新教材同步備課2024春高中生物第5章基因突變及其他變異5.2染色體變異第1課時課件新人教版必修2

5.2染色體變異

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(見右表)。討論：1.根據(jù)前面所學(xué)減數(shù)分裂的知識，試著完成該表格。122411異常問題探討

作為野生植物的后代，許多栽培植物的染色體數(shù)目卻與它們的祖先大不相同，如馬鈴薯和香蕉(見右表)。122411異常問題探討討論：2.為什么平時吃的香蕉是沒有種子的?因為香蕉栽培品種體細(xì)胞中的染色體數(shù)目是33條，減數(shù)分裂時染色體發(fā)生聯(lián)會紊亂，不能形成正常的配子，因此無法形成受精卵，進(jìn)而無法形成種子。

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(見右表)。122411異常問題探討討論：3.分析表中數(shù)據(jù)，你還能提出什么問題嗎?能形成種子的植物細(xì)胞中，染色體數(shù)目一定是偶數(shù)嗎?香蕉體細(xì)胞中的染色體數(shù)目不是偶數(shù),它是怎樣形成的呢?又是如何繁殖下一代的?染色體變異發(fā)生在包括體細(xì)胞生殖細(xì)胞染色體數(shù)目變異染色體結(jié)構(gòu)變異減數(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。【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。問題探討細(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。細(xì)胞內(nèi)個別染色體的增加或減少染色體數(shù)目變異非整倍變異整倍變異一、染色體數(shù)目的變異1.非整倍變異（1）定義：正常染色體組中,丟失或添加了一條或幾條完整的染色體。單體：2n-1三體：2n+1注意：單體和三體也是二倍體，均可進(jìn)行減數(shù)分裂，產(chǎn)生配子，配子育

性情況，見具體實(shí)例。一、染色體數(shù)目的變異①21三體綜合征唐氏綜合征

(21三體綜合征)，又稱先天愚型，由于多了一條21號染色體而導(dǎo)致的疾病。存活者有明顯的智能落后、特殊面容、生長發(fā)育障礙和多發(fā)畸形。1.非整倍變異（2）舉例：一、染色體數(shù)目的變異胡一舟,在2000年前后曾經(jīng)感動全國甚至世界無數(shù)觀眾的智力殘障“天才指揮家”.原因：減數(shù)第一次分裂后期21號同源染色體未分離或減數(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①21三體綜合征1.非整倍變異（2）舉例：一、染色體數(shù)目的變異44條＋XO（45條）Turner綜合征癥狀：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。(先天性卵巢發(fā)育不全綜合征)②性染色體數(shù)目異常1.非整倍變異（2）舉例：一、染色體數(shù)目的變異【A】:XO單體原因:父方在MⅠ時X和Y未分離，進(jìn)入同一個配子中，形成不含性染色體的異常精子?；蚰阜皆贛Ⅰ時X和X未分離，或MⅡ時兩條X單體分離后進(jìn)入同一個配子中，形成不含性染色體的異常卵細(xì)胞。②性染色體數(shù)目異常1.非整倍變異（2）舉例：一、染色體數(shù)目的變異【A】:XO單體一種人類男性的性染色體疾病，比正常的男性多出一條Y染色體，所以又稱“超雄綜合征”原因：父方在MⅡ時兩條Y染色單體分離后，進(jìn)入同一個配子中，產(chǎn)生YY的異常精子。②性染色體數(shù)目異常1.非整倍變異（2）舉例：一、染色體數(shù)目的變異【B】:XYY三體原因:父方在MⅠ時X和Y未分離，進(jìn)入同一個配子中，形成XY的異常精子。具有XXY染色體的人通常表現(xiàn)為XY男性的生理特征，同時可能出現(xiàn)不同程度的女性化第二性征?；蚰阜皆贛Ⅰ時X和X未分離，或MⅡ時兩條X單體分離后進(jìn)入同一個配子中，形成XX的異常卵細(xì)胞。②性染色體數(shù)目異常1.非整倍變異（2）舉例：一、染色體數(shù)目的變異【C】:XXY三體大多數(shù)X三體個體表型正常，但發(fā)育較早，平均身高較正常女性高，平均智商比正常人群低10-15.原因:父方在MⅡ時兩條X染色單體分離后，進(jìn)入同一個配子中，產(chǎn)生XX的異常精子?；蚰阜皆贛Ⅰ時X和X未分離，或MⅡ時兩條X單體分離后進(jìn)入同一個配子中，形成XX的異常卵細(xì)胞。②性染色體數(shù)目異常1.非整倍變異（2）舉例：一、染色體數(shù)目的變異【D】:XXX三體雌果蠅染色體組成①定義：在大多數(shù)生物的體細(xì)胞中，染色體都是兩兩成對的，也就是說含有兩套非同源染色體，其中每套非同源染色體稱為一個染色體組。一個染色體組2.整倍變異一、染色體數(shù)目的變異（1）染色體組：果蠅的一個染色體組是______________或_______________。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、XⅡ、Ⅲ、Ⅳ、Y果蠅的一個基因組是_______________________。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y（3+XY）2.整倍變異一、染色體數(shù)目的變異（1）染色體組：二倍體馬鈴薯：（2n=24)果蠅的一個染色體組含_______條染色體，果蠅的一個基因組含_______條染色體。12122.整倍變異一、染色體數(shù)目的變異（1）染色體組：②特征：A.一個染色體組不含同源染色體，不含等位基因。B.一個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。C.一個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。雌果蠅染色體組成一個染色體組A.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。項目染色體組數(shù)__________每個染色體組內(nèi)染色體數(shù)__________規(guī)律：染色體組數(shù)＝

