染色体变异+高一下学期生物人教版必修2

第5章基因突变及其他变异第2节染色体变异■姓名／胡一舟■出生／1978年4月1日■智商：30重度弱智（正常人的最低70）■演出／自1999年1月在保利剧场进行第一场指挥表演以来，至今已演出上百场，与国内外十余家交响乐团进行过合作。目前是国际最有影响力的天才指挥家。智障“天才”舟舟舟舟是一个先天智力障碍患者(先天愚型)病因：常染色体变异,比正常人多了一条21号染色创境设问先天性愚型（21三体综合症）猫叫综合征症状：两眼距离较远，耳位低下，生长发育缓慢，，存在着严重的智力障碍。患儿哭声轻，音调高，很像猫叫。5号染色体部分缺失创境设问：染色体变异体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，叫染色体变异。1、概念：基因突变分子水平的变异，光镜下不可见。染色体变异：细胞水平的变异，光镜下可见。2、类型：染色体结构变异染色体数目变异基因重组区别1、缺失：abcdef染色体中某一片段缺失。变异例子:人的猫叫综合征、果蝇缺刻翅的形成。结果：基因数目减少阅读课本P85-P86相关内容，思考并小组讨论染色体结构变异包括哪些类型并举例说明。2、重复染色体中增加某一片段。abcdefb变异例子:果蝇棒状眼的形成。结果：基因数目增加3、易位染色体中的某一片段移接到另一条非同源染色体上。abcdefghijk变异例子:人慢性粒细胞白血病结果：染色体上基因的排列顺序发生改变

果蝇花斑眼的形成4、倒位：abcdef同一条染色体中某一片段的位置颠倒bcde变异例子:果蝇卷翅的形成结果：染色体上基因的排列顺序发生改变缺失重复倒位易位影响染色体上基因的数目影响染色体上基因的排列顺序染色体发生缺失、重复、易位、倒位，导致染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变,从而导致性状的改变。一、染色体结构变异请思考：Q1：染色体结构变异与基因突变相比，哪一种变异对引起的性状变化较大一些？为什么？每条染色体上含有许多基因，染色体变异会引起多个基因的变化，所以引起的性状变化较大一些Q2：染色体结构变异往往是有害的还是有利的？多害少利，有的甚至导致生物体死亡。甲、乙丙反馈训练反馈训练基因重组（交叉互换）易位基因突变（缺失）重复或缺失重复缺失易位，联会时形成异常“十字型”结构倒位易位区别下列的现象交叉互换染色体易位属于基因重组属于染色体结构变异发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间发生在非同源染色体之间反馈训练阅读课本P86相关内容，思考问题：1、染色体数目变异包括哪些类型？染色体组形式成倍增/减个别染色体增/减正常增多减少正常增多减少二、染色体数目变异2、观察雄果蝇体细胞染色体组图解，思考并回答下列问题：(1)果蝇体细胞有几条染色体？几对染色体？几对常染色体?8条，4对，3对(2)Ⅱ号和Ⅱ号染色体是什么关系？Ⅲ号和Ⅳ号染色体是什么关系？一对同源染色体，非同源染色体。(3)雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体？Ⅱ和Ⅱ，Ⅲ和Ⅲ，Ⅳ和Ⅳ，X和Y。(4)果蝇的精子中有哪几条染色体？这些染色体在形态、大小和功能上有什么特点？这些染色体之间是什么关系？它们是否携带着控制生物生长发育的全部遗传信息？II、III、Ⅳ、X或II、III、Ⅳ、Y，这些染色体的形态、大小和功能各不相同，它们之间互为非同源染色体，它们几乎携带着控制生物生长发育的全套遗传信息。(5)如果将果蝇的精子中的染色体看成一组，那么果蝇的体细胞中有几组染色体？每个染色体组的组成是什么样的？2个染色体组，每个染色体组成为II、III、Ⅳ、X

