5.2染色体变异课件高一下学期生物人教版必修2(1)2

第5章基因突变及其他变异

第2节染色体变异野生祖先种（多种颜色）栽培品种（一般都为黄色）野生祖先种（有籽）栽培品种（无籽）野生祖先种VS栽培品种问题探讨

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。讨论1、请根据所学的减数分裂的知识，试着完成该表格。2、为什么我们平时吃的香蕉没有种子？生物种类体细胞染色体数/条体细胞非同源染色体/套配子染色体数/条马铃薯野生祖先种242栽培品种484香蕉野生祖先种222栽培品种333122411异常

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。生物体的体细胞或者生殖细胞内染色体数目或结构的变化。1.概念：4.类型：染色体结构的改变：染色体数目的改变：光学显微镜下可见吗？一、染色体变异的概念和类型个体生长发育的任何时期，主要发生在细胞分裂时。真核生物核基因的遗传细胞内个别染色体的增加或减少2.发生时期:3.适用范围: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的减少5二、染色体数目的变异（一）细胞内个别染色体的增加或减少响誉世界的音乐指挥家舟舟实例：21三体综合征（又称唐氏综合征）、性腺发育不良

原因：亲代减数分裂Ⅰ时同源染色体未分离，或减数分裂Ⅱ姐妹染色单体未分离。书P93减Ⅰ后期同源染色体未分离、减Ⅱ正常减Ⅰ正常减Ⅱ姐妹染色单体未分离7减Ⅰ后期同源染色体未分离、减Ⅱ正常减Ⅰ正常减Ⅱ姐妹染色单体未分离1.正常人的体细胞中有23对染色体。有一种叫“13三体综合征”的遗传病,患者头小,患先天性心脏病,智力远低于常人。对患者进行染色体检查,发现患者的13号染色体不是正常的1对,而是3条。请尝试使用“减数分裂中染色体变化的模型”,从精子或卵细胞形成的角度分析这种病产生的原因。（1）减数分裂I时2条13号染色体没有分离而是进入了同一个次级精(卵)母细胞,再经过减数分裂Ⅱ,就会形成含有2条13号染色体的精子或卵细胞;（2）如果减数分裂I正常,减数分裂Ⅱ时13号染色体的着丝粒分裂,形成的2条13号染色体移向细胞的同一极,这样异常的精子或卵细胞就含有24条染色体,其中有2条13号染色体。

当一个正常的卵细胞或精子(含23条染色体,其中有1条13号染色体)与上述异常的精子或卵细胞结合成受精时,则该受精卵含47条染色体,其中有3条13号染色体。由这样的受精卵发育而成的个体就是13三体综合征患者。P282、若一个男性体细胞染色体为22对常染色体+XXY,则多的一条X来自

（父亲或母亲），是哪次分裂异常导致的？若该男性的性染色体为XYY呢?2.1961年首次报道性染色体为3条的对XYY男性,患者的临床表现为举止异常,性格多变，容易冲动,部分患者的生殖器官发育不全。你认为这种病是父母哪一方在减数分裂的哪个时期出现异常引起的?为避免这些性染色体异常患儿的出生,临床上应进行哪些检查才能预防?

是父方,可能是在减数分裂Ⅱ中复制的Y染色体未分开,进入了同一个配子,形成了含有两条Y染色体的精子所引起的。在孕妇的产前诊断中,通过对胎儿的染色体进行检查分析,来预防患儿的出生。变式：若一对表型正常的夫妇生了一个不患红绿色盲且性染色体组成为XXY的孩子，原因是什么？变式：若一对表型正常的夫妇生了一个患红绿色盲且性染色体组成为XXY的孩子，原因是什么？P4011二、染色体数目的变异（二）以一套完整的非同源染色体为基数成倍的增加或成套的减少。即以染色体组的形式增加或减少染色体组：细胞中的每套非同源染色体。（1）特点：①染色体大小、形态、功能各不相同②不含同源染色体，不含等位基因③含有该物种全部的遗传信息3个1个4个2个1个2个3个AaaBBb判断有几个染色体组2个1.细胞内形态相同的染色体有几条，就含有几个染色体组。2个2.同一英文字母（无论大小写）出现几次，就含有几个染色体组AaaBBbABCDAAbbAaYyRr2个例某体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为

