染色體變異課件高一下學(xué)期生物人教版必修2

5.2染色體變異新課導(dǎo)入生物種類(lèi)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（見(jiàn)下表）。1.根據(jù)前面所學(xué)減數(shù)分裂的知識(shí)，試著完成該表格。2.為什么平時(shí)吃的香蕉是沒(méi)有種子的？3.減數(shù)分裂和受精作用能夠使生物體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這么大差別呢？122411異常染色體變異1.概念生物體的體細(xì)胞或生殖細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化，稱(chēng)為染色體變異。2.類(lèi)型染色體變異結(jié)構(gòu)變異：缺失、重復(fù)、倒位、易位數(shù)目變異個(gè)別染色體的增加或減少以染色體組成倍地增加或減少染色體數(shù)目變異——二倍體一、染色體組右圖為馬鈴薯的染色體組成圖，小組合作回答以下問(wèn)題，并嘗試構(gòu)建染色體組的概念。1.野生馬鈴薯體細(xì)胞中有幾條染色體？2.標(biāo)記為3號(hào)的兩條染色體是什么關(guān)系？2號(hào)與3號(hào)染色體又是什么關(guān)系？3.野生馬鈴薯體細(xì)胞中有幾對(duì)同源染色體？4.野生馬鈴薯配子（精子或卵細(xì)胞）中有幾條染色體？這些染色體的形態(tài)和功能有什么特點(diǎn)？這些染色體之間是什么關(guān)系？可以將其稱(chēng)為什么？5.如果讓你將圖中的染色體進(jìn)行分組，要求每組中不能有形態(tài)大小相同的染色體，你認(rèn)為可以分為幾組？1.24條。2.同源染色體，非同源染色體。3.12對(duì)。4.12條，各不相同，是一組非同源染色體，一個(gè)染色體組。

