【生物】染色體變異課件-2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期生物人教版必修2

第5章基因突變及其他變異第2節(jié)染色體變異野生祖先種（多種顏色）栽培品種（一般都為黃色）問題探討：野生祖先種（有籽）栽培品種（無籽）作為野生植物的后代，許多栽培植物的染色體數(shù)目卻與它們的祖先大不相同，如馬鈴薯和香蕉。生物種類體細(xì)胞染色體數(shù)/條體細(xì)胞非同源染色體/套配子染色體數(shù)/條馬鈴薯野生祖先種242栽培品種484香蕉野生祖先種222栽培品種333討論：1.請根據(jù)所學(xué)的減數(shù)分裂的知識，試著完成該表格。2.為什么我們平時(shí)吃的香蕉沒有種子？3.減數(shù)分裂和受精作用，能夠使生物親子代間的染色體數(shù)目保持穩(wěn)定。然而，馬鈴薯和香蕉的染色體數(shù)目為什么與它們的野生祖先有很大差別呢？馬鈴薯和香蕉的染色體數(shù)目表122411異常因?yàn)橄憬对耘嗥贩N體細(xì)胞中的染色體數(shù)目是33條，減數(shù)分裂時(shí)染色體發(fā)生聯(lián)會紊亂，不能形成正常的配子，因此無法形成受精卵，進(jìn)而形成種子。染色體變異1.概念:2.分類:染色體數(shù)目的變異染色體結(jié)構(gòu)的變異3.發(fā)生時(shí)期:4.適用范圍:個(gè)體生長發(fā)育的任何時(shí)期，主要發(fā)生在細(xì)胞分裂時(shí)。真核生物核基因的遺傳生物體的體細(xì)胞或生殖細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化。細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少（非整倍體變異）細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以一套完整的非同源染色體為基數(shù)成倍地增加或成套的減少。（整倍體變異）

舉例：21三體綜合征（唐氏綜合征）

原因：親代減數(shù)分裂Ⅰ時(shí)同源染色體未分離，或減數(shù)分裂Ⅱ姐妹染色單體未分離。21-三體綜合征患者的染色體組成21-三體綜合征患者舟舟1.個(gè)別染色體增加或減少（非整倍體變異）一、染色體數(shù)目變異鼻梁扁平且寬，眼小，口半張，舌有龜裂，發(fā)育遲緩，智力低下。13三體綜合征有小頭，先天性心臟病，嚴(yán)重智力遲鈍，常在3個(gè)月內(nèi)死亡，也有活到5歲的。鼻梁窄而長，耳位低，平均壽命6個(gè)月，也有活到十幾歲的。18三體綜合征Klinefelter綜合征——XXY型

外貌是男性，無生育能力，智能一般較差。XYY型外貌男性，智能正?；蚵缘?，脾氣暴烈，易激動，常有攻擊性行為，犯罪率高。癥狀：

先天性卵巢發(fā)育不全。典型臨床表現(xiàn)為身材矮小、第二性征發(fā)育不良或不發(fā)育、具有特殊的軀體特征(如頸蹼、盾狀胸、肘外翻)等。患者智力輕度低下。Turner綜合征(X0型）病因：

單一的X染色體來自母親，失去的X染色體由于父親的精母細(xì)胞性染色體未分離造成的。3.染色體組細(xì)胞中的一組非同源染色體在形態(tài)和功能上各不相同，攜帶著控制生物生長發(fā)育的全部遺傳信息，其中每套非同源染色體稱為一個(gè)染色體組。果蠅的染色體組成1個(gè)染色體組1個(gè)染色體組野生馬鈴薯的染色體組成野生馬鈴薯有

個(gè)染色體組。22.以染色體組的形式增加或減少（整倍體變異）3個(gè)☆圖形題就看形狀大小相同的染色體(同源染色體)有幾條,就是幾個(gè)染色體組4個(gè)例1.判斷下圖中分別有幾個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組怎么表示？1個(gè)例2.判斷下圖中分別有幾個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組怎么表示？YyRrAABBDDAaaBbbABCD2個(gè)染色體組2個(gè)染色體組3個(gè)染色體組1個(gè)染色體組☆根據(jù)“基因型”判斷——同種類型字母(不區(qū)分大小寫)的個(gè)數(shù)有幾個(gè)就含幾個(gè)染色體組總結(jié)：1.圖形題就看同源染色體的條數(shù)

2.基因型題就看同種類型字母的個(gè)數(shù)

野生馬鈴薯體細(xì)胞中有兩個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組包括12條形態(tài)和功能不同的非同源染色體。幾乎全部動物和過半數(shù)的高等植物都是二倍體。由受精卵發(fā)育而成的體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的生物個(gè)體叫做二倍體。4.二倍體配子親代×2N2NNN受精卵2N子代

