资源简介

(共36张PPT)
第20讲 染色体变异
第七单元 生物的变异与进化
课标要求 举例说明染色体结构和数量的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡
①问题探讨：将现代栽培作物与其原始祖先对比，引出问题。
②没有强调染色体变异可以用显微镜直接观察到，同时染色体数目变异与结构变异的顺序有所调换，新教材先讲染色体的数目变异，再讲结构变异。
③染色体组的表述有变化：每套非同源染色体称为一个染色体组。
④二倍体的表述有变化：体细胞中含有两个染色体组的个体叫作二倍体。
⑤新增了染色体变异的概念：生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。
⑥“染色体数目的变异”中“另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少”改为“另一类是细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。”；
⑦单倍体中“体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，叫做单倍体”改为“体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体，叫作单倍体”。
⑧“探究 实践：低温诱导植物细胞染色体数目的变化”材料用具中将“改良苯酚品约染液”→“质量浓度为0.01g/ml的甲紫溶液”；方法步骤中补充了“将蒜（或洋葱）在冰箱冷藏室内（4℃）放置一周。”，“将整个装置放入冰箱的低温室内（4℃）诱导培养36h”→“将整个装置放入冰箱冷藏室内，诱导培养48-72h”；增加了“蒜根尖细胞染色体数目加倍的显微照片”。
⑨单倍体育种的内容由正文部分改成与社会的联系中的小字部分。
⑩“染色体结构的变异”中“染色体结构变异示意图”中举例都换成了与果蝇相关很易观察的例子。
考点一 染色体变异
生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。
染色体变异
发生在
包括
体细胞
生殖细胞
染色体结构变异
染色体数目变异
（显微镜下可见）
一. 染色体变异概念
细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。
细胞内个别染色体的增加或减少
染色体
数目变异
二. 染色体数目变异
唐氏综合征(21-三体综合征)，又称先天愚型，由于多了一条21号染色体而导致的疾病。存活者有明显的智能落后、特殊面容、生长发育障碍和多发畸形。
(一) 细胞内个别染色体的增加或减少
唐氏综合征(21-三体综合征)形成的原因:
①减数第一次分裂后期21号同源染色体未分离
②减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离后移向细胞的同一极
(二)细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。
雌果蝇染色体组成
1. 定义: 在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体，其中每套非同源染色体称为一个染色体组。
一个染色体组
(1)染色体组:
① 从染色体来源看，一个染色体组中 。
不含同源染色体
② 从形态、大小和功能看，一个染色体组中所含的染色体 。
各不相同
③ 从所含的基因看，一个染色体组中含有控制本物种生物性状的 ，但不重复。
一整套基因
方法1. 依据染色体形态判断:
3个
3个
1个
2. 染色体组数目的判断
染色体组数=形态相同的染色体的条数；
一个染色体组内染色体条数=染色体形态数。
2条
3条
4条
染色体组数:
染色体组内
染色体条数:
染色体组数=相同字母(不分大、小写)的个数；
方法2. 依据基因型判断:
AAaaBBBb
Ab
AaBBDD
Aaa
4个
1个
2个
3个
染色体组数
【思考】右图所示的细胞含有多少条染色体？含有多少种染色体形态？含有多少个染色体组？
15条
5种
3个
染色体组数=染色体数目/染色体形态数
方法3. 根据染色体数/形态数的比值判断
