2022-2023學(xué)年人教版（2019）必修二 5-2染色體變異-3 課件（61張）

LOGO第2節(jié)

染色體變異第5章

基因突變及其他變異馬鈴薯：野生祖先種VS栽培品種野生祖先種馬鈴薯（多種顏色）栽培品種馬鈴薯（一般都為黃色）香蕉：野生祖先種VS栽培品種野生祖先種香蕉（有籽）栽培品種香蕉（無籽）問題探討

作為野生植物的后代，許多栽培植物的染色體數(shù)目卻與他們的祖先大不相同，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333122411異常1.根據(jù)前面所學(xué)減數(shù)分裂的知識，試著完成該表格。2.為什么平時(shí)吃的香蕉是沒有種子的？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(huì)紊亂，不能形成正常的配子，因此無法形成受精卵，不能形成種子。P883.分析表中數(shù)據(jù)，你還能提出什么問題嗎？能否發(fā)揮想象力作出一些推測呢？馬鈴薯和香蕉的染色體數(shù)目為什么與它們的野生袓先有很大差別？1.概念生物體的

或

內(nèi)染色體

或

的變化。（光學(xué)顯微鏡下可觀察）2.染色體變異類型類型一：染色體數(shù)目的變異類型二：染色體結(jié)構(gòu)的變異體細(xì)胞生殖細(xì)胞數(shù)目結(jié)構(gòu)______通過顯微鏡觀察到，屬于______水平的變異；3.能否通過顯微鏡觀察可以細(xì)胞*基因突變是分子水平的變異，這種變異類型無法通過顯微鏡觀察；一、染色體變異1.類型（2種）（1）細(xì)胞內(nèi)

的增加或減少。（2）細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以

為基數(shù)

地增加或成套地減少。個(gè)別染色體一套完整的非同源染色體成倍正常增多減少個(gè)別染色體的增加或減少以一套非同源染色體為基數(shù)成倍的增加或成套減少二、染色體數(shù)目的變異二、染色體數(shù)目的變異(1）細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少響譽(yù)世界的音樂指揮家舟舟實(shí)例1：21三體綜合征正常人21三體綜合征（唐氏綜合征、先天性愚型）患者比正常人多一條染色體----21號染色體是三條，其癥狀表現(xiàn)為智力低下，身體發(fā)育緩慢等。

45條＋XY或XX（47條）21三體綜合征（先天性愚型）產(chǎn)生的原因減數(shù)第一次分裂后期

同源染色體未分離減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體分離后移向細(xì)胞的同一極44條＋XO（45條）Turner綜合征實(shí)例2：(1）細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少癥狀：頸蹼，肘外翻、部分患者智力輕度低下。有的患者伴有心、腎、骨骼等先天畸形。外觀表現(xiàn)為女性，但性腺發(fā)育不良，沒有生育能力。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。(先天性卵巢發(fā)育不全綜合征)1.類型（2種）（1）細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少。（2）細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以

為基數(shù)

地增加或成套地減少。一套完整的非同源染色體成倍二、染色體數(shù)目的變異XYⅡⅡⅢⅢⅣⅣXⅡⅢⅣYⅡⅢⅣ（1）果蠅體細(xì)胞中含有幾條染色體？幾對同源染色體？（3）Ⅲ號和Ⅳ號染色體是什么關(guān)系？

8條4對

（2）寫出所有同源染色體？Ⅱ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅲ、Ⅳ和Ⅳ、X和Y（4）Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X和Y為一套完整的非同源染色體嗎？非同源染色體不是（5）寫出所有非同源染色體的集合？Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和XⅡ、Ⅲ、Ⅳ和Y二、染色體數(shù)目的變異XYⅡⅡⅢⅢⅣⅣXⅡⅢⅣYⅡⅢⅣ(6)雄果蠅的精子中有哪幾條染色體？Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X

或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y(7)雄果蠅產(chǎn)生的精子中的染色體在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上有什么特點(diǎn)？這些染色體之間是什么關(guān)系？

它們是否攜帶著控制生物生長發(fā)育的全部遺傳信息？形態(tài)、大小和功能各不相同;都是非同源染色體;是，攜帶著控制果蠅生長發(fā)育的全部遺傳信息。（8）如果將果蠅的精子中的染色體看作一個(gè)染色體組，那么果蠅的體細(xì)胞中有幾個(gè)染色體組？2個(gè)二、染色體數(shù)目的變異3.染色體組的特征：XYⅡⅡⅢⅢⅣⅣXⅡⅢⅣYⅡⅢⅣ

