5.2染色體變異課件-高一下學(xué)期生物人教版必修2

第2節(jié)染色體變異

學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、舉例說出染色體結(jié)構(gòu)變異的基本類型2、通過對(duì)果蠅體細(xì)胞染色體圖解的分析，說出染色體組的概念，總結(jié)染色體組數(shù)的判斷規(guī)律馬鈴薯和香蕉的染色體數(shù)目表生物種類體細(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

染色體變異

染色體變異

染色體變異生物體的體細(xì)胞或生殖細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化，稱為染色體變異。

類型1.染色體數(shù)目變異2.染色體結(jié)構(gòu)變異可用光學(xué)顯微鏡觀察到

1

類型缺失

1思考：在顯微鏡下如何判斷？abcdabd染色體的某一片段缺失而引起變異。結(jié)果：基因數(shù)目減少實(shí)例：果蠅缺刻翅的形成看聯(lián)會(huì)形態(tài)圖示：聯(lián)會(huì)形態(tài)：

染色體結(jié)構(gòu)變異一

1

類型缺失

1結(jié)果：基因數(shù)目增加實(shí)例：果蠅棒狀眼的形成圖示：聯(lián)會(huì)形態(tài)：bacdeabdeabcdde重復(fù)

2染色體中增加某一片段引起變異。區(qū)分：基因突變中的“增添”、“缺失”指基因內(nèi)部堿基對(duì)的變化。產(chǎn)生新基因，但基因數(shù)目和排列順序均未發(fā)生變化；光學(xué)顯微鏡下無法檢測(cè)到。

染色體結(jié)構(gòu)變異一

染色體結(jié)構(gòu)變異一

1

類型缺失

1結(jié)果：基因排列順序變化實(shí)例：果蠅花斑眼的形成圖示：聯(lián)會(huì)形態(tài)：重復(fù)

2染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起變異。區(qū)分：交叉互換發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間，不改變?nèi)旧w上基因的數(shù)目和排列順序。易位

3

染色體結(jié)構(gòu)變異一

1

類型缺失

1結(jié)果：基因排列順序變化實(shí)例：果蠅卷翅的形成圖示：聯(lián)會(huì)形態(tài)：重復(fù)

2染色體的某一片段顛倒引起變異。易位

3abcdeabcde倒位

4

染色體結(jié)構(gòu)變異一

1

類型缺失

1重復(fù)

2易位

3倒位

4

2

原因

3

結(jié)果

4

時(shí)期

5

范圍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。染色體發(fā)生斷裂，斷裂端異常愈合與重接內(nèi)因：生物體內(nèi)代謝過程的失調(diào)、衰老等外因：各種射線、化學(xué)藥劑、溫度劇變等最可能發(fā)生在間期DNA復(fù)制時(shí)（染色質(zhì)形態(tài)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定）真核生物細(xì)胞核eA．甲、乙、丁 B．乙、丙、丁C．乙、丁 D．甲、丙

在細(xì)胞分裂過程中出現(xiàn)了甲、乙、丙、丁4種變異，字母代表基因，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的是()C唐氏綜合征患者的染色體組成（男）（21三體綜合征）

人類正常的染色體組成（男）☆細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加

染色體數(shù)目變異二

1

類型個(gè)別變異

1細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少實(shí)例2：21三體綜合征特征：智力低下，發(fā)育緩慢，常表現(xiàn)特殊面容--外眼角上斜，口常半張，舌常伸出口外。多伴有先天性心臟病。先天愚型形成原因：①同源染色體未分離②姐妹染色單體分離后移向細(xì)胞的同一極☆細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少XO綜合征患者的染色體組成（女）

人類正常的染色體組成（女）

染色體數(shù)目變異二

1

類型個(gè)別變異

1正常果蠅體細(xì)胞正常染色體增多減少細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少實(shí)例1：特納氏綜合征44+X特征：外觀表現(xiàn)為女性，但性腺發(fā)育不良，沒有生育能力。身高、體重落后，手、足背明顯浮腫，頸側(cè)皮膚松弛。

