2025届高三生物一轮复习课件第二讲 染色体变异

第7单元生物的变异与进化第二讲染色体变异与育种展生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。染色体变异在光学显微镜下可见概念①染色体结构变异②染色体数目变异类型原因：1

受各种因素影响(如：各种射线、代谢失调等)，染色体的

以及断裂后片段

的重新连接。断裂不正常染色体结构变异缺失重复易位倒位

染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因____或________发生改变，导致性状的变异；大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至导致生物体死亡数目排列顺序类型及实例2染色体中的某一片段缺失引起的变异。正常翅缺刻翅abcdef实例：果蝇缺刻翅的形成

人类猫叫综合征染色体结构变异（1）缺失人的5号染色体部分缺失引起的遗传病，患儿哭声轻，音调高，生长发育迟缓，智力严重障碍染色体中增加某一片段引起的变异。正常眼棒状眼abcdefb实例：果蝇棒状眼的形成（2）重复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。正常眼花斑眼abcdefghijk实例：果蝇花斑眼的形成

人慢性粒细胞白血病（3）易位【拓展延伸】染色体间的易位可分为单向易位和相互易位①单向易位指一条染色体的某一片段转移到了另一条非同源染色体上②相互易位（平衡易位）指两条非同源染色体间相互交换了片段非同源染色体的片段移接是易位（属于染色体结构变异）同源染色体的非姐妹染色单片段交换是互换（属于基因重组）【拓展延伸】“互换”的辨析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在光学显微镜下观察到在光学显微镜下观察不到实例：果蝇卷翅、人类9号染色体长臂倒位可导致习惯性流产（4）倒位染色体的某一片段位置颠倒引起变异。染色体的某一片段颠倒了180o正常翅卷翅abcdefbcdeabcdef染色体结构变异细胞水平的变异，显微镜下能观察到。(没有产生新基因，发生了基因数目或排列顺序的变化)基因突变分子水平的变异，光学显微镜下不能观察到。(产生新基因，基因数目、排列顺序都没有变化)缺失重复倒位基因突变【提醒】关于“缺失或增添”：DNA分子上若干基因的缺失或重复(增添)，基因的数量发生改变属于染色体结构变异；DNA分子上基因中若干碱基对的缺失、增添，基因数量不变，属于基因突变。结构变异VS基因突变3展1．下图为显微镜观察的变异杂合子染色体联会异常现象，通过图示辨析染色体结构变异的类型。缺失

重复

易位

倒位染色体结构上的缺失、重复、易位和倒位染色体上的基因数量、排列顺序的改变生物性状的改变（变异）2.染色体结构变异中基因的结构发生变化了吗？结果影响染色体数目变异细胞内个别染色体的增加或减少染色体数目以染色体组成倍地增加或减少生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目的变化。正常果蝇（2n=8）增加一条减少一条增加一套减少一套概念类型细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又相互协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组染色体。野生马铃薯配子中染色体两组染色体组如果把配子中的染色体看作一组，野生马铃薯体细胞中有几组染色体？人类染色体组一个染色体组中不存在同源染色体一个染色体组中各个染色体的形态、大小和功能均不相同一个染色体组中含有该物种的一整套完整遗传信息一个染色体组中不含等位基因染色体组的特点项目染色体组数每个染色体组内染色体数3323144222细胞中同一形态的染色体有几条，则含有几个染色体组；细胞中有几种形态的染色体，一个染色体组中就有几条染色体。方法一：根据染色体形态判断同一英文字母（无论大小写）出现几次，就含有几个染色体组。有几种字母出现，一个染色体组中就有几条染色体。方法二：根据基因型判断YyRrAABBDDAaaABCD2个染色体组1组2条染色体2个染色体组1组3条染色体3个染色体组1组1条染色体1个染色体组1组4条染色体染色体组例：雌雄果蝇体细胞的染色体图解以雄果蝇为例：体细胞有

