染色體變異課件-2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期生物人教版（2019）必修2

第2節(jié)染色體變異第5章基因突變及其他變異學(xué)習(xí)目標(biāo)目標(biāo)010203通過低溫誘導(dǎo)染色體的實(shí)驗(yàn)，理解染色體數(shù)目變化的機(jī)制。（科學(xué)探究）通過分析染色體組的概念，理解二倍體、多倍體和單倍體的特點(diǎn)和生產(chǎn)中的應(yīng)用。（生命觀念、社會責(zé)任）結(jié)合染色體結(jié)構(gòu)變異的示意圖，了解染色體結(jié)構(gòu)變異的常見類型。（科學(xué)思維）創(chuàng)設(shè)情境野生祖先種VS栽培品種（馬鈴薯）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）創(chuàng)設(shè)情境野生祖先種VS栽培品種（香蕉）野生祖先種香蕉（有籽）栽培品種香蕉（無籽）合作探究1.根據(jù)前面所學(xué)減數(shù)分裂的知識，你能完成上表嗎？2.分析表中數(shù)據(jù)，你還能提出什么問題嗎?①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?②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?122411異常一、染色體變異概念及類型合作探究體細(xì)胞或生殖細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化，叫染色體變異1.概念：2.類型3.區(qū)別分子水平的變異，光鏡下不可見。細(xì)胞水平的變異，光鏡下可見。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)成倍的增加或成套的減少染色體數(shù)目變異染色體結(jié)構(gòu)變異基因突變基因重組染色體變異二、染色體數(shù)目的變異合作探究1.個別染色體的增加或減少正常（2n=8）增多1條減少1條21三體綜合征（先天性愚型）舉例：21三體綜合征（唐氏綜合征）二、染色體數(shù)目的變異合作探究野生馬鈴薯的染色體組成2.以一套完整的非同源染色體為基數(shù)成倍的增加或成套的減少【任務(wù)一】閱讀教材P87第3、4段結(jié)合圖5-5，回答以下問題1、野生馬鈴薯體細(xì)胞有幾條染色體？2、標(biāo)記為2號的兩條染色體是什么關(guān)系？2號和3號染色體又是什么關(guān)系？3、野生馬鈴薯體細(xì)胞中有幾對同源染色體？4、野生馬鈴薯配子中有幾條染色體？這些染色體的形態(tài)和功能有什么特點(diǎn)？這些染色體之間是什么關(guān)系？二、染色體數(shù)目的變異合作探究在大多數(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。細(xì)胞中的一套完整的非同源染色體⑴染色體組概念：⑵染色體組分組方法：顯微攝影凡是大小形態(tài)相同的分開（同源染色體分開）大小形態(tài)不同的分到一組（都是非同源染色體）1.染色體組二、染色體數(shù)目的變異合作探究（3）染色體組特點(diǎn)：①本質(zhì)上:②形態(tài)上：③功能上：一個染色體組不含同源染色體各不相同各不相同，但攜帶生物生長、發(fā)育、遺傳和變異的一整套遺傳信息。二、染色體數(shù)目的變異合作探究【任務(wù)二】根據(jù)我們剛才所學(xué)的知識，你能完成下表嗎？322341二、染色體數(shù)目的變異合作探究①根據(jù)染色體的形態(tài)判斷：細(xì)胞內(nèi)同一形態(tài)的染色體有幾條，則含有幾個染色體組⑷染色體組數(shù)目的判斷方法：341二、染色體數(shù)目的變異合作探究②根據(jù)基因型判斷：在生物體基因型中，相同基因或等位基因出現(xiàn)幾次，則有幾個染色體組4個染色體組同一字母不分大小寫重復(fù)出現(xiàn)幾次，就含有幾個染色體組。