5.2染色体变异（第2课时）-高一生物下学期高效课件（人教版2019必修2）

第2节染色体变异第五章基因突变及其他变异4.单倍体一、染色体数目的变异在生物的体细胞中，染色体数目不仅可以成倍地增加，还可以成套地减少。蜂王雄蜂工蜂4.单倍体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一、染色体数目的变异在自然条件下，玉米、高粱、水稻、番茄等二倍体植物，偶尔也会出现单倍体植株。与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，而且高度不育。注：①精子和卵细胞不是单倍体。单倍体是生物体而不是配子，精子和卵细胞属于配子，不是单倍体。②单倍体细胞中不一定含有1个染色体组。二倍体植物的单倍体含有1个染色体组，由多倍体的配子发育成的单倍体不是，如四倍体和六倍体植物的配子发育成的单倍体分别含有2个和3个染色体组。4.单倍体一、染色体数目的变异生物几倍体判别不能只看细胞内含有多少个染色体组，还要考虑生物个体发育的直接来源。A、如果生物体由受精卵发育而成，生物体细胞内有几个染色体组就叫几倍体。B、如果生物体是由配子——卵细胞或花粉直接发育而成，无论细胞内含有几个染色体组，都叫单倍体。体细胞中含一个染色体组的个体一定是单倍体。单倍体的体细胞中不一定含一个染色体组。体细胞中含有两个或三个染色体组的个体不一定就是二倍体或三倍体，也可能是单倍体。一、染色体数目的变异5.单倍体育种①方法：花药离体培养②过程花药离体培养恢复正常植株单倍体植株秋水仙素能明显缩短育种年限；得到的植株都是纯合体③优点：技术复杂④缺点：单倍体育种与多倍体育种中秋水仙素处理的对象有何不同？单倍体育种和多倍体育种都可用秋水仙素处理使染色体数目加倍，若操作对象是单倍体植株，属于单倍体育种；若操作对象为正常植株，属于多倍体育种。利用高茎皱粒豌豆和矮茎圆粒豌豆培育高茎圆粒豌豆为例说明单倍体育种方法：高皱

DDtt杂合高圆DdTt矮圆ddTT花药离体培养高圆DT矮皱dt高皱Dt矮圆dT纯合高圆DDTT纯合矮皱ddtt纯合高皱DDtt纯合矮圆ddTT单倍体植株单倍体植株单倍体植株单倍体植株染色体数目加倍秋水仙素处理染色体数目加倍秋水仙素处理染色体数目加倍秋水仙素处理染色体数目加倍秋水仙素处理花药离体培养≠单倍体育种：单倍体育种一般包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选4个过程，不能简单地认为花药离体培养就是单倍体育种的全部。一、染色体数目的变异单倍体育种多倍体育种原理常用方法优势缺点多倍体育种和单倍体育种的比较染色体组成倍增加染色体数目变异染色体数目变异染色体组成倍减少花药离体培养后人工诱导染色体数目加倍秋水仙素处理萌发的种子、幼苗明显缩短育种年限得到的植株是纯合子操作简单；多倍体植株器官大，营养物质含量高技术复杂一些，需与杂交育种配合；成活率较低且高度不育适用于植物，在动物方面难以操作；发育迟缓，结实率低类别杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种原理常用方法优点缺点基因重组杂交→自交→选优→自交将不同品种的优良性状集中于同一个体上不能产生新基因；育种进程缓慢、过程复杂基因突变用物理或化学方法处理生物提高突变率，可以在较短的时间内获得更多的优良变异类型有利变异少，需大量处理实验材料（具有不定向性、低频性）染色体变异花药离体培养;秋水仙素处理幼苗;选择明显缩短育种年限；得到的植株都是纯合子染色体变异用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗不同育种方法的比较技术复杂一些，需与杂交育种配合适用于植物，在动物方面难以操作操作简单探究·实践——低温诱导植物细胞染色体数目的变化1.原理________处理植物的___________细胞，能够___________________，以致影响细胞__________中染色体_____________，导致___________________________，于是植物细胞中的染色体数目发生变化（加倍）。低温分生组织抑制纺锤体的形成有丝分裂被拉向两极细胞不能分裂成两个子细胞2.方法步骤诱导培养→固定→制片→观察。（1）诱导培养将蒜（或洋葱）在冰箱冷藏室内（____℃）放置一周；取出后，将蒜放在装满清水的容器上方，让蒜的底部接触水面，于室温（约____℃）进行培养；待蒜长出约___cm长的不定根时，将_________放入冰箱冷藏室内，诱导培养________h；4251整个装置48-72探究·实践——低温诱导植物细胞染色体数目的变化（2）固定剪取诱导处理的根尖_____cm，放入________中浸泡______h，以_____________，然后用_____________________冲洗____次；0.5-1卡诺氏液0.5-1体积分数为95%的酒精2固定细胞形态取材、固定及冲洗选材只能是分生区细胞，不能进行细胞分裂的细胞不会出现染色体数目的变化包括______、______、______、_______4个步骤；解离漂洗染色制片解离目的：漂洗目的：染色目的：制片目的：用药液使组织中的细胞相互分离开来洗去药液，防止解离过度甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色使细胞分散开来，有利于观察2.方法步骤诱导培养→固定→制片→观察。（3）制片（4）观察先用______寻找染色体形态好的分裂图象；视野中既有__________________，也有_______

