【公开课课件】5.2染色体变异-课件（人教版2019必修2）

1、第二节染色体变异1.1.染色体染色体数目变异数目变异有哪些类型；有哪些类型；2.2.什么是什么是染色体组、单倍体、二倍体和多倍体染色体组、单倍体、二倍体和多倍体；3.3.染色体染色体结构变异结构变异有哪些类型，有哪些类型，易位和交叉互换易位和交叉互换的区别。的区别。4.4.掌握掌握三倍体无籽西瓜三倍体无籽西瓜的培育过程及涉及到的相应考点。的培育过程及涉及到的相应考点。第五章问题探讨第二节作为野生植物的后代，许多栽培植物的染色体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，如马铃薯和香数目却与它们的祖先大不相同，如马铃薯和香蕉（蕉（见表见表）。）。讨论1.1.根据前面所学减

2、数分裂的知识，试着完根据前面所学减数分裂的知识，试着完成该表格。成该表格。2.2.为什么平时吃的香蕉是没有种子的？为什么平时吃的香蕉是没有种子的？【提示】【提示】因为香蕉栽培品种体细胞中的染色体数目因为香蕉栽培品种体细胞中的染色体数目是是3333条，减数分裂时染色体发生联会紊乱，不能形条，减数分裂时染色体发生联会紊乱，不能形成正常的配子，因此无法形成受精卵，进而形成种成正常的配子，因此无法形成受精卵，进而形成种子。子。3.3.分析表中数据，你还能提出什么问题吗？能分析表中数据，你还能提出什么问题吗？能否发挥想象力作出一些推测呢？否发挥想象力作出一些推测呢？【提示】【提示】能形成种子的植物细胞中

3、，染色体数目一能形成种子的植物细胞中，染色体数目一定是偶数吗？香蕉体细胞中的染色体数目不是偶数，定是偶数吗？香蕉体细胞中的染色体数目不是偶数，它是怎样形成的呢？又是如何繁殖下一代的？它是怎样形成的呢？又是如何繁殖下一代的？生物种类生物种类体细胞染体细胞染色体数色体数/ /条条体细胞体细胞非同源非同源染色体染色体/ /套套配子染色体配子染色体数数/ /条条马马铃铃薯薯野生祖先野生祖先种种24242 2栽培品种栽培品种48484 4香香蕉蕉野生祖先野生祖先种种22222 2栽培品种栽培品种33333 3122411无法判断染色体染色体结构变异变异染色体染色体数目变异变异染色体变异缺缺失失增增加加移

4、移接接颠颠倒倒个别染色个别染色体的增加体的增加或减少或减少染色体组染色体组成倍地增成倍地增加或减少加或减少染色染色体组体组单倍体二倍体单倍体二倍体多倍体多倍体生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异第二节一 染色体数目变异n 染色体数目变异分为两类：1.1.细胞内细胞内个别染色体个别染色体数目的增加数目的增加或减少或减少2.2.细胞内染色体数目以细胞内染色体数目以一套完整一套完整的非同源染色体的非同源染色体为基数成倍地增为基数成倍地增加或成套的减少加或成套的减少第二节一 染色体数目变异细胞中一整套的非同源染色体称为一个染色体组野生马铃薯的一整套非同源染色体有野生马铃薯的

5、一整套非同源染色体有1212条，即马铃薯的一个染色体组含有条，即马铃薯的一个染色体组含有1212条条染色体。野生马铃薯体细胞中含有两个染染色体。野生马铃薯体细胞中含有两个染色体组。色体组。第二节一 染色体数目变异一 染色体数目变异3.体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体，统称为多倍体(1)(1)植物中多倍体比较常见，动物中极少见植物中多倍体比较常见，动物中极少见(2)(2)多倍体的特点（相比于二倍体）：多倍体的特点（相比于二倍体）： 茎秆粗壮、叶片、果实和种子都比较大茎秆粗壮、叶片、果实和种子都比较大 糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加第二节一 染色体

6、数目变异第二节二倍体二倍体授粉授粉二倍体二倍体（父本父本）四倍体四倍体（母本母本）三倍体三倍体联会紊乱联会紊乱无籽西瓜无籽西瓜秋水仙素秋水仙素授粉授粉1.1.秋水仙素溶液为何要滴在幼苗的秋水仙素溶液为何要滴在幼苗的芽尖芽尖？ 芽尖具有芽尖具有_组织，细胞进行旺盛的组织，细胞进行旺盛的_分裂，用秋水仙素处理它有利于抑制分裂，用秋水仙素处理它有利于抑制_的形成，从而形成的形成，从而形成_植株。植株。2.2.三倍体西瓜为什么三倍体西瓜为什么没有种子没有种子？ 三倍体植株的细胞中有三个三倍体植株的细胞中有三个_，即，即每种同源染色体有每种同源染色体有_条。这样进行减数分裂时，条。这样进行减数分裂时，_