2個染色體組3個染色體組AaBBAAaAaaaBBbb二、染色體數(shù)目的變異實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練3個1個2個3個4個4個1個2個請判斷下列的幾個細(xì)胞含幾個染色體組？每組有幾條染色體？二、染色體數(shù)目的變異合作探究二倍體：由受精卵發(fā)育而成的，體細(xì)胞中含有2個染色體組的個體在自然界中，幾乎全部動物和過半數(shù)的高等植物都是二倍體。例如：果蠅、玉米、洋蔥就是二倍體配子野生馬鈴薯人思考1：一般情況下，二倍體通過減數(shù)分裂形成的配子有幾個染色體組呢？2.二倍體和多倍體二、染色體數(shù)目的變異合作探究一般情況下，二倍體通過減數(shù)分裂形成的配子只有一個染色體組。思考2：一般情況下，二倍體通過減數(shù)分裂形成的配子只有一個染色體組，有會出現(xiàn)錯誤的嗎？二、染色體數(shù)目的變異合作探究二倍體的減數(shù)分裂出現(xiàn)錯誤，形成含有兩個染色體組的配子，這樣的配子與含有一個染色體組的配子結(jié)合，發(fā)育成的個體的體細(xì)胞中就含有三個染色體組，稱作三倍體。減數(shù)分裂Ⅰ出現(xiàn)錯誤思考3：三倍體形成只有減數(shù)分裂Ⅰ出現(xiàn)錯誤才會導(dǎo)致嗎？二、染色體數(shù)目的變異合作探究減數(shù)分裂Ⅱ出現(xiàn)錯誤思考4：通過與二倍體生物相比，同學(xué)們思考三倍體的生物可育嗎？二、染色體數(shù)目的變異合作探究由于原始生殖細(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。思考5：若二倍體生物形成兩個正常的配子，受精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？二、染色體數(shù)目的變異合作探究如果兩個含有兩個染色體組的配子結(jié)合，發(fā)育成的個體的體細(xì)胞中就含有四個染色體組，稱作四倍體。減數(shù)分裂出現(xiàn)錯誤有絲分裂出現(xiàn)錯誤思考6：通過與二倍體生物相比，同學(xué)們思考四倍體的生物可育嗎？二、染色體數(shù)目的變異合作探究四倍體一般是可育的常見的四倍體有：山藥、馬鈴薯、棉花、香蔥等二、染色體數(shù)目的變異合作探究由受精卵發(fā)育而成，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。四倍體番茄的維生素C的含量比二倍體品種幾乎增加了一倍四倍體平均粒重10克二倍體平均粒重6克思考7：多倍體植物有哪些優(yōu)點(diǎn)呢？二、染色體數(shù)目的變異合作探究多倍體優(yōu)點(diǎn)：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。缺點(diǎn):生長發(fā)育延遲,結(jié)實(shí)率低。多倍體植物有這么優(yōu)點(diǎn)，那該如何獲得多倍體植株呢？二、染色體數(shù)目的變異合作探究【任務(wù)二】閱讀教材P88第5段文字，回答以下問題：1、誘導(dǎo)多倍體的方法有哪些？目前最常用且最有效的方法是？2、處理對象是？3、作用機(jī)理是？4、作用時期是？3.多倍體育種二、染色體數(shù)目的變異合作探究方法：低溫處理、秋水仙素誘發(fā)處理對象：萌發(fā)的種子或幼苗原理：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)目加倍作用時期：有絲分裂的前期3.多倍體育種（人工誘導(dǎo)多倍體）染色體數(shù)加倍染色體復(fù)制著絲點(diǎn)分裂細(xì)胞無法正常分裂無紡綞絲牽引二、染色體數(shù)目的變異合作探究二倍體西瓜幼苗二倍體西瓜幼苗秋水仙素處理四倍體西瓜植株♂雜交自然長成多倍體育種實(shí)例：無籽西瓜的培育二倍體西瓜植株♀三倍體西瓜種子第一年授粉二倍體西瓜植株第二年聯(lián)會紊亂無子西瓜三倍體西瓜植株用二倍體花粉：刺激子房產(chǎn)生生長素，促進(jìn)子房發(fā)育為果實(shí)。二、染色體數(shù)目的變異合作探究4、單倍體及單倍體育種（1)概念：(2)形成原因：思考：(3)單倍體特點(diǎn)：