課本P87圖5-5野生馬鈴薯的染色體組成每套非同源染色體稱為一個(gè)染色體組☆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)成倍地增加或成套地減少野生馬鈴薯配子（精子或卵細(xì)胞）中有幾條染色體？這些染色體之間是什么關(guān)系？12非同源染色體1、雄果蠅體細(xì)胞有幾條染色體？幾對(duì)同源染色體?8條2、Ⅱ號(hào)和Ⅱ號(hào)染色體是什么關(guān)系?Ⅲ號(hào)和Ⅳ號(hào)呢?同源染色體非同源染色體4對(duì)3、雄果蠅產(chǎn)生的精子中有幾條染色體？4、這些染色體形態(tài)和功能是否相同？5、這些染色體之間是什么關(guān)系？ⅣⅡⅢⅡⅢXYⅢYⅡⅡⅢXⅣⅣ減數(shù)分裂非同源染色體各不相同4條果蠅的體細(xì)胞中哪些染色體可以組成一個(gè)染色體組？

Ⅱ

ⅩⅢⅡⅢⅣⅣY♂Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y2個(gè)染色體組每套非同源染色體稱為一個(gè)染色體組區(qū)別：基因組是指生物體所有遺傳物質(zhì)的總和果蠅的基因組是ⅢYⅡⅡⅢXⅣ6、果蠅精子中的染色體就是一個(gè)染色體組，請(qǐng)?jiān)囍f出一個(gè)染色體組應(yīng)具備哪些條件？都是非同源染色體形態(tài)和功能各不相同7、上面左圖和右圖是否都是一個(gè)染色體組？共同控制生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、遺傳和變異。Ⅳ染色體組的特點(diǎn)：①?gòu)娜旧w來源上看：一個(gè)染色體組不含有同源染色體②從形態(tài)大小上看：一個(gè)染色體組的所有染色體的形態(tài)大小各不相同③從功能上看：一個(gè)染色體組中的所有染色體的功能各不相同；一個(gè)染色體組攜帶著控制生物生長(zhǎng)發(fā)育遺傳變異的全部遺傳信息④從物種類型上看：每種生物一個(gè)染色體組內(nèi)的染色體數(shù)目大小形態(tài)基本都是一定的，不同種生物一個(gè)染色體組內(nèi)的染色體數(shù)目大小形態(tài)一般都是不同的找出以上三個(gè)細(xì)胞的一個(gè)染色體組,擺放在桌面上,數(shù)一數(shù)：每個(gè)細(xì)胞各有多少個(gè)染色體組？每個(gè)染色體組各有幾條染色體？①②③小組活動(dòng)2、23、24、2染色體組數(shù)＝同一形態(tài)染色體的條數(shù)每組染色體數(shù)＝染色體的形態(tài)數(shù)辨別染色體組請(qǐng)說出下列每個(gè)細(xì)胞中含幾個(gè)染色體組？2個(gè)2個(gè)3個(gè)1個(gè)請(qǐng)根據(jù)下列基因型所代表的個(gè)體中含幾個(gè)染色體組？YyRrAABbDDAaaABCD2個(gè)2個(gè)3個(gè)1個(gè)2個(gè)2個(gè)3個(gè)1個(gè)YyRrAABbDDAaaABCD2個(gè)2個(gè)3個(gè)1個(gè)辨別染色體組技巧1、細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條，則含有幾個(gè)染色體組。2、在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因有幾個(gè)，就是幾個(gè)染色體組。下列各圖中的染色體組數(shù)分別是幾個(gè)？2個(gè)1個(gè)2個(gè)2個(gè)4個(gè)1、如圖所示的細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組？A．1B．2C．3D．4D鞏固提升染色體組數(shù)＝同一形態(tài)染色體的條數(shù)2、韭菜的體細(xì)胞中含有32條染色體，這32條染色體有8種形態(tài)結(jié)構(gòu)，韭菜體細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組：A．2B．4C．6D．8鞏固提升B染色體組數(shù)＝3、某生物基因型為AAAaaBBbbbCCCCc,不同的基因分別位于不同的染色體上，那么它有多少個(gè)染色體組？

