5.2染色体变异课件高一下学期生物人教版必修23

第五章基因突变及其他变异第2节染色体变异122411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？一、染色体变异学生活动：请认真阅读教材P87相关内容，思考：1.什么是染色体变异？它分类哪几类？2.三种变异哪一种可以通过显微镜观察进行判断？染色体变异类型染色体结构变异染色体数目变异个别染色体增减染色体成倍增减注：染色体变异由于牵涉到许多基因的改变，因而后果比基因突变要严重得多。染色体变异的鉴定：显微镜观察发生时期：细胞的任何时期适用生物：真核生物染色体变异概念生物的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化（一）染色体数目的变异：

一类是：

个别染色体的增加或减少另一类是：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。成倍增减正常增多减少个别增减

21三体综合征：唐氏综合征患者比正常人多一条染色体，为47条。其中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。1、个别染色体的增加或减少性腺发育不良：女性患者少了一条X染色体，外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。正常女性染色体组成Turner综合征（性腺发育不良患者）染色体组：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，其中每套非同源染色体称为一个染色体组。P871个染色体组2、以一整套完整的非同源染色体为基数成倍增加或成套减少分组方法：显微观察凡是大小形态相同的分开（同源染色体分开）大小形态不同的分到一组（都是非同源染色体）染色体组一个染色体组的特点：①不含同源染色体，不含等位基因。②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。染色体组三个染色体组染色体组数目的判断

图像染色体组数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。3（

每组两条染色体

）4（每组两条染色体）1（每组两条染色体）含三个染色体组染色体组数目的判断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（同源多倍体）。同一字母不分大小写重复出现几次，就含有几个染色体组AaBB2个染色体组AAa3个染色体组AaaaBBbb4个染色体组染色体组数目的判断2、如图所示细胞含三个染色体组的是()B1、如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.ABCdB.AaaaCCCc C.AaBbCcDdD.AaaBbbB习题巩固4、下图中字母表示细胞中所含有的基因，含有2个、3个染色体组的依次是()A.②⑤、③ B.①②、③④C.①②、③ D.②⑤、①③④A3、某生物的基因型为AAaaBbbbCCCc，那么它有多少个染色体组（

）A、2、B、3C、4D、8C５、下列细胞分裂图像中含有2个染色体组的是（

）

A．①③ B．②④ C．①④ D．③⑤C６、右图表示某二倍体生物正在进行分裂的细胞，关于此图的说法正确的是()A.是次级精母细胞，处于减数第二次分裂后期B.含同源染色体2对、DNA分子4个、染色单体0个C.正在进行等位基因分离、非等位基因自由组合D.该细胞的每个子细胞含一个染色体组，仅1个具有生殖功能D二倍体和多倍体

概念由受精卵发育而来的个体（来源），体细胞具有两个染色体组的个体称为二倍体(2n)；由受精卵发育而来，体细胞中具有三个或三个以上染色体组的个体统称为多倍体。果蝇、玉米、洋葱就是二倍体。几乎全部的动物和过半数以上的高等植物，都是二倍体。香蕉就是三倍体马铃薯是四倍体普通小麦是六倍体八倍体的黑小麦配子果蝇体细胞野生马铃薯人某种因素二倍体一般情况下，二倍体通过减数分裂形成的配子只有一个染色体组。二倍体三倍体：由

发育而成的，体细胞中含有

个染色体组的个体3受精卵思考：三倍体的生物可育吗？由于原始生殖细胞中有3套非同源染色体，减数分裂时会出现联会紊乱，不能形成可育的配子。所以三倍体的生物一般不可育。马铃薯（4n=48）棉花（4n=52）山药（4n=40）香葱（4n=32）四倍体六倍体小麦多倍体四倍体草莓二倍体草莓二倍体水稻四倍体水稻四倍体水稻千粒重比二倍体增加30%-60%四倍体番茄的维生素C含量比二倍体几乎增加了一倍二倍体平均粒重6克四倍体平均粒重10克1、多倍体特点（P88）特点：茎秆粗壮、叶片、果实、种子大，营养物质含量有所增加缺点：发育迟缓，结实率低染色体数目加倍后的草莓（上）野生状态下的草莓（下）人工诱导多倍体：Ⅰ低温诱导抑制纺锤体的形成，导致染色体不能够移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。（染色体数目变异）原理：多倍体育种作用时期：有丝分裂前期染色体数加倍染色体复制着丝点分裂细胞无法正常分裂无纺缍丝牵引