对共

条染色体，可分为

组，每一组中含

条非同源染色体，4824体细胞含2个染色体组。源于P88“相关信息”(1)被子植物中，约有33%的物种是

。例如，普通小麦、棉、烟草、菊、水仙等都是多倍体。(2)秋水仙素(C22H25O6N)是从

科植物秋水仙的种子和球茎中提取出来的一种

。它是白色或淡黄色的粉末或针状结晶，有剧毒，使用时应当特别注意。多倍体百合植物碱由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体。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。四倍体三倍体二倍体二倍体多倍体多倍体六倍体普通小麦六倍体菊花四倍体葡萄茎秆粗壮，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，但发育迟缓，结实率低。四倍体番茄注意：在自然界，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。多倍体在植物中很常见，在动物中极少见。单倍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，叫作单倍体。定义与正常植株相比，植株弱小，且高度不育。特点体细胞：2N=32配子：减数分裂单倍体：发育N=1616（N）N=16（N）染色体数相等单倍体例子910111213141516

12345678

12345678910111213141516同源染色体非同源染色体蜂王雄蜂2n=32n=16联会紊乱形成原因(以三倍体和四倍体为例)思考：普通小麦是六倍体，其配子发育的单倍体有几个染色体组？三个染色体组生物染色体组数单倍体染色体组数二倍体2四倍体4六倍体6123比较单倍体、二倍体、多倍体评项目单倍体二倍体多倍体概念发育起点染色体组的数目性状表现由配子发育而来，体细胞的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体由受精卵发育而来，体细胞中含有2个染色体组的个体由受精卵发育而来，体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体未受精的配子受精卵受精卵不确定（是正常体细胞染色体组数目的一半）2个3个或3个以上植株矮小，且高度不育（除雄蜂外）茎秆粗壮，叶片、果实、种子较大，营养丰富，但发育迟缓，结实率低正常（作为单倍体、多倍体的参照物）评①非同源染色体之间相互交换片段；②非同源染色体之间自由组合；③同源染色体之间通过互换交换片段；④染色体中DNA的碱基对增加或缺失发生改变；⑤染色体缺失或增加片段；染色体变异基因重组基因重组基因突变染色体变异辨析变异的类型实例1：唐氏综合征即21三体综合征(又称先天性愚型或Down综合征)病因：表现：智力低于常人特殊面容生长发育障碍多发畸形多了一条21号染色体任务一：根据减数分裂染色体变化过程，分析21-三体综合征形成的原因？减数第一次分裂后期21号同源染色体未分离减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离后移向细胞的同一极实例2：男性Klinefelter综合征病因：表现：多了一条X染色体身材较高性腺发育不良有女性特征实例3：女性Turner综合征病因：表现：少了一条X染色体身材较矮性腺发育不良低温诱导植物细胞染色体数目的变化4(1)实验原理：①低温处理:低温处理植物的____________,能够抑制________的形成,导致染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目______。②染色体染色:染色体容易被__________染成深色,用质量浓度为0.01g/mL的______(旧称龙胆紫)溶液染色。分生组织细胞纺锤体加倍碱性染料甲紫洋葱根尖培养→低温诱导→固定→制作装片（解离→漂洗→染色→制片）→观察卡诺氏液甲紫溶液①诱导培养②固定将蒜（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杀死、固定细胞形态体积分数为95%的酒精2(2)实验步骤③制片包括______、______、______、_______4个步骤；解离漂洗染色制片解离目的：漂洗目的：染色目的：制片目的：用药液使组织中的细胞相互分离开来洗去药液，防止解离过度甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色使细胞分散开来，有利于观察④观察先用______寻找染色体形态好的分裂图象；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注意：A：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。B：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）。(3)实验现象：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。实验中几种试剂的使用方法和作用试剂使用方法作用卡诺氏液将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1h固定细胞形态体积分数为95%的酒精冲洗卡诺氏液处理过的根尖洗去卡诺氏液与质量分数为15%的盐酸等体积混合，浸泡经固定处理的根尖解离根尖细胞清水漂洗解离后的根尖约10min洗去解离液甲紫溶液把漂洗干净的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3～5min使染色体着色两次漂洗的比较项目第一次漂洗第二次漂洗时间不同在固定之后解离之前在解离之后染色之前试剂不同用95%酒精漂洗用清水漂洗目的不同洗去多余的卡诺氏液洗去多余的解离液

