高中生物《52染色体变异》课件新人教版必修2

1、第五章基因突变及其他变异,第二节 染色体变异 ,染色体变异的概念,在自然条件和人为条件改变的情况下，染色体_的改变和染色体_的增减而导致生物_的变异。,数目,性状,结构,第二节、染色体变异,染色体数目的变异,染色体结构的变异,显微镜下可以观察,染色体变异与基因突变相比，哪一种变异对 性状的改变大？为什么？,基因突变与染色体变异的区别,基因突变是染色体上的某一个位点上的基因的改变,在光学显微镜下是看不见的；而染色体变异是光学显微镜下看得见的变异。 染色体变异由于牵涉到许多基因改变，因而后果比基因突变要严重得多。,一、染色体结构变异,缺失,重复 倒位 易位,丢失,缺失：指染色体上某一片段及其带有的

2、基因一起丢失， 从而引起变异的现象。,1、种类:,缺失,猫叫综合征,重复,果蝇棒状眼的形成,一、染色体结构变异,重复,重复：指染色体上重复了某个相同的片段而引起的变 异现象。,易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体 上的变异。,非同源染色体部分片段交换 ?,移接,同源染色体部分片段交换 ？,染色体结构变异（易位）,基因重组 （ 交叉互换）,一、染色体结构变异,易位,【例1】2009年上海高考题下图中和表示发生在常染 色体上的变异。和所表示的变异类型分别属于（ ） A.重组和易位 B.易位和易位 C.易位和重组 D.重组和重组,A,4、倒位,颠倒,倒位：染色体的某个断裂片段发生180的颠

3、倒，而引起变异的现象。,一、染色体结构变异,缺失,重复,倒位,易位,果蝇缺刻翅、猫叫综合症,果蝇棒状眼,夜来香的变异、 慢性粒细胞白血病,染色体结构的变异导致生物变异的原因是什么？,染色体结构变异,染色体上基因的数目或排列顺序改变,生物性状的变异,多数不利,染色体结构的变异导致生物变异的原因是什么？,练一练：,染色体：,着丝点,缺失,重复,倒位,易位,一、染色体结构变异,请讨论：,Q1：染色体结构变异对生物都是有害的吗？,大多有害、少数有利,Q2：染色体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

4、化较大一些,正常,增多,减少,（一）个别染色体的增加或减少,（二）以染色体组的形式成倍的增加或减少,二、染色体数目的变异：指细胞内染色体数目增添或缺失的改变。,响誉世界的著名“天才”音乐指挥家舟舟,一)个别染色体的增加或减少,例,先天智力障碍(21三体综合症)患者 病因：常染色体变异,比正常人多了一条21号染色体,先天性愚型（21三体综合症）,性腺发育不良（特纳氏综合症）,二)细胞内的染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少,例如：三倍体无籽西瓜；三倍体香蕉等,1、果蝇体细胞有几条染色体？,8条,2、号和号染色体是什么关系?号和号呢?,同源染色体,非同源染色体,3、雄果蝇的体细胞中共有哪几对

5、同源染色体?,和、和、和、X和Y,染色体组,4、雄果蝇产生的精子中有哪几条染色体？这些染色体在形态、结构和功能上有什么特点？这些染色体之间是什么关系？它们是否携带着控制生物生长发育的全部遗传信息？,果蝇的一个染色体组,Q5：如果将果蝇 的精子中的染 色体看作一 组，那么果蝇 的体细胞中有 几组染色体？,1、概念：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，这样的一组染色体，叫一个染色体组。,一）染色体组,特点： a.互为非同源染色体 ，不含等位基因 b.形态大小、功能各不相同 c.携带着一种生物生长发育、遗传变异的全套遗传信息 d.不同生物一个染色体

6、组的染色体形态和数目不同,如二倍体（人、果蝇）等生物的配子中的所有染色体就是一个染色体组。那么人的体细胞中含有 染色体组,二个,要构成一个染色体组，应具备的条件：,不含同源染色体。,染色体形态、大小、功能各不相同。,几乎携带控制生物生长发育、遗传变异的 一整套遗传信息。,细胞内形状大小相同的染色体有几条，就有几个染色体组。,染色体组数目的判断,3个 3条,4个 2条,（1）根据染色体形态判断：,（2）根据基因型判断:,基因型中相同基因或者等位基因有几个，就是有几个染色体组。,Aa AaBb AAaBbb,2个,2个,3个,下图表示某植物正常体细胞的染色体组成，下列选项中，可能是该植物基因型的是

7、：( ) A: ABcd B: Aaaa C: AaBbCcDd D: AaaBbb,B,（3）根据染色体数目和染色体形态来推算：,例：某生物体细胞中有24条染色体,A:若其中各不相同的染色体有6条，则体细胞中有（ ）个染色体组。,B:若其生殖细胞中有12条染色体，且各不相 同，则体细胞中有（ ）个染色体组。,4,2,请判断下列细胞中各有多少个染色体组？,2个,3个,4个,1个,2个,4个,3个,图形题就看形状大小相同的染色体(同源染色体)有几条,就是几个染色体组,4个,例2.判断下图中分别有几个染色体组，每个染色体组怎么表示？,1个,例3.指出下面细胞分别处于什么时期，此时细胞中各有几个染色

