浙科版高中生物必修2第四章生物的变异第三节染色体畸变可能引起性状改变课件

第三节染色体畸变可能引起性状改变1|

染色体畸变别名染色体变异概念生物细胞中染色体在数目和结构上发生的变化分类染色体数目变异和染色体结构变异与基因突变的区别基因突变:染色体的某一个位点上基因的改变,在光学显微镜下

是无法直接观察到的;染色体畸变:可以用光学显微镜直接观察到1.概念:染色体发生断裂后,在断裂处发生错误连接而导致染色体结构不正常的变

异。2.染色体结构变异的类型(1)缺失:染色体片段的丢失,引起片段上所带基因也随之丢失的现象。2

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染色体结构变异

(3)倒位:一个染色体上的某个片段的正常排列顺序发生180°颠倒的现象。(2)重复:染色体上增加了某个相同片段的现象。3.结果:使位于染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变。大多数的染色体结

构变异对生物体是不利的,甚至会导致生物体的死亡。(4)易位:染色体的某一片段移接到另一非同源染色体上的现象。1.概念:生物细胞中染色体数目的增加或减少。2.类型(1)整倍体变异:体细胞中的染色体数目以染色体组的形式成倍增加或减少,如单

倍体、多倍体等。①染色体组a.概念:一般将二倍体生物的一个配子中的全部染色体称为染色体组。b.染色体组的特点Ⅰ.每一个染色体组中所有染色体的形态结构、功能各不相同,是一组非同源染

色体。Ⅱ.每一个染色体组都携带着控制该生物生长发育的全部遗传信息,即含有该生

物的一整套遗传物质。3|

染色体数目变异②二倍体、多倍体、单倍体

二倍体多倍体单倍体概念由体细胞发育而来,具

有两个染色体组的个

体由体细胞发育而来,其

体细胞中所含染色体

组数超过两个的个体由配子不经受精,直接

发育而来,其体细胞中

含有本物种配子染色

体数目的个体染色体组两个超过两个一个或多于一个实例绝大多数的动物和半

数以上的高等植物,如

水稻、玉米、哺乳类

(包括人类)普遍存在于植物界,如

三倍体香蕉、四倍体

花生、六倍体小麦昆虫中的雄蜂、雄蚁

等特别提醒

a.单倍体中不一定只含有一个染色体组。b.含有多个染色体组的生物可能是单倍体,也可能是多倍体。③单倍体、二倍体和多倍体的判断

(2)非整倍体变异:体细胞中个别染色体的增加或减少,这往往是由减数分裂过程

中染色体的不正常分离引发的。①减数第一次分裂,初级精母细胞中同源染色体不能正常分离,导致2个配子多了

1条染色体,2个配子少了1条染色体。②减数第二次分裂,某个次级精母细胞中姐妹染色单体不能正常分离,导致产生

的2个配子中一个多一条染色体,一个少一条染色体。1.单倍体育种(1)概念:利用单倍体作为中间环节产生具有优良性状的可育纯合子的育种方

法。(2)单倍体植株特点:小而弱,高度不育。(3)育种特点:缩短育种年限;能排除显隐性干扰,提高效率。4|

染色体变异可应用于单倍体育种和多倍体育种(4)育种程序(以获得纯合宽叶抗病植株为例)2.多倍体育种(1)多倍体植株特点:多倍体的细胞通常比二倍体的细胞大,细胞内有机物的含量

高、抗逆性强。(2)常用方法:用秋水仙素处理萌发的种子、幼苗等,使它们的染色体加倍。特别提醒

单倍体育种过程中秋水仙素处理的是幼苗,而多倍体育种过程中秋水

仙素处理的是植物的种子或幼苗,原因是单倍体大多是不育的,不能产生种子。(3)秋水仙素的作用机理:抑制细胞分裂时纺锤体的形成,染色体虽已复制,但不能

分离,最终导致染色体数目的加倍。(4)育种程序(以获得三倍体西瓜为例)

特别提醒

a.注意区分三倍体种子和三倍体植株:三倍体种子是在四倍体植株所结西瓜内,三

倍体种子种下去形成三倍体植株;另外三倍体无籽西瓜是结在三倍体植株上的。b.三倍体无籽西瓜培育过程两次授粉的目的不一样:第一次是受精,第二次是刺激

子房发育成果实。(5)应用:利用多倍体育种培育异源八倍体小黑麦。1.不遗传的变异:环境条件改变引起的,不涉及遗传物质的变化,其变异只限当代

的表型改变。2.可遗传的变异:基因突变、基因重组和染色体变异。可遗传的变异的产物为生

物进化和培育新品种提供材料。5|

生物变异的分类判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。1.ABCDEF→AEDCBF(字母表示染色体上的片段),该过程发生染色体重复。

