蘇教版高中生物染色體變異及其應用市公開課獲獎課件

1、第1頁第1頁一、染色體結(jié)構(gòu)變異二、染色體數(shù)目的變異三、染色體變異在育種上應用第三節(jié) 染色體變異及其應用第三章 遺傳和染色體第2頁第2頁一、染色體結(jié)構(gòu)變異1、原因： 染色體斷裂以及斷裂后片段不正常重新連接。2、類型： 缺失、重復、倒位、易位第3頁第3頁（1）缺失第4頁第4頁A T C G C T A G CT A G C G A T C GA T C G C T A G CT A G C G A T C GA T C GCT A G CT A G C A T C G 原因二：DNA復制時模板鏈形成缺失環(huán)。第5頁第5頁（染色體結(jié)構(gòu)變異）病因：5號染色體部分缺失貓叫綜合征第6頁第6頁（2）重復第7頁

2、第7頁A T C G C T A G CT A G C G A T C GA T C G C T A G CT A G C G A T C GA T C GGT A G C GA T C G C T A G C原因二：DNA復制時子鏈滑鏈。第8頁第8頁（3）倒位第9頁第9頁（4）易位非同源染色體之間片段互換第10頁第10頁染色體結(jié)構(gòu)改變會造成染色體上基因數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，從而造成性狀變異。大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是不利，有時甚至造成生物體死亡。3、后果：4、特點：頻率很低5、誘導原因：電離輻射、病毒感染或化學物質(zhì)誘導。第11頁第11頁課題研究：環(huán)境中化學物質(zhì)對染色體結(jié)構(gòu)變異影響研究目

3、的： 理解環(huán)境中化學物質(zhì)對染色體結(jié)構(gòu)變異影響。推薦器材： 培養(yǎng)皿，試管，載玻片，蓋玻片，顯微鏡；蠶豆種子等；硫酸銅，改良堿性品紅染液等。第12頁第12頁研究指導：閱讀背景資料： 引起染色體變異原因諸多，其中輻射與化學藥物是造成染色體變異主要原因。為了證實硫酸銅對染色體結(jié)構(gòu)含有造成變異影響，一位學生用硫酸銅溶液培養(yǎng)蠶豆種子，發(fā)覺萌發(fā)幼苗根尖細胞中出現(xiàn)微核，這是染色體結(jié)構(gòu)變異結(jié)果。生物科學工作者往往采用微核研究辦法來分析環(huán)境污染程度。微核第13頁第13頁該學生試驗環(huán)節(jié)：（1）將蠶豆種子洗凈， 25水培；（2）待根長到0.51.5cm，移入質(zhì)量濃度為300mg/L硫酸銅溶液中培養(yǎng)6h；（3）自來水沖

4、洗后，再移入清水中培養(yǎng)24h；（4）剪取蠶豆根尖，制作暫時玻片標本，用改良堿性品紅染液染色；（5）每個根尖計數(shù)5001000個細胞,計算微核率。第14頁第14頁 例：某工廠污水流入河流中，使河中植物大批死亡。有同窗認為是污水中化學物質(zhì)使植物細胞染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生了變異，并準備對此進行研究。假如是你，你如何研究？作出假設：提出問題：污水中化學物質(zhì)對植物染色體結(jié)構(gòu)變異影響。污水中化學物質(zhì)會使植物染色體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變異。探究實踐第15頁第15頁設計與試驗：用污水培養(yǎng)用蒸餾水培養(yǎng)（試驗組）（對照組）分析證據(jù)：（比較、兩組微核率）得出結(jié)論：若微核率微核率，闡明若微核率微核率，闡明 若微核率微核率，闡明第16頁第

5、16頁進一步探究： 探究水質(zhì)污染程度與生物細胞微核率高下關系。第17頁第17頁二、染色體數(shù)目變異雌果蠅雄果蠅（一）染色體組：第18頁第18頁減數(shù)分裂二倍體第19頁第19頁 一個染色體組中無同源染色體（互為非同源染色體），形態(tài)和功效各不相同； 一個染色體組攜帶著控制生物生長所有遺傳信息。（1）概念：二倍體生物配子中所含有所有染色體構(gòu)成一個染色體組。（2）特點：（3）染色體組數(shù)判斷：第20頁第20頁例1：下列各圖中，各有幾種染色體組？4個2個3個5個1個第21頁第21頁例2：下列基因型，所代表生物染色體組數(shù)分別是多少?（1）Aa _ （2）AaBb _（3）AAa _（4）AaaBbb _（5）A

6、AAaBBbb _（6）ABCD _2個2個3個3個 4個1個第22頁第22頁（二）非整倍性變異：個別染色體增長或減少1、實例： 2、形成原因：（1）減分裂后期，個別同源染色體沒有分開。（2）減分裂后期，個別姐妹染色單體分開后移向細胞同一極。21三體綜合征（多1條21號染色體）性腺發(fā)育不全綜合征（XO）先天性睪丸發(fā)育不全綜合征（ XXY）XYY綜合征第23頁第23頁減數(shù)第一次分裂后期同源染色體不分離減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體移向一極第24頁第24頁由受精卵發(fā)育而成，體細胞中含有兩個染色體組個體。幾乎所有動物，過半數(shù)高等植物。1、二倍體：概念：存在：（2N）2、多倍體： 概念：由受精卵發(fā)育而

