5.2 染色体变异-2024-2025学年高一生物同步备课课件（人教版2019必修2）

5.2染色体变异2课时问题探讨野生祖先种马铃薯（多种颜色）栽培品种马铃薯（一般都为黄色）野生祖先种栽培品种（马铃薯）野生祖先种香蕉（有籽）栽培品种香蕉（无籽）野生祖先种

栽培品种（香蕉）问题1:作为野生植物的后代，栽培品种马铃薯和它们的祖先颜色却大不相同，这是为什么呢？问题2:作为野生植物的后代，为什么平时吃的香蕉是没有种子的？问题3:野生品种是如何演化成栽培品种的？生物种类体细胞染色体总数/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【思考】：根据前面所学减数分裂的知识，试着完成该表格2、野生祖先种和栽培品种性状差异的原因是什么？细胞内发生了染色体数目变异1、为什么平时吃的香蕉是没有种子的？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。栽培种香蕉的染色体3n=33生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。

2.染色体变异：3.类型染色体数目的变异染色体结构的变异

（光学显微镜下可以观察到）一.染色体变异1.染色体染色体显微图染色体与DNA和蛋白质的关系示意图缺失、重复、倒位、易位正常：8增多：8+1减少：8-1三体单体(1)个别染色体的增加或减少举例：唐氏综合征/21三体综合征病因：21号同源染色体由2条增为3条。症状：智力低下，发育迟缓，眼间较宽，外眼角上斜，口常半张，舌外伸，又叫伸舌样痴呆。二.染色体的数目变异1.类型(2)以一套完整的非同源染色体为基数成倍的增加或减少(2)特征：2.染色体组：(1)定义：在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，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。XⅡⅢⅣYⅡⅢⅣXYⅡⅢⅣⅡⅢ雄果蝇染色体组成一个染色体组一个染色体组二.染色体的数目变异本质上1形态上2功能上3一整套非同源染色体各不相同各不相同,但携带生物生长、发育、遗传和变异的一整套遗传信息。项目染色体组数每个染色体组中染色体数3323144222(3)染色体组数的判断①请根据染色体的形态判断染色体组的数量，并完成表格的填写看染色体的形态：

细胞内同一形态的染色体有几条，则含有几个染色体组。二.染色数目变异②请根据基因型判断染色体组数项目染色体组数2314看同一字母出现的次数：

同一字母（不分大小写）重复出现几次，则含有几个染色体组。二.染色数目变异(3)染色体组数的判断3.二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。

在自然界中，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。例如：果蝇、玉米、洋葱就是二倍体

配子亲代×2N2NNN受精卵2N子代2N二.染色体数目变异

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。无子西瓜香蕉4.三倍体二.染色体数目变异

如果两个含有两个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中就含有四个染色体组，称作四倍体。减数分裂出现错误有丝分裂出现错误5.四倍体二.染色体数目变异6.多倍体：(1)定义：由受精卵发育而来，体细胞中有三个或三个以上染色体组的生物，统称为多倍体。（有几个染色体组就叫几倍体）4n=483n=336n=42多倍体在植物中很常见，动物中极少见。二.染色数目变异四倍体番茄的维生素C含量比二倍体的几乎增加了一倍。四倍体水稻平均粒重10克二倍体平均粒重6克（2）多倍体的特点：优点缺点①茎秆粗壮；②叶片、果实和种子都比较大；③糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。①结实率低，②晚熟二.染色数目变异多倍体植物的诱导方法有哪些？作用原理是什么？资料1：低温诱导自然界中的高等植物，较容易形成多倍体，特别是一些环境条件剧烈变化的地方，如帕米尔高原的高山植物，有65%的种类是多倍体。形成多倍体的主要原因是低温能抑制纺锤体的形成，使这些植物幼苗的体细胞在进行有丝分裂时受阻，使细胞内染色体数目加倍。资料2:

