5.2染色體變異課件-高一下學(xué)期生物人教版必修22

5.2染色體變異

第1課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.說(shuō)出染色體組、二倍體、多倍體和單倍體的概念。2.描述單倍體育種和多倍體育種的原理和操作過(guò)程。3.科學(xué)思維：通過(guò)比較染色體組、二倍體、多倍體、單倍體的區(qū)別，提升歸納總結(jié)的能力。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。討論1.根據(jù)前面所學(xué)減數(shù)分裂的知識(shí)，試著完成該表格。2.為什么平時(shí)吃的香蕉是沒(méi)有種子的？

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馬鈴薯和香蕉的染色體數(shù)目表問(wèn)題探討122411異常因?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(wú)法形成受精卵，進(jìn)而形成種子。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。染色體結(jié)構(gòu)的變異染色體數(shù)目的變異212121個(gè)別染色體增加或減少馬鈴薯野生品種（24條染色體）

馬鈴薯栽培品種（48條染色體）染色體成倍增加或減少一、染色體數(shù)目的變異1．個(gè)別染色體增加或減少

原因：親代減數(shù)分裂時(shí)同源染色體未分離，或姐妹染色單體未分離。21-三體綜合征患者的染色體組成21-三體綜合征患者舟舟一、染色體數(shù)目的變異2．以染色體組的形式成倍增加或減少什么是染色體組？細(xì)胞中的一組非同源染色體在形態(tài)和功能上各不相同，攜帶著控制生物生長(zhǎng)發(fā)育的全部遺傳信息，其中每套非同源染色體稱為一個(gè)染色體組。野生馬鈴薯的染色體組成野生馬鈴薯有2個(gè)染色體組。一、染色體數(shù)目的變異雌雄果蠅的染色體組成果蠅體細(xì)胞內(nèi)含_____個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組有______條染色體。24一、染色體數(shù)目的變異一個(gè)染色體組中不存在同源染色體一個(gè)染色體組中各個(gè)染色體的形態(tài)和功能均不相同一個(gè)染色體組中含有該物種的全部遺傳信息一個(gè)染色體組中不含有等位基因染色體組的內(nèi)涵

認(rèn)真分析下圖的某生物體細(xì)胞染色體圖，從A、B、C、D中確認(rèn)出能表示一個(gè)染色體組的細(xì)胞是（

）ACD體細(xì)胞染色體圖B理解鞏固

一個(gè)基因型為AAaBbb的個(gè)體，那它有幾個(gè)染色體組呢？如果是Ab基因型的呢？3個(gè)1個(gè)☆基因型題就看同種類型字母(不區(qū)分大小寫(xiě))的個(gè)數(shù)二倍體三倍體四倍體一個(gè)染色體組123451234512345123451234512345123451234512345123453．二倍體和多倍體野生馬鈴薯的染色體組成二倍體：由受精卵發(fā)育成的個(gè)體，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫作二倍體（2n）。幾乎全部動(dòng)物和過(guò)半數(shù)的高等植物是二倍體。一、染色體數(shù)目的變異3．二倍體和多倍體多倍體：由受精卵發(fā)育成的個(gè)體，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上的染色體組的個(gè)體叫作多倍體。四倍體三倍體六倍體一、染色體數(shù)目的變異多倍體的成因：

成因1：二倍體生物有絲分裂時(shí)，染色體已復(fù)制，但因溫度驟降或秋水仙素處理等原因抑制了紡錘體的形成，導(dǎo)致細(xì)胞變成四倍體細(xì)胞。

成因2：二倍體生物減數(shù)分裂發(fā)生錯(cuò)誤，形成的配子是二倍體。……一、染色體數(shù)目的變異多倍體植株的特點(diǎn)：生長(zhǎng)期長(zhǎng)，器官大，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高。奇數(shù)倍體減數(shù)分裂時(shí)聯(lián)會(huì)紊亂，高度不育。染色體數(shù)目加倍后的草莓野生草莓一、染色體數(shù)目的變異多倍體育種——人工誘導(dǎo)多倍體①方法：低溫秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。③過(guò)程：萌發(fā)的種子或幼苗

