTTDDTT矮杆感

14、病矮杆感病 ddttddtt高杆抗病高杆抗病 DdTtDdTtDTDTDtDtdTdTdtdt单倍体植株单倍体植株第第1 1年年第第2 2年年DTDTDtDtdTdTdtdt需要的纯合需要的纯合矮抗矮抗品种品种一、染色体数目的变异过程：二倍体植株花药离体培养单倍体植株秋水仙素处理二倍体植株（纯合子）原理：染色体变异优点：1）明显缩短育种年限2）纯合体，自交后代不会发生性状分离注意：秋水仙素只能处理萌发的幼苗一、染色体数目的变异单倍体育种技术复杂，需与杂交育种配合缺点：02染色体结构的变异二、染色体结构的变异 染色体的某一片段消失1.缺失正常翅缺刻翅abcdef实例实例：果蝇缺刻翅的形成 人类猫

15、叫综合征二、染色体结构的变异 染色体增加了某一片段2.重复正常眼棒状眼abcdefb实例实例：果蝇棒状眼的形成二、染色体结构的变异染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上3.易位正常眼花斑眼ab cdefghijk实例实例：果蝇花斑眼的形成 人慢性粒细胞白血病二、染色体结构的变异比较染色体易位与交叉互换图图解解区区别别位置位置原理原理观察观察发生于发生于非同源染色非同源染色之间之间发生于发生于同源染色体同源染色体的的非姐妹染色单体非姐妹染色单体之间之间染色体结构变异染色体结构变异基因重组基因重组可在显微镜下观察到可在显微镜下观察到在显微镜下在显微镜下观察不到观察不到染色体易位染色体易位交叉互

16、换交叉互换二、染色体结构的变异染色体的某一片段位置颠倒引起的变异4.倒位正常翅卷翅cdefabafbcdebcde实例实例：果蝇卷翅的形成 女性9号染色体倒位后造成习惯性流产abcdefabcdefbcdeaf位置颠倒二、染色体结构的变异染色体结构上的缺失、重复、易位和倒位染色体上的基因数量、排列顺序的改变的改变生物性状的改变（变异）（变异）对生物体是不利的，甚至导致生物体死亡。影响结果思考4：染色体结构变异中基因的结构发生变化了吗？归纳总结基因突变、基因重组和染色体变异的比较项 目基因突变基因重组染色体变异本 质发生时期观 察适用范围产生结果共同点基因结构的改变基因的重新组合染色体结构或数目

17、发生变化DNA复制时期减数分裂减数分裂、有丝分裂光学显微镜下无法观察光学显微镜下无法观察光学显微镜下可以观察任何生物真核生物、有性生殖真核生物产生新的基因只改变基因型基因“数量”上发生变化都是可遗传的变异1.染色体上某个基因的丢失属于基因突变 ()2.DNA分子中发生三个碱基对的缺失导致染色体结构变异 ()3.染色体易位或倒位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响 ()4.非同源染色体某片段移接，仅发生在减数分裂过程中 ()5.体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体 ()6.染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加 ()7.水稻(2n24)一个染色体组有12条染色体，水稻单倍体基因组有12条染色体 ()8.用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体 ()9.单倍体含有的染色体组数都是奇数 ()10.单倍体一定不含同源染色体，不含等位基因 ()辨一辨