5.2染色體變異課件-高一下學(xué)期生物人教版（2019）必修2

5.2染色體變異第五章

基因突變及其他變異問題探討

作為野生植物的后代，許多栽培植物的染色體數(shù)目卻與他們的祖先大不相同，如馬鈴薯和香蕉。：生物種類體細(xì)胞染色體數(shù)/條馬鈴薯野生祖先種24栽培品種48香蕉野生祖先種22栽培品種33

生物體的體細(xì)胞或生殖細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化，稱為染色體變異。染色體變異：一、染色體數(shù)目的變異（一）細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少13三體綜合征特納(Turner)綜合征一、染色體數(shù)目的變異（一）細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少（二）細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以一套完整的非同源染色體為基數(shù)成倍地增加或成套的減少一、染色體數(shù)目的變異問題1：野生馬鈴薯體細(xì)胞中有幾條染色體？問題2：野生馬鈴薯體細(xì)胞中有幾對(duì)同源染色體？問題3：野生馬鈴薯配中有幾條染色體？122412問題4：如果把配子中的染色體看作一組，野生馬鈴薯體細(xì)胞中有幾個(gè)染色體組？2

野生馬鈴薯體細(xì)胞有兩套非同源染色體。其中有每套非同源染色體稱為一個(gè)染色體組。1、染色體組：細(xì)胞中的每套非同源染色體。

一個(gè)染色體組中各條染色體的形態(tài)和功能均不相同，包含了該物種的全部遺傳信息。（二）細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以一套完整的非同源染色體為基數(shù)成倍地增加或成套的減少補(bǔ)充：染色體組數(shù)的判斷①：根據(jù)染色體形態(tài)判斷細(xì)胞中同一形態(tài)的染色體有幾條，則含有幾個(gè)染色體組。1個(gè)染色體組3個(gè)染色體組4個(gè)染色體組4個(gè)染色體組②：根據(jù)基因型判斷同一字母（無論大小寫）出現(xiàn)幾次，就含有幾個(gè)染色體組。YyRrAABBDDAaaABCD2個(gè)染色體組2個(gè)染色體組3個(gè)染色體組1個(gè)染色體組補(bǔ)充：染色體組數(shù)的判斷2、二倍體：由受精卵發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫作二倍體（二）細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以一套完整的非同源染色體為基數(shù)成倍地增加或成套的減少3、多倍體：由受精卵發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有3個(gè)或3個(gè)以上染色體組的個(gè)體統(tǒng)稱為多倍體在自然界中，幾乎全部動(dòng)物和過半數(shù)的高等植物都是二倍體多倍體在植物種很常見，動(dòng)物中極少見一般情況下，二倍體通過減數(shù)分裂形成的配子只有一個(gè)染色體組。受精作用二倍體正常的減數(shù)分裂（示兩對(duì)同源染色體）二倍體減數(shù)分裂Ⅰ♀復(fù)制減數(shù)分裂Ⅱ♂減數(shù)分裂Ⅰ復(fù)制減數(shù)分裂Ⅱ受精作用♂減數(shù)分裂♀減數(shù)分裂二倍體的減數(shù)分裂出現(xiàn)錯(cuò)誤，形成含有兩個(gè)染色體組的配子三倍體的成因：三倍體♂減數(shù)分裂受精作用四倍體♀減數(shù)分裂①有2個(gè)含有兩個(gè)染色體組的配子結(jié)合發(fā)育而來四倍體的成因：②二倍體在胚或幼苗時(shí)期受某種因素影響，體細(xì)胞在進(jìn)行有絲分裂時(shí)，染色體只復(fù)制未分離，形成四倍體。作為野生植物的后代，許多栽培植物的染色體數(shù)目卻與他們的祖先大不相同，如馬鈴薯和香蕉。：生物種類體細(xì)胞染色體數(shù)/條體細(xì)胞非同源染色體/套配子染色體數(shù)/條馬鈴薯野生祖先種242栽培品種484香蕉野生祖先種222栽培品種333122411異常問題探討為什么平時(shí)吃的香蕉是沒有種子的？體細(xì)胞中的染色體數(shù)目是33條，減數(shù)分裂時(shí)染色體發(fā)生聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成正常的配子，因此無法形成受精卵，不能形成種子。問題探討多倍體的特點(diǎn)：二倍體草莓四倍體草莓二倍體葡萄

四倍體葡萄二倍體草莓四倍體草莓

多倍體植株常常是莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加。

低溫處理、秋水仙素。

其中用秋水仙素來處理萌發(fā)的種子或幼苗是目前最常用且最有效的方法。人工誘導(dǎo)多倍體的方法：人工誘導(dǎo)多倍體的方法：①低溫處理萌發(fā)的種子或幼苗四倍體二倍體作用機(jī)理：抑制紡錘體的形成②用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗秋水仙素作用在細(xì)胞分裂的哪個(gè)時(shí)期？前期人工誘導(dǎo)多倍體的方法：①低溫處理萌發(fā)的種子或幼苗：無子西瓜的培育二倍體雜交三倍體第一年第二年四倍體二倍體♀♂實(shí)例：無籽西瓜的培育