7、紊乱，不能产生正常的紊乱，不能产生正常的_细胞，因此没细胞，因此没有种子。但是，减数第一次分裂时，恰巧有种子。但是，减数第一次分裂时，恰巧_个个染色体组被拉到细胞的一极，而另染色体组被拉到细胞的一极，而另_个被拉到个被拉到细胞的另一极，就会产生正常的细胞的另一极，就会产生正常的_细胞，也细胞，也就会出现种子，只是这种可能性太小了！就会出现种子，只是这种可能性太小了！分生分生有丝有丝纺锤体纺锤体四倍体四倍体染色体组染色体组3联会联会卵卵12卵卵秋水仙素(C22H25O6N)是从百合科植物秋水仙的种子和球茎中提取的植物碱。白色或淡黄色的粉末或针状结晶，有剧毒。一 染色体数目变异第二节二倍体二倍体授

8、粉授粉二倍体二倍体（父本父本）四倍体四倍体（母本母本）三倍体三倍体联会紊乱联会紊乱无籽西瓜无籽西瓜秋水仙素秋水仙素授粉授粉3.3.既然三倍体植株不能产生正常的卵细胞，既然三倍体植株不能产生正常的卵细胞，为什么还要用二倍体植株的花粉刺激它呢？为什么还要用二倍体植株的花粉刺激它呢？ 二倍体植株的花粉能刺激三倍体植株的子房二倍体植株的花粉能刺激三倍体植株的子房产产生生长素，促进其发育成无籽西瓜。生生长素，促进其发育成无籽西瓜。4.4.每年都要制种，很麻烦，有无替代的方法？每年都要制种，很麻烦，有无替代的方法？（1 1）植物组织培养：选用）植物组织培养：选用_的三倍体植株的的三倍体植株的细胞、组织或器

9、官，放入含有细胞、组织或器官，放入含有_、_等有等有机营养、机营养、_等物质的培养基，在等物质的培养基，在_、PHPH等条件适宜的等条件适宜的_的环境下培养。经的环境下培养。经_形形成愈伤组织，再经成愈伤组织，再经_形成植物体。形成植物体。（2 2）利用）利用_或或_类似物处理二倍体类似物处理二倍体_的雌蕊，以促进的雌蕊，以促进_发育成无子的果实。发育成无子的果实。 注意套袋注意套袋处理。处理。离体离体无机盐无机盐蔗糖蔗糖植物激素植物激素温度温度无菌无菌脱分化脱分化再分化再分化生长素生长素生长素生长素未受粉未受粉子房子房秋水仙素(C22H25O6N)是从百合科植物秋水仙的种子和球茎中提取的植物

10、碱。白色或淡黄色的粉末或针状结晶，有剧毒。一 染色体数目变异第二节(3)(3)用秋水仙素处理萌发的用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗是人工诱导多倍体是人工诱导多倍体最常用且最最常用且最有效有效的方法的方法 低温或秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，低温或秋水仙素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的增加从而引起细胞内染色体数目的增加问题为什么秋水仙素为什么秋水仙素/ /低温处理时，要选择萌发的种子或幼苗？低温处理时，要选择萌发的种子或幼苗？一 染色体数目变异第二节4.单倍体(1)(1)体细胞中含有本物种配子染色体数体细胞中含有本

11、物种配子染色体数目的个体，叫做目的个体，叫做单倍体(2)(2)单倍体的单倍体的特点（相比于正常整倍（相比于正常整倍体）：植物长的弱小，而且高度不育体）：植物长的弱小，而且高度不育单倍体育种的措施和优点单倍体育种的措施和优点二倍体植株二倍体植株花药离体培养花药离体培养单倍体单倍体植株植株秋水仙素处理秋水仙素处理优点：优点：明显明显缩短育种年限。缩短育种年限。原因：原因：子代子代全是纯合子，不发生性状分离全是纯合子，不发生性状分离。二倍体纯合体二倍体纯合体一 染色体数目变异第二节AA BBaa bbAa BbA BA ba Ba bA BA ba Ba bAA BBAA bbaa BBaa bb减

