4.3染色體畸變可能引起性狀改變（第2課時(shí)）高一下學(xué)期生物浙科版必修2

第三節(jié)

染色體畸變可能引起性狀改變（第二課時(shí)）第四章

生物的變異素養(yǎng)目標(biāo)通過(guò)歸納與概括，比較染色體結(jié)構(gòu)變異與數(shù)目變異。01科學(xué)思維根據(jù)染色體變異原理，結(jié)合案例，分析染色體變異在育種上的應(yīng)用，設(shè)計(jì)育種方案指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。02社會(huì)責(zé)任教學(xué)重難點(diǎn)01染色體結(jié)構(gòu)變異的類型課程導(dǎo)入無(wú)籽西瓜因具有無(wú)籽的特性而深受喜愛。無(wú)籽西瓜是如何培育的呢？染色體數(shù)目變異染色體數(shù)目變異能導(dǎo)致生物性狀的改變?nèi)旧w數(shù)目變異是指生物細(xì)胞中染色體數(shù)目的增加或減少。非整倍體變異：體細(xì)胞中個(gè)別染色體的增加或減少。染色體數(shù)目變異在生物界較為普遍，對(duì)育種有重要意義。整倍體變異：體細(xì)胞中的染色體數(shù)目是以染色體組的形式成倍增加或減少的，如單倍體、多倍體等。類型染色體組染色體數(shù)目變異能導(dǎo)致生物性狀的改變概念：一般將二倍體生物的一個(gè)配子中的全部染色體稱為染色體組。特點(diǎn)：細(xì)胞中的一組非同源染色體，它們?cè)谛螒B(tài)結(jié)構(gòu)和功能上各不相同，但是攜帶著能控制該生物生長(zhǎng)發(fā)育的全部遺傳信息，它們相互協(xié)調(diào)、共同控制生物正常的生命活動(dòng)。一個(gè)染色體組的特點(diǎn)染色體數(shù)目變異能導(dǎo)致生物性狀的改變含有控制生物性狀的一整套基因，但不能重復(fù)03所含的染色體形態(tài)、大小和功能各不相同02不含有同源染色體01染色體組染色體數(shù)目變異能導(dǎo)致生物性狀的改變果蠅的體細(xì)胞中有8條染色體，即4對(duì)同源染色體，包含兩個(gè)染色體組，每組染色體含有每對(duì)同源染色體中的一條染色體。減數(shù)分裂形成的生殖細(xì)胞中只含一個(gè)染色體組，染色體數(shù)目為4條

，其中3條為常染色體、1條為性染色體。雌果蠅的染色體組整倍體變異染色體數(shù)目變異能導(dǎo)致生物性狀的改變正常（8）增加一套（12）減少一套（4）一般將二倍體生物的一個(gè)配子中的全部染色體稱為染色體組，其中包含了該種生物的一整套遺傳物質(zhì)。這組染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能各不相同，由于其攜有能控制該生物生長(zhǎng)發(fā)育的全部遺傳信息，它們互相協(xié)調(diào)、共同控制生物正常的生命活動(dòng)。染色體組數(shù)目的判斷方法染色體數(shù)目變異能導(dǎo)致生物性狀的改變根據(jù)“染色體形態(tài)“判斷：細(xì)胞內(nèi)同種形態(tài)染色體有幾條就含幾個(gè)3個(gè)4個(gè)1個(gè)4個(gè)根據(jù)“基因型“判斷：控制同一性狀的基因（同種字母不分大小寫）有幾個(gè)就含幾個(gè)組YyRrAABBDDAaaABCD二個(gè)二個(gè)三個(gè)一個(gè)染色體組數(shù)目的判斷方法染色體數(shù)目變異能導(dǎo)致生物性狀的改變根據(jù)“染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)“值：比值是幾，即含幾個(gè)染色體組8條/4種形態(tài)=2個(gè)染色體組

4條/2種=2個(gè)8條/2種=4個(gè)染色體數(shù)目變異能導(dǎo)致生物性狀的改變

二倍體由受精卵發(fā)育而來(lái)，具有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫做二倍體。在自然界中，絕大多數(shù)的動(dòng)物和半數(shù)以上的高等植物都是二倍體。水稻是二倍體玉米是二倍體染色體數(shù)目變異能導(dǎo)致生物性狀的改變

多倍體體細(xì)胞中所含染色體組數(shù)超過(guò)兩個(gè)的生物，稱為多倍體。香蕉是三倍體馬鈴薯是四倍體普通小麥?zhǔn)橇扼w染色體數(shù)目變異能導(dǎo)致生物性狀的改變

