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(共36张PPT)
第七单元 生物的变异和进化
第2课时 染色体变异
考点1：染色体结构变异
考点2：染色体数目变异
考点3：生物染色体数目变异在育种上的应用
作为野生植物的后代，许多栽培植物的染色体数目却与它们的祖先大不相同，如马铃薯和香蕉。这种叫什么现象？
野生型
栽培型
野生型
栽培型
自然界中染色体变异的现象
1、概念（P87）：
2、 染色体变异的类型：
（1）染色体数目变异
（2）染色体结构变异
（只发生在真核生物，可在显微镜下观察）
体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。
缺失、重复、易位、倒位
①细胞内个别染色体的增加或减少；
②细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
染色体变异
考点一 染色体结构变异
类型 图像 联会异常 实例
_____ 果蝇缺刻翅、猫叫综合征
_____ 果蝇棒状眼
_____ 果蝇花斑眼、人类慢性粒细胞白血病
_____ 果蝇卷翅、人类9号染色体长臂倒位可导致习惯性流产
缺失
重复
易位
倒位
注意：(1)染色体结构变异与基因突变的比较
(2)染色体易位与互换的比较
1.猫叫综合征是5号染色体短臂断裂缺失所致。现有某表型正常的女性个体，其断裂的5号染色体片段与8号染色体连接，减数分裂过程中两对染色体发生如下图所示的现象。据图分析，下列相关叙述不正确的是
A.该个体的变异一般不会导致基因数量减少
B.图中所示的四条染色体发生了异常联会
C.若染色体随机两两分离(不考虑互换)，该个体可能产生4种卵细胞
D.若该个体与正常男性婚配，妊娠期间应尽早对胎儿进行染色体筛查
突破 强化关键能力
C
2.某精原细胞中m、n为一对同源染色体，其中m为正常染色体，A～E表示基因。该对同源染色体联会后发生的特殊过程如图所示，其中染色体桥分裂时随机断裂，后续的分裂过程正常进行。下列有关叙述不正确的是
A.图中的染色体桥结构可能出现
在减数分裂Ⅰ中期，但一般不
会出现在减数分裂Ⅱ中期
B.最后产生的精细胞中的染色体可能存在倒位、缺失等结构变异
C.该经减数分裂产生含异常染色体的精子占3/4
D.丢失的片段会被精原细胞中的多种水解酶最终分解为6种小分子有机物
D
突破 强化关键能力
归纳
总结
(1)染色体结构变异和基因突变的比较
项目 染色体结构变异 基因突变
本质 染色体片段的缺失、重复、易位或倒位 碱基的替换、增添或缺失
对象 基因 碱基
变异水平 细胞水平 分子水平
光镜检测 可见 不可见
变异结果 基因数目或排列顺序改变 碱基的排列顺序改变，基因的数目、位置不变
归纳
总结
(2)染色体易位与互换的比较
项目 染色体易位 互换
图解
区别 位置 发生于非同源染色体之间 发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间
原理 属于染色体结构变异 属于基因重组
1、细胞内个别染色体的增加或减少；
实例①：唐氏综合征即21三体综合 (又称先天性愚型或Down综合征)
原因：
亲本一方进行减数分裂时，第21号染色体不能正常分离（减数第一次分裂后期同源染色体未分离或减数第二次分裂后期姐妹染色体单体形成的子染色体未分离），形成含有两条21号染色体的异常配子。
考点二 染色体数目变异
1.个别染色体的增加或减少
(1)性染色体异常(XY型)
三体（2n+1）
单体（2n-1）
①XO单体
X♀ + O♂
O♀ + X♂
父方在M Ⅰ时X和Y未分离，或M Ⅱ时X、X或Y、Y分离后进入同一个配子中
母方在M Ⅰ时X和X未分离，或M Ⅱ时两条X单体分离后进入同一个配子中
(性腺发育不良)
考点二 染色体数目变异
1.个别染色体的增加或减少
(1)性染色体异常(XY型)
三体（2n+1）
单体（2n-1）
②XYY三体
一种人类男性的性染色体疾病，比正常的男性多出一条Y染色体，所以又称“超雄综合征”。
X♀ + YY♂
原因：父方在MⅡ时两条Y染色单体分离后，进入同一个配子中，产生YY的异常精子。
考点二 染色体数目变异
1.个别染色体的增加或减少
(1)性染色体异常(XY型)
三体（2n+1）
单体（2n-1）
③XXY三体
X♀ + XY♂
具有XXY染色体的人通常表现为XY男性的生理特征，同时可能出现不同程度的女性化第二性征。
XX♀ + Y♂
父方在M Ⅰ异常
母方在M Ⅰ或者M Ⅱ异常
考点二 染色体数目变异
1.个别染色体的增加或减少
(1)性染色体异常(XY型)
三体（2n+1）
单体（2n-1）
④XXX三体
母方在M Ⅰ或者M Ⅱ异常
X♀ + XX♂
XX♀ + X♂
父方在M Ⅱ异常
大多数X三体个体表型正常，但发育较早，平均身高较正常女性高，平均智商比正常人群低10%-15%。
考点二 染色体数目变异
应用：几种染色体变异类型产生配子的种类
缺失
单体
三体
考点二 染色体数目变异
2、细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少
观察野生马铃薯的染色体组成图，回答以下问题：
问题1：果蝇配子中有几条染色体？
问题2：这些染色体在形态和功能上有什么特点？这些染色体之间是什么关系？
问题3：如果把果蝇配子中的染色体看作一组，果蝇体细胞有多少个染色体组？
形态和功能各不相同
非同源染色体
2组
4条
果蝇体细胞染色体
果蝇配子染色体
考点二 染色体数目变异
2、细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少
（1）染色体组：形态和功能不同的一套非同源染色体。
染色体组：
①从染色体来源看：
②从形态、大小看：
③从功能上看：
一个染色体组中不含同源染色体（没有等位基因）；
一个染色体组中所含的染色体的形态、大小各不相同；
一个染色体组中含有控制本物种生物性状的全套基因，但不能重复，也不能缺少。
考点二 染色体数目变异
（2）染色体组数的判断方法
方法1：根据染色体形态判定