A、2B、3C、4D、5D染色體組數(shù)＝控制同一性狀的基因的個(gè)數(shù)二倍體：體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體。多倍體：體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體。野生馬鈴薯染色體組成栽培馬鈴薯染色體組成2個(gè)染色體組四倍體4個(gè)染色體組可記作2n（n表示一個(gè)染色體組所包含的染色體數(shù)目）二倍體：自然界中，幾乎全部動(dòng)物和過半數(shù)的高等植物都是二倍體2n=244n=482n=223n=33二倍體四倍體二倍體三倍體性狀表現(xiàn)植株弱小，一般高度不育莖稈粗壯，葉片、果實(shí)、種子較大，營(yíng)養(yǎng)豐富，但發(fā)育遲緩，結(jié)實(shí)率低正常（作為參照物）與本物種正常配子染色體組數(shù)相同三個(gè)或三個(gè)以上兩個(gè)體細(xì)胞染色體組的數(shù)目單倍體多倍體二倍體發(fā)育起點(diǎn)受精卵受精卵配子舉例閱讀P87-88,完成以下表格多倍體：體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體多倍體形成原因：如果減數(shù)分裂異常，形成含有兩個(gè)染色體組的配子，則這種異常的配子參與受精后，形成的個(gè)體會(huì)是幾倍體？請(qǐng)同學(xué)們模擬出野生二倍體馬鈴薯是如何形成四倍體馬鈴薯的？野生二倍體香蕉是如何形成三倍體香蕉的？并嘗試用流程圖表示出。染色體變異可發(fā)生在生殖細(xì)胞中，也可發(fā)生在體細(xì)胞中多倍體：體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體多倍體形成原因：發(fā)育的起點(diǎn)是受精卵1、減數(shù)分裂過程出錯(cuò)，使配子中的染色體組數(shù)目倍增，這樣異常的配子參與受精后，發(fā)育成多倍體。思考：染色體變異如果發(fā)生在體細(xì)胞中。則多倍體是怎么形成

的？根據(jù)已學(xué)的細(xì)胞分裂的知識(shí)進(jìn)行推測(cè)。

模擬出二倍體的體細(xì)胞發(fā)生怎樣的變異進(jìn)而形成四倍體？并作出說明。正常有絲分裂胚或幼苗（2n=4）染色體復(fù)制染色體未分離異常的有絲分裂（4n=8）四倍體植株（4n）正常有絲分裂低溫或秋水仙素抑制紡錘體的形成多倍體形成原因：2、體細(xì)胞在有絲分裂時(shí)，紡錘體的形成受到抑制，染色體只復(fù)制未分離，使體細(xì)胞中染色體組數(shù)目倍增。1、減數(shù)分裂過程出錯(cuò)，使配子中的染色體組數(shù)目倍增，這樣異常的配子參與受精后，發(fā)育成多倍體。思考：減數(shù)分裂中染色體數(shù)目不減半的原因是什么？

實(shí)驗(yàn)：低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化1.實(shí)驗(yàn)原理：

低溫抑制紡錘體的形成（作用機(jī)理同秋水仙素）3.方法步驟：洋蔥根尖培養(yǎng)→低溫誘導(dǎo)→固定→制作裝片（解離→漂洗→染色→制片）→觀察2.試劑及用途（1）卡諾氏液：（2）甲紫溶液：固定細(xì)胞形態(tài)使染色體著色

卡諾氏液

甲紫溶液

低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化根尖的培養(yǎng)及誘導(dǎo)將蒜/洋蔥在冰箱冷藏室內(nèi)（4℃）放置一周。①培養(yǎng)方法：將蒜/洋蔥放在裝滿清水的容器上方，讓它的底部接觸水面，于室溫（約25℃）培養(yǎng)。②培養(yǎng)時(shí)間：待蒜/洋蔥長(zhǎng)出約1cm長(zhǎng)的不定根時(shí)。③誘導(dǎo)方法：將整個(gè)裝置放入冰箱冷藏室內(nèi)，誘導(dǎo)培養(yǎng)48~72h。