8、体组？,减后期,有丝中期,有丝后期,减后期,4个,2个,2个,2个,人有几个染色体组？ (图示减前期),2个,左图是果蝇体细胞染色体 图解，根据回答： 1、此果蝇是_性果蝇 ，性染色体为_，其性别决定方式属于_型。,A B,2、细胞中有_对同源染色体。有_个 染色体组。是_倍体。 3、细胞中有_对常染色体。,二）二倍体和多倍体,1、二倍体,由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组的叫二倍体。 记作2N（N表示一个染色体组所包含的染色体数目）,几乎全部的动物和过半数以上的高等植物，都是二倍体 人：2N=46 果蝇：2N=8 水稻：2N=24 玉米、洋葱都是二倍体。,番茄是二倍体,葡萄是二

9、倍体,几乎全部的动物和过半的高等植物都是二倍体。,（1） 由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的叫多倍体。,2、多倍体,（2）举例： 香蕉：三倍体 马铃薯：四倍体 普通小麦：六倍体 小黑麦：八倍体 帕米尔高原的植物65%的种类是多倍体,多倍体在植物中广泛存在，而在动物中则较少见,但发育延迟，结实率低。,多倍体植株茎秆粗壮、叶片、果实、种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都增加。,（3）多倍体特点,马铃薯是四倍体,普通小麦是六倍体,香蕉是三倍体,细胞分裂时，染色体完成复制，但细胞受外界环境条件（如温度骤变）或生物内部因素的干扰，纺锤体不能正常形成，以致染色体不能被拉向

10、两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是就形成了染色体数目加倍的细胞。,（4）多倍体产生的主要原因,例如：秋水仙素；低温等外界因素,（4）多倍体的形成的原因,三）单倍体,1、概念：由本物种配子发育而来的个体。,2、成因：生殖细胞未受精直接发育成的个体,3、举例雄蜂,它是由卵细胞未经过受精作用直接发育而来的。,它的体细胞染色体=配子染色体数,4、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）,高度不育=不育吗？,但是“单倍体一定高度不育”吗？ 例如：用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗，能得到同源四倍体，若将该四倍体的花药进行离体培养能得到含有偶数个相同的染色体组数的单倍体，它可育。

11、 二倍体的单倍体的确“高度不育”！但也不是“不育”。,生物几倍体判别不能只看细胞内含有多少个染色体组，还要考虑生物个体发育的直接来源。 A、如果生物体由受精卵发育而成，生物体细胞内有几个染色体组就叫几倍体。 B、如果生物体是由配子卵细胞或花粉直接发育而成，无论细胞内含有几个染色体组，都叫单倍体。 C、如果体细胞内只有一个染色体组，则一定是单倍体。,几倍体判别：,玉米是二倍体，它的体细胞中含有 染色体组，20个染色体，它的单倍体植株体细胞含 染色体组， 染色体。 又如普通小麦是六倍体，它的体细胞中含有 染色体组，42个染色体，它的单倍体植株体细胞中含 有 染色体组， 染色体。 可见，单倍体植株的

12、染色体数目总是正常植株染色体数目的一半。,二个,1个,10个,六个,3个,21个,一般由未受精的卵细胞发育而来。,常用花药离体培养法。,由于外界环境条件的剧变，影响了细胞 分裂时纺锤体的形成而使染色体数目加 倍产生的。,秋水仙素（常用且最有效）或低温处理萌发的种子或幼苗，影响了细胞分裂时纺锤体的形成而使染色体数目加倍产生的。,单倍体和多倍体的形成,植株弱小，高度不育,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,单倍体育种,多倍体育种,由生殖细胞直接发育由受精卵发育成,常用花药离体培养,秋水仙素或低温处理 萌发的种子或幼苗,4普通小麦成熟花粉粒中含有三个染色体组，

13、用这种花粉粒培育成的植株是 A单倍体 B二倍体 C六倍体 D三倍体 5某品种水稻的体细胞中含有48条染色体，具有四个染色体组。则此品种水稻属于 A四倍体 B三倍体 C二倍体 D单倍体,A,A,6单倍体生物的体细胞内 A只有一个染色体 B只有一个染色体组 C染色体组数目成单 D与本物种配子的染色体数同,D,比较项目,生物种类,14,1,二倍体,六倍体,21,56,8,4,6,课堂巩固,人工诱导多倍体的产生,如：无籽西瓜的培育,染色体复制,人工诱导多倍体的原理：,着丝点分裂,无纺锤丝牵引，染色体数加倍,低温、适宜浓度的秋水仙素能在不影响细胞活力的条件下抑制纺锤体形成。导致染色体复制且着丝点分裂后不

