染色体变异课件 【知识精讲精研】 高一下学期生物人教版必修2

第2节

染色体变异第5章基因突变及其他变异生物必修二遗传与进化一、染色体数目变异1.什么是染色体变异？染色体变异有几种类型？其中染色体数目变异类型有几种？2.什么是染色体组？一个染色体组中含有同源染色体吗？3.二倍体、三倍体和四倍体是根据什么标准定义划分的？任务一：阅读课本P87-89的内容，思考以下问题一、染色体数目变异染色体变异染色体数目变异染色体结构变异个别染色体数目变异以染色体组为单位成倍变化生物的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。重复缺失倒位易位1.什么是染色体变异？染色体变异有几种类型？其中染色体数目变异类型有几种？一、染色体数目变异1、个别变异:细胞内个别染色体的增加或减少实例一：21三体综合征(唐氏综合症)病因:多了一条21号染色体表现:智力低于常人，特殊面容生长发育障碍，多发畸形实例二：特纳氏综合征(44+X)病因:缺少一条X染色体。症状:身体矮小，肘外翻，颈部皮肤松弛为蹼颈，外观为女性，但乳房不发育无生育能力。一、染色体数目变异21号染色体在减数分裂中的正常分离行为【问题1】21三体综合征出现的原因?一、染色体数目变异【问题1】21三体综合征出现的原因?MⅠ异常MⅡ异常一、染色体数目变异母方性染色体在减数分裂中分离行为异常【问题2】特纳氏综合征出现的原因?XX一、染色体数目变异XXYbbXYBXXBb练习:一对表现正常的夫妇，生了一个XbXbY（色盲）的儿子。如果异常的原因是夫妇中的一方减数分裂产生配子时发生了一次差错之故，则这次差错发生的原因是？练习:一对正常的夫妇，生了一个XXY的儿子。如果异常的原因是夫妇中的一方减数分裂产生配子时发生了一次差错之故，则这次差错发生的原因是？母方减数第二次分裂异常母方减数第一次分裂或减数第二次分裂异常父方只能减数第一次分裂异常一、染色体数目变异2、整组变异:细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少。在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体。细胞中的每套非同源染色体称为一个染色体组。一个染色体组内的染色体，其形态大小各不相同。正常(8)增加一套(12)减少一套(4)染色体组（1）一整套完整的非同源染色体（2)染色体的形态、大小、功能各不相同（3)含有该物种生长、发育、遗传、变异的全套遗传信息一、染色体数目变异染色体组判断方法(1)根据“染色体形态”判断--细胞内同种形态染色体有几条就含几个染色体组1个2个3个4个2组2组4组1组一、染色体数目变异染色体组判断方法（2）根据“基因型”判断--同一字母(不分大、小写)出现几次，则含有几个染色体组1个3个2个3个一、染色体数目变异对点训练3个3个2个1个4个4个1个2个一、染色体数目变异对点训练一、染色体数目变异1.二倍体、三倍体和四倍体是根据什么标准定义划分的？有什么例子?2.多倍体植株、单倍体植株的特点?3.如何获得三倍体，四倍体植株?具体方法?实例?任务二：阅读课本P88-89的内容，回答以下问题一、染色体数目变异项目二倍体三倍体四倍体概念发育起点染色体组数体细胞含三个染色体组的个体体细胞含四个染色体组的个体受精卵受精卵三个四个体细胞含两个染色体组的个体受精卵两个多倍体1.二倍体、三倍体和四倍体是根据什么标准定义划分的？多倍体：体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体叫做多倍体。