5.2染色体变异（第1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问题探讨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(见右表)。1.根据前面所学减数分裂的知识，试着完成该表格。2.为什么平时吃的香蕉是没有种子的?3.分析表中数据，你还能提出什么问题吗?122411？因为香蕉栽培品种体细胞中的染色体数目是33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，进而无法形成种子。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,它是怎样形成的呢?又是如何繁殖下一代的?减数分裂和受精作用，能够使生物体亲子代间的染色体数目保持稳定。然而，马铃薯和香蕉的染色体数目为什么与它们的野生祖先有很大差别呢？野生香蕉野生马铃薯栽培马铃薯染色体变异:生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。野生香蕉栽培香蕉野生马铃薯(左)VS栽培马铃薯(右)问题探讨______通过显微镜观察到，属于______水平的变异；1.概念：生物体的_______或___________内染色体______或_______的变化体细胞生殖细胞数目结构2.染色体变异类型类型一：染色体数目的变异类型二：染色体结构的变异3.能否通过显微镜观察可以细胞基因突变是分子水平的变异，这种变异类型无法通过显微镜观察。染色体变异正常果蝇（2n=8）个别异常成套异常增加一条增加减少一条减少一、染色体数目的变异1.染色体数目变异的类型①细胞内个别染色体的增加或减少②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①个别染色体的增加或减少患者比正常人多一条染色体——21号染色体是三条，其症状表现为智力低下，身体发育缓慢等。实例1：21三体综合征(唐氏综合征)45条＋XY或XX（47条）一、染色体数目的变异减数第一次分裂后期减数第二次分裂后期①个别染色体的增加或减少一、染色体数目的变异实例1：21三体综合征(唐氏综合征)①个别染色体的增加或减少实例2：Turner综合征(先天性卵巢发育不全综合征)症状：颈蹼，肘外翻、部分患者智力轻度低下。有的患者伴有心、肾、骨骼等先天畸形。外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。病因：单一的X染色体来自母亲，失去的X染色体是由于父亲的精母细胞性染色体未分离造成的。44条＋XO（45条）一、染色体数目的变异②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XYⅡⅡⅢⅢⅣⅣ雄果蝇体细胞染色体组成图解

Q1.果蝇体细胞中含有几条染色体？几对同源染色体？Q3.Ⅲ号和Ⅳ号染色体是什么关系？8；4Q2.写出所有同源染色体？Ⅱ和Ⅱ,Ⅲ和Ⅲ,Ⅳ和Ⅳ,X和YQ4.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X和Y为一套完整的非同源染色体吗？非同源染色体不是Q5.写出所有非同源染色体的集合？Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和XⅡ、Ⅲ、Ⅳ和Y每套非同源染色体称为一个染色体组一、染色体数目的变异染色体组(1)一个染色体组不含同源染色体，不含等位基因。(2)一个染色体组所含的染色体大小、形态和功能各不相同，均为非同源染色体。(3)一个染色体组中含有控制生物生长、发育、遗传和变异的全套遗传信息。果蝇的一个染色体组是

或

。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、XⅡ、Ⅲ、Ⅳ、Y果蝇的一个基因组是

。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y（3+XY）XYⅡⅡⅢⅢⅣⅣ一、染色体数目的变异染色体组思考：人的体细胞有多少个染色体组？染色体组和基因组分别是什么？人的体细胞有两个染色体组一个染色体组是__________________