12、数分裂减数分裂花药（花粉）离体培养花药（花粉）离体培养秋水仙素处理秋水仙素处理幼苗幼苗亲本 F1 F1配子 单倍体恢复 育性问题问题为什么不用秋水仙为什么不用秋水仙素处理种子？素处理种子？问题问题如果用如果用F F1 1自交，自交，F F2 2及后续各代均种成株系及后续各代均种成株系选择，需要几年才能得选择，需要几年才能得到到aaBBaaBB（假定该植物每（假定该植物每年种植收获一次）？年种植收获一次）？育种优点育种优点: :明显缩短育种年限明显缩短育种年限第二节探究.实验 低温诱导植物细胞染色体数目的变化1洋葱/大蒜根尖培养2低温诱导3固定4制作临时装片先（通过先（通过4 4低温）低温）解除

13、休眠再培养，解除休眠再培养，培养时每天换水培养时每天换水冷藏室（冷藏室（04）诱导诱导23天天卡诺氏液固定卡诺氏液固定0.51h（固定细胞（固定细胞形态），然后用形态），然后用95%95%酒精冲洗两次酒精冲洗两次解离解离漂洗漂洗染色染色制片制片。缺改良苯。缺改良苯酚品红时可用其它酚品红时可用其它碱性染料代替碱性染料代替病例：病例：猫叫综合征猫叫综合征病因：病因：病征：病征：病人的第病人的第5号染色体部分缺失号染色体部分缺失患儿两眼距离较远，耳位低下，生长发育迟缓，患儿两眼距离较远，耳位低下，生长发育迟缓，存在严重的智力障碍，哭声轻而音调高，像猫存在严重的智力障碍，哭声轻而音调高，像猫叫而得名。

14、叫而得名。二 染色体结构变异染色体结构的变异主要有染色体结构的变异主要有4种种1、缺失：、缺失：2、增加增加染色体的某一片段染色体的某一片段缺失缺失引起的变异。引起的变异。例如，果蝇例如，果蝇缺刻翅缺刻翅的形成的形成染色体中染色体中增加增加某一片段引起的变异。某一片段引起的变异。例如，果蝇例如，果蝇棒状眼棒状眼的形成的形成变异例子变异例子:人的猫叫综合征、果蝇缺刻翅的形成。人的猫叫综合征、果蝇缺刻翅的形成。变异例子变异例子: 果蝇棒状眼果蝇棒状眼的形成。的形成。4、倒位：、倒位：n染色体的某一片段位置染色体的某一片段位置颠倒颠倒也可引起也可引起变异。例如，果蝇变异。例如，果蝇卷翅卷翅的形成的形

15、成3、移接移接染色体的某一片段染色体的某一片段移接移接到另一条到另一条非同源染色体上引起变异。例如，非同源染色体上引起变异。例如，果蝇果蝇花斑眼花斑眼的形成的形成染色体结构的改变染色体结构的改变, ,会使排列在染色体上的基因的会使排列在染色体上的基因的数目数目或或排列顺序排列顺序发生改变发生改变, ,从而导致性状的改变。从而导致性状的改变。二 染色体结构变异第二节(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)2.染色体结构变异的影响（1 1）原因：原因：（2 2）结果：结果：（3 3）特点）特点：在某些在某些自然或人为使用自然或人为使用诱变剂诱变剂的情况下发生。的情况下发生。染色体上基因的染

16、色体上基因的种类、种类、数目数目或或排列顺序排列顺序发生改变，从而导致性状改变。发生改变，从而导致性状改变。大多数对生物体是大多数对生物体是不利不利的，有的会导致生物体的，有的会导致生物体死亡死亡。二 染色体结构变异第二节移接交叉互换思考：“移接移接”与与“四分体中相邻的非姐妹四分体中相邻的非姐妹染色单体的染色单体的交叉互换交叉互换”有何区别？有何区别？ “移接移接”是是_之间的交叉互换，使染之间的交叉互换，使染色体上出现了非同源染色体上的色体上出现了非同源染色体上的_，可能，可能会严重影响生物性状，属于会严重影响生物性状，属于_变异；变异；后者后者是是_的单体之间交叉互换，互换的是控制的单体