，一個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)染色體的種類數(shù)2.整倍變異一、染色體數(shù)目的變異（1）染色體組：③判斷方法：B.請根據(jù)基因型判斷染色體組數(shù)：項目染色體組數(shù)________規(guī)律：染色體組數(shù)＝

。1324控制同一性狀的基因的個數(shù)2.整倍變異一、染色體數(shù)目的變異（1）染色體組：③判斷方法：人和野生馬鈴薯等生物的體細(xì)胞中都有兩個染色體組。像這樣體細(xì)胞中含有兩個染色體組的個體叫做二倍體。野生馬鈴薯的染色體組成人體內(nèi)染色體組成2.整倍變異一、染色體數(shù)目的變異（2）二倍體和多倍體：【思考1】二倍體植株經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子中應(yīng)該有幾個染色體組？一個2.整倍變異一、染色體數(shù)目的變異（2）二倍體和多倍體：【思考2】若減數(shù)分裂時姐妹染色單體未分離，配子中應(yīng)該有幾個染色體組？可能形成含有兩個染色體組的配子減數(shù)分裂異常減數(shù)分裂異常2.整倍變異一、染色體數(shù)目的變異（2）二倍體和多倍體：【思考3】若該異常配子與正常的配子結(jié)合后發(fā)育成個體，其體細(xì)胞中應(yīng)該含有幾個染色體組？三個這樣的配子與含有一個染色體組的正常配子結(jié)合發(fā)育成的個體體細(xì)胞中含有三個染色體組，稱作三倍體。2.整倍變異一、染色體數(shù)目的變異（2）二倍體和多倍體：無子西瓜香蕉2.整倍變異一、染色體數(shù)目的變異（2）二倍體和多倍體：【思考4】若兩個正常的配子結(jié)合后形成的幼苗受到外界環(huán)境的影響，進(jìn)行有絲分裂時，姐妹染色單體未分離，則子細(xì)胞中有幾個染色體組？四個由2個含有兩個染色體組的配子結(jié)合發(fā)育成的個體，體細(xì)胞中含有4個染色體組，稱為四倍體。有絲分裂異常2.整倍變異一、染色體數(shù)目的變異（2）二倍體和多倍體：馬鈴薯（4n=48）棉花（4n=52）2.整倍變異一、染色體數(shù)目的變異（2）二倍體和多倍體：山藥（4n=40）2.整倍變異一、染色體數(shù)目的變異（2）二倍體和多倍體：香蔥（4n=32）2.整倍變異一、染色體數(shù)目的變異（2）二倍體和多倍體：四倍體形成過程：一種可能性2n二倍體(♀)2n二倍體(♂)受精作用4n受精卵發(fā)育2n四倍體有絲分裂2n雌配子減數(shù)分裂出錯雄配子2n減數(shù)分裂出錯2.整倍變異一、染色體數(shù)目的變異（2）二倍體和多倍體：四倍體形成過程：另一種可能性2n二倍體(♀)雌配子n減數(shù)分裂2n二倍體(♂)受精作用2n受精卵雄配子n減數(shù)分裂4n四倍體有絲分裂出錯染色體復(fù)制，未分離2.整倍變異一、染色體數(shù)目的變異（2）二倍體和多倍體：六倍體小麥（6N=42）體細(xì)胞中含有三個或三個以上染色體組的個體統(tǒng)稱為多倍體。2.整倍變異一、染色體數(shù)目的變異（2）二倍體和多倍體：：1.染色體加倍的機(jī)理低溫或秋水仙素染色體不能移向細(xì)胞的兩極導(dǎo)致抑制紡錘體的形成染色體數(shù)目加倍導(dǎo)致多倍體繼續(xù)分裂一、染色體數(shù)目的變異一般是可育的：2.四倍體的生物可育嗎？一、染色體數(shù)目的變異下面兩張圖展示的是香蕉和香蕉的祖先——野生香蕉，兩者差異很大。我們可以清晰地看到野生香蕉其實(shí)是有籽的，而且籽還很大。你在吃香蕉時是否有過這樣的疑惑：香蕉為什么沒有籽，沒有籽它是如何進(jìn)行繁殖的？：3.三倍體的生物可育嗎？一、染色體數(shù)目的變異三價體二價體單價體由于原始生殖細(xì)胞中有3套非同源染色體，減數(shù)分裂時會出現(xiàn)聯(lián)會紊亂，不能形成可育的配子。所以三倍體的生物一般不可育。：3.三倍體的生物可育嗎？一、染色體數(shù)目的變異①與二倍體植株相比，多倍體植株的特點(diǎn)有：A.莖稈粗壯；B.葉片、果實(shí)和種子都比較大；C.糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加。2.整倍變異一、染色體數(shù)目的變異（2）二倍體和多倍體：②人工誘導(dǎo)多倍體：利用低溫處理、用秋水仙素誘發(fā)等方法來誘導(dǎo)多倍體的產(chǎn)生。