人教版高一生物必修二染色体变异

【聚焦】变异的类型＝基因型（内因）＋环境条件（外因）不遗传的变异基因重组基因突变染色体变异诱因可遗传的变异来源表现型2第五章基因突变及其他变异第2节染色体变异本节聚焦：染色体结构的变异染色体数目的变异单倍体、二倍体、多倍体单倍体育种、多倍体育种1、基因突变与染色体变异的区别？2、染色体结构的变异有哪几种类型？3、染色体结构的变异会导致什么后果？这种变异对生物体有利吗？4、染色体结构变异中的“缺失”与基因突变中的“缺失”有何不同。5、染色体结构变异中“易位”与基因重组中“交叉互换”有何不同。6、染色体数目变异可可以分为几类？请各举一例7、染色体组的概念，特点？如何区分单倍体、二倍体及多倍体？关键依据是什么？《染色体变异》小组展示【聚焦】基因突变和染色体变异的区别基因突变：

DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起基因结构的改变。

染色体的某一个位点上基因的改变，这种改变在光学显微镜下是看不见的。染色体变异：

指生物细胞的染色体结构、数目等发生改变从而引起生物性状的变异

可用显微镜直接观察到的比较明显的染色体变化。类型染色体结构变异

(

①缺失②重复③倒位④易位)染色体数目变异个别染色体的增加或减少染色体组的形式成倍地增加或减少【聚焦】染色体变异【聚焦】染色体结构的变异消失abcdefbacdef染色体中某一片段缺失引起变异果蝇缺刻翅的形成猫叫综合征（人体第5号染色体部分缺失）一.缺失染色体中增加某一片段重复abcdefbbabcdefb果蝇棒状眼的形成【聚焦】染色体结构的变异二.重复染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上abcdefghijklghijklabcefdabcklghdefji夜来香的变异移接

【聚焦】染色体结构的变异三.易位染色体的某一片段位置颠倒abcdefabcdefbcdeaf颠倒【聚焦】染色体结构的变异四.倒位【聚焦】染色体结构的变异1.染色体结构变异中的“缺失”与基因突变中的“缺失”有何不同？前者是染色体中某一片段的“缺失”，导致染色体上基因数目的减少；后者是基因上某一位点的若干碱基对的缺失，基因数目不变。探究点一：【聚焦】染色体结构的变异2.染色体结构变异中“易位”与基因重组中“交叉互换”有何不同？探究点一：“易位”发生在非同源染色体间，交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。练习册P46易位交叉互换（减数第一次分裂四分体时期）【聚焦】染色体结构的变异染色体结构的改变，都会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。大多数染色体结构变异对生物是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。遗传效应:染色体结构变异会导致什么后果？这种变异对生物体有利吗？类型染色体结构变异

(

①缺失②重复③倒位④易位)染色体数目变异个别染色体的增加或减少染色体组的形式成倍地增加或减少【聚焦】染色体变异【聚焦】染色体数目的变异个别染色体数目的增加或减少正常增多减少21三体综合征性腺发育不良（特纳氏综合征；女性;XO型）【聚焦】染色体数目的变异染色体组成倍的增加或减少（整组变异）正常增多减少三倍体无子西瓜【聚焦】染色体组1、雄果蝇体内有多少条染色体？产生的精子中有几条染色体？2、精子中的染色体分别是哪几条？这些染色体有什么关系？它们是否携带着控制生物生长发育、遗传变异的全部遗传信息？3、如果将果蝇的精子中的染色体看成一组，即一个染色体组，那么果蝇的体细胞中有几个染色体组？雄果蝇精子中所含的一组染色体(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ+X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ+Y）在形态、大小和功能上各不相同，每组染色体就构成一个染色体组。【聚焦】染色体组细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部遗传信息，这样的一组染色体，叫一个染色体组。【聚焦】染色体组染色体组的特点：①全为非同源染色体，无同源染色体，无等位基因②所有染色体形态大小和功能各不相同。③携带着控制一种生物生长发育的全部遗传信息。根据生物细胞内染色体组的数目可把生物分为：1、二倍体2、多倍体3、单倍体由受精卵发育而来的、体细胞中含有两个染色体组的个体称为二倍体二倍体：

1.概念：

2.实例:在自然界中，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。如人、玉米、果蝇等。【聚焦】染色体数目的变异【聚焦】染色体数目的变异由受精卵发育而来的，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体多倍体：

1.概念：马铃薯是四倍体香蕉是三倍体普通小麦是六倍体【聚焦】染色体数目的变异体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，称为单倍体。