一、染色体数目变异多倍体：体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体叫做多倍体。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分布：多倍体在植物中常见，在动物中少见。在被子植物中，约有33%的物种是多倍体。如:香蕉(三倍体)、马铃薯(四倍体)四倍体番茄的维生素C含量比二倍体的几乎增加了一倍一、染色体数目变异生物种类体细胞染色体数/条体细胞非同源染色体/套马铃薯野生祖先种242栽培品种484香蕉野生祖先种222栽培品种333问题1:二倍体马铃薯（2n=24）的野生祖先种如何变成今天的四倍体栽培品种（4n=48）？(教材88页段落1)问题2:二倍体香蕉（2n=22）的野生祖先种如何变成今天的三倍体栽培品种（3n=33）吗？(教材88页段落1，4；91页)一、染色体数目变异2n二倍体(♀)雌配子n2n二倍体(♂)2n受精卵雄配子n2n二倍体减数分裂减数分裂受精作用发育有丝分裂问题1:二倍体马铃薯（2n=24）的野生祖先种如何变成今天的四倍体栽培品种（4n=48）？(教材88页段落1、5)方式1方式2一、染色体数目变异问题1:二倍体马铃薯（2n=24）的野生祖先种如何变成今天的四倍体栽培品种（4n=48）？2n二倍体(♀)雌配子2n2n二倍体(♂)4n受精卵雄配子2n4n四倍体异常减数分裂异常减数分裂受精作用发育有丝分裂2n二倍体(♀)雌配子n2n二倍体(♂)2n受精卵雄配子n4n四倍体减数分裂减数分裂受精作用有丝分裂异常方式1方式2胚或幼苗时期受某种因素影响？指的是？一、染色体数目变异人工诱导染色体加倍的机理低温或秋水仙素着丝粒分裂后，染色体不能移向细胞的两极纺锤体的形成染色体数目加倍多倍体抑制导致导致正常有丝分裂方法：低温诱导或秋水仙素处理幼苗或种子秋水仙素二倍体幼苗一、染色体数目变异问题2:二倍体香蕉（2n=22）的野生祖先种如何变成今天的三倍体栽培品种（3n=33）吗？(教材88页段落1、5；91页)一、染色体数目变异2n二倍体(♀)雌配子2n2n二倍体(♂)3n受精卵雄配子n3n三倍体异常减数分裂减数分裂受精作用发育有丝分裂【想一想】三倍体香蕉无籽的原因？生物是否可育依据：是否可以正常联会一、染色体数目变异单倍体：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，叫做单倍体工蜂(2n=32)(♀性腺未发育)雄蜂(n=16)精子(n=16)受精卵(2n=32)卵细胞（n=16）蜂王(2n=32)(♀性腺发育成熟)减数分裂假减数分裂工蜂(2n=32)(只吃3天蜂王浆)蜂王(2n=32)(一直吃蜂王浆)不受精直接发育特点:枝叶茎杆弱小，一般高度不育思考：单倍体一定只含有一个染色体组吗？一、染色体数目变异单倍体：体细胞中含有本物种配子（如卵细胞，花粉）染色体数目的个体工蜂(2n=32)(♀性腺未发育)雄蜂(n=16)精子(n=16)蜂王(2n=32)(♀性腺发育成熟)假减数分裂特点:枝叶茎杆弱小，一般高度不育卵细胞（n=16）减数分裂受精卵(2n=32)蜂王(2n=32)(一直吃蜂王浆)工蜂(2n=32)(只吃3天蜂王浆)一、染色体数目变异思考：单倍体一定只含有一个染色体组吗？2nnn本物种配子单倍体单倍体4n2n2n单倍体的细胞中不一定只含有一个染色体组，但含有一个染色体组的个体一定是单倍体。一、染色体数目变异➪体细胞中含一个染色体组的个体一定是单倍体。(