4条染色体无纺缍体形成8个染色体Ⅱ秋水仙素（目前常用、最有效）处理萌发的种子或幼苗。二倍体西瓜幼苗（♀）二倍体西瓜幼苗（♂）三倍体无子西瓜子房发育三倍体植株（联会紊乱）二倍体植株（♂）（第一年）（第二年）三倍体种子花粉刺激子房秋水仙素处理四倍体植株（♀）二倍体植株（♂）×无子西瓜是三倍体,体细胞有三个染色体组,减数分裂产生配子时同源染色体联会紊乱,不能形成可育配子,所以不育。无子西瓜的培育过程：（小结）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。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。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.有其他方法可以替代。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，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，以避免受粉单倍体的概念

由配子发育而来，体细胞中含有本物种配子的染色体数目的个体。形成原因:1.自然条件:由生殖细胞未受精（如卵细胞、花粉等）直接发育而成.如蜜蜂中的雄峰;2.人工条件:一般利用花药（粉）离体培养获得;如单倍体玉米,小麦.思考：单倍体一定含有一个染色体组，对吗？注意：单倍体不一定含有一个染色体组，可能含有同源染色体。也可能含有等位基因，也可能可育并产生后代！正常物种二倍体单倍体（含1个染色体组）正常物种四倍体单倍体（含2个染色体组）123451234512345123451234512345123451234512345单倍体体细胞中含有一个染色体组的生物一定是单倍体吗？一定单倍体的体细胞中一定只含有一个染色体组吗？不一定如马铃薯是四倍体，其配子发育而成的单倍体的体细胞中有两个染色体组。普通小麦是六倍体，其配子发育而成的单倍体的体细胞中有三个染色体组。例：雄蜂1、来源：由卵细胞未经过受精作用直接发育而来的。2、单倍体植株的特点：植株长得弱小，而且高度不育（同源染色体联会紊乱）蜂王和工蜂是二倍体（2N=32），雄蜂是单倍体（n=16）单倍体与多倍体的判断：关键看它是受精卵发育成的，还是配子直接发育而成的。由受精卵发育成的个体有几个染色体组就叫几倍体，由配子发育而成的个体，不管含有几个染色体组都叫单倍体。1、二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含一个染色体组。练习：判断下列描述的正误，并说出理由2、含有三个染色体组的个体一定是三倍体。3、一个精子或者一个卵细胞就是单倍体4、四倍体物种形成的单倍体，其体细胞含有两个染色体组，可称为二倍体。5、单倍体可以只有一个染色体组，也可以有多个染色体组。√×××√习题巩固方法：花药离体培养+秋水仙素处理加倍

育种工作者常采用花药（或花粉）离体培养的方法来获得单倍体植株，然后人工诱导使这些植株的染色体数目加倍，恢复到正常植株染色体数目。花药离体培养单倍体幼苗秋水仙素处理纯合体优良性状纯合体筛选减数分裂PAABB×aabbABAbaBabABAABBAbaBabAAbbaaBBaabb花药离体培养获得单倍体秋水仙素处理单倍体幼苗F1

AaBb①明显缩短育种年限。②获得的都是纯合子，自交后代不会发生性状分离。单倍体育种原理：染色体变异优点探究实践：低温诱导植物细胞染色体数目的变化自学教材89并填空（2）材料用具及作用试剂使用方法作用卡诺氏液浸泡诱导处理过的根尖0.5-1h体积分数为95%的酒精冲洗2次经卡诺氏液处理过的根尖体积分数为95%的酒精溶液和质量分数为15%的盐酸溶液1:1混合配制解离液蒸馏水浸泡解离后的根尖约10min质量浓度为0.01g/mL的甲紫溶液对漂洗干净的根尖染色3～5min固定细胞的形态漂洗根尖，洗去药液，防止解离过度二、