四倍體植株上結(jié)的西瓜就是無籽西瓜嗎？

四倍體植株上結(jié)的是有籽西瓜。

三倍體植株上結(jié)的是無籽西瓜。

由于三倍體原始生殖細(xì)胞中有3個(gè)染色體組，減數(shù)分裂時(shí)會(huì)出現(xiàn)聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成可育的配子。聯(lián)會(huì)紊亂三倍體植株：無子西瓜的培育二倍體雜交三倍體第一年第二年四倍體二倍體♀♂實(shí)例：無籽西瓜的培育1、為什么用一定濃度的秋水仙素滴在二倍體西瓜幼苗的芽尖？

芽尖細(xì)胞正在進(jìn)行有絲分裂，當(dāng)秋水仙素作用于正在分裂的細(xì)胞時(shí)，能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。聯(lián)會(huì)紊亂三倍體植株：無子西瓜的培育二倍體雜交三倍體第一年第二年四倍體二倍體♀♂實(shí)例：無籽西瓜的培育2、四倍體西瓜植株做母本產(chǎn)生的雌配子中含有幾個(gè)染色體組？獲得的四倍體西瓜為何要與二倍體雜交？2個(gè)；交可獲得三倍體植株。多倍體產(chǎn)生的途徑有：秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。聯(lián)會(huì)紊亂三倍體植株：無子西瓜的培育二倍體雜交三倍體第一年第二年四倍體二倍體♀♂實(shí)例：無籽西瓜的培育3、有時(shí)可以看到三倍體西瓜中有少量發(fā)育并不成熟的種子，請(qǐng)推測(cè)產(chǎn)生這些種子的原因。聯(lián)會(huì)紊亂

三倍體植株不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂，一般情況下不能形成配子，也有可能形成正常的配子。三倍體植株：無子西瓜的培育二倍體雜交三倍體第一年第二年四倍體二倍體♀♂實(shí)例：無籽西瓜的培育4、每年都要制種，很麻煩，有沒有別的替代方法？聯(lián)會(huì)紊亂

進(jìn)行無性繁殖。將三倍體西瓜植株進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得大量的組織苗，再進(jìn)行移栽。三倍體植株低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化探究與實(shí)踐一組大蒜根尖置于4℃冷藏冰箱培養(yǎng)，作為

；一組置于室溫(約25℃)培養(yǎng)，作為

。（1）如何設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)？實(shí)驗(yàn)組1.提出問題：低溫能誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化嗎？2.作出假設(shè)：3.制訂計(jì)劃：對(duì)照組低溫能誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化原理：用低溫處理植物的分生組織細(xì)胞，抑制紡錘體的形成（4）制作根尖分生區(qū)有絲分裂臨時(shí)裝片的流程有哪些？解離漂洗染色制片低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化探究與實(shí)踐固定細(xì)胞：____________?？ㄖZ氏液（3）如何固定細(xì)胞？解離：鹽酸和酒精混合液（1：1混合），目的是：_________________________________。漂洗：清水漂洗，目的是洗去藥液，__________________。染色：用

或

對(duì)染色體染色。制片：放在載玻片上，加清水并用鑷子把根尖弄碎，蓋上蓋玻片，用拇指輕輕地按壓蓋玻片完成制片。用藥液使組織中的細(xì)胞相互分離開來防止解離過度甲紫溶液醋酸洋紅液臨時(shí)裝片（5）如何用顯微鏡觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果？

先用低倍鏡找到染色體形態(tài)較好的分裂象，再換高倍鏡觀察低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化探究與實(shí)踐4.實(shí)施計(jì)劃：5.得出結(jié)論：低溫能誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的增多受精卵受精作用未受精的卵2n=32n=162n=32蜂王工蜂雄蜂蜂王卵n=16減數(shù)分裂雌蜂（二）細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以一套完整的非同源染色體為基數(shù)成倍地增加或成套的減少4、單倍體：由配子發(fā)育而來，體細(xì)胞中的染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目相同的個(gè)體。如雄蜂問題：普通小麥?zhǔn)橇扼w，由其配子發(fā)育而來的單倍體有幾個(gè)染色體組？3個(gè)問題：單倍體生物細(xì)胞內(nèi)只有一個(gè)染色體組?！粒?）單倍體植株的特點(diǎn)：長得弱小，而且高度不育。（2）單倍體育種：（二）細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以一套完整的非同源染色體為基數(shù)成倍地增加或成套的減少4、單倍體：原理：染色體變異單倍體育種方法：花藥離體培養(yǎng)植株花藥離體培養(yǎng)單倍體植株人工誘導(dǎo)染色體加倍正常植株原理：染色體變異與社會(huì)的聯(lián)系優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短育種年限，后代全是純合子（可穩(wěn)定遺傳）

