5-2-染色體變異(第2課時)-課件-2021-2022學年高一下學期生物人教版(2019)必修

第5章基因突變及其他變異

5.2染色體變異第2課時學習目標核心素養(yǎng)1.說出單倍體的特點和應用2.進行低溫誘導染色體數(shù)目變化的實驗。3.說出染色體結構的變異。1.通過分析染色體的結構變異對生物形狀的影響，形成結構與功能是相適應的觀點。2.通過低溫誘導染色體的實驗，理解染色體數(shù)目變化的機制，提高科學思維能力。6、低溫誘導植物細胞染色體數(shù)目的變化（1）實驗原理用低溫處理植物的分生組織細胞，能夠抑制紡錘體的形成，以致影響細胞有絲分裂中染色體被拉向兩極，導致細胞不能分裂成兩個子細胞，于是，植物細胞的染色體數(shù)目發(fā)生變化。（2）目的要求學習低溫誘導植物細胞染色體數(shù)目變化的方法。理解低溫誘導植物細胞染色體數(shù)目變化的作用機制。（3）材料用具蒜或洋蔥（均為二倍體，體細胞中的染色體數(shù)目為16），培養(yǎng)皿，濾紙，紗布，燒杯，鑷子，剪刀，顯微鏡，載玻片，蓋玻片，冰箱，卡諾氏液，質(zhì)量濃度為0.01g/mL的甲紫（舊稱龍膽紫）溶液，質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸，體積分數(shù)為95%的酒精。試劑作用卡諾氏液固定細胞的形態(tài)體積分數(shù)為95%的酒精溶液洗去卡諾氏液質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸與95%酒精等體積混合成解離液。解離根尖細胞，使細胞相互分離開來清水洗去解離液質(zhì)量濃度為0.01g/mL的甲紫使染色體著色（4）方法步驟培養(yǎng)誘導

蒜或洋蔥→冰箱4℃放置一周→取出置于培養(yǎng)皿，底部觸水→長出不定根1cm→整個裝置放入冰箱4℃冷藏室內(nèi)→培養(yǎng)48~72h。固定細胞形態(tài)剪取誘導處理的根0.5~1cm→卡諾氏液浸泡0.5~1h→體積分數(shù)為95%的酒精沖洗2次。制作裝片：

解離→漂洗→染色→制片。觀察：

先用低倍鏡觀察，再用高倍鏡觀察。解離：解離液（15%HCl和95%酒精1：1混合）；目的是使組織中的細胞相互分離；時間3-5min漂洗：清水洗去解離液，防止解離過度，便于染色染色：甲紫染液；使染色體（質(zhì)）著色觀察：先用低倍鏡觀察，再用高倍鏡觀察4.先用低倍鏡尋找染色體形態(tài)較好的分裂相。視野中既有正常的二倍體細胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細胞。確認某個細胞發(fā)生染色體數(shù)目變化后，再用高倍鏡觀察。注意：1.在進行實驗的過程中，與“觀察植物細胞的有絲分裂”一樣，所觀察的細胞已經(jīng)被卡諾氏液等殺死，最終在顯微鏡下看到的是死細胞。2.視野中既有正常的二倍體細胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細胞。誘導率不是百分之百，7.單倍體概念特點育種看完課本并思考如下問題1.單倍體細胞內(nèi)含有一個染色體組？2.細胞內(nèi)含有兩個染色體組就是二倍體？3.單倍體/二倍體/多倍體的定義？4.馬和驢雜交的后代騾子為什么不能生育？蜜蜂的性別決定

雌蜂（蜂后）（2n=32）雄蜂（n=16）減數(shù)分裂配子n=16n=16雄峰（n=16）單倍體受精雌蜂（2n=32）二倍體n=16假減數(shù)分裂工蜂蜂王蜂王雄蜂工蜂7.單倍體⑴定義

體細胞中的染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目相同的個體。

想一想，單倍體是怎么來的？

由生殖細胞直接發(fā)育而來。⑵單倍體的特點

與正常植株相比，單倍體植株長得弱小，而且高度不育。

花藥離體培養(yǎng)PF1配子DDTTDDttddTTddtt正常植株（純合）秋水仙素誘導單倍體育種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年第3-6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單倍體育種舉例：培育矮桿抗病小麥7.單倍體

（3）育種優(yōu)點：利用單倍體植株培育新品種，能明顯縮短育種年限。缺點：技術性強，需結合雜交育種和人工誘導染色體加倍技術流程常常采用花藥（或花粉）離體培養(yǎng)的方法來獲得單倍體植株，人工誘導使這些植株的染色體數(shù)目加倍，恢復到正常植株的染色體數(shù)目。結果用這種方法培育得到的植株，不但能夠正常生殖，而且每對染色體上成對的基因都是純合的，自交的后代不會發(fā)生性狀分離。單倍體育種和多倍體育種的比較