細(xì)胞中的一組

，在形態(tài)和功能上各不相同，但又相互協(xié)調(diào)，共同控制生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異的一組染色體。(1)一個(gè)染色體組不含同源染色體，不含等位基因。(2)一個(gè)染色體組所含的染色體大小、形態(tài)和功能各不相同，

均為非同源染色體。(3)一個(gè)染色體組中含有控制生物生長、發(fā)育、遺傳和變異

的全套遺傳信息。2.染色體組概念：非同源染色體二、染色體數(shù)目的變異4、染色體組的判斷方法方法一：根據(jù)染色體形態(tài)判斷細(xì)胞中同一形態(tài)的染色體有幾條，則含有幾個(gè)染色體組；細(xì)胞中有幾種形態(tài)的染色體，一個(gè)染色體組中就有幾條染色體。1個(gè)染色體組1組3條染色體3個(gè)染色體組1組5條染色體4個(gè)染色體組1組2條染色體4個(gè)染色體組1組4條染色體方法二：根據(jù)基因型判斷同一英文字母（無論大小寫）出現(xiàn)幾次，就含有幾個(gè)染色體組。有幾種字母出現(xiàn)，一個(gè)染色體組中就有幾條染色體。eg.AAaaBbbb→同一字母出現(xiàn)4次→4個(gè)染色體組YyRrAABBDDAaaABCD2個(gè)染色體組每組有2條2個(gè)染色體組每組有3條3個(gè)染色體組每組有1條1個(gè)染色體組每組有4條4、染色體組的判斷方法下面細(xì)胞分別處于什么時(shí)期，此時(shí)細(xì)胞中各有幾個(gè)染色體組？MⅠ后期有絲中期有絲后期MⅡ后期4個(gè)2個(gè)2個(gè)2個(gè)【練一練】5、二倍體、多倍體（1）二倍體（幾乎全部動(dòng)物+大多數(shù)高等植物）由受精卵發(fā)育而成，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫作二倍體。（2）多倍體（大多數(shù)植物）由受精卵發(fā)育而成，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。人的染色體組成（性染色體不同）（由受精卵發(fā)育而成，有幾個(gè)染色體組就

叫幾倍體）6、二倍體生物（1）幾乎全部動(dòng)物和大多數(shù)高等植物都是二倍體。eg.人、貓和玉米都是二倍體。人二倍體貓二倍體玉米二倍體（2）多倍體實(shí)例植物中常見，動(dòng)物中極少見普通小麥六倍體菊花六倍體葡萄三/四倍體例如：

普通小麥、棉、煙草、菊、水仙等都是多倍體。某些品種的蘋果、梨、葡萄也是多倍體。香蕉是三倍體（3）多倍體植株的特點(diǎn)四倍體葡萄、番茄例如：

四倍體葡萄的果實(shí)比二倍體的大得多；四倍體番茄的維生素C含量比二倍體的幾乎增加了一倍。缺點(diǎn)：

生長發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低。

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。（4）多倍體育種（人工誘導(dǎo)多倍體）

①

方法：低溫處理、用秋水仙素誘發(fā)等

②

最常用且最有效的方法：用秋水仙素來處理萌發(fā)的種子或幼苗

③

作用原理：低溫處理或秋水仙素，能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞的兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍（染色體數(shù)目變異）

④

作用時(shí)期：⑤

實(shí)例：無籽西瓜的培育有絲分裂前期注：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。1.秋水仙素只影響紡錘體的形成，不影響著絲粒的分裂；2.低溫處理和秋水仙素誘發(fā)的原理是一樣的；原理：當(dāng)秋水仙素作用于正在______的細(xì)胞時(shí)，能抑制________的形成，導(dǎo)致_______不能_______，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體__________。染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行_______分裂，將來就可能發(fā)育成________植株。分裂紡錘體染色體移向兩極數(shù)目加倍有絲多倍體4條染色體8條染色體無紡綞體形成染色體復(fù)制著絲粒分裂無紡綞絲牽引若繼續(xù)進(jìn)行正常的有絲分裂染色體加倍的組織或個(gè)體多倍體的形成：1)為什么處理的是萌發(fā)的種子或幼苗？萌發(fā)的種子或幼苗具有分生能力，細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂。2)秋水仙素抑制紡錘體的形成，會(huì)不會(huì)影響著絲粒的分裂？著絲粒的分裂不是由紡錘絲的牽拉引起的。3)多倍體育種的不足？4)多倍體育種的實(shí)例：三倍體無子西瓜適用于植物，動(dòng)物方面難以開展，且多倍體植株多發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低。思考與討論：香蕉的培育香蕉的祖先為野生芭蕉，個(gè)小而多種子，無法食用。香蕉的培育過程如下：野生芭蕉