單倍體由配子不經(jīng)受精，直接發(fā)育而來(lái)，其體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體稱為單倍體。雄蜂是單倍體雄蟻是單倍體染色體數(shù)目變異能導(dǎo)致生物性狀的改變受精卵2n=32蜂王（雌性）工蜂（雌性）雄蜂n=162n=32蜂王卵n=16減數(shù)分裂受精作用持續(xù)獲得蜂王漿獲得普通蜂蜜未受精的卵染色體數(shù)目非整倍性變異染色體數(shù)目變異能導(dǎo)致生物性狀的改變細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少，也會(huì)引起生物性狀的改變。例如，人類的卵巢發(fā)育不全癥，也稱為特納綜合征，就是由于缺少一條性染色體引起的，組型為XO，即45條染色體。個(gè)別染色體的增加或減少往往是減數(shù)分裂過(guò)程中染色體的不正常分離引發(fā)的。果蠅正常（8）增加（8+1）減少（8-1）染色體數(shù)目非整倍性變異原因分析染色體數(shù)目變異能導(dǎo)致生物性狀的改變假設(shè)某生物體細(xì)胞中含有2n條染色體，減數(shù)分裂時(shí)，某對(duì)同源染色體沒(méi)有分開或姐妹染色單體沒(méi)有分開，導(dǎo)致產(chǎn)生含有(n＋1)、(n－1)條染色體的配子，如圖所示：21三體綜合征原因染色體數(shù)目變異能導(dǎo)致生物性狀的改變3條21號(hào)染色體精子卵細(xì)胞1條21號(hào)染色體2條21號(hào)染色體受精卵+→+1條21號(hào)染色體2條21號(hào)染色體3條21號(hào)染色體母方減Ⅰ或減Ⅱ的問(wèn)題父方減Ⅰ或減Ⅱ的問(wèn)題染色體變異可應(yīng)用于單倍體育種和多倍體育種單倍體育種定義利用單倍體作為中間環(huán)節(jié)產(chǎn)生具有優(yōu)良性狀的可育純合子的育種方法。產(chǎn)生單倍體的方法花藥離體培養(yǎng)?；ㄋ幓ǚ哿伪扼w幼苗花藥染色體變異可應(yīng)用于單倍體育種和多倍體育種單倍體育種核心操作目的原理雜交花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理優(yōu)良基因集于一體配子發(fā)育成單倍體有性生殖，基因通過(guò)配子傳遞給后代配子有整套遺傳信息植物細(xì)胞具有全能性染色體加倍，成為可育純合二倍體抑制紡錘體形成細(xì)胞不能一分為二染色體不能分離染色體變異可應(yīng)用于單倍體育種和多倍體育種單倍體育種的原理染色體畸變?nèi)旧w數(shù)目變異整倍體變異能排除顯隱性干擾，提高效率。當(dāng)親本雜交后，用F1的花粉培養(yǎng)成單倍體，再誘導(dǎo)染色體加倍產(chǎn)生純合子，它的基因型和表型一致，可直接通過(guò)表型來(lái)判斷它們的基因型，其效率高于雜交育種?？s短育種年限。運(yùn)用雜交育種方法，要育成一個(gè)穩(wěn)定的純合品種至少需要5年，利用單倍體育種則可縮短為2年。優(yōu)點(diǎn)染色體變異可應(yīng)用于單倍體育種和多倍體育種單倍體育種二倍體西瓜(Aa)人工誘導(dǎo)染色體數(shù)量加倍純合二倍體(AA可育)花藥離體培養(yǎng)單倍體幼苗(A不可育)單倍體幼苗(a

不可育)人工誘導(dǎo)染色體數(shù)量加倍純合二倍體(aa

可育)染色體變異可應(yīng)用于單倍體育種和多倍體育種為什么說(shuō)單倍體育種能明顯縮短育種年限？花藥離體培養(yǎng)P寬葉、不抗病

AAbb×窄葉、抗病

aaBBF1寬葉、抗病

AaBb配子ABAbaBabABAbaBabAABBAAbbaaBBaabb↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓純合體秋水仙素單倍體育種第1年第2年P(guān)寬葉、不抗病