。2个3、根据染色体数和染色体的形态数推算，染色体组数＝染色体数/染色体形态数。2个拓展：一个染色体组里面有几条染色体？《金版》P90染色体组数判定①据染色体的形态判断：形态相同的染色体有几条就有几个染色体组。2组4组5组∣●◆◆◆∣∣●●3组②据基因型判断：控制同一性状的基因(不分大小写)有几个，就有几个染色体组。AAaaBbbbAABbCCddABcdEAAAAaa4组2组1组6组4条/组4条/组2条/组3条/组③据染色体数/形态数的比值判断：染色体数/形态数的比值意味着每种形态染色体数目的多少。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，由此可判定韭菜的染色体组有（）

A.2组B.4组C.6组D.8组BB1、右图表示某植物正常体细胞的染色体组成，下列可能是该植物基因型的是

A．ABCd B．AaaaBBBb C．AaBbCcDd D．AaaBbb2组(4条/组)1234561组(4条/组)

3组(3条/组)MI后期2组(2条)有丝后期4组(2条)MⅡ后期2组(2条)3组(2条)1组(4条)4组(2条)78916单倍体、二倍体、多倍体1、二倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体。在自然界，几乎全部动物和过半数植物都是二倍体。2、多倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。一般来说含有几个染色体组就叫几倍体。多倍体在动物中极少见，植物中很常见。

174.

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。141二倍体六倍体2165684(1)多倍体植株特点优点:四倍体草莓（上）二倍体草莓（下）四倍体番茄的维生素C含量比二倍体几乎增加了一倍。与二倍体相比，多倍体茎秆粗壮，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。缺点：生长发育延迟，结实率低。(2)多倍体育种(人工诱导多倍体)低温诱导、秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。①原理：注：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。②方法：染色体数目变异抑制纺锤体的形成，导致着丝粒分裂后染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。③机理：主要作用于有丝分裂的前期④作用时期:⑤例子：含糖量高的甜菜、三倍体无子西瓜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子西瓜杂交授粉×自然长成二倍体西瓜植株第一年第二年三倍体西瓜植株⑤人工诱导多倍体实例——三倍体无籽西瓜P91用二倍体花粉：刺激子房产生生长素，促进子房发育为果实。练习与应用:P91二、拓展应用2.（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？（3）有时可以看到三倍体西瓜中有少量发育并不成熟的种子，请推测产生这些种子的原因。（4）无子西瓜每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？芽尖有丝分裂旺盛，有秋水仙素处理可以抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍，得到四倍体植株。杂交可以获得三倍体植株。基本途径：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。偶然形成正常的配子，从而形成种子，但这种概率特别小。无性生殖：三倍体植株组织培养；总结：奇数个染色体组的个体不育。偶数个染色体组的个体可育。思考：①为什么三倍体西瓜、三倍体香蕉是无籽的？

②四倍体能通过减数分裂形成可育的配子吗？

若能，配子中有几个染色体组？

因为三倍体的原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时出现联会紊乱，因此不能形成可育的配子。能。配子中含有2个染色体组。③某个体是由四倍体生物的配子直接发育而来的，它属于几倍体？6.单倍体（1）概念：由配子直接发育而来，其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，叫作单倍体。

如：蜜蜂中的雄峰蜜蜂蜂王工蜂雄峰由受精卵发育而来二倍体由卵细胞发育而来单倍体蜂王雄蜂工蜂2N=32

N=16

2N=32（2）特点植株长得弱小一般高度不育含偶数个染色体组：可育含奇数个染色体组：高度不育注意：由配子直接发育来的，不管有几个染色体组，都叫单倍体。5.单倍体育种①过程：二倍体植株花药离体培养单倍体植株秋水仙素处理二倍体植株（纯合子）②原理：染色体数目变异③优点：1.明显缩短育种年限2.纯合体，自交后代不会发生性状分离技术复杂，需与杂交育种配合。缺点：花药离体培养PF1配子DDTTDDttddTTddtt正常植株（纯合）秋水仙素单倍体育种P高杆抗病