例：高桿（D）對(duì)矮桿（d）為顯性，抗病（R）對(duì)易染?。╮）為顯性?，F(xiàn)有純合高桿抗病和矮桿易染病植株，請(qǐng)寫出快速繁育可以穩(wěn)定遺傳的抗倒伏抗病植株（用遺傳圖解表示）ddRR雜交育種:D

R

、ddR

、D

rr、ddrrddRRddRr將F2中矮抗植株選出來，連續(xù)自交，直至后代不再出現(xiàn)性狀分離為止DDrr×ddRRDdRrP×F1F2育種時(shí)間較長DDRR×ddrrDdRrPF1花粉DR、Dr、dR、dr花藥離體培養(yǎng)DR、Dr、dR、dr單倍體幼苗秋水仙素處理DDRR、DDrr、ddRR、ddrr正常純合子篩選所需的品種育種時(shí)間只要兩年第2年第1年單倍體育種：單倍體、二倍體和多倍體的比較項(xiàng)目二倍體多倍體單倍體概念發(fā)育起點(diǎn)染色體組的數(shù)目性狀表現(xiàn)歸納總結(jié)體細(xì)胞中含有2個(gè)染色體組的個(gè)體體細(xì)胞中含有3個(gè)或3個(gè)以上染色體組的個(gè)體體細(xì)胞的染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目相同的個(gè)體受精卵受精卵未受精的配子2個(gè)3個(gè)或3個(gè)以上不一定正常莖稈粗壯，葉片、果實(shí)、種子較大，營養(yǎng)豐富植株矮小，高度不育染色體結(jié)構(gòu)的變異染色體數(shù)目的變異個(gè)別染色體的增加或減少以染色體組為基數(shù)成倍地增加或成套的減少染色體變異貓叫綜合癥癥狀：兩眼距離較遠(yuǎn)，耳位低下，生長發(fā)育緩慢，，存在著嚴(yán)重的智力障礙?；純嚎蘼曒p，音調(diào)高，很像貓叫。5號(hào)染色體部分缺失二、染色體結(jié)構(gòu)的變異1、染色體結(jié)構(gòu)的變異的類型缺刻翅正常翅①缺失：染色體的某一片段缺失引起變異。例如果蠅缺刻翅的形成缺失abcdefbacdef正常眼棒狀眼②重復(fù)：染色體中增加某一片段引起變異。例如果蠅棒狀眼的形成重復(fù)abcdefbbabcdefb1、染色體結(jié)構(gòu)的變異的類型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的變異，例如果蠅花斑眼的形成正常眼花斑眼移接abcdefghijklghijklabcefdabcklghdefji1、染色體結(jié)構(gòu)的變異的類型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abcdefabcdefbcdeaf顛倒1、染色體結(jié)構(gòu)的變異的類型染色體結(jié)構(gòu)變異染色體上的基因的數(shù)目和排列順序改變性狀的變異（多數(shù)不利）2、染色體結(jié)構(gòu)變異結(jié)果染色體結(jié)構(gòu)的變異染色體數(shù)目的變異染色體變異缺失、重復(fù)、倒位、易位個(gè)別染色體的增加或減少以染色體組為基數(shù)成倍地增加或成套的減少基因突變、基因重組和染色體變異的比較項(xiàng)目基因突變基因重組染色體變異本質(zhì)觀察適用范圍產(chǎn)生結(jié)果共同點(diǎn)歸納總結(jié)基因結(jié)構(gòu)的改變光學(xué)顯微鏡下無法觀察任何生物產(chǎn)生新的基因基因的重新組合光學(xué)顯微鏡下無法觀察有性生殖只改變基因型可遺傳的變異染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目發(fā)生變化光學(xué)顯微鏡下可以觀察真核生物基因“數(shù)量”上發(fā)生變化1、已知某物種的一條染色體上依次排列著M、N、O、P、Q五個(gè)基因，如圖列出的若干種變化中，不屬于染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的是 A．已知染色體MNOPQMNOMNOOPQMnOPQPQOMNB．C．D．鞏固練習(xí)

體細(xì)胞中染色體數(shù)配子中染色體數(shù)體細(xì)胞中染色體組數(shù)配子中染色體組數(shù)屬于幾倍體生物豌豆72普通小麥423小黑麥28八倍體14

1二倍體六倍體2156

8

4

6鞏固練習(xí)2、根據(jù)所學(xué)知識(shí)，填寫表格內(nèi)容。