低温诱导植物细胞染色体数目的变化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（3）方法步骤①蒜根尖的培养②取材

将蒜（或洋葱）在冰箱冷藏室内（____℃）放置一周；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（约____℃）进行培养；待蒜长出约___cm长的不定根时，将____________放入冰箱冷藏室内，诱导培养________h。4251整个装置48-72

剪取诱导处理的根尖________cm，放入_________中浸泡________h，以_____________，然后用________________________冲洗_______次。0.5-1卡诺氏液0.5-1固定细胞形态体积分数为95%的酒精2因为未长出根前施与低温，不利其生出不定根二、

低温诱导植物细胞染色体数目的变化冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液二、

低温诱导植物细胞染色体数目的变化③制作装片包括：_________________________________４个步骤。解离、漂洗、染色、制片（1）解离：解离液（体积分数为95%的酒精溶液和质量分数为15%的盐酸溶液1：1混合），目的是使_________________________________；时间3-5min。组织中的细胞相互分离（2）漂洗：清水洗去解离液，防止解离过度，便于染色。（3）染色：_______________________________________________________；使染色体（质）着色。质量浓度为0.01g/mL的甲紫溶液（4）制片：①镊子取根

②放在载玻片上，滴一滴清水

③镊子尖弄碎根尖④盖上盖玻片

⑤再加载玻片

⑥用拇指轻压载玻片制片目的：______________________________________。使组织细胞分散开来，有利于观察二、

低温诱导植物细胞染色体数目的变化③制作装片④观察先用___________寻找染色体形态好的分裂象；视野中既有__________________，也有________________________________；确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用__________观察。低倍镜正常的二倍体细胞染色体数目发生改变的细胞高倍镜（4）结果：a、诱导率不是百分之百，因此视野中既有二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞，且前者数目多于后者。低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验二、

低温诱导植物细胞染色体数目的变化b、解离之后，细胞失去活性，因此不能观察到连续的变化。

低温诱导植物染色体数目变化和用秋水仙素处理萌发中的种子或幼苗使细胞中染色体变化的原理相似：抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，影响染色体不能被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，结果植物细胞染色体数目发生变化。不同之处是：低温条件容易创造和控制，成本低、对人体无害、易于操作。（二）染色体结构的变异：

指细胞内染色体的片段出现缺失、重复（增加）、倒位或易位等改变，导致染色体上的基因数目或排列顺序发生改变。大多数染色体结构变异对生物不利，有的甚至导致生物体死亡。染色体的某一片段缺失1、缺失果蝇缺刻翅的形成染色体结构的变异种类结果：基因的数目减少“猫叫综合征”是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病，病儿生长发育迟缓，头部畸形，哭声奇特，皮纹改变等特点，并有智能障碍，而其最明显的特征是哭声类似猫叫。染色体中增加某一片段２、重复果蝇棒状眼的形成结果：基因的数目增加果蝇花斑眼的形成染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上3、易位注意：同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组。结果：改变了基因的排列顺序果蝇卷翅的形成染色体的某一片段位置颠倒4、倒位结果：改变了基因的排列顺序染色体结构变异小结染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，而导致性状的变异基因的数目和种类没有变化，基因排列顺序发生改变习题巩固基因突变基因重组图中字母表示基因习题巩固类别

基因突变基因重组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所有生物（包括病毒）自然状态下，发生在真核生物的有性生殖过程中真核生物诱发突变、自发突变或（显性突变、隐性突变）交叉互换型、自由组合型（基因工程、转化实验）染色体结构变异、染色体数目变异任何时期，主要发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂前期、减数第一次分裂后期任何时期，主要发生在细胞分裂时引起基因碱基序列的改变（产生了新基因）产生了新基因型和性状组成、不能产生新的基因和性状使排列在染色体上基因的数目或排列顺