5.2組。果蠅體細(xì)胞果蠅配子果蠅體細(xì)胞有

個(gè)染色體組每組染色體組含

條染色體果蠅配子中有

個(gè)染色體組。屬于

倍體正常男性染色體組型正常男性體細(xì)胞中有

條染色體這些染色體可以組成

對(duì)這些染色體中有

條來(lái)自父親，

條來(lái)自母親有

套染色體，屬于

倍體241462323232二二鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)1.野生馬鈴薯體細(xì)胞中有幾組染色體？是幾倍體？減數(shù)分裂形成的配子含有幾個(gè)染色體組？2.野生馬鈴薯如果在MI后期同源染色體不分離，形成的異常配子（精子或卵細(xì)胞）中有幾個(gè)染色體組？如果MI正常，MII后期，著絲粒分裂后，姐妹染色單體未分離而是進(jìn)入同一個(gè)子細(xì)胞中，形成的異常配子中有幾個(gè)染色體組？3.上述異常的雌雄配子結(jié)合發(fā)育成的個(gè)體的體細(xì)胞中有幾個(gè)染色體組？屬于幾倍體？上述異常配子與正常的配子結(jié)合發(fā)育成的個(gè)體的體細(xì)胞中有幾個(gè)染色體組？屬于幾倍體？4.如果野生馬鈴薯的配子形成后未經(jīng)過(guò)受精作用就直接發(fā)育成新個(gè)體，新個(gè)體的體細(xì)胞中有幾個(gè)染色體組？屬于幾倍體呢？5.單倍體的體細(xì)胞中是否只含一個(gè)染色體組？體細(xì)胞中只含一個(gè)染色體的個(gè)體是否一定是單倍體呢？二、細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以染色體組成倍地增加或減少染色體數(shù)目變異染色體數(shù)目變異二倍體正常的減數(shù)分裂（示兩對(duì)同源染色體）染色體數(shù)目變異（1）多倍體的成因：染色體數(shù)目變異①二倍體的減數(shù)分裂出現(xiàn)錯(cuò)誤，形成含有兩個(gè)染色體組的配子（1）多倍體的成因：染色體數(shù)目變異②二倍體的胚或幼苗，體細(xì)胞在進(jìn)行有絲分裂時(shí)，染色體只復(fù)制未分離（1）多倍體的成因：染色體數(shù)目變異三、相關(guān)概念建構(gòu)二倍體：由受精卵發(fā)育而來(lái)，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組。多倍體：由受精卵發(fā)育而來(lái)，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組。單倍體：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。四、多倍體、單倍體的特點(diǎn)多倍體：莖稈粗壯、葉片、果實(shí)和種子比較大，糖和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量有所增加。單倍體：植株弱小，且高度不育。秋水仙素使染色體數(shù)目加倍的基本原理：當(dāng)秋水仙素作用于正在分裂的細(xì)胞時(shí)，能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行，有絲分裂就可能發(fā)育成多倍體植株。用低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目變化的基本原理：進(jìn)行正常有絲分裂的植物分生組織細(xì)胞，在有絲分裂后期，染色體的著絲粒分裂，子染色體在紡錘絲的作用下，分別移向細(xì)胞兩極，最終被平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去。用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠抑制紡錘體的形成，染色體不能被正常拉向細(xì)胞的兩極，細(xì)胞也不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，結(jié)果導(dǎo)致植物細(xì)胞的染色體數(shù)目發(fā)生變化。染色體數(shù)目變異雜交三倍體（母本）（父本）聯(lián)會(huì)紊亂無(wú)子西瓜第一年第二年三倍體植株1、在二倍體西瓜幼苗的芽尖滴加秋水仙素的目的是什么？依據(jù)的原理是什么？2、四倍體西瓜植株做母本產(chǎn)生的雌配子中含有幾個(gè)染色體組？獲得的四倍體西瓜為何要與二倍體雜交？3、四倍體植株上結(jié)的西瓜是無(wú)籽西瓜嗎？當(dāng)秋水仙素作用于芽尖時(shí),它能滲入分生組織正在進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞里面,抑制紡錘絲的形成,導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極。但不影響染色體的復(fù)制,復(fù)制后的染色體共存于該細(xì)胞中,進(jìn)而經(jīng)有絲分裂形成染色體加倍的細(xì)胞。2個(gè)；雜交可以獲得三倍體植株。有籽西瓜三倍體無(wú)子西瓜培育過(guò)程雜交三倍體（母本）（父本）聯(lián)會(huì)紊亂無(wú)子西瓜第一年第二年三倍體植株4、有時(shí)可以看到三倍體西瓜中有少量發(fā)育并不成熟的種子，請(qǐng)推測(cè)產(chǎn)生這些種子的原因。