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。對照低溫誘導(dǎo)72h2.整倍變異一、染色體數(shù)目的變異秋水仙素秋水仙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。它是白色或淡黃色的粉末或針狀結(jié)晶，有劇毒，使用時應(yīng)當(dāng)特別注意。2.整倍變異一、染色體數(shù)目的變異②人工誘導(dǎo)多倍體：實(shí)例1：練習(xí)與應(yīng)用（P91）2.人們平常食用的西瓜是二倍體。在二倍體西瓜的幼苗期，用秋水仙素處理，可以得到四倍體植株。然后，用四倍體植株作母本，用二倍體植株作父本，進(jìn)行雜交，得到的種子細(xì)胞中含有三個染色體組。把這些種子種下去，就會長出三倍體植株。下圖是三倍體無子西瓜的培育過程圖解。據(jù)圖回答下列問題。一、染色體數(shù)目的變異③人工誘導(dǎo)多倍體實(shí)例：2.整倍變異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？抑制紡錘體的形成實(shí)例1：練習(xí)與應(yīng)用（P91）2.人們平常食用的西瓜是二倍體。在二倍體西瓜的幼苗期，用秋水仙素處理，可以得到四倍體植株。然后，用四倍體植株作母本，用二倍體植株作父本，進(jìn)行雜交，得到的種子細(xì)胞中含有三個染色體組。把這些種子種下去，就會長出三倍體植株。下圖是三倍體無子西瓜的培育過程圖解。據(jù)圖回答下列問題。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?西瓜幼苗的芽尖是有絲分裂旺盛的地方，用秋水仙素處理可以抑制細(xì)胞有絲分裂時形成紡錘體，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。一、染色體數(shù)目的變異2.整倍變異③人工誘導(dǎo)多倍體實(shí)例：(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?雜交可以獲得三倍體植株。多倍體產(chǎn)生的途徑為：用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。一、染色體數(shù)目的變異2.整倍變異實(shí)例1：練習(xí)與應(yīng)用（P91）2.③人工誘導(dǎo)多倍體實(shí)例：(3)有時可以看到三倍體西瓜中有少量發(fā)育并成熟的種子，請推測產(chǎn)生這些種子的原因。三倍體植株一般不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂形成配子，因此，不能形成種子。但是，也有可能在減數(shù)分裂時形成正常的卵細(xì)胞，從而形成正常的種子，但這種概率特別小。一、染色體數(shù)目的變異2.整倍變異實(shí)例1：練習(xí)與應(yīng)用（P91）2.③人工誘導(dǎo)多倍體實(shí)例：(4)無子西瓜每年都要制種，很麻煩，有沒有別的替代方法?有其他方法可以替代。方法一：進(jìn)行無性生殖，將三倍體植株進(jìn)行組織培養(yǎng)獲取大量培苗，再進(jìn)行移栽；方法二：利用生長素或生長素類似物處理二倍體植株未受粉的雌蕊，以促進(jìn)子房發(fā)育成無種子的果實(shí)，同時，在花期全時段要進(jìn)行套袋處理，以避免受粉。一、染色體數(shù)目的變異2.整倍變異實(shí)例1：練習(xí)與應(yīng)用（P91）2.③人工誘導(dǎo)多倍體實(shí)例：實(shí)例2：香蕉的培育香蕉的祖先為野生芭蕉，個小而多種子，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×無籽香蕉3n受精作用2n←減數(shù)分裂→2nn無籽香蕉3n無性生殖一、染色體數(shù)目的變異2.整倍變異③人工誘導(dǎo)多倍體實(shí)例：這里的A、B、D代表的是染色體組，而不是基因?qū)嵗?：普通小麥的形成過程一、染色體數(shù)目的變異2.整倍變異③人工誘導(dǎo)多倍體實(shí)例：第1步：雜交異源四倍體（4N）（ABDR）第2步：染色體加倍注意：這里的A、B、D、R代表的是染色體組，而不是基因。所以，異源四倍體（ABDR）是不可育的。第一年第二年普通小麥（6N）×小黑麥（2N）（RR）

