5.2+染色体变异【知识精研+能力提升】高一下学期生物人教版（2019）必修2

染色体变异野生香蕉普通香蕉普通西瓜无籽西瓜问题探讨问题探讨P87

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333马铃薯和香蕉的染色体数目表为什么平时吃的香蕉是没有种子的？122411异常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。问题探讨P87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。染色体结构的变异染色体数目的变异一、染色体数目变异P87

染色体数目的变异可以分为两类类型二细胞内染色体数目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。类型一细胞内个别染色体的增加或减少。一、染色体数目变异P871.个别染色体增加或减少亲代减数分裂时同源染色体未分离，或姐妹染色单体未分离。21-三体综合征患者的染色体组成21-三体综合征患者舟舟原因：一、染色体数目变异P872.以染色体组为基数成倍增加或成套减少♀♂什么是染色体组？1.什么是同源染色体？2.果蝇有多少对同源染色体？3.ⅠⅡⅢⅣ号染色体之间互为什么关系？4.将果蝇同源染色体一一拆开，能分成几套？5.每套中的染色体互为什么关系？果蝇染色体组成4对互为非同源染色体互为非同源染色体2套一、染色体数目变异P872.以染色体组为基数成倍增加或成套减少XYⅡⅢⅣXⅡⅢXⅣYⅡⅢⅣⅡⅢⅣXXⅡⅢⅣXYⅡⅢⅣXⅡⅢⅣX（2N）（N）（2N）♂♀一套形态、功能各不相同的非同源染色体染色体组：果蝇体细胞内含_____个染色体组，配子内含_____个染色体组每个染色体组有______条染色体。24子代1亲代配子拓展——染色体组的判断方法一：根据染色体形态判断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；细胞中有几种形态的染色体，一个染色体组中就有几条染色体。拓展——染色体组的判断方法二：根据基因型判断YyRrAABBDDAaaABCD2组每组有2条2组每组有3条3组每组有1条1组每组有4条同一英文字母（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。e.g.AAaaBbbb→同一字母出现4次→4个染色体组拓展——染色体组的判断一套形态、功能各不相同的非同源染色体染色体组：拓展——染色体组的判断一套形态、功能各不相同的非同源染色体染色体组：染色体组的内涵：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含有该物种的全部遗传信息一个染色体组中不含有等位基因XYⅡⅢⅣXⅡⅢⅣX果蝇染色体组成一、染色体数目变异P872.以染色体组为基数成倍增加或成套减少由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体。在自然界，几乎全部动物和过半数植物都是二倍体。XYⅡⅢⅣXⅡⅢⅣX配子亲代×2N2NNN受精卵2N子代2N果蝇染色体组成人染色体组成二倍体：一、染色体数目变异P882.以染色体组为基数成倍增加或成套减少多倍体：四倍体三倍体六倍体

多倍体在动物中极少见，植物中很常见。由受精卵发育成的个体，体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体叫作多倍体。一、染色体数目变异P882.以染色体组为基数成倍增加或成套减少减数分裂错误2N

2N

2N

2N

NN

NN

多倍体形成原因减数分裂Ⅰ后期或减数分裂Ⅱ后期一、染色体数目变异P882.以染色体组为基数成倍增加或成套减少多倍体形成原因二倍体亲代子代配子受精卵×2NNN2N2N2N×四倍体2N2N4N4N×2N三倍体2N3N3N能形成配子吗？一、染色体数目变异P882.以染色体组为基数成倍增加或成套减少减数第一次分裂前期同源染色体联会紊乱

减数第一次分裂后期同源染色体分离紊乱

配子染色体数异常不可育

三个染色体组的细胞联会紊乱示意图一、染色体数目变异P882.以染色体组为基数成倍增加或成套减少多倍体形成原因2N

2N

2N

4N

2N

有丝分裂异常染色体只复制未分离一、染色体数目变异P882.以染色体组为基数成倍增加或成套减少多倍体形成原因二倍体亲代子代配子受精卵×2NNN2N2N2N×四倍体2N2N4N4N×2N三倍体2N3N3N×2一、染色体数目变异P882.以染色体组为基数成倍增加或成套减少多倍体特点茎秆粗壮，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。四倍体

二倍体

四倍体

一、染色体数目变异P882.以染色体组为基数成倍增加或成套减少

低温

秋水仙素（最有效）抑制纺锤体形成细胞不分裂染色体不能移向两极育种应用多倍体育种（2N）（4N）萌发的种子或幼苗染色体加倍的个体过程：萌发的种子或幼苗

秋水仙素多倍体植株原理：秋水仙素抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，使染色体加倍。一、染色体数目变异P912.以染色体组为基数成倍增加或成套减少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无子西瓜的形成育种应用多倍体育种第一次传粉：第二次传粉：染色体加倍：优势：获得三倍体种子促进子房发育成果实秋水仙素/低温诱导可培育自然界没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富缺点：结实率低，发育迟缓一、染色体数目变异P882.以染色体组为基数成倍增加或成套减少16雄蜂♂(N)32×亲代配子子代蜂王♀(2N)雄蜂♂(N)161616工蜂♀(2N)32蜂王♀(2N)单倍体：体细胞中染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体。如蜜蜂的雄蜂；玉米、高粱、水稻、番茄等二倍体植物，偶尔也会产生单倍体植株。一、染色体数目变异P88-892.以染色体组为基数成倍增加或成套减少单倍体：体细胞中染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体。产生原因N2NN亲代配子子代2N4N2N3N6N3N………单倍体单倍体一定只含有一个染色体组吗？单倍体特点：植株长得弱小；一般高度不育；染色体数目为本物种体细胞的一半。偶数个染色体组：可育奇数个染色体组：高度不育一、染色体数目变异P88-892.以染色体组为基数成倍增加或成套减少高秆抗病