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，再加倍后得到純種方法秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗花藥離體培養(yǎng)后，誘導染色體加倍優(yōu)點操作簡單明顯縮短育種年限缺點適用于植物，在動物方面難以操作技術復雜一些，需與多種育種方式配合閱讀課本P901.染色體結構變異包括哪些類型？2.每種變異分別導致染色體上的基因發(fā)生了什么變化？3.染色體結構變異與基因突變有什么區(qū)別，哪一種變異引起的性狀變化更大?三、染色體結構的變異1、缺失abcdefbacdef

缺失是指染色體上某一區(qū)段及其帶有的基因一起缺失引起變異的現(xiàn)象；如：人的貓叫綜合征果蠅缺刻翅結果：基因數(shù)量減少如何與同源染色體聯(lián)會？三、染色體結構變異２、重復abcdefbbabcdefb染色體上增加了相同的某個區(qū)段而引起變異的現(xiàn)象，叫做重復。如：果蠅棒狀眼結果：基因數(shù)量增加

該如何與同源染色體聯(lián)會？abcdefbbabcdefbabcdefbnancdefb重復vs？三、染色體結構變異3、易位abcdefghijklghijklabcefdabcklghdefji一條染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起變異。如：果蠅花斑眼與互換有何區(qū)別？結果：基因的排列順序發(fā)生改變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，對生物的變異是有利的。易位與互換的區(qū)別：

類型不同時間不同對象不同易位染色體結構變異任何時間非同源染色體之間互換基因重組減數(shù)第一次分裂的四分體時期同源染色體的非姐妹染色單體該如何與同源染色體聯(lián)會？abcdefghijklghijklabcefdabcklghdefji移接三、染色體結構變異4.倒位:染色體的某一片段位置顛倒abcdefabcdefbcdeaf如：果蠅卷翅的形成結果：基因的排列順序發(fā)生改變?nèi)旧w結構變異結果

缺失重復易位倒位染色體上基因數(shù)目改變?nèi)旧w上基因排列順序改變?nèi)旧w上基因的數(shù)目或排列順序改變?nèi)旧w結構變異生物性狀的變異，多數(shù)不利甚至致死1、染色體結構的變異導致生物變異的原因是什么？2、染色體結構變異對生物都是有害的嗎？3、染色體變異與基因突變相比，哪一種變異引起的性狀變化較大一些？為什么？少數(shù)有利、大多有害，有的甚至導致生物體死亡。

每條染色體上含有許多基因，染色體變異會引起多個基因的變化，所以引起的性狀變化較大一些。由于染色體上基因的數(shù)目或位置改變而導致的性狀的改變下圖顯示了染色體及其部分基因，對①和②過程最恰當?shù)谋硎龇謩e是(

)A.交換、缺失B.倒位、缺失C.倒位、易位D.交換、易位關于植物染色體變異的敘述，正確的是(

)A.染色體組整倍性變化必然導致基因種類的增加B.染色體組非整倍性變化必然導致新基因的產(chǎn)生C.染色體片段的缺失和重復必然導致基因種類的變化D.染色體片段的倒位和易位必然導致基因排列順序的變化基因突變、基因重組和染色體變異三者的共同點是（）A.產(chǎn)生的變異均對生物不利B.都能產(chǎn)生新的基因C.都能產(chǎn)生可遺傳的變異D.產(chǎn)生的變異均對生物有利下列各項中，屬于染色體變異的是（）

1、21三體綜合征

2、染色體之間發(fā)生相對應部位的交叉互換

3、染色體數(shù)目增加或減少

4、花藥離體培養(yǎng)后長成的植株

5、非同源染色體之間自由組合

6、染色體上堿基對的增添或缺失7、第5號染色體短臂缺失引起的遺傳病8、用花藥培育出的單倍體植株三種可遺傳變異比較表

類別

基因突變基因重組染色體變異適用范圍類型發(fā)生時期結果光學顯微鏡觀察意義育種中應用所有生物（包括病毒）真核生物、原核生物真核生物誘發(fā)突變、自發(fā)突變交叉互換型、自由組合型（基因工程、轉(zhuǎn)化實驗）染色體結構變異、染色體數(shù)目變異任何時期，主要發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期減數(shù)第一次分裂前期、減數(shù)第一次分裂后期任何時期，主要發(fā)生在細胞分裂時引起基因堿基序列的改變（產(chǎn)生了新基因，但不改變基因的數(shù)量和位置）產(chǎn)生了新基因型和性狀組成、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，屬于細胞水平新基因產(chǎn)生的途徑；生物變異的根本來源；為生物進化提供了豐富的原材料；生物變異的來源之一，對生物進化具有重要的意義誘變育種雜交育種單倍體育種、多倍體育種生物變異的來源之一，對生物進化具有重要的意義類別

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)點缺點基因重組雜交→自交→選優(yōu)→自交將不同品種的優(yōu)良性狀集中于同一個體上不能產(chǎn)生新基因；育種進程緩慢、過程復雜；基因突變用物理或