【縣級公開課】5.2染色體變異-2021-2022學年高一生物課件（人教版2019必修2）

1、基因突變基因突變與與基因重組基因重組對比對比項目項目基因突變基因突變基因重組基因重組適用范圍適用范圍變異實質(zhì)變異實質(zhì)可能性可能性結(jié)果結(jié)果聯(lián)系聯(lián)系所有生物都可發(fā)生，包括所有生物都可發(fā)生，包括病毒，具有普遍性病毒，具有普遍性通常發(fā)生在真核生物的有性生通常發(fā)生在真核生物的有性生殖過程中殖過程中產(chǎn)生新的基因和基因型產(chǎn)生新的基因和基因型產(chǎn)生新的基因型產(chǎn)生新的基因型基因堿基序列發(fā)生改變基因堿基序列發(fā)生改變控制不同性狀的基因重新組合控制不同性狀的基因重新組合可能性小，突變頻率低可能性小，突變頻率低普遍發(fā)生在有性生殖過程中，普遍發(fā)生在有性生殖過程中，產(chǎn)生的變異多產(chǎn)生的變異多都使生物產(chǎn)生都使生物產(chǎn)生可遺傳變異可

2、遺傳變異；在長期進化過程中，基因突變在長期進化過程中，基因突變?yōu)榛蛑亟M提供了大量可供自由組合的新基因，基因重組使突為基因重組提供了大量可供自由組合的新基因，基因重組使突變的基因以多種形式傳遞；變的基因以多種形式傳遞；兩者均產(chǎn)生新的基因型，可能產(chǎn)兩者均產(chǎn)生新的基因型，可能產(chǎn)生新的表型生新的表型除了基因突變和基因重組這兩種可遺傳變異方式除了基因突變和基因重組這兩種可遺傳變異方式之外，還有沒有其他類型的可遺傳變異？之外，還有沒有其他類型的可遺傳變異？1.根據(jù)前面所學減數(shù)分裂的知識，試著完成上表。根據(jù)前面所學減數(shù)分裂的知識，試著完成上表。2.為什么我們平時吃的香蕉沒有種子？為什么我們平時吃的香蕉沒有

3、種子？生物種類體細胞染色體數(shù)/條體細胞非同源染色體/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333122411異?！咎崾尽俊咎崾尽恳驗橄憬对耘嗥贩N體細胞中的染色體數(shù)目是因為香蕉栽培品種體細胞中的染色體數(shù)目是33條，減數(shù)分裂條，減數(shù)分裂時染色體發(fā)生時染色體發(fā)生聯(lián)會紊亂聯(lián)會紊亂，難以形成正?？捎呐渥?，因此無法形成，難以形成正?？捎呐渥?，因此無法形成受精卵，進而不能形成種子。受精卵，進而不能形成種子。問題探討：問題探討：體細胞或生殖細胞內(nèi)染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化，叫染色體變異概念：類型個別染色體數(shù)目的增加或減少以一套完整的非同源染色體為基數(shù)成倍的增加或或成

4、套的減少染色體數(shù)目變異染色體結(jié)構(gòu)變異區(qū)別基因突變基因重組染色體變異分子水平的變異，光鏡下不可見。細胞水平的變異，光鏡下可見。l 個別染色體增加或減少個別染色體增加或減少 實例：實例：2121三體綜合征三體綜合征（唐氏綜合征）、（唐氏綜合征）、TurnerTurner綜合征綜合征( (性腺發(fā)育不良）性腺發(fā)育不良） 原因原因：親代減數(shù)分裂時同源染色體未分離(減后期）， 或姐妹染色單體未分離，移向同一級（減后期）。21-三體綜合征患者和其染色體組成Turner綜合征(性腺發(fā)育不良）和其染色體組成形成原因同源染色體未分離姐妹染色單體分離后移向細胞的同一極l 個別染色體增加或減少個別染色體增加或減少雄果

5、蠅的體細胞中共有哪幾對同源染色體？雄果蠅的體細胞中共有哪幾對同源染色體？號和號和號染色體是什么關(guān)系？號染色體是什么關(guān)系？號和號和號染色體是什么關(guān)號染色體是什么關(guān)系？判斷依據(jù)是什么？系？判斷依據(jù)是什么？細胞中的一組_染色體，它們在_和_上各不相同，但是攜帶著控制生物生長、發(fā)育、遺傳、變異生長、發(fā)育、遺傳、變異 _，這樣的一組染色體，叫做一個染色體組。l染色體組染色體組非同源非同源形態(tài)形態(tài)功能功能全部信息全部信息XYXY增多減少三體單體四倍體單倍體正常二倍體個別染色體的個別染色體的增加或減少增加或減少以以染色體組染色體組的的形式成倍的增形式成倍的增加或減少加或減少3個個4個個1個個l 染色體組數(shù)目