或II、III、Ⅳ、Y。

定义：ⅡⅩⅢⅡⅢⅣⅩⅣⅡⅩⅢⅡⅢⅣⅣYⅡⅢⅣⅩⅡⅢⅣⅩⅡⅢⅣY果蝇体细胞（卵原细胞）♀♂减数分裂减数分裂体细胞（精原细胞）生殖细胞卵细胞精子三、染色体组细胞中的一整套非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又相互协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，构成了一个染色体组。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、XⅡ、Ⅲ、Ⅳ、Y特点：关系：功能：三、染色体组大小、形态、功能各异互为非同源染色体几乎携带控制生物体生长发育、遗传变异的一整套遗传信息。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练习：下列生物的体细胞中各含有几个染色体组？染色体组数目的判别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，则有几个染色体组四个染色体组

同一字母不分大小写重复出现几次，就含有几个染色体组。AaBBAAa2个染色体组3个染色体组AaaaBBbb染色体组数目的判别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/染色体形态数例.韭菜的体细胞中含有32条染色体，这32条染色体有8种形态结构，韭菜有（）个染色体组

A2B4C6D8B染色体组数目的判别观察下列各细胞示意图，判断各细胞中分别有几个染色体组：

4243染色体组数目的判别人有几个染色体组?每个染色体组有几条染色体?人类的染色体二倍体：由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体。（几乎全部的动物和过半的高等植物（果蝇、玉米））四、二倍体、多倍体和单倍体多倍体：由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有三个及三个以上的染色体组的个体。马铃薯是四倍体香蕉是三倍体普通小麦是六倍体实例：三倍体香蕉、四倍体马铃薯、小麦等四、二倍体、多倍体和单倍体2.茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大；糖类、蛋白质等含量增高。1.多倍体在植物中广泛存在，而在动物中则较少见；四倍体番茄维生素C的含量比二倍体品种几乎增加一倍多倍体特点：单倍体：体细胞中含本物种配子染色体数目的个体。（由配子发育而成的个体）特点：单倍体在动物中比较少见，植物种较多，单倍体植株长势弱小、高度不育。精子卵细胞受精卵蜂王工蜂雄蜂蜜蜂单倍体2N=32N=162N=32蜂王雄蜂工蜂Q2：一个个体是单倍体还是几倍体，关键看什么？

关键看它是由受精卵发育而成的个体，还是由配子发育而成的个体。由受精卵发育而成的个体叫几倍体，由配子发育而成的个体叫单倍体。Q1：单倍体一定只含有一个染色体组吗？不一定，如四倍体的配子发育而来的个体有2个染色体组，但仍是单倍体。小组讨论一看发育起点；二看体细胞中含有几个染色体组。(1)配子单倍体(2)受精卵如何判断单倍体、二倍体和多倍体4个染色体8个染色体无纺缍体形成染色体复制着丝点分裂无纺缍丝牵引多倍体如何形成的？若继续进行正常的有丝分裂染色体加倍的组织或个体五、染色体变异在育种上的应用（一）多倍体育种关键：抑制纺锤丝形成，使复制后的染色体不能分离人工低温诱导秋水仙素处理萌发的种子或幼苗自然帕米尔高原多倍体植物多达85%北极的柯尔古耶夫岛上多倍体植物多达92%五、染色体变异在育种上的应用（一）多倍体育种1、获得多倍体常用的方法:抑制纺锤丝的形成有丝分裂旺盛作用时期：有丝分裂前期2、香蕉的培育香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，无法食用。香蕉的培育过程如下：野生芭蕉

22有籽香蕉

44 加倍配子野生芭蕉

222211无籽香蕉

33受精作用

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，进而形成种子。无籽西瓜有籽西瓜二倍体西瓜幼苗二倍体西瓜幼苗秋水仙素处理芽尖二倍体西瓜植株四倍体西瓜植株♀♂三倍体西瓜种子杂交×自然长成第一年3、无籽西瓜的培育第一年结的西瓜是几倍体？我们食用的果肉也是三倍体吗？第一年第二年4N瓜肉(果皮）3N胚3N瓜肉在第一年四倍体植株上在第二年的三倍体植株上如何得到三倍体的果肉？被子植物双受精

双受精：是指被子植物花粉粒中的一对精子同时与卵和极核分别结合，完成融合的过程。过程：一个精子＋卵受精卵胚(2n)另一个精子＋

2个极核初生胚乳核胚乳(3n)