14、能分配到两个细胞中，从而使细胞内的染色体数目加倍。,多倍体育种,1、常用方法： A、常用秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗 B、有时低温诱导,2、秋水仙素作用 抑制纺锤体形成，导致染色体不分离，从而引起细胞内染色体数目加倍。,3、过程： 秋水仙素作用于正在_的细胞时，能够抑制_的形成，导致_不_，从而引起细胞内染色体_。染色体目加倍的细胞继续进行_分裂，将来就可能发育_植株。,分裂,纺锤丝,染色体,移向两极,数目加倍,有丝,多倍体,无籽西瓜的培育过程,方法：用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗,机理：作用于正在分裂的细胞，抑制纺锤丝的形成， 导致染色体不分离，数目加倍,例：下面是三倍体无子西瓜的培育

15、过程图解。请回答下列问题：,（1）为什么以一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的 尖?_ _ 。 除了使用秋水仙素外，还能采用_方法处理。,幼苗的芽尖细胞正在分裂，秋水仙素能够抑制纺锤体的形成， 导致染色体不能移向两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。,低温 （40C）,例：下面是三倍体无子西瓜的培育过程图解。请回答下列问题：,（2）获得的四倍体西瓜缘何要和二倍体杂交?_ _ ， 。 写出三倍体无子西瓜的培育过程遗传图解(用A表示一个染色组)。,因为四倍体的西瓜和二倍体的西瓜才能产生三倍体的西瓜种子。,例：下面是三倍体无子西瓜的培育过程图解。请回答下列问题：,（3）三倍体西瓜为什么没有种子?

16、_ _ _。,在三倍体无籽西瓜培育过程中，为什么不以二倍体西瓜为母本 ?,生物的染色体组数越多，生长发育越慢，但同时体型会变大。 四倍体做母本，二倍体作父本，此时胚是三倍体，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。 反过来，若是四倍体作父本，二倍体作母本，则胚是三倍体，种皮是二倍体，种皮发育完全时胚尚未发育完全，等胚最终发育完全时，种皮已经发育的过盛了，此时种皮较厚，从而影响无子西瓜的品质 。故只能用四倍体做母本，二倍体作父本。,香蕉的培育,香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，无法食用。香蕉的培育过程如下：,配子,

17、(2)应用：,用途：单倍体育种,方法：花药离体培养 + 秋水仙素加倍,通过培养使它离开正常的发育途径（即形成成熟花粉最后产生精子的途径）而分化成为单倍体植株,花药离体培养,YR,yR,Yr,yr,黄色圆粒（YyRr）,花药,（配子）,单倍体植株,正常二倍体,（纯合体）,YYRR,yyRR,YYrr,yyrr,黄圆,绿圆,黄皱,绿皱,秋 水 仙 素 处 理 幼 苗,YR,yR,Yr,yr,离 体 培 养,【例】现有两小麦品种：矮秆感病(ddrr)，高秆抗病(DDRR)，如何获得矮秆抗病的优良品种(ddRR)？,杂交育种,P:,ddrr,DDRR,F1:,DdRr,D_R_ D_rr ddR_ d

18、drr 高秆 高秆 矮秆 矮秆 抗病 感病 抗病 感病 9 : 3 : 3 : 1,F2:,ddR_,ddRR 1/3,ddRr 2/3,连续多代自交,提高纯合子的比例,【例】现有两小麦品种：矮秆感病(ddrr)，高秆抗病(DDRR)，如何获得矮秆抗病的优良品种(ddRR)？,杂交育种,优点：能将多个亲本的优良性状 集于一体,缺点：育种时间太长,若从播种到收获种子需要一年,则培育出能稳定遗传的矮杆抗病的品种至少需要几年?,选育出需要的矮抗品种,杂交育种,ddTT,F3,优点：明显缩短育种年限,单倍体育种与多倍体育种的区别,1.请注意观察下图，指出该图所示的变异类型( ) A基因突变 B染色体变

19、异 C染色体减少 D基因重组,B,C,2.某家庭父亲正常，母亲色盲，生了一个性染色体 为XXY的色觉正常的儿子，产生这种染色体数目 变异的原因很可能是 （ ） A胚胎发育的卵裂阶段出现异常 B正常的卵与异常的精子结合 C异常的卵与正常的精子结合 D异常的卵与异常的精子结合,3.基因型为AAbb和aaBB的植物杂交得到F1，对其幼苗 用适当浓度秋水仙素来处理，该植物的基因型和染 色体倍数分别是（ ） AAAaaBBbb 四倍体 BAaBb 二倍体 CAAbb 二倍体 DAAaaBBbb 八倍体,B,A,4下列细胞含有一个染色体组的是： A、人的表皮细胞 B、果蝇的受精卵 C、小麦的卵细胞 D、玉米的极核,5.下列关于基因突变和染色体变异的叙述中， 正确的是（ ） A.染色体变异是定向的，基因突变是不定向的 B.基因突变是指生物基因型的改变 C.染色体变异是不可遗传的 D.基因突变是随