AAbb×窄葉、抗病

aaBBF1寬葉、抗病

AaBb↓F2A_B_A_bbaaB_aabbAABB雜交育種↓第1年第2年第3~6年××寬葉、抗病染色體變異可應(yīng)用于單倍體育種和多倍體育種多倍體育種01染色體數(shù)目變異。原理02操作簡(jiǎn)單、能較快獲得所需新品種、器官巨大、營(yíng)養(yǎng)含量高。優(yōu)點(diǎn)03發(fā)育遲緩、結(jié)實(shí)率低、一般只適用于植物。缺點(diǎn)染色體變異可應(yīng)用于單倍體育種和多倍體育種多倍體育種實(shí)例——三倍體無(wú)子西瓜的培育如何獲得？染色體變異可應(yīng)用于單倍體育種和多倍體育種多倍體育種實(shí)例——三倍體無(wú)子西瓜的培育二倍體秋水仙素四倍體（母本）二倍體（父本）雜交花粉刺激果實(shí)生長(zhǎng)三倍體第一年第二年三倍體植株二倍體幼苗（2N）秋水仙素四倍體（4N）×二倍體（2N）卵細(xì)胞（2N）精子（N）受精卵（3N）三倍體植株（3N）花粉刺激聯(lián)會(huì)紊亂無(wú)籽西瓜染色體變異可應(yīng)用于單倍體育種和多倍體育種多倍體育種單倍體育種原理染色體畸變?nèi)旧w畸變常用方法秋水仙素處理萌發(fā)的種子、幼苗秋水仙素處理幼苗優(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)適適用于植物，在動(dòng)物方面難以開展；發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低技術(shù)復(fù)雜一些，須與雜交育種配合舉例三倍體西瓜抗病植株的快速育成課堂練習(xí)解析：體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體不一定是二倍體，若該個(gè)體是由受精卵發(fā)育而來(lái)的，則為二倍體；若該個(gè)體是由配子直接發(fā)育而來(lái)的，則為單倍體，A正確。染色體組是細(xì)胞中的一組非同源染色體，故含有一個(gè)染色體組的細(xì)胞中不含有同源染色體，B正確。由配子直接發(fā)育而來(lái)的個(gè)體稱為單倍體，體細(xì)胞中只有一個(gè)染色體組的個(gè)體是單倍體，但單倍體的體細(xì)胞中不一定只含一個(gè)染色體組，C錯(cuò)誤。單倍體是由配子直接發(fā)育而來(lái)的，八倍體小黑麥的配子含有四個(gè)染色體組，所以由配子直接發(fā)育形成的單倍體也含有四個(gè)染色體組，D正確。1.下列有關(guān)單倍體、多倍體及染色體組的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A.體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體可能是二倍體B.含有一個(gè)染色體組的細(xì)胞中不含有同源染色體C.體細(xì)胞中只有一個(gè)染色體組的個(gè)體才是單倍體D.八倍體小黑麥的單倍體細(xì)胞中有四個(gè)染色體組C課堂練習(xí)2.野生種馬鈴薯為二倍體，栽培種馬鈴薯為四倍體。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A.野生種馬鈴薯與栽培種馬鈴薯存在生殖隔離B.將野生種馬鈴薯的幼苗用秋水仙素處理可獲得四倍體C.將栽培種馬鈴薯的花粉離體培養(yǎng)即可獲得二倍體純合子D.用野生種馬鈴薯培育栽培種馬鈴薯的原理是染色體變異解析：A、野生種馬鈴薯為二倍體，栽培種馬鈴薯為四倍體，為兩個(gè)物種，存在生殖隔離，A正確；BD、野生種馬鈴薯為二倍體，秋水仙素（抑制紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍）處理可獲得四倍體栽培馬鈴薯，用野生種馬鈴薯培育栽培種馬鈴薯的原理是染色體（數(shù)目）變異，BD正確；C、將栽培種馬鈴薯的花粉離體培養(yǎng)獲得的為單倍體馬鈴薯（由配子發(fā)育而來(lái)），C錯(cuò)誤。故選C。C課堂練習(xí)3.細(xì)胞中的一組非同源染色體稱為一個(gè)染色體組。下列關(guān)于染色體組的敘述，正確的是（

）A.二倍體生物細(xì)胞分裂時(shí)最多含有4個(gè)染色體組B.體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體就是二倍體C.用秋水仙素處理植物的分生組織細(xì)胞，能夠抑制著絲粒分裂，導(dǎo)致細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍D.用秋水仙素處理單倍體植株后得到的個(gè)體一定含有兩個(gè)染色體組A、二倍體生物細(xì)胞中含有2個(gè)染色體組，在有絲分裂后期，染色體數(shù)目加倍，染色體組數(shù)也加倍，變成4個(gè)染