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籽西瓜杂交杂交（花粉诱导）×自然长成二倍体西瓜植株第一年第二年♀♂为子房发育成果实提供生长素三倍体植株减数分裂时联会紊乱，不能形成正常的配子，导致果实无种子3、无籽西瓜的培育三倍体西瓜植株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。途径：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。①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？②获得的四倍体（母本）为什么与二倍体（父本）杂交？联系第1问，能说出产生多倍体的基本途径吗？P89问题：杂交可以获得三倍体植株。原因：四倍体母本卵细胞营养丰富，三倍体种子存活率高。

三倍体植株一般不能进行正常的减数分裂形成配子，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卵细胞，从而形成正常的种子，但这种概率特别小。方法二：利用生长素或生长素类似物处理二倍体植株未受粉的雌蕊，以促进子房发育成无子果实，同时，在花期全时段要进行套袋处理，以避免受粉。③有时可以看到三倍体西瓜有少量发育不成熟的种子，请推测产生这些种子的原因？④无籽西瓜每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？方法一：进行无性生殖，将三倍体植株进行组织培养获取大量组培苗，再进行移栽；P89问题：减数分裂过程中，两组染色体移向一极，另一组移到另一极，这样就可以产生含两个染色体组和含一个染色体组的生殖细胞，那么它在接受二倍体植物产生的花粉以后，就可以完成受精作用，形成含三个染色体组和含两个染色体组的受精卵，将来就可以形成三倍体和二倍体的种子第一次杂交，得到三倍体种子。第二次：提供生长素，刺激子房发育成果实。秋水仙素处理过芽尖之后，得到的四倍体植株，整个植株的所有细胞都是四个染色体组吗？

秋水仙素处理后，分生组织分裂产生的茎、叶、花的细胞中染色体数目加倍，变成四个染色体组；而未处理的如根部细胞中染色体数仍为两个染色体组；再思考：两次传粉的作用有什么不同？无籽番茄的培育在未受粉之前,在雌蕊的柱头上涂上一定浓度的生长素，刺激子房发育。无籽葡萄的培育在葡萄果实上喷施一定浓度的赤霉素，抑制种子的发育，同时还能刺激果实生长。（二）单倍体育种思考：如何利用黄色圆粒（YYRR）和绿色皱粒（yyrr）的豌豆快速得到纯种绿色圆粒（yyRR）？先杂交得到YyRr，然后再采用单倍体育种。二倍体植株（YyRr）花药离体培养单倍体植株(YR、yR、yr、Yr人工诱导染色体加倍恢复回二倍体植株（yyRR）（纯合体）自交纯合体（二）单倍体育种优点：一般后代是纯合子，缩短了育种年限。缺点：需要较复杂技术，需要与杂交育种配合。注意：单倍体育种一般应用于二倍体植物，因为若为四倍体植物，形成的不一定是纯合子。染色体变异个别增减染色体组二倍体概念特点应用成因概念特征多倍体单倍体分类数目变异成倍增减缺失、重复、倒位、易位结构变异：本节小结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中的应用真核生物染色体结构变异、染色体数目变异任何时期，主要发生在细胞分裂时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，能观察到，属于细胞水平单倍体育种、多倍体育种生物变异的来源之一，对生物进化具有重要的意义本节小结1．下图所示细胞含三个染色体组的是(

)D2．下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述，错误的是(

)A．一个染色体组中不含同源染色体B．由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体C．含一个染色体组的个体是单倍体，单倍体不一定含一个染色体组D．由六倍体普通小麦花药离体培育出来的个体是三倍体D反馈训练3．下列有关多倍体的叙述，正确的是(

)A．体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体就是多倍体B．人工诱导多倍体的方法很多，目前最常用最有效的方法是用低温处理植物分生组织细胞C．与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，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D．秋水仙素诱导多倍体形成的原因是促使染色单体分离，从而使染色体数目加倍C反馈训练低温诱导植物染色体数目变化的实验（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试剂作用卡诺氏液95%酒精解离液改良苯酚品红染液固定细胞形态冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液使组织中的细胞相互分离开使染色体(染色质)着色，便于观察染色体(染色质)的形态、数目和行为体积分数为95%的酒精溶液和质量