DDRR矮秆感病ddrr单倍体育种第1年×高秆抗病DdRr种子育种应用高秆抗病DdRr第2年DRDrdRdr减数分裂花粉植株花粉离体培养单倍体幼苗DRDrdRdr①DDRRDDrrddRRddrr高秆抗病高秆感病矮秆抗病矮秆感病人工诱导染色体加倍纯合可育植株②单倍体二倍体多倍体发育起点染色体组数生物举例植株特点产生途径育种应用配子受精卵受精卵≥3组2组≥1组雄蜂几乎全部动物和过半数高等植物普通小麦、马铃薯栽培品种、三倍体无子西瓜植株弱小一般高度不育单倍体育种多倍体育种正常，可育略

茎秆粗壮，器官较大，营养物质含量增加①自然单性生殖②花粉离体培养正常有性生殖①异常配子参与受精②秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗单倍体、二倍体和多倍体的比较一、染色体数目变异一、染色体数目变异对照低温诱导72h①根尖培养②低温诱导③材料固定④装片制作⑤显微观察用低温处理，抑制纺锤体的形成，影响细胞有丝分裂中子染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞低温诱导植物细胞染色体数目的变化6讨论交流1探究原理3材料用具5

结果结论2目的要求4方法步骤（解离、漂洗、染色、制片）（4℃）（卡诺氏液：固定细胞的形态）固定后要用95%的酒精冲洗2次二、染色体结构变异P90abcdefb消失acdef正常翅缺刻翅缺失染色体的某一片段缺失引起变异。Eg：猫叫综合症（5号染色体部分缺失）、果蝇的缺刻翅结果：基因数目

。

减少患儿生长发育迟缓，并存在严重的智力障碍，其最明显的特征是哭声轻，音调高，似猫叫。猫叫综合症二、染色体结构变异P90重复染色体增加某一片段引起的变异。Eg：果蝇的棒状眼的形成结果：基因数目

。

增加abcdefb重复abbcdef正常眼棒状眼二、染色体结构变异P90易位染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异。Eg：果蝇的花斑眼的形成正常眼花斑眼abcdefghijklIIIdefghijklabcabckl移接IIIghijdef结果：染色体上基因的

发生改变排列顺序···················································································································································································································································································二、染色体结构变异P90倒位染色体某一片段位置颠倒也引起变异。Eg：果蝇卷翅的形成正常翅卷翅abcdef位置颠倒aedcbfbcde结果：染色体上基因的

发生改变排列顺序二、染色体结构变异P90染色体结构的缺失、重复、倒位、易位染色体上基因数量和排列顺序的改变生物性状变异（大多数不利）染色体结构变异拓展——染色体结构变异与基因突变、基因重组的辨析1、关于基因数量问题DNA分子上若干基因的缺失若干碱基对的缺失染色体变异基因突变基因突变不改变基因数量，染色体变异可能改变基因数量。二、染色体结构变异P90易位染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异。非同源染色体基因重组易位①交叉互换②染色体结构变异同源染色体非姐妹染色单体2、关于互换问题拓展——染色体结构变异与基因突变、基因重组的辨析3、关于“变异的水平”问题变异的水平分子水平（光学显微镜下观察不到）基因突变、基因重组染色体变异细胞水平（光学显微镜下可观察到）拓展——染色体结构变异与基因突变、基因重组的辨析4、关于“不同生物发生的可遗传变异”的类型问题生物的种类无细胞结构病毒

原核生物（基因突变，自然状态不存在基因重组）有细胞结构真核生物（基因突变，基因重组，染色体变异）（基因突变）拓展——染色体结构变异与基因突变、基因重组的辨析项目基因突变基因重组染色体变异本质

的改变（碱基对）基因的

.

改变发生时期观察光学显微镜下

观察光学显微镜下

观察光学显微镜下

观察适用范围

生物

生物、

生物产生结果只改变

.

发生变化共同点基因结构重新组合染色体结构或数目主要在DNA复制时期减Ⅰ时期细胞分裂期无法无法可以任何真核有性生殖真核产生新的基因基因型基因数量或结构都是可遗传的变异基因非基因蛋白质DNA染色体染色体与基因课堂小结染色体变异数目变异21三体二倍体多倍体单倍体个别染色体染色体组结构变异低温诱导加倍原理步骤抑制纺锤体的形成，以致影响子染色体移向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞①根尖培养②低温诱导③材料固定④装片制作⑤显微观察缺失重复倒位易位练一练1．下列关于染色体组的正确叙述是（）A．染色体组内不存在同源染色体B．染色体组只存在于生殖细胞中C．染色体组只存在于体细胞中D．染色体组在减数分裂过程中消失A2．秋水