2N正常情況下，野生馬鈴薯減數(shù)分裂形成的配子中有____個(gè)染色體組。1由受精卵發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體，統(tǒng)稱為多倍體。（1）概念：多倍體在動物中極少見，植物中很常見。5.多倍體香蕉（三倍體）馬鈴薯（四倍體）普通小麥（六倍體）(2)多倍體植株特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):四倍體草莓（上）二倍體草莓（下）四倍體番茄的維生素C含量比二倍體幾乎增加了一倍。莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加。缺點(diǎn)：生長發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低。(3)多倍體育種(人工誘導(dǎo)多倍體)低溫誘導(dǎo)、秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。①原理：注：秋水仙素是從百合科植物秋水仙的種子和球莖中提取的一種植物堿，它是白色或淡黃色粉末或針狀結(jié)晶，有劇毒。②方法：染色體數(shù)目變異抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致著絲粒分裂后染色體不能移向細(xì)胞兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。③機(jī)理：染色體復(fù)制無紡綞體形成著絲粒分裂無紡綞絲牽引不分裂主要作用于有絲分裂的前期④作用時(shí)期:練習(xí)：38期3版4、5、6二倍體西瓜幼苗二倍體西瓜幼苗秋水仙素處理二倍體西瓜植株四倍體西瓜植株♀♂聯(lián)會紊亂三倍體西瓜種子無子西瓜雜交授粉×自然長成二倍體西瓜植株第一年第二年三倍體西瓜植株⑤人工誘導(dǎo)多倍體實(shí)例——三倍體無籽西瓜P91用二倍體花粉：刺激子房產(chǎn)生生長素，促進(jìn)子房發(fā)育為果實(shí)。總結(jié)：奇數(shù)個(gè)染色體組的個(gè)體不育。偶數(shù)個(gè)染色體組的個(gè)體可育。思考：①為什么三倍體西瓜、三倍體香蕉是無籽的？

②四倍體能通過減數(shù)分裂形成可育的配子嗎？

若能，配子中有幾個(gè)染色體組？

因?yàn)槿扼w的原始生殖細(xì)胞中有三套非同源染色體，減數(shù)分裂時(shí)出現(xiàn)聯(lián)會紊亂，因此不能形成可育的配子。能。配子中含有2個(gè)染色體組。③某個(gè)體是由四倍體生物的配子直接發(fā)育而來的，它屬于幾倍體？單倍體6.單倍體（1）概念：由配子直接發(fā)育而來的生物個(gè)體。其體細(xì)胞中的染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目相同的個(gè)體，叫作單倍體。

如：蜜蜂中的雄峰（2）形成原因：未受精的生殖細(xì)胞（如卵細(xì)胞、花粉等）單獨(dú)發(fā)育。蜜蜂蜂王工蜂雄峰由受精卵發(fā)育而來二倍體由卵細(xì)胞發(fā)育而來單倍體蜂王雄蜂工蜂2N=32

N=16

2N=32（3）特點(diǎn)植株長得弱小一般高度不育含偶數(shù)個(gè)染色體組：可育含奇數(shù)個(gè)染色體組：高度不育練習(xí)：課本P911、2、4、（4）應(yīng)用——單倍體育種花藥離體培養(yǎng)+人工誘導(dǎo)加倍二倍體植株花藥離體培養(yǎng)單倍體植株秋水仙素染色體加倍二倍體植株（純合體）染色體數(shù)目變異①原理：②方法：③過程：④優(yōu)點(diǎn):

缺點(diǎn)：明顯縮短育種年限?？焖佾@得純合子。技術(shù)復(fù)雜，需與雜交育種配合?；ㄋ庪x體培養(yǎng)PF1配子DDTTDDttddTTddtt正常植株（純合）秋水仙素單倍體育種P高桿抗病

DDTT×矮桿感病

ddttF1高桿抗病

DdTtF2D_T_D_ttddT_ddttddTT雜交育種矮抗?需要的純合矮抗品種連續(xù)?第1年第2年高桿抗病

DDTT×矮桿感病

ddtt高桿抗病

DdTtDTDtdTdt單倍體植株第1年第2年DTDtdTdt需要的純合矮抗品種第36年類別

雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種原理常用方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)基因重組雜交→自交→選優(yōu)→自交將不同品種的優(yōu)良性狀集中于同一個(gè)體上不能產(chǎn)生新基因；育種進(jìn)程緩慢、過程復(fù)雜；基因突變用物理或化學(xué)方法處理生物提高突變率，可以在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料（具有不定向性、低頻性）染色體變異花藥離體培養(yǎng)；秋水仙素處理幼苗；選擇；明顯縮短育種年限；(得到的植株都是純合子；)技術(shù)性強(qiáng)，需結(jié)合雜交育種和人工誘導(dǎo)染色體加倍技術(shù)染色體變異用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗莖稈粗壯，葉片、果實(shí)、種子都比較大，營養(yǎng)物質(zhì)含量有所增加發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率降低，一般只適用于植物補(bǔ)充：不同育種方法的比較分別說出①-⑥對應(yīng)的處理方法：①_____________②_____________③_____________④_____________⑤_____________⑥_____________雜交自交花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理物理或化學(xué)因素誘變處理秋水仙素處理練習(xí)：練習(xí)：38期3版7、