育种原理和过程1.杂交育种若培育隐性纯合品种则无需连续自交筛选，F2中出现相关表现型即为纯种，可推广应用。具有不同优良性状的亲本杂交F1自交F2鉴别选择需要的类型逐代自交不发生性状分离为止(3)优点：(1)概念：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。(2)原理：基因重组操作简单，可以把多个品种的优良性状集中在一起。(4)缺点：①育种周期长②局限于同种或亲缘关系较近的物种(2)优点：(1)原理：(3)缺点：①可以提高突变频率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。②大幅度地改良某些性状有利变异少，工作量大,需处理大量材料,具有盲目性2.诱变育种选择生物多种突变类型选择理想类型培育成新品种施加诱变因素(X射线、紫外线、亚硝酸等)

育种原理和过程基因突变3.单倍体育种花药离体培养单倍体幼苗人工诱导(用秋水仙素处理)染色体数目加倍得到正常植株植物组织培养染色体(数目)变异单倍体育种所得个体并非都是纯合子。例如：杂合子

(2)优点：(1)原理：(3)缺点：明显缩短育种年限,所得个体均为纯合子技术复杂,一般应用于二倍体植物

育种原理和过程4.多倍体育种导致萌发的种子或幼苗

抑制纺锤体的形成细胞中染色体数目加倍多倍体植株秋水仙素处理导致正常分裂分化染色体不分离为了改良荔枝，欲招聘高级育种工程师一名。要求在不改变荔枝原有外观品质的前提下把其改良为无核、果大、糖分含量多。若你前往应聘，该怎样设计育种方案？

(用文字简要描述过程）将二倍体荔枝的用

或

处理得到

。将二倍体与四倍体杂交得到三倍体的荔枝种子。秋水仙素低温四倍体

育种原理和过程杂交获得三倍体种子刺激子房发育成果实染色体组数为奇数，减数分裂过程中染色体联会紊乱，难以产生可育配子处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目加倍，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数不变。4.多倍体育种二、育种原理和过程(1)原理：染色体数目变异育种材料方法特点集优无中生有各性状加强外源基因表达诱变育种多倍体育种基因工程育种无生殖隔离有生殖隔离细胞工程或基因工程育种杂交育种最“简便”最快获得纯合子最具有预见性最“盲目”杂交育种单倍体育种基因工程育种诱变育种几种常考的育种方法归纳提示

染色体变异的应用杂交自交花药离体培养秋水仙素处理幼苗诱变处理秋水仙素处理转基因技术脱分化再分化包裹人工种皮染色体变异的应用1.（不定项）下列有关“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的分析，正确的是(

)A．有利于细胞分散开来的两个关键步骤是解离和压片B．视野中染色体数目已加倍的细胞占多数C．用卡诺氏液浸泡洋葱根尖的目的是固定细胞的形态D．染色体数目变化的原理是低温抑制了纺锤体的形成E．低温处理洋葱根尖分生组织细胞，起作用的时期是细胞有丝分裂中期F．用卡诺氏液处理后需用清水冲洗2遍，然后制作装片G.多倍体形成过程中增加了非同源染色体重组的机会ACD对位练习多倍体育种1（1）方法：（2）处理对象：（3）原理：Ⅰ低温处理，Ⅱ秋水仙素诱发。目前常用、最有效萌发的种子或幼苗。抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。染色体数加倍染色体复制着丝粒分裂细胞无法正常分裂无纺缍丝牵引

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1.为什么要进行两次传粉？第一次：杂交获得三倍体植株的种子第二次：刺激子房发育成果实3.为什么用四倍体作母本？2.三倍体西瓜无子的原因？减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子任务二：先尝试说出无子西瓜的培育过程，然后讨论下列问题种皮是母本发育的，是四倍体，所以胚的发育时间比种皮的发育时间短，当胚发育完全时，种皮尚未发育完全，故种皮较薄，利于播种。4.用秋水仙素处理幼苗后所有部位染色体数目都加倍吗？单倍体植株高度不育花药(或花粉）离体培养、秋水仙素处理幼苗（1）原理：

染色体数目变异（2）方法：减数分裂DDTT×ddttDTdTDtdtDTDDTTdTDtdtddTTDDttddtt花药离体培养秋水仙素处理幼苗DdTtPF1配子单倍体幼苗纯合子