低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化取材、固定及沖洗①取材：剪取誘導(dǎo)處理的根尖0.5~1cm。②固定：放入卡諾氏液中浸泡0.5~1h。（卡諾氏液：固定細(xì)胞的形態(tài)）③沖洗：用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2次。

低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化制作裝片（同有絲分裂實(shí)驗(yàn)）①解離：鹽酸和酒精混合液（1：1混合），目的是使組織中的細(xì)胞相互分離開來。②漂洗：清水漂洗，目的是洗去藥液，防止解離過度。③染色：用甲紫（龍膽紫）或醋酸洋紅溶液對(duì)染色體染色。④制片：放在載玻片上，加清水并用鑷子把根尖弄碎，蓋上蓋玻片，用拇指輕輕地按壓蓋玻片完成制片。☆應(yīng)用：多倍體育種與二倍體植株相比，多倍體植株的莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加。四倍體馬鈴薯二倍體馬鈴薯（多種類型）為什么馬鈴薯栽培品種采用四倍體的馬鈴薯，而不是野生馬鈴薯？結(jié)合無子西瓜的培育過程（書P91）分析問題：1、一定濃度的秋水仙素使染色體數(shù)目加倍的機(jī)理是怎樣？3、獲得的四倍體植株為何要與二倍體雜交？4、三倍體植株為何可結(jié)出無子西瓜？2、為什么秋水仙素溶液是滴在二倍體西瓜幼苗的芽尖？三倍體植株結(jié)合無子西瓜的培育過程（書P91）分析問題：1、一定濃度的秋水仙素使染色體數(shù)目加倍的機(jī)理是怎樣？2、為什么秋水仙素溶液是滴在二倍體西瓜幼苗的芽尖？一定濃度的秋水仙素處理可以抑制細(xì)胞有絲分裂時(shí)紡錘體的形成，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，從而得到四倍體植株。幼苗的芽尖是有絲分裂旺盛的部位三倍體植株結(jié)合無子西瓜的培育過程（書P91）分析問題：3、獲得的四倍體植株為何要與二倍體雜交？聯(lián)系第1問，你能說出產(chǎn)生多倍體的基本途徑嗎？四倍體植株與二倍體植株進(jìn)行雜交，可獲得三倍體植株。最常用且最有效的方法：用秋水仙素處理幼苗或萌發(fā)的種子三倍體植株結(jié)合無子西瓜的培育過程（書P91）分析問題：4、三倍體植株為何可結(jié)出無子西瓜？三倍體植株在減數(shù)分裂時(shí)聯(lián)會(huì)發(fā)生紊亂，無法產(chǎn)生正常的配子，從而無法產(chǎn)生種子；二倍體的花粉可刺激子房壁發(fā)育成果實(shí)。從而形成無子果實(shí)。三倍體植株多倍體育種的小結(jié)：1、多倍體育種所依據(jù)的原理是什么？染色體數(shù)目變異第1次傳粉的目的是得到三倍體種子；第2次傳粉是為了刺激子房壁發(fā)育成果實(shí)。從而形成無子果實(shí)2、圖中有兩次傳粉過程，它們的目的分別是什么？三倍體植株思考：為什么而三倍體香蕉沒有種子呢？請(qǐng)你從配子產(chǎn)生的角度進(jìn)行解釋？三倍體的原始生殖細(xì)胞在減數(shù)分裂時(shí)聯(lián)會(huì)發(fā)生紊亂，無法產(chǎn)生正常的配子，從而無法產(chǎn)生種子；三倍體無子香蕉無種子，則它是如何進(jìn)行繁殖的？無性繁殖嘗試解釋現(xiàn)象：帕米爾高原海拔4000——7700米，屬高寒氣候，多倍體植