22+X或22+Y一个基因组是____________22+XY一、染色体数目的变异判断染色体组数目的方法(1)方法一：根据染色体形态判断细胞中同一形态的染色体有几条，则含有几个染色体组。1个染色体组3个染色体组4个染色体组4个染色体组染色体组一、染色体数目的变异(2)方法二：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，则有几个染色体组同一字母不分大小写，重复出现几次，就含有几个染色体组。AaaaAABBDDAaaABCD4个染色体组2个染色体组3个染色体组1个染色体组判断染色体组数目的方法染色体组一、染色体数目的变异(3)方法三：根据染色体数目和染色体形态数确定染色体组的数目染色体组数=细胞内染色体数目/染色体形态数比值是几，即含几个染色体组。16条/4种形态=4个染色体组判断染色体组数目的方法染色体组一、染色体数目的变异2.二倍体和多倍体①二倍体体细胞中含有两个染色体组的个体果蝇染色体组成在自然界，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。一、染色体数目的变异人类染色体组成ⅡⅩⅢⅡⅢⅣⅣY果蝇（卵原细胞）♀减数分裂♂减数分裂（精原细胞）ⅡⅢⅣⅩⅡⅢⅣY精子一般情况下，二倍体通过减数分裂形成的配子中只有一个染色体组ⅩⅢⅢⅩⅡⅡⅣⅣ2.二倍体和多倍体生殖细胞卵细胞ⅡⅢⅣⅩ一、染色体数目的变异若减数分裂时姐妹染色单体未分离，配子中应该有几个染色体组？减数分裂异常可能形成含有两个染色体组的配子2.二倍体和多倍体一、染色体数目的变异若该异常配子与正常的配子结合后发育成个体，其体细胞中应该含有几个染色体组？三个这样的配子与含有一个染色体组的正常配子结合发育成的个体体细胞中含有三个染色体组，称作三倍体。2.二倍体和多倍体一、染色体数目的变异如果两个含有两个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中就含有四个染色体组，称作四倍体。减数分裂异常有丝分裂异常如果二倍体在胚或幼苗时期受到某种因素影响，体细胞在进行有丝分裂时，染色体只复制未分离，也会形成四倍体。2.二倍体和多倍体一、染色体数目的变异②多倍体体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体2.二倍体和多倍体一、染色体数目的变异多倍体在植物中很常见，在动物中极少见。三倍体香蕉六倍体小麦三倍体无子西瓜优点：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。因此，人们常常采用人工诱导多倍体的方法来获得多倍体植株，培育新品种。缺点：生长发育延迟，结实率低。一、染色体数目的变异②多倍体2.二倍体和多倍体3.多倍体育种低温处理、秋水仙素诱发等。用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗是目前最常用、最有效的方法。秋水仙素是从百合科植物秋水仙的种子和球茎中提取的一种植物碱。它是白色或淡黄色粉末或针状结晶，有剧毒。①原理：一、染色体数目的变异3.多倍体育种秋水仙素作用于正在______的细胞时，能抑制________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。分裂纺锤体染色体移向两极数目加倍有丝多倍体4条染色体8条染色体无纺缍体形成染色体复制着丝粒分裂无纺缍丝牵引若继续进行正常的有丝分裂染色体加倍的组织或个体秋水仙素只影响纺锤体的形成，不影响着丝粒的分裂（着丝粒的分裂是自发的，不是由纺锤丝的牵拉导致的）；低温处理和秋水仙素诱发的原理是一样的。②作用时期：有丝分裂前期Q1：秋水仙素抑制纺锤体形成，那么着丝粒能否正常分裂?Q2：染色体加倍于什么时期？有丝分裂后期注意：无完整的细胞周期Q3：为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植株可以不？因为萌发的种子和幼苗具有分生能力，细胞进行有丝分裂，秋水仙素处理后可达到使产生的新细胞染色体数目加倍的目的。成熟的植株大多细胞不进行有丝分裂。Q4：处理后植物体的所有体细胞染色体都加倍吗？不一定。若处理茎尖则只有地上部分加倍，若处理种子则有可能全部加倍。3.多倍体育种一、染色体数目的变异③实例：三倍体无子西瓜的形成3.多倍体育种人们平常食用的西瓜是二倍体。在二倍体西瓜的幼苗期，用秋水仙素处理，可以得到四倍体植株。然后，用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本，进行杂交，得到的种子细胞中含有三个染色体组。把这些种子种下去，就会长出三倍体植株.一、染色体数目的变异拓展：被子植物的双受精过程1.被子植物花的结构2.被子植物的双受精作用的过程花开放以后，通过传粉，花粉粒被传送到雌蕊的柱头上，不久，花粉粒萌发并长出花粉管，里面的两个精子通过花粉管到达胚囊：一个精子和卵细胞结合形成受精卵；另一个精子和两个极核结合形成受精极核，这种受精方式——双受精。被子植物子房的结构及双受精过程(1个)卵细胞极核(2个)胚囊拓展：被子植物的双受精过程子房胚珠胚囊珠被

1个卵细胞2个极核子叶胚芽胚轴胚根胚受精极核胚乳种皮种子果皮果实2N2N2N2N3N3N2N2N受精卵+1个精子+1精子

N+N2N+N3.被子植物的种子和果实的形成子房壁拓展：被子植物的双受精过程4.被子植物不同结构基因型判断若母本AA，父本aa，判断下列基因型则子代种皮

果皮

胚

胚乳

子叶AaAAAAaAA即种皮、果皮取决于母本。胚、胚乳取决于亲本双方,卵细胞与极核基因型一致。Aa拓展：被子植物的双受精过程二倍体西瓜幼苗或萌发的种子2n四倍体植株4n加倍的配子2n二倍体西瓜2n减数分裂二倍体花粉n减数分裂受精作用结出果实果肉4n种子：胚3n萌发生长三倍体植株3n花粉刺激子房发育成果实无子西瓜3n×抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍秋水仙素处理♀♂×不是真正的受精，真正的目的是刺激子房发育成果实，由于没有真正的受精，所以果实中没有种子。3N果肉三倍体无子西瓜的培育注意：如果以二倍体为母本，四倍体为父本进行杂交，也能得到三倍体的种子，但是这种种子结的西瓜，因珠被发育成厚硬的种皮，达不到“无籽”的目的。二倍体西瓜幼苗（2n）四倍体西瓜（♀4n）秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗（2n）二倍体西瓜（♂2n）不处理X三倍体种子（3n）第一年生长

发育三倍体植株（♀3n）二倍体植株（♂2n）花粉（第二次）结出三倍体无子西瓜（果实）第二年两次传粉：第一次传粉杂交获得三倍体种子；第二次传粉刺激子房发育成果实。秋水仙素处理后,新产生的四倍体,各部分细胞都含有四个染色体组吗?不是。地上部分的茎、叶、花的染色体数目加倍,含有四个染色体组;根细胞没有加倍,只含有两个染色体组。三倍体无子西瓜的培育第一年所结的果实第二年所结的果实（三倍体）果实的位置果皮的染色体组数种皮的染色体组数胚中染色体组数胚乳中染色体组数四倍体植株上三倍体植株上443335无无三倍体无子西瓜的培育Q1:为什么用一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖?西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理可以抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，导致细胞内染色体数目加倍，从而得到四倍体植株。③实例：三倍体无子西瓜的形成3.多倍体育种Q2:获得的四倍体西瓜为何要与二倍体杂交?联系第1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：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。一、染色体数目的变异Q3:有时可以看到三倍体西瓜中有少量发育并成熟的种子，请推测产生这些种子的原因。三倍体植株一般不能进行正常的减数分裂形成配子（染色体联会紊乱），因此，不能形成种子。但是，也有可能在减数分裂时形成正常的配子