2n有籽香蕉

4n加倍野生芭蕉

2n無籽香蕉

3n

被子植物的雙受精作用的過程（了解）花開放以后，通過傳粉，花粉粒被傳送到雌蕊的柱頭上，不久，花粉粒萌發(fā)并長出花粉管，里面的兩個(gè)精子通過花粉管到達(dá)胚囊：一個(gè)精子和卵細(xì)胞結(jié)合形成受精卵；另一個(gè)精子和兩個(gè)極核結(jié)合形成受精極核，這種受精方式----雙受精被子植物子房的結(jié)構(gòu)及雙受精過程胚珠的結(jié)構(gòu)花粉管精子卵細(xì)胞極核子房壁珠被珠孔(1個(gè))(2個(gè))胚囊子房子房壁胚珠胚囊珠被

1個(gè)卵細(xì)胞2個(gè)極核子葉胚芽胚軸胚根胚受精極核胚乳種皮種子果皮果實(shí)2N2N2N2N3N3N2N2N受精卵+1個(gè)精子+1精子

N+N2N+N被子植物的種子和果實(shí)的形成被子植物不同結(jié)構(gòu)基因型判斷若母本AA，父本aa，判斷下列基因型則子代種皮胚子葉胚乳果皮果肉AaAAAAaAAAA即種皮、果皮取決于母本。胚、胚乳取決于親本雙方,卵細(xì)胞與極核基因型一致Aa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(huì)紊亂三倍體西瓜種子無子西瓜授粉×自然長成二倍體西瓜植株第一年第二年三倍體西瓜植株人工誘導(dǎo)多倍體實(shí)例——三倍體無籽西瓜P91第二次傳粉：刺激子房產(chǎn)生生長素，促進(jìn)子房發(fā)育為果實(shí)。授粉第一次傳粉：獲得三倍體種子注意：如果以二倍體為母本，四倍體為父本進(jìn)行雜交，也能得到三倍體的種子，但是這種種子結(jié)的西瓜，因珠被發(fā)育成厚硬的種皮，達(dá)不到“無籽”的目的。多倍體育種（以無子西瓜為例）第一次傳粉：獲得三倍體種子第二次傳粉：促進(jìn)子房發(fā)育成果實(shí)優(yōu)勢：缺點(diǎn)：

結(jié)實(shí)率低，發(fā)育遲緩可培育自然界沒有的新品種，且培育出的植物器官大，產(chǎn)量高，營養(yǎng)豐富第一年所結(jié)的果實(shí)第二年所結(jié)的果實(shí)（三倍體）果實(shí)的位置果皮的染色體組數(shù)種皮的染色體組數(shù)胚中染色體組數(shù)胚乳中染色體組數(shù)四倍體植株上三倍體植株上443335無無二、拓展應(yīng)用（1）為什么用一定濃度的秋水仙素溶液滴在二倍體西瓜幼苗的芽尖？（2）獲得的四倍體西瓜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？（3）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，請推測產(chǎn)生這些種子的原因。（4）無子西瓜每年都要制種，很麻煩，有沒有別的替代方法？芽尖有絲分裂旺盛，有秋水仙素處理可以抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍，得到四倍體植株。雜交可以獲得三倍體植株?；就緩剑河们锼伤靥幚砻劝l(fā)的種子或幼苗。偶然形成正常的配子，從而形成種子，但這種概率特別小。無性生殖：三倍體植株組織培養(yǎng)；利用生長素或類似物處理未授粉二倍體練習(xí)與應(yīng)用:P917.單倍體（1）定義：由配子發(fā)育而來，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。eg.蜜蜂的雄蜂蜂王32條染色體雄蜂16條染色體工蜂32條染色體（2）成因：（3）特點(diǎn)：植株長得弱小一般高度不育由配子（如卵細(xì)胞、花粉等）直接發(fā)育而來的個(gè)體。YRyRYryr黃色圓粒（YyRr）花藥（配子）單倍體植株正常二倍體（純合體）YYRRyyRRYYrryyrr黃圓綠圓黃皺綠皺秋水仙素處理幼苗YRyRYryr花