無(wú)籽西瓜屬同源三倍體植株(3n=33),其性母細(xì)胞在減數(shù)分裂時(shí),同源的每三個(gè)染色體在第一次分裂前期聯(lián)會(huì)時(shí)或組成三價(jià)體(三個(gè)染色體連在一起)或組成二價(jià)體(兩個(gè)染色體連和單價(jià)體(一個(gè)染色體單獨(dú)存在)。在后期時(shí),二價(jià)體分離正常,單價(jià)體一般隨機(jī)進(jìn)入細(xì)胞兩極的一極,而三價(jià)體一般是兩條進(jìn)入細(xì)胞的一極,另一條則進(jìn)入細(xì)胞的另一極。對(duì)于同源的每三個(gè)染色體來(lái)說(shuō),形成的二倍體配子與單倍體配子的機(jī)率各為l/2；而三倍體無(wú)籽西瓜共有十一種非同源染色體,在減數(shù)分裂過(guò)程中,遵循自由組合規(guī)律,產(chǎn)生的生殖細(xì)胞的染色體數(shù)大多在2n=22與n=11之間。由于生殖細(xì)胞沒(méi)有完整的染色體組,具有不平衡性,它是不育性的,從而決定了胚珠具有高度不孕性。這就是三倍體西瓜一般不結(jié)種子(癟子)的原因。從表中我們也能看出,極少數(shù)生殖細(xì)胞里的染色體數(shù)為2n=22或n=11,具有完整的染色組數(shù),唯此是可育性的,其機(jī)率分別為(l/2)11。因此,三倍體西瓜結(jié)籽率可推算由此可見(jiàn),三倍體西瓜并非絕對(duì)不結(jié)籽,而是結(jié)籽率極低,故通常被稱(chēng)為無(wú)籽西瓜。三倍體無(wú)子西瓜培育過(guò)程染色體數(shù)目變異——單倍體卵幼蟲(chóng)受精卵受精卵持續(xù)獲得蜂王漿未受精的卵2n=322n=32n=16n=162n=32蜂王工蜂雄蜂蜂王雄蜂工蜂像蜜蜂的雄蜂這樣，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)體叫做單倍體。蜜蜂的蜂王和工蜂的體細(xì)胞中有32條染色體，而雄蜂的體細(xì)胞中只有16條染色體。在生物的體細(xì)胞中，染色體數(shù)目不僅可以以染色體組的形式成倍的增加，還可以成套的減少。蜜蜂的蜂王會(huì)先經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂產(chǎn)生卵細(xì)胞，卵細(xì)胞若不受精，則孵化為雄性個(gè)體，即雄蜂；卵細(xì)胞受精后產(chǎn)生的受精卵則孵化為雌性個(gè)體，即蜂王和工蜂。染色體數(shù)目變異——單倍體減數(shù)分裂單倍體植株的特點(diǎn)：與正常二倍體植株比較，單倍體植株長(zhǎng)得弱小，而且高度不育。利用單倍體植株培育作物新品種：育種工作者常采用花藥（或花粉）離體培養(yǎng)的方法來(lái)獲得單倍體植株，然后人工誘導(dǎo)使這些植株的染色體數(shù)目加倍，恢復(fù)到正常植株染色體數(shù)目。PAABB×aabbABAbaBabABAABBAbaBabAAbbaaBBaabb花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體秋水仙素處理單倍體幼苗用這種方法培育得到的植株不但能夠正常生殖，而且每對(duì)染色體上成對(duì)的基因都是純合的，自交后代不會(huì)發(fā)生性狀分離，能明顯縮短育種年限。F1AaBb染色體數(shù)目變異——單倍體單倍體、二倍體、多倍體概念辨析以上分析的染色體數(shù)目的變異是細(xì)胞內(nèi)的染色體以一套完整的非同源染色體為基數(shù)成倍地增加或成套地減少，還有一類(lèi)染色體數(shù)目的變異是細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少。單倍體發(fā)育起點(diǎn)配子受精卵體細(xì)胞中染色體組數(shù)二倍體多倍體=2>2（無(wú)論有多少個(gè)染色體組）唐氏綜合癥又稱(chēng)21三體綜合癥，由于患者比正常人多了一條21號(hào)染色體導(dǎo)致患者的智力低于常人，身體發(fā)育緩慢，并且表現(xiàn)出特殊的面容。染色體數(shù)目變異染色體數(shù)目變異單倍體育種多倍體育種原理常用方法優(yōu)勢(shì)缺點(diǎn)小結(jié)：多倍體育種和單倍體育種的比較染色體組成倍增加染色體變異染色體變異染色體組成倍減少,再加倍后得到純種花藥離體培養(yǎng)后人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍秋水仙素處理萌發(fā)的種子、幼苗明顯縮短育種年限得到的植株是純合子操作簡(jiǎn)單技術(shù)復(fù)雜一些，需與雜交育種配合適用于植物，在動(dòng)物方面難以操作用秋水仙素處理植株使染色體數(shù)目加倍,若操作對(duì)象是單倍體植株,叫單倍體育種,若操作對(duì)象為正常植株,叫多倍體育種,不要一看到“染色體數(shù)目加倍”就認(rèn)為是多倍體育種。鞏固練習(xí)現(xiàn)有兩小麥品種：矮稈感病(ddrr)，高稈抗病(DDRR)，如何獲得矮稈抗病的優(yōu)良品種(ddRR)？雜交育種P高桿抗病

