5.2染色體變異第2課時(shí)課件-高一下學(xué)期生物人教版必修2

第5章基因突變及其他變異

虎不僅是亞洲特有的珍稀動(dòng)物，而且是起源于我國黃河中游的大型猛獸?；⒌捏w色一般是黃底黑紋的，但也有白底黑紋的——白虎。白虎是患了白化病嗎？我國科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，同橘黃色的普通虎相比，白虎的一個(gè)色素基因——SLC45A2發(fā)生了突變，抑制了背景毛色黑色素的合成，但不影響條紋部分黑色素的另一條合成通路，因此，白虎體表仍有較淺的黑色條紋。

什么是基因突變？基因突變是怎樣發(fā)生的？基因突變對(duì)生物的生存是有利的還是有害的？

除基因突變外，染色體的數(shù)目和結(jié)構(gòu)會(huì)不會(huì)發(fā)生改變呢？

人類的遺傳病是怎樣產(chǎn)生的？又該怎樣檢測(cè)和預(yù)防呢？第2節(jié)

染色體變異

第2課時(shí)說出染色體變異包括染色體數(shù)目的變異和染色體結(jié)構(gòu)的變異。目標(biāo)010203闡明二倍體、多倍體和單倍體的概念及其聯(lián)系。進(jìn)行低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)。教學(xué)目標(biāo)貓叫綜合征1、缺失：染色體的某一片段缺失引起的變異。正常翅缺刻翅實(shí)例：果蠅缺刻翅的形成人類的貓叫綜合征（5號(hào)染色體部分缺失）三、染色體結(jié)構(gòu)變異(一)主要類型：abcdefabcdefacdef

染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失現(xiàn)象與基因突變中的堿基對(duì)的缺失現(xiàn)象很相似，他們對(duì)生物的影響一樣嗎？項(xiàng)目染色體片段缺失堿基對(duì)缺失圖解

區(qū)別原理基因數(shù)目觀察染色體結(jié)構(gòu)變異基因突變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下觀察得到在光學(xué)顯微鏡下觀察不到三、染色體結(jié)構(gòu)變異基因數(shù)目減少基因數(shù)目不變2、重復(fù)：染色體增加了某一片段引起的變異。實(shí)例：果蠅棒狀眼的形成abcdefb三、染色體結(jié)構(gòu)變異(一)主要類型：abcdefacdefbb正常眼棒狀眼3、易位：染色體某一片段移接到另一條非同源染色體上引起的變異。abcdefghijk實(shí)例：果蠅花斑眼的形成人慢性粒細(xì)胞白血病三、染色體結(jié)構(gòu)變異(一)主要類型：abcdefghijkabcdefghijk正常眼花斑眼染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位現(xiàn)象與基因重組中的染色體互換的區(qū)別？項(xiàng)目染色體易位染色體互換圖解區(qū)別位置原理觀察非同源染色體之間同源染色體的非姐妹染色單體之間染色體結(jié)構(gòu)變異基因重組在光學(xué)顯微鏡下觀察得到在光學(xué)顯微鏡下觀察不到三、染色體結(jié)構(gòu)變異4、倒位：染色體的某一片段位置顛倒引起變異。實(shí)例：果蠅卷翅的形成正常翅卷翅cdefabafbcdeedcb三、染色體結(jié)構(gòu)變異(一)主要類型：缺失重復(fù)易位倒位染色體結(jié)構(gòu)的改變，會(huì)使排列在染色體上的基因

_或_____

__發(fā)生改變，導(dǎo)致性狀的變異；數(shù)目排列順序**大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物體是不利的，有的甚至導(dǎo)致生物體死亡三、染色體結(jié)構(gòu)變異(二)結(jié)果：(一)主要類型：染色體結(jié)構(gòu)變異連線基因的數(shù)目和種類沒有變化，基因排列順序發(fā)生改變根據(jù)圖示填出所屬變異類型

、

、

、

，

缺失重復(fù)倒位基因突變下圖①②③④分別表示不同的變異類型，其中圖③中的基因2由基因1變異而來。相關(guān)說法正確的是(

)