A.据染色体的形态判断染色体组的数量，并完成表格的填写。
项目
染色体组数 __ __ __ __ __
每个染色体组内染色体数 __ __ __ __ __
规律：染色体组数＝ ，一个染色体组中的染色体数＝ 。
3
2
1
4
2
3
3
4
2
2
形态相同的染色体的条数
不同形态染色体的种类数
(1)染色体组:
②判断方法：
B.请根据基因型判断染色体组数：
项目
染色体组数 __ __ __ __
规律: 染色体组数＝ 。
1
3
2
4
控制同一性状的基因的个数
(1)染色体组:
②判断方法：
【检测】下列是对a～h所示的生物体细胞图中各含有几个染色体组的叙述,正确的是(　 　)
A. 细胞中含有一个染色体组的是h图,该个体是单倍体
B. 细胞中含有两个染色体组的是g、e图，该个体是二倍体
4
4
1
2
C
3
3
2
1
dg
ch
ef
不一定
C. 细胞中含有三个染色体组的是a、b图，但该个体未必是三倍体
D. 细胞中含有四个染色体组的是f、c图，该个体一定是四倍体
人和野生马铃薯等生物的体细胞中都有两个染色体组。像这样体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体。
野生马铃薯的染色体组成
人体内染色体组成
(2)二倍体
几乎全部动物以及过半数的高等植物是二倍体(如:番茄、人、玉米、果蝇)
单体: 2n-1
三体: 2n+1
【注意】单体和三体也是二倍体，均可进行减数分裂，产生配子，配子育性情况，见具体实例。
(2)二倍体
三倍体形成过程举例
1.多倍体:
2n
二倍体(♀)
2n
二倍体(♂)
受精作用
3n
受精卵
雄配子
n
减数分裂
发育
3n
三倍体
有丝分裂
2n
雌配子
减数分裂
出错
香蕉、三倍体无子西瓜是三倍体
如果2个含有两个染色体组的配子结合发育成的个体，体细胞中含有4个染色体组，称为四倍体。
体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体统称为多倍体。
多倍体在植物中很常见，在动物中极少见。
(3)多倍体
【例1】21-三体产生配子的问题:
减数分裂中有一条21号随机移向一极, 则三体:Aaa产生的配子及比例为:
【例3】四倍体产生配子的问题:
如AAaa产生的配子及比例为:
染色体变异产生配子的问题
A : aa : Aa : a=1 : 1 : 2 : 2
【例2】三倍体产生配子的问题:
减数分裂时出现联会紊乱，一般不能形成可育的配子。
AA : aa : Aa=1 : 1 : 4
　
发育起点 染色体组数目
二倍体 　
多倍体 　
单倍体 　
受精卵
２个
受精卵
３～n个
配子
１～n个
二倍体、多倍体、单倍体的比较
1. 由受精卵发育而来的个体，含有几个染色体组就是几倍体。
2. 由配子直接发育而成的生物个体，不管 含有几个染色体组，都只能称为单倍体。
小结:
【特别提醒】
(1)单倍体不一定仅含1个染色体组
单倍体不一定只含1个染色体组，可能含同源染色体，可能含等位基因，也可能可育并产生后代。
(2)染色体组与基因组不是同一概念
染色体组:
二倍体生物配子中的全部染色体, 构成一个染色体组。
基因组:
对于有性染色体的生物(二倍体)，其基因组由常染色体/2＋性染色体构成；对于无性染色体的生物，其基因组与染色体组组成相同。
优点:
与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
2. 多倍体的优缺点
缺点:
生长发育延迟,结实率低。
①染色体加倍的机理
低温或
秋水仙素
染色体不能移向细胞的两极
导致
抑制
纺锤体
的形成
染色体
数目加倍
引起
多倍体
继续分裂
3. 人工诱导多倍体形成
②方法:
低温处理、秋水仙素诱发等
③处理对象:
萌发的种子或幼苗
④时间:
【思考】为什么要选择萌发的种子或幼苗？
。
用秋水仙素处理后，是否所有细胞染色体数都加倍？
。
萌发的种子或幼苗细胞分裂旺盛，容易诱发变异
不是，只有部分细胞染色体的数目加倍
有丝分裂前期
3. 人工诱导多倍体形成
(秋水仙素是目前最常用最有效的方法)
二倍体幼苗
四倍体植株
秋水仙素处理
染色体加倍
二倍体幼苗
二倍体植株
发育
授粉
二倍体幼苗
二倍体植株
发育
花粉诱导
三倍体种子
三倍体无籽瓜
三倍体植株