DDTT×矮桿感病

ddttF1高桿抗病

DdTtF2D_T_D_ttddT_ddttddTT矮抗?需要的純合矮抗品種連續(xù)?第1年第2年第3年及之后優(yōu)點(diǎn)：能將多個(gè)親本的優(yōu)良性狀集于一體缺點(diǎn)：育種時(shí)間太長(zhǎng)花藥離體培養(yǎng)PF1配子DDTTDDttddTTddtt正常植株（純合）秋水仙素高桿抗病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單倍體育種有關(guān)染色體組數(shù)的判斷：(1)請(qǐng)根據(jù)染色體的形態(tài)判斷染色體組的數(shù)量，并完成表格的填寫(xiě)。項(xiàng)目染色體組數(shù)__________每個(gè)染色體組內(nèi)染色體數(shù)__________規(guī)律：染色體組數(shù)＝

，一個(gè)染色體組中的染色體數(shù)＝

。3214233422形態(tài)相同的染色體的條數(shù)不同形態(tài)染色體的種類(lèi)數(shù)染色體組(2)請(qǐng)根據(jù)基因型判斷染色體組數(shù)：項(xiàng)目染色體組數(shù)________規(guī)律：染色體組數(shù)＝

。1324控制同一性狀的基因的個(gè)數(shù)染色體組低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化1.實(shí)驗(yàn)原理用低溫處理植物的

細(xì)胞，能夠抑制

的形成，以致影響細(xì)胞有絲分裂中染色體被拉向兩極，導(dǎo)致細(xì)胞不能

，于是，植物細(xì)胞的染色體數(shù)目發(fā)生變化。分生組織紡錘體分裂成兩個(gè)子細(xì)胞低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化根冠分生區(qū)伸長(zhǎng)區(qū)成熟區(qū)(根毛區(qū))根尖、莖尖等分生區(qū)(1)高等植物的分生組織有絲分裂較旺盛。(2)高等植物細(xì)胞有絲分裂過(guò)程分為分裂間期和分裂期（前、中、后、末）?？稍诟弑讹@微鏡下根據(jù)各個(gè)時(shí)期內(nèi)染色體的變化情況。(3)染色體易被堿性染料染成深色。醋酸洋紅\龍膽紫\改良苯酚品紅染液低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化2.實(shí)驗(yàn)步驟與現(xiàn)象(1)實(shí)驗(yàn)步驟(2)現(xiàn)象：視野中既有正常的二倍體細(xì)胞，也有

發(fā)生改變的細(xì)胞。4℃卡諾氏液95%漂洗染色染色體數(shù)目低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化制片：包括______、______、______、_______4個(gè)步驟；解離漂洗染色制片解離目的：漂洗目的：染色目的：制片目的：用藥液使組織中的細(xì)胞相互分離開(kāi)來(lái)洗去藥液，防止解離過(guò)度甲紫溶液或醋酸洋紅液能使染色體著色使細(xì)胞分散開(kāi)來(lái)，有利于觀察2.實(shí)驗(yàn)步驟與現(xiàn)象(1)實(shí)驗(yàn)步驟低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化

低溫可以誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：注意事項(xiàng)(1)在顯微鏡下觀察到的細(xì)胞已經(jīng)死亡，不能觀察到細(xì)胞中染色體數(shù)目的變化過(guò)程。(2)選材只能是分生區(qū)細(xì)胞，不能進(jìn)行細(xì)胞分裂的細(xì)胞不會(huì)出現(xiàn)染色體數(shù)目的變化。染色體結(jié)構(gòu)的改變會(huì)使排列在染色體上的基因數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，導(dǎo)致性狀的變異。大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物體是不利的，有的甚至?xí)?dǎo)致生物死亡。缺失：染色體的某一片段缺失引起變異例如貓叫綜合征、果蠅缺刻翅的形成果蠅正常翅果蠅缺刻翅染色體結(jié)構(gòu)變異——缺失棒狀眼正常眼增加：染色體上增加某一片段引起變異例如果蠅棒狀眼的形成