A.圖①②都表示易位，發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時(shí)期B.圖③中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失C.圖④中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或重復(fù)D.圖中4種變異能夠遺傳的是①③CC類別

基因突變基因重組染色體變異適用范圍類型發(fā)生時(shí)期結(jié)果光學(xué)顯微鏡觀察意義育種中的應(yīng)用所有生物（包括病毒）自然狀態(tài)下，發(fā)生在真核生物的有性生殖過程中真核生物誘發(fā)突變、自發(fā)突變或（顯性突變、隱性突變）染色體互換型、自由組合型（基因工程、轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)）染色體結(jié)構(gòu)變異、染色體數(shù)目變異任何時(shí)期，主要發(fā)生在有絲分裂前的間期和減數(shù)分裂前的間期減數(shù)第一次分裂前期、減數(shù)第一次分裂后期任何時(shí)期，主要發(fā)生在細(xì)胞分裂時(shí)引起基因堿基序列的改變（產(chǎn)生了新基因）產(chǎn)生了新基因型和新的表型、不能產(chǎn)生新的基因和性狀使排列在染色體上基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，不產(chǎn)生新的基因，

不能觀察到，屬于分子水平

不能觀察到，屬于分子水平

能觀察到，屬于細(xì)胞水平新基因產(chǎn)生的途徑；生物變異的根本來源；為生物的進(jìn)化提供了豐富的原材料；生物變異的來源之一，對(duì)生物進(jìn)化具有重要的意義誘變育種雜交育種單倍體育種、多倍體育種三種可遺傳變異比較表生物變異的來源之一，對(duì)生物進(jìn)化具有重要的意義1、實(shí)驗(yàn)原理

用_____處理植物的__________細(xì)胞，能夠_______________

_，以致影響細(xì)胞________中染色體__________，導(dǎo)致_______________________

_，于是植物細(xì)胞中的染色體數(shù)目發(fā)生變化（加倍）;低溫分生組織抑制紡錘體的形成有絲分裂被拉向兩極細(xì)胞不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞四、低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化實(shí)驗(yàn)2、試劑及作用試劑使用方法作用

卡諾氏液浸泡誘導(dǎo)處理過的根尖0.5-1h體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2次經(jīng)卡諾氏液處理過的根尖體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸溶液1:1混合配制解離液

蒸餾水漂洗解離后的根尖約10min質(zhì)量濃度為0.01g/mL的甲紫溶液對(duì)漂洗干凈的根尖染色3～5min固定細(xì)胞的形態(tài)沖洗掉卡諾氏液使組織中的細(xì)胞相互分離開來漂洗根尖，洗去藥液，防止解離過度使染色體著色四、低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化實(shí)驗(yàn)四、低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化實(shí)驗(yàn)3、方法步驟①蒜根尖的培養(yǎng)②取材

將蒜（或洋蔥）在冰箱冷藏室內(nèi)（____℃）放置一周；

取出后，將蒜放在裝滿清水的容器上方，讓蒜的底部接觸水面，于室溫（約____℃）進(jìn)行培養(yǎng)；

待蒜長(zhǎng)出約___cm長(zhǎng)的不定根時(shí)，將_________放入冰箱冷藏室內(nèi)，誘導(dǎo)培養(yǎng)________h；4251整個(gè)裝置48-72

剪取誘導(dǎo)處理的根尖

cm，放入

中浸泡

h，以

，然后用

沖洗

次；0.5-1卡諾氏液0.5-1固定細(xì)胞形態(tài)體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精2四、低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化實(shí)驗(yàn)③制作裝片

包括______、______、______、_______4個(gè)步驟；解離漂洗染色制片

解離目的：_____________________________；

漂洗目的：_____________________________；

染色目的：_____________________________；

制片目的：_____________________________；用藥液使組織中的細(xì)胞相互分離開來洗去藥液，防止解離過度甲紫溶液能使染色體著色使細(xì)胞分散開來，有利于觀察3、方法步驟四、低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化實(shí)驗(yàn)④觀察:

先用______尋找染色體形態(tài)好的分裂象；

視野中既有_______________，也有____________________；

確認(rèn)某個(gè)細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目變化后，再用______觀察；低倍鏡正常的二倍體細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞高倍鏡注意：a.誘導(dǎo)率不是百分之百，因此視野中既有二倍體細(xì)胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生

改變的細(xì)胞，且前者數(shù)目多于后者；b.解離之后，細(xì)胞失去活性，因此不能觀察到連續(xù)的變化；3、方法步驟四、低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化實(shí)驗(yàn)類別

雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種原理常用方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)基因重組雜交→自交→選優(yōu)→自交將不同品種的優(yōu)良性狀集中于同一個(gè)體上不能產(chǎn)生新基因；育種進(jìn)程緩慢、過程復(fù)雜；基因突變用物理或化學(xué)方法處理生物提高突變率，可以在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料（具有不定向性、低頻性）染色體變異花藥離體培養(yǎng)；秋水仙素處理幼苗（非種子）；選擇；明顯縮短育種年限；(得到的植株都是純合子；)技術(shù)性強(qiáng)，需結(jié)合雜交育種和人工誘導(dǎo)染色體加倍技術(shù)染色體變異用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗莖稈粗壯，葉片、果實(shí)、種子都比較大，營養(yǎng)物質(zhì)含量有所增加發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率降低，一般只適用于植物不同育種方法的比較(1)花藥離體培養(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(gè)過程。(2)單倍體育種的選擇時(shí)機(jī)：

不能選擇特定基因型的花粉，因?yàn)榛ǚ鄄荒鼙憩F(xiàn)出相關(guān)性狀，

應(yīng)在秋水仙素處理后獲得的純合子中選擇具有所需性狀的個(gè)體。(3)單倍體育種與多倍體育種的操作對(duì)象不同：

①由于單倍體往往高度不育，育種操作的對(duì)象一般是單倍體幼苗，

通過組織培養(yǎng)得到純合子植株。②多倍體育種操作的對(duì)象是正常萌發(fā)的種子或幼苗。注意：染色體變異在育種上的應(yīng)用補(bǔ)充：育種方法的選擇欲集中不同親本的優(yōu)良性狀：_________；欲設(shè)計(jì)快速育種方案：_________；欲獲得較大果實(shí)或大型植株或提高營養(yǎng)物質(zhì)含量：____________；欲直接改變生物性狀，獲得當(dāng)前不存在的基因或性狀：________；用單顯親本培育隱性純合子植株，則最簡(jiǎn)便的方法：_________用單顯親本培育顯性純合子植株，則最快捷的方法：_________

;雜交育種單倍體育種多倍體育種誘變育種雜交育種單倍體育種分別說出①-⑥對(duì)應(yīng)的處理方法：①_____________②_____________③_____________④_____________⑤_____________⑥_____________雜交自交花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理物理或化學(xué)因素誘變處理秋水仙素處理鞏固練習(xí)：練習(xí)與應(yīng)用.

一、

概念檢測(cè)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)胞中含有兩個(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。（

）???.

2.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一、

概念檢測(cè).

3.慢性髓細(xì)胞性白血病是一種惡性疾病，患者骨髓內(nèi)會(huì)出現(xiàn)大量惡性增殖的白細(xì)胞。該病是由于9號(hào)染色體和22號(hào)染色體互換片段所致。這種變異屬于

（

）A.基因突變B.基因重組C.染色體結(jié)構(gòu)變異D.染色體數(shù)目變異C一、

概念檢測(cè).

4.填表比較豌豆、普通小麥、小黑麥的體細(xì)胞和配子中的染色體數(shù)目、染色體組數(shù)目，并且注明它們分別屬于幾倍體生物。生物種類豌豆普通小麥小黑麥體細(xì)胞中的染色體數(shù)/條配子中的染色體數(shù)/條728體細(xì)胞中的染色體組數(shù)2配子中的染色體組數(shù)3屬于幾倍體生物八