秋水仙素多倍體植株②原理：秋水仙素抑制有絲分裂前期紡錘體的形成，使染色體加倍。一、染色體數(shù)目的變異秋水仙素的誘變機(jī)理

秋水仙素（C22H25O6N）是1937年發(fā)現(xiàn)的，是從百合科植物秋水仙的種子和球莖中提取出來(lái)的一種植物堿。它是白色或淡黃色的粉末或針狀結(jié)晶，易溶于冷水、酒精和氯仿，難溶于熱水、乙醚等，熔點(diǎn)為155℃。一般多使用它的水溶液。此藥有劇毒，使用時(shí)應(yīng)當(dāng)特別注意。

在細(xì)胞分裂時(shí)，一方面使染色體的著絲粒延遲分裂，雖然染色單體欲分離，但著絲粒仍連在一起；另一方面能引起分裂中期的紡錘絲斷裂，或抑制紡錘體的形成，結(jié)果導(dǎo)致分裂后的染色體不能移向兩極而重組成一個(gè)具有雙倍性細(xì)胞核的細(xì)胞。這樣，細(xì)胞中染色體數(shù)目就增加了。針對(duì)不同植物，應(yīng)使用不同濃度的秋水仙素溶液。特點(diǎn)性質(zhì)：作用機(jī)理：滴加秋水仙素雜交二倍體四倍體（母本）二倍體（父本）第一年第二年三倍體西瓜子聯(lián)會(huì)紊亂無(wú)子西瓜無(wú)子西瓜的形成二倍體花粉刺激果實(shí)發(fā)育野生芭蕉

2n有籽香蕉

4n秋水仙素野生芭蕉

2n無(wú)籽香蕉

3n無(wú)子香蕉的形成4．單倍體

單倍體：有些生物的配子能發(fā)育成新個(gè)體，這些體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體叫做單倍體。蜂王雄蜂工蜂

染色體數(shù)目32條16條32條一、染色體數(shù)目的變異單倍體特點(diǎn)：特點(diǎn)弱小高度不育染色體數(shù)目為體細(xì)胞染色體數(shù)目的一半含偶數(shù)個(gè)染色體組：可育含奇數(shù)個(gè)染色體組：高度不育一、染色體數(shù)目的變異單倍體的應(yīng)用——單倍體育種方法：低溫、秋水仙素處理單倍體植株的幼苗植株花藥離體培養(yǎng)單倍體植株人工誘導(dǎo)染色體加倍正常植株原理：染色體變異AAbbAbAaBb優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短育種年限理解鞏固(1)單倍體的體細(xì)胞中一定只含一個(gè)染色體組()(2)體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體一定是二倍體()(3)單倍體經(jīng)一次秋水仙素處理，可得到二倍體或多倍體()(4)單倍體育種中，可用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗()×××√理解鞏固(5)二倍體西瓜幼苗的基因型為Aa，則用秋水仙素處理后形成的四倍體為純合子()(6)二倍體水稻和四倍體水稻雜交，可獲得三倍體，稻穗和籽粒變小(

)(7)秋水仙素可抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致有絲分裂后期著絲粒不能正常分裂，所以細(xì)胞不能分裂，從而使細(xì)胞染色體數(shù)目加倍()×××結(jié)構(gòu)變異染色體變異

數(shù)目變異個(gè)別增減（例：21三體綜合征）成倍增減染色體組概念：含個(gè)體發(fā)育全部基因的一組非同源染色體分類二倍體：由受精卵發(fā)育來(lái)，含兩個(gè)染色體組的個(gè)體概念：由受精卵發(fā)育，含三個(gè)以上染色體組

多倍體特點(diǎn)：器官較大、營(yíng)養(yǎng)豐富，但發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低應(yīng)用：多倍體育種（例：無(wú)籽西瓜、香蕉、小麥）成因：自然或人為（秋水仙素）使染色體加倍概念：配子直接發(fā)育來(lái)的個(gè)體成因：未經(jīng)受精的配子直接發(fā)育而成應(yīng)用：?jiǎn)伪扼w育種；花藥離體培養(yǎng)法特點(diǎn)：植株一般較弱小、不育單倍體小結(jié)5.2染色體變異

第2課時(shí)

學(xué)習(xí)目標(biāo)1.進(jìn)行低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)。2.闡明染色體結(jié)構(gòu)變異的類型和結(jié)果。3.科學(xué)探究：通過(guò)“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)操作能力。辨析單倍體、二倍體和多倍體生物體單倍體二倍體多倍體發(fā)育起點(diǎn)配子受精卵受精卵體細(xì)胞中染色體組數(shù)目1個(gè)或多個(gè)2個(gè)≥3個(gè)植株特點(diǎn)長(zhǎng)得弱小，高度不育——莖稈粗壯，器官比較大，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)增加如何獲得花藥離體培養(yǎng)——低溫或秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗溫故知新