前提：由配子未经受精作用直接发育而来的个体。

动物：蜜蜂中的雄蜂（未受精的卵细胞直接发育）等1.概念:单倍体：【聚焦】如何区分单倍体、二倍体、多倍体？关键是发育起点不同①由受精卵（或合子）发育形成的个体，体细胞中含有几个染色体组，就称为几倍体；②而由配子（生殖细胞或卵细胞或花粉）直接发育来的,不论体细胞含有几个染色体组，都只能叫单倍体。1.一个染色体组(一倍体）一定是单倍体吗？2.单倍体一定只含有一个染色体组（一倍体）吗？【聚焦】单倍体、二倍体、多倍体一定是单倍体不一定是一倍体。六倍体小麦的花粉发育成的植株是单倍体，但含有三个染色体组。3.探究点二：1、2【聚焦】染色体组数的判定方法1.根据染色体的形态判断：细胞内同一形态的染色体有几条，则含有几个染色体组三个染色体组四个染色体组一个染色体组【聚焦】染色体组数的判定方法1.根据染色体的形态判断：细胞内同一形态的染色体有几条，则含有几个染色体组例.指出下面细胞分别处于什么时期，此时细胞中各有几个染色体组？4个2个2个2个减Ⅰ后期有丝中期有丝后期减Ⅱ后期【聚焦】染色体组数的判定方法2.根据基因型判断：在生物体基因型中，相同基因或等位基因出现几次，则有几个染色体组乙细胞含有四个染色体组例:一个基因型为AAaBbb的个体，那它有几个染色体组呢？如果是Ab基因型的呢？3个1个【聚焦】染色体组数的判定方法3.根据染色体数目和染色体形态数判断：染色体组的数目=染色体数/染色体形态数6/3=2【聚焦】染色体数目的变异多倍体植株的特点：多倍体在植物中很常见，在动物中极少见

多倍体植株常常是茎秆粗壮、叶片、果实、种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都增加。但发育延迟，结实率低（1）低温处理（2）秋水仙素处理萌发的种子或幼苗（最常用且最有效的方法）【聚焦】染色体数目的变异人工诱导多倍体的方法：原理：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。【聚焦】染色体数目的变异多倍体产生的原因及应用：染色体复制染色体不能被拉向两极细胞不能分裂成两个子细胞2个染色体组4个染色体组环境条件剧变或生物内部因素干扰，纺锤体不能形成正常分裂人工诱导多倍体育种方法：用秋水仙素处理____________或_______。原理：当秋水仙素作用于正在______的细胞时，能够抑制________的形成，导致________不能_________，从而引起细胞内染色体__________。染色体数目加倍的细胞继续进行_______分裂，将来就可能发育成

_________植株。Q：为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植株可以不？不行，秋水仙素的作用对象是正在有丝分裂的细胞，成熟的植株大多细胞不进行有丝分裂。分裂纺锤体染色体移向两极数目加倍有丝多倍体萌发的种子幼苗【聚焦】多倍体育种Q：秋水仙素作用于有丝分裂的什么时期？有丝分裂前期植物：自然条件下的玉米、高粱、水稻、番茄等高等植物偶尔也会出现单倍体。2.实例：植株弱小，高度不育。3.特点：单倍体：【聚焦】染色体数目的变异

天然：植物：未受精的卵细胞发育而成动物：蜜蜂等昆虫雄性个体

人工：植物：单倍体育种——花粉或花药离体培养4.单倍体的形成：A·具有不同优点的品种杂交B·取F1的花药用组织培养的方法进

行离体培养，形成单倍体植株。C·用秋水仙素使单倍体染色体加倍D·选取符合要求的个体作种【聚焦】单倍体育种一般采用“花粉或花药离体培养法”与杂交育种相比，单倍体育种的优点是什么？若从播种到收获种子需要一年,则培育出能稳定遗传的矮杆抗病的植株至少需要几年?P高杆抗病DDTT×矮杆感病ddttF1高杆抗病

DdTt↓第1年↓×选育出需要的矮抗植株F2D_T_D_ttddT_ddtt矮抗杂交育种第2年第3年×生长ddTTF3减数分裂配子DTDtdTdt单倍体DTDtdTdt↓花药离体培养↓秋水仙素第1年第2年第4年