_______；确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用______观察。低倍镜正常的二倍体细胞染色体数目发生改变的细胞高倍镜探究·实践——低温诱导植物细胞染色体数目的变化探究·实践——低温诱导植物细胞染色体数目的变化注意：在进行实验的过程中，所观察的细胞已经被卡诺氏液等杀死，看到的是死细胞。因此不能观察到连续的变化。视野中既有正常的二倍体细胞（多），也有染色体数目发生改变的细胞（少）。3.结果低温可以诱导植物细胞染色体数目发生变化4.结论探究·实践——低温诱导植物细胞染色体数目的变化5.实验试剂及其作用试剂使用方法作用卡诺氏液将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5~1h固定细胞形态体积分数为95%的酒精冲洗用卡诺氏液处理的根尖洗去卡诺氏液与质量分数为15%的盐酸等体积混合，浸泡经固定的根尖解离根尖细胞质量分数为15%的盐酸与体积分数为95%的酒精混合，作为解离液解离根尖细胞蒸馏水浸泡解离后的根尖约10min漂洗根尖，洗去解离液甲紫溶液把漂洗干净的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3~5min使染色体着色探究·实践——低温诱导植物细胞染色体数目的变化二、染色体结构的变异猫叫综合征人类的许多疾病是由染色体结构改变引起的猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病因为患儿哭声轻，音调高，很像猫叫而得名。猫叫综合征患者的生长发育迟缓，而且存在严重的智力障碍。染色体结构的变异还有哪些类型呢？①缺失：染色体的某一片段缺失引起变异。例如，果蝇缺刻翅的形成丢失abcdefbacdef二、染色体结构的变异1.类型正常翅缺刻翅基因数目减少结果：②重复：染色体中增加某一片段引起变异，例如，果蝇棒状眼的形成。重复abcdefbbabcdefb1.类型正常眼棒状眼基因数目增加结果：二、染色体结构的变异③易位：一条染色体某一片段，移接到另一条非同源染色体上引起变异。例如：果蝇花斑眼的形成abcdefghijklghijklabcefdabcklghdefji移接

正常眼花斑眼1.类型基因排列顺序变化结果：二、染色体结构的变异④倒位：染色体的某一片段位置颠倒也可引起变异。例如，果蝇卷翅的形成。正常翅卷翅abcdefabcdefbcdeaf颠倒1.类型基因排列顺序变化结果：二、染色体结构的变异缺失重复

易位倒位染色体上基因数目、排列顺序发生改变结果：性状变异（改变）大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。2.结果3.对生物体的影响二、染色体结构的变异4.染色体的缺失、重复、倒位与基因突变的区别均可在显微镜下观察到（均未产生新基因，但却发生了基因数目或排列顺序的变化）显微镜下不能观察到（产生新基因，但基因数目和排列顺序均未变化）二、染色体结构的变异5.染色体的易位与交叉互换的比较染色体易位交叉互换图解区别发生在非同源染色体之间发生在同源染色体之间属于染色体变异属于基因重组可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到二、染色体结构的变异表现型基因型+环境条件不能遗传的变异（如：晒黑的脸色）（改变）可遗传的变异（如：色盲）来源基因突变染色体变异基因重组诱因（改变）（改变）类别

基因突变基因重组染色体变异适用范围类型发生时期结果光学显微镜观察意义育种应用所有生物（包括病毒）自然状态下，发生在真核生物的有性生殖过程中真核生物诱发突变、自发突变（显性突变、隐性突变）交叉互换型、自由组合型（基因工程、转化实验）

染色体结构变异、染色体数目变异任何时期，主要发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂前期、减数第一次分裂后期任何时期，主要发生在细胞分裂时引起基因碱基序列的改变（产生了新基因）产生了新基因型和性状组成、不能产生新的基因和性状使排列在染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，不产生新的基因不能观察到，属于分子水平不能观察到，属于分子水平能观察到，属于细胞水平新基因产生的途径；生物变异的根本来源；为生物进化提供丰富原材料生物变异的来源之一，对生物进化具有重要的意义诱变育种杂交育种单倍体育种、多倍体育种三种可遗传变异比较生物变异的来源之一，对生物进化具有重要的意义练习与应用一、概念检测1.判断下列相关表述是否正确。(1)只有生殖细胞中的染色体数目或结构的变化才属于染色体变异。（）(2)体细胞中含有两个染色体组的个体就是二倍体。（）(3)用秋水仙素处理单倍体植株后得到的定是二倍体。（）×××2.秋水仙素能诱导多倍体形成的原因是（）A.促进细胞融合B.诱导染色体多次复制C.促进染色单体分开，形成染色体D.抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成D3.慢性髓细胞性白血病是一种恶性疾病，患者骨髓内会出现大量恶性增殖的白细胞。该病是由于9号染色体和22号染色体互换片段所致。这种变异属于（）A.基因突变B.基因重组C.染色体结构变异D.染色体数目变异C4.填表比较豌豆、普通小麦、小黑麦的体细胞和配子中的染色体数目、染色体组数目，并且注明它们分别属于几倍体生物。生物种类豌豆普通小麦小黑麦体细胞中的染色体数/条配子中的染色体数/条728体细胞中的染色体组数2配子中的染色体组数3