多倍體育種單倍體育種原理

染色體組成倍增加染色體組成倍減少，再加倍后得到純種常用方法秋水仙素處理萌發(fā)的種子、幼苗花藥的離體培養(yǎng)后，人工誘導(dǎo)染色體加倍優(yōu)點(diǎn)器官大，提高產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)成分明顯縮短育種年限缺點(diǎn)適用于植物，在動(dòng)物方面難以開(kāi)展技術(shù)復(fù)雜一些，須與雜交育種配合

低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能抑制紡錘體的形成，影響染色體被拉向兩極，細(xì)胞也不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，使細(xì)胞染色體數(shù)目加倍。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)：低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目的變化實(shí)驗(yàn)步驟材料（根1cm）根尖（0.5～1cm）固定形態(tài)沖洗卡諾氏液浸泡0.5～1h95%酒精解離15%鹽酸和95%酒精漂洗清水染色甲紫溶液制片鏡檢4℃48~72h觀察結(jié)果蒜根尖細(xì)胞染色體數(shù)目加倍的顯微照片（放大400倍）低溫誘導(dǎo)72h對(duì)照低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化實(shí)驗(yàn)中的試劑試劑使用方法作用卡諾氏液將根尖放入卡諾氏液中浸泡0.5~1h固定細(xì)胞形態(tài)體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗卡諾氏液處理的根尖洗去卡諾氏液與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸等體積混合，浸泡經(jīng)固定的根尖解離根尖細(xì)胞蒸餾水浸泡解離后的根尖約10min漂洗根尖，去掉解離液質(zhì)量濃度為0.01g/mL的甲紫溶液把漂洗干凈的根尖放進(jìn)盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3~5min使染色體著色低溫誘導(dǎo)染色體加倍實(shí)驗(yàn)與觀察細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)的比較項(xiàng)目低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂培養(yǎng)待洋蔥長(zhǎng)出1cm左右不定根時(shí)4℃低溫培養(yǎng)適宜溫度下培養(yǎng)固定解離前用卡諾氏液進(jìn)行固定，然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2次不用固定染色甲紫溶液醋酸洋紅溶液或甲紫溶液1．下列關(guān)于“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是（

）A．原理：低溫可誘導(dǎo)著絲點(diǎn)分裂，使染色體數(shù)目加倍B．解離：用卡諾氏液浸泡根尖1h，使組織細(xì)胞分離開(kāi)C．染色：可用酒精代替甲紫染液D．觀察：鏡檢發(fā)現(xiàn)視野中少數(shù)細(xì)胞染色體數(shù)目增加D理解鞏固2．下圖是某二倍體植物細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中秋水仙素作用原理的示意圖，①②③④分別代表處在不同時(shí)期的細(xì)胞。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．秋水仙素在細(xì)胞分裂的③時(shí)期起作用B．④時(shí)期的細(xì)胞可正常分裂發(fā)育成多倍體植株C．圖中所示過(guò)程是新物種形成的途徑之一D．低溫處理與用秋水仙素處理的作用原理相似A理解鞏固212121個(gè)別染色體增加或減少馬鈴薯野生品種（24條染色體）

馬鈴薯栽培品種（48條染色體）染色體成倍增加或減少二、染色體結(jié)構(gòu)的變異染色體的某一片段缺失消失1、缺失abcdefbacdef果蠅缺刻翅的形成二、染色體結(jié)構(gòu)的變異染色體中增加某一片段重復(fù)２、重復(fù)abcdefbbabcdefb果蠅棒狀眼的形成染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上。3、易位abcdefghijklghijklabcefdabcklghdefji夜來(lái)香的變異移接 注意：是非同源染色體之間的染色體交換，同源染色體之間的交叉互換屬于基因重組，對(duì)生物的變異是有利的。染色體的某一片段斷裂后倒轉(zhuǎn)180°，又重新接上。4、倒位abcdefabcdefbcdeaf倒轉(zhuǎn)1800結(jié)構(gòu)變異：缺失、重復(fù)、易位