（AABBDD）八倍體小黑麥（8N）（AABBDDRR）秋水仙素處理實(shí)例4：八倍體小黑麥的培育過程一、染色體數(shù)目的變異2.整倍變異③人工誘導(dǎo)多倍體實(shí)例：卵幼蟲受精卵受精卵持續(xù)獲得蜂王漿未受精的卵2n=322n=32n=16n=162n=32蜂王工蜂雄蜂2.整倍變異一、染色體數(shù)目的變異(3)單倍體：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)目相同的個體叫做單倍體。②特點(diǎn)：與正常二倍體植株比較，單倍體植株長得弱小，而且高度不育。①概念：2.整倍變異一、染色體數(shù)目的變異(3)單倍體：③單倍體育種A.過程：花藥離體培養(yǎng)PF1配子DDTTDDttddTTddtt秋水仙素處理高桿抗病DDTT×矮桿感病ddtt高桿抗病

DdTtDTDtdTdt單倍體植株DTDtdTdt需要的純合矮抗品種雜交（誘導(dǎo)染色體數(shù)加倍）【思考1】單倍體育種中秋水仙素處理萌發(fā)的種子嗎？不能，因為單倍體往往高度不育，育種操作的對象一般是單倍體幼苗篩選注意：單倍體育種和多倍體育種中都用到秋水仙素，但單倍體育種中是用秋水仙素處理單倍體幼苗，而多倍體育種中是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗?；ㄋ庪x體培養(yǎng)≠單倍體育種：單倍體育種一般包括雜交、花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素處理和篩選4個過程，不能簡單地認(rèn)為花藥離體培養(yǎng)就是單倍體育種的全部。一、染色體數(shù)目的變異2.整倍變異B.原理：染色體數(shù)目變異C.優(yōu)點(diǎn):a.明顯縮短育種年限得到的植株不僅能夠正常生殖，而且每對染色體上成對的基因都是純合的，自交后代不發(fā)生性狀分離。b.快速獲得純合子【思考2】用秋水仙素處理單倍體一定能夠獲得純合子嗎？不一定，若親本為二倍體，則獲得的品種一定為純合子，如：

如果單倍體體細(xì)胞中基因型為AB，經(jīng)秋水仙素處理后基因型為AABB，是純合子；③單倍體