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。能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而使细胞内染色体数目加倍.1.低温等极端环境→抑制纺锤丝形成，阻止细胞分裂2.秋水仙素→抑制纺锤丝形成，阻止细胞分裂二.染色数目变异时期：有丝分裂前期如图是三倍体无子西瓜的培育过程图解。据图回答下列问题：1.为什么用一定浓度的秋水仙素滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？芽尖有丝分裂旺盛，秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，引起细胞内染色体数目加倍。二倍体授粉二倍体（父本）四倍体（母本）三倍体联会紊乱无子西瓜秋水仙素授粉第一年第二年2.在无子西瓜培育的过程中用二倍体给三倍体传粉的目的是什么？促进子房发育成果实。3.无子西瓜每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？进行无性繁殖，将三倍体西瓜植株进行组织培养获得大量的组织苗，再进行移栽。二.染色数目变异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。(1)定义与正常植株相比，植株弱小，且高度不育。(2)特点体细胞：2N=32配子：减数分裂单倍体：发育N=1616（N）N=16（N）染色体数相等7.单倍体二.染色体数目变异7.单倍体(3)应用——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注意：秋水仙素只能处理萌发的幼苗技术复杂，需与杂交育种配合④.缺点：二.染色体数目变异探究实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化

用低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞，染色体数目加倍。1.实验原理2.实验过程（一）诱导培养（二）固定细胞形态培养不定根低温诱导1.将洋葱在冰箱冷藏室内放置一周。取出后,放在装满清水的容器上方,让洋葱的底部接触水面,于室温(约25°C)进行培养。2.待蒜长出约1cm长的不定根时，将整个装置放入冰箱冷藏室内，诱导培养48~72h。取材剪取诱导处理的根尖0.5~1cm固定放入卡诺氏液中浸泡0.5~1h，以固定细胞形态。冲洗用体积分数为95%的酒精冲洗2次包括：解离、漂洗、染色和制片4个步骤，具体操作方法与观察植物细胞有丝分裂的实验相同。（三）制作装片解离液（盐酸：酒精=1:1）解离3~5min清水漂洗约10min甲紫溶液染色3~5min制片解离目的：使组织中的细胞相互分离开来漂洗目的：洗去解离液，防止解离过度压片目的：使细胞分散开来，有利于观察先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂象。视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察。（四）观察【深入思考】选染色体数目变化发生在细胞分裂时，分生区细胞分裂能力强。植物细胞经卡诺氏液固定后死亡，显微镜下观察到的是死细胞，观察不到到细胞分裂的连续变化。2、为什么是处理分生区不是其他区细胞？3、低温处理时间是不是越长越好？1、可以看到细胞分裂的连续变化过程吗？时间过长会影响细胞的各项功能，甚至死亡4.秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，这两种方法在原理上有什么相似之处？原理：都与抑制纺锤体的形成有关，着丝点分裂后，没有纺锤体的牵引作用，因而不能将染色体拉向细胞的两极，导致细胞中的染色体数目加倍。该实验低温条件更容易创造和控制，对人体无害1.缺失染色体的某一片段缺失引起变异abcdefacdefbcdef②果蝇缺刻翅的形成举例：①人类的猫叫综合征:5号染色体部分缺失正常翅缺刻翅结果：基因数目减少三.染色体结构变异2.重复染色体中增加某一片段引起的变异abcdefbacdefb果蝇棒状眼的形成正常眼棒状眼举例：结果：基因数目增加三.染色体结构变异3.易位一条染色体某一片段移接到另一条非同源染色体引起（两条非同源）abcdefhijkabcdefghijkg举例：②果蝇花斑眼的形成①人慢性粒细胞白血病正常眼花斑眼基因数目、排列顺序改变结果

：三.染色体结构变异染色体结构变异中易位现象与基因重组中交叉互换很相似，他们一样吗？项目染色体易位交叉互换图解区别位置原理观察非同源染色体之间同源染色体的非姐妹染色单体之间染色体结构变异基因重组光学显微镜下观察到光学显微镜下观察不到三.染色体结构变异3.易位4.倒位染色体的某一片段位置颠倒引起变