藥

離

體

培養(yǎng)（4）單倍體育種秋水仙素處理花藥離體培養(yǎng)（4）單倍體育種方法：單倍體幼苗正常純合子原理：染色體變異二倍體植株單倍體植株高度不育單倍體育種=花藥離體培養(yǎng)＋秋水仙素處理花藥離體培養(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年秋水仙素處理花藥離體培養(yǎng)（4）單倍體育種方法：單倍體幼苗正常純合子優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短育種年限兩年原理：染色體變異一般應(yīng)用于二倍體植物二倍體植株單倍體植株高度不育總結(jié)：單倍體、二倍體和多倍體的比較項(xiàng)目二倍體多倍體單倍體概念由受精卵發(fā)育而成，體細(xì)胞中含有2個(gè)染色體組的個(gè)體由受精卵發(fā)育而成，體細(xì)胞中含有3個(gè)或3個(gè)以上染色體組的個(gè)體由配子發(fā)育而來，體細(xì)胞的染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目相同的個(gè)體發(fā)育起點(diǎn)受精卵受精卵未受精的配子染色體組的數(shù)目2個(gè)3個(gè)或3個(gè)以上不確定（是正常體細(xì)胞染色體組數(shù)目的一半）性狀表現(xiàn)正常（作為單倍體、多倍體的參照物）莖稈粗壯，葉片、果實(shí)、種子較大，營養(yǎng)豐富，但發(fā)育遲緩，結(jié)實(shí)率低植株矮小，且高度不育（除雄蜂外）總結(jié):單倍體育種和多倍體育種的比較單倍體育種多倍體育種原理染色體變異染色體變異常用方法花藥離體培養(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、幼苗優(yōu)勢明顯縮短育種年限得到的植株是純合體操作簡單植物器官大，提高產(chǎn)量和營養(yǎng)成分缺點(diǎn)技術(shù)復(fù)雜一些，需與雜交育種配合適用于植物，在動(dòng)物方面難以操作探究.實(shí)踐

低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化方法步驟:1.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/洋蔥長出約1cm長的不定根時(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。方法步驟:2.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。探究.實(shí)踐

低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化方法步驟:3.制作裝片（同有絲分裂實(shí)驗(yàn)）①解離：質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%鹽酸和體積分?jǐn)?shù)95%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。探究.實(shí)踐

低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化方法步驟:4.顯微鏡觀察先用低倍鏡尋找染色體形態(tài)較好的分裂象.視野中既有正常的二倍體細(xì)胞,也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞.確認(rèn)某個(gè)細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目變化后,再有高倍鏡觀察.探究.實(shí)踐

低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化1．染色體變異包括染色體數(shù)目的變異和結(jié)構(gòu)的變異。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練習(xí)與應(yīng)用:P912．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D練習(xí)與應(yīng)用:P914．填表小兒貓叫綜合征患者人類的許多疾病是由染色體結(jié)構(gòu)改變引起的貓叫綜合征是人的5號染色體部分缺失引起的遺傳病因?yàn)榛純嚎蘼曒p，音調(diào)高，很像貓叫而得名。貓叫綜合征患者的生長發(fā)育遲緩，而且存在嚴(yán)重的智力障礙。染色體結(jié)構(gòu)的變異還有哪些類型呢？三、染色體結(jié)構(gòu)的變異1.缺失：染色體的某一片段缺失引起變異。例如果蠅缺刻翅的形成。2.重復(fù)：染色體中增加某一片段引起變異。例如果蠅棒狀眼的形成。正常眼棒狀眼正常翅缺刻翅基因數(shù)目減少結(jié)果：基因數(shù)目增加結(jié)果：(一）類型注意：關(guān)于“缺失”問題DNA分子上若干基因的缺失若干堿基對的缺失染色體變異基因突變?nèi)?、染色體結(jié)構(gòu)的變異正常翅卷翅3.易位：染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起的變異，例如果蠅花斑眼的形成。正常眼花斑眼4.倒位：染色體某一片段位置顛倒引起變異，例如果蠅卷翅的形成?；蚺帕许樞蜃兓Y(jié)果：基因排列順序變化結(jié)果：注意：關(guān)于“互換”問題易位交叉互換圖解區(qū)別發(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屬于染色體結(jié)構(gòu)變異屬于基因重組可在光學(xué)顯微鏡下觀察到在光學(xué)顯微鏡下觀察不到Q1：易位與交叉互換是一回事嗎？交叉互換易位是非同源染色體之間,屬于染色體變異；交叉互換是同源染色體之間，屬于基因重組。易位缺失重復(fù)

易位倒位染色體上基因數(shù)目、排列順序發(fā)生改變結(jié)果：性狀變異（改變）大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是不利的，有的甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。(二）結(jié)果（三）對生物體的影響1.下圖為顯微鏡觀察的變異雜合子染色體聯(lián)會(huì)異?，F(xiàn)象，通過圖示辨析染色體結(jié)構(gòu)變異的類型。C倒位缺失重復(fù)易位練習(xí)基因的數(shù)目和種類沒有