6、的確定方法染色體組數(shù)目的確定方法（1）根據(jù)）根據(jù)“染色體形態(tài)染色體形態(tài)”判斷：判斷： 細胞內(nèi)細胞內(nèi)同種形態(tài)染色體同種形態(tài)染色體有幾條就含幾個染色體組有幾條就含幾個染色體組2個個4個個（2）根據(jù)）根據(jù)“基因型基因型”判斷：判斷：控制同一性狀的控制同一性狀的基因基因(包括包括同一字母同一字母的大、小寫的大、小寫)出現(xiàn)幾次出現(xiàn)幾次，則含有則含有幾個幾個染色體組染色體組YyRrAABBDDAaaAABbD二個染二個染色體組色體組二個染二個染色體組色體組三個染三個染色體組色體組一個染一個染色體組色體組ABCD兩個染兩個染色體組色體組l 染色體組數(shù)目的確定方法染色體組數(shù)目的確定方法個體個體雌配子雌配子雄配

7、子雄配子單倍體單倍體個體個體由由雌配子雌配子或或雄配子雄配子直直接發(fā)育而成的生物體接發(fā)育而成的生物體雄蜂（單倍體）雄蜂（單倍體）單倍體：單倍體：l 以染色體組的形式成倍的增加或減少以染色體組的形式成倍的增加或減少蜂王 雄蜂 工蜂 32條 16條 32條雌配子雌配子受精卵受精卵雄配子雄配子由由受精卵受精卵發(fā)育來的個體，細胞中含有幾個染色體組，就叫幾倍體；發(fā)育來的個體，細胞中含有幾個染色體組，就叫幾倍體；而由而由配子直接發(fā)育配子直接發(fā)育來的來的,不管含有幾個染色體，都只能叫單倍體不管含有幾個染色體，都只能叫單倍體 。判斷判斷二倍體二倍體/多倍體多倍體是否含有兩個染色體組的都是二倍體？是否含有兩個染

8、色體組的都是二倍體？是否單倍體都只有一個染色體組？是否單倍體都只有一個染色體組？幾乎全部的動物和過幾乎全部的動物和過半數(shù)的植物是二倍體半數(shù)的植物是二倍體香蕉香蕉(三倍體三倍體)、馬鈴薯、馬鈴薯(四倍體四倍體)二倍體與多倍體：二倍體與多倍體：l 以染色體組的形式成倍的增加或減少以染色體組的形式成倍的增加或減少野生馬鈴薯缺點缺點：多倍體特點多倍體特點:馬鈴薯是馬鈴薯是四倍體四倍體香蕉是香蕉是三倍體三倍體普通小麥是普通小麥是六倍體六倍體優(yōu)點優(yōu)點：植株、果實、種子等粗粗大大，糖類、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量含量高結(jié)實率低、生長發(fā)育遲緩高度不育、單倍體特點單倍體特點:個體弱小，高度不育 （不是所有）染色體數(shù)

9、加倍染色體復制著絲點分裂細胞無法正常分裂無紡綞絲牽引 多倍體育種（人工誘導多倍體）方法 低溫處理秋水仙素誘發(fā)處理處理對象 萌發(fā)的種子或幼苗原理 抑制紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞的兩極，從而引起細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍作用時期 有絲分裂的前期或減數(shù)分裂前期二倍體的幼苗秋水仙素四倍體二倍體（母本）（父本）雜交三倍體第一年第二年聯(lián)會紊亂傳粉無籽西瓜實例：無籽西瓜的培育 單倍體育種方法 花藥離體培養(yǎng)單倍體植株幼苗秋水仙素處理幼苗，染色體數(shù)目加倍正常純合體植株依據(jù)原理 染色體變異（染色體組成倍增加）優(yōu)點 明顯縮短育種年限。用單倍體育種得到的植株，不僅能正常生殖，而且每對染色體上成對的基因都是純合的，

10、自交產(chǎn)生的后代不會發(fā)生性狀分離，因此與雜交育種相比，單倍體育種明顯縮短了育種年限；缺點 技術(shù)性強，需結(jié)合雜交育種和人工誘導染色體加倍技術(shù)花藥離體培養(yǎng)PF1配子DDTTDDttddTTddtt正常植株（純合）秋水仙素誘導單倍體育種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年第3-6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實例：培育矮桿抗病小麥（1）原理 _處理植物的_ 細胞，能夠 _，以致影響細胞 _