低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化1.實(shí)驗(yàn)原理：低溫抑制_______的形成，以致影響________被拉向兩極，細(xì)胞不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，于是染色體數(shù)目改變。紡錘體染色體二、探究.實(shí)踐2.實(shí)驗(yàn)步驟：(1)根尖的培養(yǎng)及誘導(dǎo)①低溫處理：將蒜（或洋蔥）在冰箱冷藏室內(nèi)（4℃）放置一周②培養(yǎng)不定根：取出后，將蒜放在裝滿清水的容器上方，讓蒜的底部接觸水面，于室溫（25℃）進(jìn)行培養(yǎng)。③低溫誘導(dǎo)：待蒜長出1CM的不定根時(shí)，將整個(gè)裝置放入冰箱冷藏室內(nèi)，誘導(dǎo)培養(yǎng)48-72h(2)取材及固定取材：剪取誘導(dǎo)處理的根尖約_____________0.5cm—1cm固定：放入__________中浸泡0.5h—1h，以固定細(xì)胞的形態(tài)卡諾氏液沖洗：用_____________________沖洗2次體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精(3)制片（同“觀察植物的有絲分裂”）解離漂洗染色(用__________染色)制片甲紫溶液(4)觀察先低倍，再高倍?？矗骸督稹稰94歸納提升1、做：

P941、3、4、6貓叫綜合征三、染色體結(jié)構(gòu)的變異病因：5號染色體某一片段缺失?；純嚎蘼曒p，音調(diào)高，像貓叫。生長發(fā)育遲緩，有嚴(yán)重的智力障礙。正常翅缺刻翅染色體某一片段缺失引起的變異。染色體增加某一片段引起變異。①缺失②重復(fù)染色體某一片段移接到另一條非同源染色體上引起的變異。染色體某一片段位置顛倒引起的變異。③倒位④易位比較染色體易位與交叉互換染色體易位交叉互換圖解區(qū)別位置發(fā)生于非同源染色體之間發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體之間原理染色體結(jié)構(gòu)變異基因重組觀察可在顯微鏡下觀察到在顯微鏡下觀察不到染色體結(jié)構(gòu)變異的類型缺失如：貓叫綜合征、果蠅缺刻翅的形成。重復(fù)如：果蠅棒狀眼的形成。易位如：果蠅花斑眼的形成。倒位如：果蠅卷翅的形成。同一條染色體發(fā)生在兩條非同源染色體上染色體結(jié)構(gòu)的改變?yōu)槭裁磿?dǎo)致性狀發(fā)生改變?染色體結(jié)構(gòu)上的缺失、重復(fù)、易位和倒位基因數(shù)量、排列順序的改變生物性狀的改變（變異）

大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是不利的，甚至導(dǎo)致生物體死亡。染色體結(jié)構(gòu)的改變?yōu)槭裁磿?dǎo)致性狀發(fā)生改變?（缺失、重復(fù)）（易位、倒位）練習(xí)：38期3版1、2、結(jié)構(gòu)變異：缺失、重復(fù)、易位、倒位染色體變異

數(shù)目變異

個(gè)別增減（例：21三體綜合征）成倍增減染色體組概念：含個(gè)體發(fā)育全部基因的一組非同源染色體分類二倍體：由受精卵發(fā)育來，含兩個(gè)染色體組的個(gè)體概念：由受精卵發(fā)育，含三個(gè)及以上染色體組

多倍體特點(diǎn)：器官較大、營養(yǎng)豐富，但發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低應(yīng)用：多倍體育種（例：無籽西瓜、香蕉、小麥）成因：低溫誘導(dǎo)或秋水仙素使染色體加倍概念：配子（生殖細(xì)胞）直接發(fā)育來的個(gè)體成因：未經(jīng)受精的配子直接發(fā)育而成應(yīng)用：單倍體育種特點(diǎn)：植株長得弱小、一般高度不育單倍體四、課堂小結(jié)生物的變異不可遺傳變異可遺傳變異基因突變基因重組染色體變異概念：類型：特點(diǎn)：原因：影響：意義：概念：類型：特點(diǎn)：意義：概念：類型：染色體數(shù)目變異染色體結(jié)構(gòu)變異1.判斷下列相關(guān)表述是否正確。（1）只有生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化才屬于染色體變異。（）（2）體細(xì)胞中含有2個(gè)染色體組的個(gè)體就是二倍體。（

）（3）用秋水仙素處理單倍體植株后得到的一定是二倍體（

）XXX五、課堂練習(xí)2.秋水仙素能誘導(dǎo)多倍體形成的原因是()A.促進(jìn)細(xì)胞融合B.誘導(dǎo)染色體多次復(fù)制C.促進(jìn)染色單體分開，形成染色體

D.抑制細(xì)胞有絲分裂時(shí)紡錘體的形成D3.慢性髓細(xì)胞性白血病是一種惡性疾病，患者骨髓內(nèi)會出現(xiàn)大量惡性增殖的白細(xì)胞。該病是由于9號染色體和22號染色體互換片段所導(dǎo)致。這種變異屬于()A.基因突變B.基因重組C.染色體結(jié)構(gòu)變異

D.染色體數(shù)目變異C4.韭菜體細(xì)胞中的