发育
第一年
第二年
4. 应用: 多倍体育种
第一次传粉目的:
杂交获得三倍体种子
第二次传粉目的:
刺激子房发育为果实
实例1:三倍体无子西瓜
二倍体幼苗
四倍体植株
秋水仙素处理
染色体加倍
二倍体幼苗
二倍体植株
发育
授粉
二倍体幼苗
二倍体植株
发育
花粉诱导
三倍体种子
三倍体无籽瓜
三倍体植株
发育
第一年
第二年
4. 应用: 多倍体育种
西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方
为什么用一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖
实例1:三倍体无子西瓜
二倍体幼苗
四倍体植株
秋水仙素处理
染色体加倍
二倍体幼苗
二倍体植株
发育
授粉
二倍体幼苗
二倍体植株
发育
花粉诱导
三倍体种子
三倍体无籽瓜
三倍体植株
发育
第一年
第二年
4.应用: 多倍体育种
(2)获得的四倍体西瓜为何要与二倍体杂交 联系第1问，你能说出产生多倍体的基本途径吗
杂交可以获得三倍体植株。
用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
实例1:三倍体无子西瓜
二倍体幼苗
四倍体植株
秋水仙素处理
染色体加倍
二倍体幼苗
二倍体植株
发育
授粉
二倍体幼苗
二倍体植株
发育
花粉诱导
三倍体种子
三倍体无籽瓜
三倍体植株
发育
第一年
第二年
4. 应用: 多倍体育种
【思考】三倍体植株为什么不能形成种子？
减数分裂时出现联会紊乱，一般不能形成可育的配子
具有偶数染色体组的多倍体植物: 可育
具有奇数染色体组的多倍体植物: 不可育
实例1:三倍体无子西瓜
二倍体幼苗
四倍体植株
秋水仙素处理
染色体加倍
二倍体幼苗
二倍体植株
发育
授粉
二倍体幼苗
二倍体植株
发育
花粉诱导
三倍体种子
三倍体无籽瓜
三倍体植株
发育
第一年
第二年
4. 应用: 多倍体育种
(3)有时可以看到三倍体西瓜中有少量发育并末成熟的种子，请推测产生这些种子的原因。
可能在减数分裂时形成正常的卵细胞，从而形成正常的种子，但这种概率特别小。
实例1:三倍体无子西瓜
二倍体幼苗
四倍体植株
秋水仙素处理
染色体加倍
二倍体幼苗
二倍体植株
发育
授粉
二倍体幼苗
二倍体植株
发育
花粉诱导
三倍体种子
三倍体无籽瓜
三倍体植株
发育
第一年
第二年
4. 应用: 多倍体育种
(4)无子西瓜每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法
方法一: 进行无性生殖，将三倍体植株进行组织培养获取大量组培苗，再进行移栽；
方法二: 利用生长素或生长素类生长调节剂处理二倍体植株未受粉的雌蕊，以促进子房发育成无种子的果实。
实例1:三倍体无子西瓜
原理 化学试剂 无子原因 能否遗传
无子西瓜
无子番茄
无子番茄和无子西瓜培育过程及遗传特点比较
染色体变异
秋水仙素
联会紊乱不能产生正常配子
能通过无性生殖遗传给后代，后代仍无子
生长素促进果实发育
生长素
未受精
不能,后代有子
这里的A、B、D代表的是染色体组，而不是基因
实例2: 普通小麦的形成过程
加倍
植物体细胞
杂交育种
杂交育种诱导多倍体
异源四倍体
异源四倍体
二倍体
(4)植物体细胞杂交技术可用于多倍体育种
项目 体细胞杂交
P1: 2n(Aabb) 与 P2: 2m(ccDd)
生殖类型
变异类型
染色体数
染色体组数
基因组成
植物体细胞杂交后代的遗传变化
无性繁殖，育种过程中不遵循孟德尔定律
染色体数目变异
两亲本染色体数之和。2n+2m
两亲本染色体组数之和。2+2
两亲本基因型之和。AabbccDd
(4)植物体细胞杂交技术可用于多倍体育种
卵
幼虫
受精卵
受精卵
持续获得蜂王浆
未受精的卵
2n=32
2n=32
n=16
n=16
2n=32
蜂王
工蜂
雄蜂
(5)单倍体
像蜜蜂的雄蜂这样，体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体叫做单倍体。
2.特点:
与正常二倍体植株相比, 单倍体植株长得弱小, 而且高度不育。
1.概念:
原因是减数分裂时出现联会紊乱，因此不能形成可育的配子。
(5)单倍体

展开更多......

收起↑