DDTT×矮杆感病

ddttF1高杆抗病

DdTtF2D_T_D_ttddT_ddttddTT杂交育种矮抗⊗需要的纯合矮抗品种连续⊗第1年第2年高杆抗病

DDTT×矮杆感病

ddtt高杆抗病

DdTtDTDtdTdt单倍体植株第1年第2年DTDtdTdt需要的纯合矮抗品种第36年二倍体多倍体单倍体来源概念举例植株

特点由受精卵发育成体细胞中含有两个染色体组的个体体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个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由配子直接发育植株弱小、高度不育茎秆粗壮，器官大，营养含量高人、几乎全部动物、大多数高等植物三倍体香蕉、四倍体马铃薯雄蜂由受精卵发育成单倍体是生物个体，而不是配子。因此精子、卵细胞、花粉属于配子，不是单倍体。《报》38期P36、71.实验原理：低温抑制_______的形成，以致影响________被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，于是染色体数目改变。纺锤体染色体2.实验步骤：(1)根尖的培养及诱导①低温处理：将蒜（或洋葱）在冰箱冷藏室内（4℃）放置一周②培养不定根：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（25℃）进行培养。③低温诱导：待蒜长出1CM的不定根时，将整个装置放入冰箱冷藏室内，诱导培养48-72h低温诱导植物细胞染色体数目的变化诱导培养固定制作装片观察(2)取材及固定取材：剪取诱导处理的根尖约____________。0.5cm—1cm固定：放入__________中浸泡0.5h—1h，以固定细胞的形态卡诺氏液冲洗：用_____________________冲洗2次体积分数为95%的酒精(3)制片（同“观察植物的有丝分裂”）解离漂洗染色(用__________染色)制片甲紫溶液(4)观察先低倍，再高倍。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）。5.注意点实验应设置对照组，温度分别为常温、低温（4℃）、0℃实验有2处冲洗，95%酒精在“固定”步骤洗放入卡诺氏液中浸泡的细胞，清水在“制片”步骤洗解离后的细胞95%酒精在本实验中有2个作用，解离和冲洗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。探究实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化低温诱导植物细胞染色体数目的变化探究·实践二、染色体结构变异P90猫叫综合征人类的许多疾病是由染色体结构改变引起的病因：人的5号染色体部分缺失引起的遗传病。特点：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？正常翅缺刻翅染色体某一片段缺失引起的变异。染色体增加某一片段引起变异。①缺失②重复正常眼棒状眼正常翅缺刻翅结果：基因数目减少结果：基因数目增加染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异。染色体某一片段位置颠倒引起的变异。③倒位④易位卷翅正常翅正常眼花斑眼结果：染色体上基因的排列顺序发生改变。注意区分染色体易位交叉互换图解区别发生于非同源染色体之间发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间属于染色体结构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发生在细胞分裂期任何时间减数分裂Ⅰ四分体时期染色体结构上的缺失、重复、易位和倒位基因数量、排列顺序的改变生物性状的改变（变异）

大多数染色体结构变异对生物体是不利的，甚至导致生物体死亡。染色体结构的改变为什么会导致性状发生改变?（缺失、重复）（易位、倒位）1、染色体结构变异的“缺失”与基因突变的“缺失”有何不同？基因突变的“缺失”：碱基对数目减少。基因数目不变。染色体结构变异的“缺失”：基因数目减少。2、关于“不同生物发生的可遗传变异”的类型问题生物的种类无细胞结构病毒（基因突变）原核生物（基因突变，自然状态不存在基因重组）有细胞结构真核生物（基因突变，基因重组，染色体变异）《报》38期P31、239期P311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；)技术性强，需结合杂交育种和人工诱导染色体加倍技术染色体变异用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗茎秆粗壮，叶片、果实、种子都比较大，营养物质含量有所增加发育延迟，结实率降低，一般只适用于植物补充：不同育种方法的比较

《报》39期P34、20练习与应用1．染色体变异包括染色体数目的变异和结构的变异。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。（）