)

➪单倍体的体细胞中只含一个染色体组。（

）

√

Xeg：因为只含有一个染色体组不可能由受精卵发育而来,只能是由配子发育而来.eg：普通小麦是六倍体，其配子发育的单倍体有3个染色体组【例1】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.体细胞中含有两个染色体组的个体就是二倍体C.由配子直接发育得到的个体称为单倍体D.二倍体生物中的一个染色体组携有控制该物种生长发育的全部遗传信息B一、染色体数目变异多倍体育种实例1：无籽西瓜授粉二倍体（父本）四倍体（母本）三倍体联会紊乱无籽西瓜二倍体秋水仙素授粉二倍体三倍体植株三倍体无籽西瓜的培育“西瓜”的“长大”需要发育中的种子提供生长素秋水仙素一、染色体数目变异多倍体育种实例1：无籽西瓜授粉二倍体（父本）四倍体（母本）三倍体联会紊乱无籽西瓜二倍体授粉二倍体三倍体植株三倍体无籽西瓜的培育“西瓜”的“长大”需要发育中的种子提供生长素1.种子（3n）是由受精卵形成的2.果肉（4n）

由母本的子房形成3.果皮（4n）

由母本的子房壁形成一、染色体数目变异多倍体育种实例1：无籽西瓜◉为什么要用一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖?◉两次以二倍体西瓜传粉的目的分别是什么?◉三倍体西瓜为什么没有种子?◉有时可以看到三倍体西瓜中有少量发育并不成熟的瓜子，请推测产生这些种子的原因？芽尖细胞分裂旺盛，更容易使染色体数目加倍第一次传粉是为了杂交得到三倍体种子；第二次传粉是为了提供生长素刺激子房发育成果实三倍体植物在减数分裂中同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子而无子。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。一、染色体数目变异多倍体育种实例1：无籽西瓜◉无籽西瓜每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？◉四倍体做母本，二倍体做父本，那母本和父本可以互换吗？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的组培苗，再进行移栽;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种子的果实，同时，在花期全时段要进行套袋处理，以避免受粉。1.四倍体西瓜做母本得到的西瓜更大，糖分更多，品质更好，相比之下效益更高；2.四倍体西瓜做母本得到的西瓜种皮较薄，有利于播种；而反过来得到的西瓜种皮厚，不利于播种一、染色体数目变异多倍体育种实例2：普通小麦普通小麦是异源六倍体，含有六个染色体组，这些染色体组来自三个物种：一粒小麦（AA，A表示一个染色体组，含7条染色体）、山羊草（BB，B表示一个染色体组，B含有7条染色体）和节节草（DD，D表示一个染色体组，D含有7条染色体）。低温诱导低温诱导一、染色体数目变异多倍体育种实例3：八倍体小黑麦八倍体小黑麦的培育过程异源四倍体（ABDR）普通小麦（AABBDD）八倍体小黑麦（AABBDDRR）秋水仙素处理小黑麦（RR）一、染色体数目变异单倍体育种实例1：纯种筛选AABB×aabbAaBbABAbaBabABAbaBabAABBAAbbaaBBaabb减数分裂花药离体培养高杆抗病矮杆感病单倍体育种极大缩短育种时间亲本F1

F1配子单倍体恢复育性F29A_B_3A_bb3aaB_1aabb多代连续自交选优，提高纯合体的比例选优aaB_纯合体U杂交育种育种时间较长第二课时二、染色体结构变异染色体结构变异缺失重复易位倒位二、染色体结构变异染色体的某一片段缺失引起变异。例如，果蝇缺刻翅的形成，猫叫综合征缺失正常翅缺刻翅猫叫综合征：是人的5号染色体（第5对常染色体）部分缺失引起的疾病。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。二、染色体结构变异项目染色体片段缺失碱基对缺失图解区别原理观察结果染色体结构变异基因突变可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到染色体结构变异中缺失的是染色体片段，即缺失的是基因，改变了染色体上的基因数目。基因突变缺失的是基因的碱基对，产生了新基因，对基因数量没有影响。二、染色体结构变异

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。正常眼棒状眼改变了染色体上的基因数目思考：这种变异与基因突变