单倍体育种DDttddTTddtt纯合体DDTT矮抗花药离体培养组织培养单倍体植株秋水仙素正常植株自交种子萌发

新植株（新品种）第一年第二年【聚焦】单倍体育种一般采用“花粉或花药离体培养法”与杂交育种相比，单倍体育种的优点是什么？快速获得纯合体，明显缩短育种年限二倍体西瓜幼苗二倍体西瓜幼苗秋水仙素处理二倍体西瓜植株四倍体西瓜植株♀♂联会紊乱三倍体西瓜种子无子西瓜杂交授粉×自然长成二倍体西瓜植株第一年第二年多倍体育种三倍体无籽西瓜的培育过程【聚焦】三倍体无子西瓜的培育过程1.为什么以一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖上？西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，从而形成四倍体西瓜植株。2.获得的四倍体西瓜为什么要和二倍体杂交，联系第一问，你能说出产生多倍体的基本途径吗？杂交可以获得三倍体植株。多倍体产生的途径为：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。3.两次传粉的作用有何不同？第一次传粉是为了产生配子，形成种子。第二次传粉是需要花粉刺激产生生长素，促使子房发育成果实。【聚焦】三倍体无子西瓜的培育过程4.三倍体西瓜为什么没有种子？真的一颗都没有吗？三倍体植株不能进行正常的减数分裂形成生殖细胞，因此，不能形成种子。但并不是绝对一颗种子都没有，其原因是在进行减数分裂时，有可能形成正常的卵细胞。【聚焦】三倍体无子西瓜的培育过程5.每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？有其他的方法可以替代。方法一，进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培养获取大量的组培苗，再进行移栽。方法二，利用生长素或生长素类似物处理二倍体未受粉的雌蕊，以促进子房发育成无种子的果实，在此过程中要进行套袋处理，以避免受粉。练习基础题1.（1）×；（2）×。2.B。拓展题(人教版P89)1.西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，从而形成四倍体西瓜植株。2.杂交可以获得三倍体植株。多倍体产生的途径为：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。3.三倍体植株不能进行正常的减数分裂形成生殖细胞，因此，不能形成种子。但并不是绝对一颗种子都没有，其原因是在进行减数分裂时，有可能形成正常的卵细胞。4.有其他的方法可以替代。方法一，进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培养获取大量的组培苗，再进行移栽。方法二，利用生长素或生长素类似物处理二倍体未受粉的雌蕊，以促进子房发育成无种子的果实，在此过程中要进行套袋处理，以避免受粉。返回三倍体无子西瓜的育种过程二倍体的幼苗+秋水仙素二倍体的幼苗二倍体的植株X四倍体的植株(母本)X二倍体的植株(父本)三倍体的植株三倍体的种子(第一年得到)联会紊乱，果实无种子响誉世界的著名“天才”音乐指挥家舟舟21-三体综合征【探究点三】单倍体育种相当于花药离体培养吗？不同，花粉离体培养是单倍体育种中的一个环节，离体培养形成单倍体幼苗后还需要进行人工诱导染色体加倍，得到正常纯合子植株，才完成育种。【探究点二】含有四个染色体组的个体一定是四倍体吗？单倍体一定只含有一个染色体组吗？如果不是请说明理由？都不一定，例如四倍体的配子直接发育的个体为单倍体，而该单倍体具有两个染色体组。含有一个染色体组的个体一定是单倍体，但单倍体不一定只含一个染色体组。单倍体多倍体来源植株特点诱导方法应用植株弱小，高度不育茎秆粗壮，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都有所增加单倍体育种多倍体育种由生殖细胞直接发育

由受精卵发育成常用花药离体培养秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗单倍体与多倍体的比较染色体数目变异多倍体单倍体发生时期是否产生新基因生产实践中的应用基因重组、基因突变、染色体变异的比较有性生殖间期有丝分裂期单性生殖时减数分裂和受精作用碱基顺序改变分裂受阻配子直接发育没有产生产生没有产生没有产生杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种基因突变基因重组发生机理常规育种诱变育种多倍体育种单倍体育种处理杂交用射线、激光、化学药品等处理生物用秋水仙素处理种子或幼苗花药离体培养原理通过基因重组把两亲本的优良性状组合在同一后代中用人工方法诱发基因突变，产生新性状，创造新品种或新类型抑制细胞分裂中纺锤体的形成，使染色体数目加倍后不能形成两个细胞诱导精子直接发育成植株，再用秋水仙素加倍成纯合体特点方法简便，但需较长年限方可获得纯合体加速育种的进程，大幅改良某些性状，但突变后有利个体往往不多器官大，营养物质含量高，但发育延迟，结实率低缩短育种年限，但方法复杂，成活率较低举例高杆抗病与矮杆不抗病小麦杂交产生矮杆抗病品种高产量青霉素菌株的育成三倍体西瓜、八倍体小黑麦抗病植株的育成END下面以利用高茎抗病和矮茎不抗病水稻培育矮茎抗病水稻为例说明单倍体育种方法：高抗病

DDTT杂合高抗DdTt矮不抗ddtt花药离体培养高抗DT矮不抗dt高不抗Dt矮抗dT纯合高抗DDTT加倍纯合矮不抗ddtt加倍纯合高不抗DDtt加倍纯合矮抗抗ddTT加倍（１）、单倍体育种过程组织培养染色体加倍花药离体培养单倍体植株正常植株（纯合体）种子新植株（新品种）秋水仙素处理自交发育YyRrYRYryRyrYYRRYYrryyRRyyrrYYRRYYrryyRRyyrrYRYryRyrYYRRYYrryyRRyyr