(

)提示：BCDE片段颠倒,属于染色体结构变异中的倒位。2.染色体结构变异对生物都是不利的,甚至会导致生物死亡。

(

)提示：大多数染色体结构变异对生物体是不利的,甚至会导致生物体的死亡,但也

有可能出现有利变异。3.只有在减数分裂过程中才能发生染色体结构变异。

(

)提示：染色体结构变异不只发生在减数分裂过程中。知识辨析✕✕✕4.基因型为AaBb的真核生物产生了配子AB、Ab、aB、ab,该过程发生了染色体

变异。

(

)提示：题述过程属于基因重组。5.两条姐妹染色单体的同一位置所携带的基因不完全相同,其原因最可能有①发

生了易位;②发生过交叉互换;③复制出现差错;④同源染色体相互配对发生紊

乱。(

)提示：同源染色体相互配对发生紊乱不会导致姐妹染色单体所携带的基因不完

全相同。6.任何精子或卵细胞中的全部染色体是一个染色体组。

(

)提示：多倍体生物的精子或卵细胞中有2个及2个以上染色体组。✕✕✕7.含有42条染色体的六倍体小麦的花粉离体培养的植株是三倍体,含三个染色体

组。

(

)提示：由配子发育成的个体,不管含有几个染色体组均为单倍体。8.三倍体西瓜不可育的原因是减数分裂时染色体联会紊乱,不能产生正常配子。(

)9.长期锻炼身体的人肌肉变得发达属于可遗传的变异。

(

)提示：长期锻炼身体的人肌肉变得发达,这是环境因素导致的,不属于可遗传的变

异。10.花药离体培养属于有性生殖。

(

)

✕√✕√染色体组数量的判断方法(1)据染色体形态判断:细胞内形态相同的染色体有几条,则含有几个染色体组。

如图所示的细胞中,形态相同的染色体在a中有4条,b中有3条,c中有2条,d中各不

相同,则可判定它们分别含4个、3个、2个、1个染色体组。(2)据基因型判断:控制同一种性状的基因出现几次,就含几个染色体组——每个

染色体组内不含等位基因或相同基因(此时染色体上无姐妹染色单体)。1染色体组的分析和判断

如图所示,e~h中依次含4个、2个、3个、1个染色体组。(3)根据染色体数与形态数的比值判断:染色体组的数目=染色体数/染色体形态

数,如玉米的体细胞中共有20条染色体,10种形态,则玉米体细胞含有2个染色体

组。

典例

下列对a~h所示的生物体细胞图中各含有几个染色体组的叙述,正确的是(

)CA.细胞中含有一个染色体组的是h图,对应个体是单倍体B.细胞中含有两个染色体组的是e、g图,对应个体是二倍体C.细胞中含有三个染色体组的是a、b图,但对应个体未必是三倍体D.细胞中含有四个染色体组的是c、f图,对应个体一定是四倍体解析一个染色体组中所有染色体的形态结构、功能各不相同,由此可知:a、b

图含有三个染色体组,c、h图含有两个染色体组,d、g图含有一个染色体组,e、f

图含有四个染色体组。确认单倍体、二倍体、多倍体必须先看发育起点:若由配

子发育而来,无论含几个染色体组均属于单倍体;若由受精卵发育而来,有几个染

色体组即属于几倍体。1.染色体结构变异与基因突变的判断2可遗传变异类型的辨析2.“缺失”问题变异类型变异水平显微镜观察基因突变分子水平变异不能在显微镜下直接观察到基因重组染色体畸变细胞水平变异可在显微镜下直接观察到3.变异水平问题4.染色体易位与染色体交叉互换

易位交叉互换图解

位置发生在非同源染色体之间发生在同源染色体的非姐妹染

色单体之间原理染色体结构变异基因重组育种方法的比较3育种方法名称原理方法优点缺点实例诱变育种主要是基因突变用物理因素或

化学因素等处

理生物能提高突变概

率,短时间内大

幅度改良某些

性状处理材料较多,

有利变异少青霉素高产菌

株、太空椒等杂交育种基因重组培育纯合子:杂

交→连续自交

→选种(选显性

性状);杂交→

自交→选种(选

隐性性状)使同种生物的

不同优良性状

集中于同一个

体育种年限长矮秆抗锈病小

麦等培育杂合子:一

般是使纯合亲

本杂交,选取子

一代年年制种多倍体育种染色体数目变异秋水仙素处理

萌发的种子或

幼苗可培育出自然

界中没有的新

品种,且培育出

的植物器官大,

营养丰富结实率低,发育

迟缓三倍体无籽西

瓜等单倍体育种主要为染色体数目变异花药离体培养

获得单倍体植

株,再人工诱导

染色体数目加

倍自交后代不发

生性状分离,能

明显缩短育种

年限,加速育种

进程技术相对复杂,

需与杂交育种

结合“京花一号”

小麦转基因技术基因重组基因操作(提取

目的基因→插

入载体→导入

受体细胞→基

因表达→筛选

出符合要求的

新品种)目的性强,可以

按照人们的意

愿定向改造生

物;育种周期短可能会破坏生

态环境等,技术

难度大抗虫棉、固氮

水稻等

典例如图是普通小麦的自然进化过程示意图,以下有关叙述正确的是

(

)DA.①②过程需要用秋水仙素处理杂种a、杂种b产生的种子以恢复其可育性B.杂种a是单倍体,杂种b是三倍体C.该育种方法利用的遗传学原理主要是基因重组D.普通小麦在减数分裂中同源染色体可以联会,因此是可育的解析A、B、D表示三个不同的染色体组,普通小麦的形成过程:一粒小麦(A