中的增添有何不同？二、染色体结构变异缺失联会重复联会❓二、染色体结构变异

倒位正常翅卷翅染色体的某一片段位置颠倒180度使染色体上的基因排列顺序发生改变，影响了某些基因的表达，从而引起性状改变。例如，果蝇卷翅的形成。二、染色体结构变异

易位正常眼花斑眼染色体的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。二、染色体结构变异倒位易位二、染色体结构变异项目染色体易位互换图解区别位置原理观察非同源染色体之间染色体结构变异可在显微镜下观察到同源染色体的非姐妹染色单体之间基因重组可在显微镜下观察到染色体交叉互换染色体易位染色体易位思考：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。而且大多数是有害的变异。辨一辨1.图中①、②、③、④分别表示不同的变异类型，其中图③中的基因2由基因1变异而来．下列有关说法正确的是（）A．图①②都表示易位，发生在减数分裂的四分体时期B．图③中的变异属于染色体结构变异中的缺失C．图④中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复D．图中4种变异能够遗传的是①③C对点训练2.下图表示某生物细胞中两条染色体及其上部分基因，下列选项的结果中，不属于由染色体变异引起的是（）C对点训练实验探究：低温诱导植物细胞染色体数目的变化解离→______→_______→制片剪取0.5-1cm根尖→_____________浸泡0.5~1h→用体积分数为_______________冲洗2次。方法步骤培养不定根低温诱导卡诺氏液95%的酒精漂洗染色视野中大多数是正常的二倍体细胞，少部分是染色体数目加倍的细胞先低倍镜再高倍镜将1cm长的不定根→冰箱(4℃)→培养48~72h→室温再培养12h以上培养诱导固定细胞形态制作装片观察比较低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验探究：低温诱导植物细胞染色体数目的变化试剂使用方法作用卡诺氏液体积分数为95%的酒精质量分数为15%的盐酸蒸馏水甲紫溶液将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1h冲洗用卡诺氏液处理的根尖与质量分数为15%的盐酸等体积混合，作为解离液与体积分数为95%的酒精等体积混合，作为解离液浸泡解离后的根尖约10min把漂洗过的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3～5min固定细胞形态洗去卡诺氏液漂洗根尖，洗去解离液使染色体着色解离根尖细胞，使细胞分离实验探究：低温诱导植物细胞染色体数目的变化三、育性判断，三倍体配子，四倍体配子能力提升三、育性判断，三倍体配子，四倍体配子生物是否可育依据：是否可以正常联会香蕉不育：三倍体，减数分裂时会出现联会紊乱，几乎无法产生正常的配子。单倍体不育：若单倍体含有奇数个染色体组，则会出现联会紊乱，无法产生正常的配子。骡子不育：骡子含有马（64条）的一个染色体组（32条）和驴（62）的一个染色体组（31条），虽然是二倍体，但没有同源染色体，无法正常联会。三、育性判断，三倍体配子，四倍体配子aaAaAAaaaaAAaaaaaaaAA2Aa+2a2A+2aa2Aa+2a2A+2aa2Aa+2a2Aa+2a香蕉不育：三倍体（3*11），联会紊乱，几乎无法产生正常的配子。8Aa：4A：8a：4aa2Aa：1A：2a：1aa三体产生配子分析三、育性判断，三倍体配子，四倍体配子解法二：不看过程，只看结果。这三条同源染色体记为1（A）、2（a）、3(a)，减数分裂后，这3条同源染色体在配子中的分配情况只能是：一半配子含3条中的两条，另一半配子中含有3条中的另一条。第一种可能：一半配子中含1（A）和2（a），一半配子中含3（a）。第二种可能：一半配子中含1（A）和3（a），一半配子中含2（a）。第三种可能：一半配子中含2（a）和3（a），一半配子中含1（A）。上述三种可能的概率相同。2Aa：1A：2a：1aaaaA三、育性判断，三倍体配子，四倍体配子aAAaAAaaa2Aa+2Aa2AA+2aa22AA+2aaaAAaAAaaaAAaAAaaaAA13