11、中染色體_ ，導致 _，于是植物細胞中的染色體數(shù)目發(fā)生變化（加倍）。低溫分生組織抑制紡錘體的形成 有絲分裂被拉向兩極細胞不能分裂成兩個子細胞試劑作用卡諾氏液95%酒精解離液0.01g/mL的甲紫溶液固定細胞形態(tài)沖洗附著在根尖表面的卡諾氏液使組織中的細胞相互分離開使染色體(染色質(zhì))著色，便于觀察染色體(染色質(zhì))的形態(tài)、數(shù)目和行為體積分數(shù)為95%的酒精溶液和質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸溶液1:1混合解離液： 低溫誘導植物細胞染色體數(shù)目的變化低溫誘導植物細胞染色體數(shù)目的變化（2）步驟（3）結(jié)果：誘導率不是百分之百，因此視野中既有二倍體細胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細胞，且前者數(shù)目多于后者；秋水仙素與低溫都

12、能誘導染色體數(shù)目加倍，都與抑制紡錘體的形成有關(guān)，著絲粒分裂后，沒有紡錘體的牽引作用，因而不能將染色體拉向細胞的兩極，導致細胞中的染色體數(shù)目加倍。討論：秋水仙素與低溫都能誘導染色體數(shù)目加倍，這兩種方法在原理上有什么相似之處？判斷正誤判斷正誤1.體細胞中含有兩個染色體組的個體一定是二倍體。( )2.二倍體水稻和四倍體水稻雜交,可獲得三倍體,三倍體水稻的稻穗和籽粒變小。( )3.四倍體葡萄的果實比二倍體的大得多,且營養(yǎng)物質(zhì)更豐富。( ) 4.秋水仙素可抑制紡錘體的形成,導致有絲分裂后期著絲粒不能正常分裂,所以細胞不能分裂,從而使細胞染色體數(shù)目加倍。( ) 5.單倍體的體細胞中一定只含一個染色體組。(

13、 )6.與正常植株相比,單倍體植株長得弱小,而且高度不育。( )7.利用單倍體植株培育新品種,能明顯縮短育種年限。( )8.低溫誘導染色體數(shù)目加倍的原理不同于秋水仙素誘導。( )染色體的某一片段缺失消失 缺失：a b cd e fba cd e f果蠅缺刻翅的形成實實例：例：人類的貓叫綜合征人類的貓叫綜合征：果蠅正常翅果蠅正常翅果蠅缺刻翅果蠅缺刻翅增加重復：abcd e fb bab cd e fb果蠅棒狀眼的形成實例： 染色體增加了某一片段染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上。 易位abcdefghi jklg hi jklab ce fdabcklghd e f實例：果蠅花斑眼的形成

14、果蠅花斑眼的形成移接i j夜來香的變異項目項目交叉互換交叉互換易位易位圖解圖解區(qū)別區(qū)別染色體染色體易位易位與與交叉互換交叉互換的區(qū)別的區(qū)別發(fā)生于發(fā)生于非同源非同源染色體染色體之間之間發(fā)生于發(fā)生于同源染色體同源染色體的的非姐妹染色單體非姐妹染色單體之間之間屬于染色體結(jié)構(gòu)變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異屬于基因重組屬于基因重組染色體的某一片段位置顛倒（染色體的某一片段位置顛倒（染色體的某一片段位置顛倒180180o o）倒位：abcdefabcdefbcdeaf位置顛倒實例：實例：果蠅卷翅的形成果蠅卷翅的形成正常翅正常翅卷翅卷翅倒位缺失重復易位數(shù)目改變：缺失 重復位置改變：易位 倒位為什么染色體結(jié)構(gòu)的改變會

15、導致性狀的發(fā)生改變?yōu)槭裁慈旧w結(jié)構(gòu)的改變會導致性狀的發(fā)生改變? ?染色體結(jié)構(gòu)上的染色體結(jié)構(gòu)上的缺失缺失、重復重復、易位易位和和倒位倒位基因數(shù)量基因數(shù)量排列順序排列順序生物性狀的改變生物性狀的改變大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是不利的，大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是不利的，甚至導致生物體死亡。甚至導致生物體死亡。類別 基因突變基因重組染色體變異適用范圍類型發(fā)生時期結(jié)果光學顯微鏡觀察意義育種中的應(yīng)用所有生物（包括病毒）自然狀態(tài)下，發(fā)生在真核生物的有性生殖過程中真核生物誘發(fā)突變、自發(fā)突變或（顯性突變、隱性突變）交叉互換型、自由組合型（基因工程、轉(zhuǎn)化實驗）染色體結(jié)構(gòu)變異、染色體數(shù)目變異任何時期，主要發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期減數(shù)第一次分裂前期、減數(shù)第