17、之间交叉互换，互换的是控制同一性状的同一性状的_，染色体原有基因种类没变，染色体原有基因种类没变，最终只是生物性状的重新组合，因此属于最终只是生物性状的重新组合，因此属于_。非同源染色体非同源染色体非等位基因非等位基因染色体结构染色体结构同源染色体同源染色体等位基因等位基因基因重组基因重组总结：第二节-基因突变、重组和染色体变异项目项目基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异适适用用范范围围生生物物种种类类所有生物（包括所有生物（包括病毒）均可发生，病毒）均可发生，具有普遍性具有普遍性自然状态下，只发生自然状态下，只发生在真核生物的有性生在真核生物的有性生殖过程中殖过程中( (细胞

18、核遗细胞核遗传传) )真核生物细胞分真核生物细胞分裂过程均可发生裂过程均可发生生生殖殖无性生殖无性生殖有性生殖有性生殖有性生殖有性生殖无性生殖无性生殖有性生殖有性生殖发生发生时间时间有丝分裂间期有丝分裂间期减减间期间期减数减数前期前期减数减数后期后期细胞分裂期细胞分裂期应用应用诱变育种诱变育种杂交育种杂交育种单倍体、多倍体单倍体、多倍体育种育种总结：第二节项目项目基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异类型类型自然自然、诱发突变诱发突变显性显性、隐性突变隐性突变体、生殖细胞突变体、生殖细胞突变同义错义无义突变同义错义无义突变交叉互换交叉互换自由组合自由组合结构的结构的变异变异数目的

19、数目的变异变异镜检镜检光镜下均无法检出，可根据是否有新性光镜下均无法检出，可根据是否有新性状或新性状组合确定状或新性状组合确定光镜下可检出光镜下可检出本质本质新的基因新的基因（复等位基因）（复等位基因）新的基因型新的基因型基因基因种类、种类、数目或数目或顺序变化顺序变化条件条件物理、化学、生物因素物理、化学、生物因素及自发损伤及自发损伤减数分裂减数分裂与受与受精作用精作用诱变剂或低温等环诱变剂或低温等环境变化境变化-基因突变、重组和染色体变异总结：第二节项目项目基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异意义意义新基因产生的途径新基因产生的途径；生物变异的根本来源生物变异的根本来源；提

20、供提供生物进化的原材生物进化的原材料料。生物产生变异的生物产生变异的来源之一来源之一；生物进化的重要生物进化的重要因素之一。因素之一。对生物的进对生物的进化有一定的化有一定的意义意义发生发生几率几率可能性小，突变频率可能性小，突变频率低低。非常普遍，产生非常普遍，产生变异类型多变异类型多可能性较小可能性较小联系联系均均为为可遗传变异，为进化提供原材料；可遗传变异，为进化提供原材料；基因突变基因突变产生产生新基因，是基因重组的基础；新基因，是基因重组的基础；基因重组和基因突变均产生新的基因型，可能产生新的基因重组和基因突变均产生新的基因型，可能产生新的表现型。表现型。-基因突变、重组和染色体变异

21、1 1、下列变异中，不属于染色体结构变异的是（、下列变异中，不属于染色体结构变异的是（ ） A.A.染色体缺失某一片断染色体缺失某一片断 B.B.染色体增加了某一片断染色体增加了某一片断 C.C.染色体中染色体中DNADNA的一个碱基发生了改变的一个碱基发生了改变 D.D.染色体某一片断位置颠倒了染色体某一片断位置颠倒了180180。2.2.基因重组、基因突变和染色体变异的共同点是基因重组、基因突变和染色体变异的共同点是( )( ) A. A.都能产生可遗传的变异都能产生可遗传的变异 B. B.都能产生新的基因都能产生新的基因 C. C.产生的变异对生物均不利产生的变异对生物均不利 D. D.

22、在显微镜下都可看到变异状况在显微镜下都可看到变异状况A AC C课堂练习课堂练习3.3.基因突变和染色体变异的一个重要区别是基因突变和染色体变异的一个重要区别是( ( ) )A.A.基因突变在光镜下看不见基因突变在光镜下看不见B.B.染色体变异是定向的，基因突变是不定向的染色体变异是定向的，基因突变是不定向的C.C.基因突变是可以遗传的基因突变是可以遗传的D.D.染色体变异是不能遗传的染色体变异是不能遗传的A A4 4. .四倍体的曼陀罗有四倍体的曼陀罗有4848条染色体，该植物每个染色条染色体，该植物每个染色 体组的染色体数目为体组的染色体数目为（ ） A.48 A.48 B.24 B.24 C.12 C.12 D.4 D.4C C 5 5下列关于染色体组的正确叙述是下列关于染色体组的正确叙述是（ ） A.A.染色体组内不存在同源染色体染色体组