7、成，體細胞中含有三個或三個以上染色體組個體。（kN）存在：主要是植物，動物很少見。（三）整倍性變異：以染色體組形式成倍增長 或減少第25頁第25頁形成原因：特點(植物) ：莖桿粗壯；葉片、果實和種子都比較大；糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)含量增長。 普通認為，當植物體內(nèi)外環(huán)境發(fā)生驟變時，正在分裂細胞中紡錘體也許受到破壞，已經(jīng)復制染色體不能分派到細胞兩極，細胞也就不能分裂成兩個子細胞，于是形成了染色體組加倍細胞。有絲分裂減數(shù)分裂第26頁第26頁3、單倍體： 概念： 由配子直接發(fā)育而成，體細胞中含本物種配子染色體數(shù)目個體。存在特點(植物) ：植株弱小，高度不育動物：植物：如雄蜂偶然出現(xiàn)（k/2N）第27頁

8、第27頁 辦法： 用秋水仙素處理萌發(fā)種子或幼苗。 實例： 三倍體無子西瓜哺育1、多倍體育種：三、染色體變異在育種上應用（原理：能夠克制紡錘體形成,造成染色體不分離,從而引起細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍） 原理： 長處： 可哺育出自然界中沒有新品種，且哺育出植物器官大，產(chǎn)量高，營養(yǎng)豐富 。 缺點： 堅固率低，成熟遲（晚熟）染色體變異第28頁第28頁2、單倍體育種：實例：花粉(藥)秋水仙素正常純合子單倍體幼苗離體培養(yǎng)長處：后代是純合子，明顯縮短了育種年限。缺點：技術(shù)較復雜辦法：花粉(藥)離體培養(yǎng)原理：染色體變異矮桿抗病水稻哺育第29頁第29頁雜交育種多倍體育種單倍體育種辦法原理長處缺點3、育種辦法小結(jié)：雜

9、交用秋水仙素處理萌發(fā)種子或幼苗花藥(粉)離體培養(yǎng)基因重組染色體變異染色體變異辦法簡便可哺育出新種，器官大，產(chǎn)量高，營養(yǎng)豐富后代都是純合子，明顯縮短育種年限要終年限選擇才可取得堅固率低，成熟遲（晚熟）技術(shù)較復雜第30頁第30頁低溫誘導植物染色體數(shù)目變化原理 用低溫處理植物分生組織細胞，能夠克制紡錘體形成，以至影響染色體被被拉向兩極，細胞也不能分裂成兩個子細胞，于是，植物細胞染色體數(shù)目發(fā)生改變。材料用具 洋蔥或大蔥、蒜（均為二倍體，體細胞中染色體數(shù)為16），培養(yǎng)皿，濾紙，紗布，燒杯，鑷子，剪刀，顯微鏡，載玻片，蓋玻片，冰箱，卡諾氏液，改良苯酚品紅染液，體積分數(shù)為15%鹽酸溶液，體積分數(shù)為95%酒精

10、溶液。試驗生物必修2第31頁第31頁辦法環(huán)節(jié)1、將洋蔥或（大蔥、大蒜）放在裝滿清水廣口瓶上，讓洋蔥底部接觸水面。待洋蔥長出約1cm不定根時，將整個裝置放入冰箱低溫室內(nèi)（4），誘導培養(yǎng)36h。2、剪取誘導處理根尖0.5-1cm，放入卡諾氏液中浸泡0.5-1h，以固定細胞形態(tài)，然后用體積分數(shù)為95%酒精沖洗2次。3、制作裝片，包括：解離、漂洗、染色和制片4個環(huán)節(jié)，詳細操作辦法與試驗“觀測植物細胞有絲分裂”相同。4、先用低倍鏡尋找染色體形態(tài)較好分裂相。視野中既有正常二倍體細胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變細胞。確認某個細胞發(fā)生染色體數(shù)目改變后，再用高倍鏡觀測。生物必修2第32頁第32頁 秋水仙素與低溫都能

11、誘導染色體數(shù)目加倍，這兩種辦法在原理上有什么相同之處？結(jié)論低溫能誘導植物染色體數(shù)目發(fā)生改變。討論 都能克制紡錘體形成,造成染色體不分離,從而引起細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。生物必修2第33頁第33頁研究性學習： 探究低溫誘導染色體加倍。生物必修2第34頁第34頁2N4N胚: 3N秋水仙素處理2N2N3N2N三倍體無子西瓜哺育返回第一年第二年 種植 種植 傳粉傳粉刺激果實發(fā)育3N果皮、種皮：4N染色體聯(lián)會紊亂無生殖細胞形成生物必修2第35頁第35頁普通小麥 黑麥6N2NF13N+N（異源多倍體，不育）秋水仙素處理小黑麥6N+2N（異源多倍體，可育）八倍體小黑麥哺育返回生物必修2第36頁第36頁花粉單倍體純合二倍體優(yōu)良品種返回離體培養(yǎng)人工誘導染色體加倍選擇生物必修2第37頁第37頁 例：在水稻中，高桿(D)對矮桿(d)是顯性，抗病(R)對不抗病(r)是顯性。既有純合矮桿不抗病水稻ddrr和純合高桿抗病水稻DDRR