大多數(shù)單倍體體細(xì)胞中染色體組數(shù)為奇數(shù)，減數(shù)分裂時聯(lián)會紊亂，無法形成正常的配子，因此一般表現(xiàn)出高度不育；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。由配子（如卵細(xì)胞、花粉等）直接發(fā)育而成。體細(xì)胞中含有一個染色體組的生物一定是單倍體嗎？單倍體的體細(xì)胞中一定只含有一個染色體組嗎？一定不一定二、染色體數(shù)目的變異合作探究(4)單倍體育種過程①過程：二倍體植株花藥離體培養(yǎng)單倍體植株秋水仙素處理二倍體植株（純合子）注意：秋水仙素只能處理萌發(fā)的幼苗②原理：染色體變異③優(yōu)點(diǎn)：1）明顯縮短育種年限2）純合體，自交后代不會發(fā)生性狀分離技術(shù)復(fù)雜，需與雜交育種配合④缺點(diǎn)：單倍體、二倍體和多倍體的比較合作探究由受精卵發(fā)育而成，體細(xì)胞中含有2個染色體組的個體由受精卵發(fā)育而成，體細(xì)胞中含有3個或3個以上染色體組的個體由配子發(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)目相同的個體受精卵受精卵未受精的配子2個3個或3個以上不確定（是正常體細(xì)胞染色體組數(shù)目的一半）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）基因突變、基因重組和染色體變異的比較歸納總結(jié)三、染色體結(jié)構(gòu)的變異合作探究1.類型：缺失、重復(fù)、倒位、易位2.缺失：

染色體的某一片段缺失引起的變異（同一條染色體上）實(shí)例：貓叫綜合征病因：人的5號染色體某一片段缺失引起癥狀：患兒哭聲輕，音調(diào)高，像貓叫。三、染色體結(jié)構(gòu)的變異合作探究3.重復(fù)：染色體增加某一片段引起的變異（同一條染色體上）。染色體增加某一片段引起變異。例如，果蠅棒狀眼的形成（以上兩圖為電鏡照片）三、染色體結(jié)構(gòu)的變異合作探究4.倒位：染色體的某一片段位置顛倒引起的變異（同一條染色體上）。二、染色體數(shù)目的變異合作探究5.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。注意：發(fā)生在兩條非同源染色體上二、染色體數(shù)目的變異合作探究比較染色體易位與交叉互換二、染色體數(shù)目的變異合作探究為什么染色體結(jié)構(gòu)的改變會導(dǎo)致性狀的發(fā)生改變?染色體結(jié)構(gòu)上的缺失、重復(fù)、易位和倒位

基因數(shù)量、排列順序的改變

生物性狀的改變（變異）大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是不利的，甚至導(dǎo)致生物體死亡。實(shí)驗(yàn)：低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化合作探究1.實(shí)驗(yàn)原理：低溫抑制紡錘體的形成（作用機(jī)理同秋水仙素）3.方法步驟：洋蔥根尖培養(yǎng)→低溫誘導(dǎo)→固定→制作裝片（解離→漂洗→染色→制片）→觀察2.試劑及用途（1）卡諾氏液：（2）甲紫溶液：卡諾氏液

甲紫溶液

二、染色體數(shù)目的變異合作探究根尖的培養(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)時間：待蒜/洋蔥長出約1cm長的不定根時。③誘導(dǎo)方法：將整個裝置放入冰箱冷藏室內(nèi)，誘導(dǎo)培養(yǎng)48~72h。二、染色體數(shù)目的變異合作探究取材、固定及沖洗①取材：剪取誘導(dǎo)處理的根尖0.5~1cm。②