细胞内形态、大小相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。
方法2：根据基因型判定
在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因（包括同一字母的大、小写）出现几次，则含有几个染色体组。
1个
2个
3个
1个
3个
1个
2个
2、细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少
考点二 染色体数目变异
2个染色体组
2个染色体组
（每组有4条染色体）
（每组有23条染色体）
2个染色体组
（每组有12条染色体）
野生马铃薯的染色体组成
二倍体
（3）单倍体、二倍体和多倍体
单倍体 二倍体 多倍体
概念 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体 体细胞中含有两个染色体组的个体 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体
发育起点 配子 受精卵(通常是) 植株特点 ①植株弱小 ②一般高度不育 正常可育 ①茎秆粗壮
②叶、果实、种子较大
③营养物质含量丰富
染色体组 ≧1 2 ≧3
举例 蜜蜂中的雄蜂 几乎全部动物和过半数的高等植物 香蕉(三倍体)；
马铃薯(四倍体)；
八倍体小黑麦
也可由体细胞发育而来
含一个染色体组的一定是单倍体，单倍体不一定只含一个染色体组
受精作用
受精卵
发育
四倍体
（4N）
减数分裂
出现错误
二倍体(2N)
配子(2N)
减数分裂
出现错误
二倍体(2N)
配子(2N)
（4N）
胚或幼苗（2N）
有丝分裂
出现错误
发育
四倍体
（4N）
体细胞
（4N）
直接发育
单倍体
(2N)
减数分裂
配子(2N)
直接发育
单倍体
(N)
减数分裂
配子(N)
单倍体和多倍体形成原因
下图中甲是某二倍体生物体细胞染色体模式图，乙、丙、丁是发生变异后的不同个体的体细胞中的染色体组成模式图。据图回答下列问题：
拓展 提升科学思维
提示　乙为单倍体，丙为单体，丁为三体，戊为三倍体。
(1)请据上图辨析属于三体、三倍体、单体和单倍体的分别是哪一个？
根据上述推导过程，请思考回答下列问题：
①若同源四倍体的基因型为Aaaa，则产生的配子类型及比例： 。
②若同源四倍体的基因型为AAAa，则产生的配子类型及比例：___________。
③若同源四倍体的基因型为AAaa，则产生的配子类型及比例：____________。
Aa∶aa＝1∶1
AA∶Aa＝1：1
AA∶Aa∶aa
＝1∶4∶1
突破 强化关键能力
(3)若三体为XXY的雄性果蝇，三条性染色体任意两条联会概率相等，则XXY个体产生的配子及比例为多少？
提示　X∶Y∶XY∶XX＝2∶1∶2∶1。
(1)请据上图辨析属于三体、三倍体、单体和单倍体的分别是哪一个？
突破 强化关键能力
（4）低温诱导植物细胞染色体数目的变化
①实验原理
①低温作用于分裂旺盛的细胞
②抑制分裂前期纺锤体的形成
③使分裂后期染色体不能移向细胞两极，但不影响着丝粒的分裂
②实验步骤
考点二 染色体数目变异
④实验结论：低温能诱导染色体加倍。
4℃处理
常温处理分裂中期
③实验现象
视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞
（4）低温诱导植物细胞染色体数目的变化
多数
少数
考点二 染色体数目变异
试剂 使用方法 作用
卡诺氏液 将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1 h 固定细胞形态
体积分数为95%的酒精 冲洗用卡诺氏液处理过的根尖 洗去卡诺氏液
质量分数为15%的盐酸 与体积分数为95%的酒精等体积混合，作为解离液 解离根尖细胞
清水 浸泡解离后的根尖细胞约10 min 漂洗根尖，去除解离液
甲紫溶液 把漂洗干净的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3～5 min 使染色体着色
归纳总结
3.某大豆突变株表现为黄叶，其基因组成为rr。为进行R/r基因的染色体定位，用该突变株作父本，与不同的三体(2n＋1)绿叶纯合子植株杂交，选择F1中的三体与黄叶植株杂交得F2，下表为部分研究结果。下列叙述错误的是
突破 强化关键能力
A.F1中三体的概率是1/2
B.可用显微观察法初步鉴定三体
C.突变株基因r位于10号染色体上
D.三体绿叶纯合子的基因型为RRR或RR
母本 F2表型及数量 黄叶 绿叶
9-三体 21 110
10-三体 115 120
C
4.下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述，不正确的是
A.二倍体生物一定是由受精卵直接发育而来的
B.单倍体生物体细胞中不一定只含有一个染色体组
C.采用花药离体培养的方法得到的个体是单倍体
D.三倍体无子西瓜体细胞含有三个染色体组
A
突破 强化关键能力
1.多倍体育种
(1)原理： 。
(2)方法：用 或低温处理。
(3)处理材料：萌发的种子或幼苗。
(4)过程
染色体数目变异
秋水仙素
分裂的细胞
抑制 形成
不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍
纺锤体
染色体
考点三 染色体数目变异
(5)实例：三倍体无子西瓜
考点三 染色体数目变异
①两次传粉
第一次传粉：杂交获得___________
第二次传粉：刺激子房发育成_____
三倍体种子
果实
②用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目 ，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数 。
③三倍体西瓜无子的原因：
加倍
不变
三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。
2.单倍体育种
(1)原理： 。
(2)过程
染色体(数目)变异
秋水仙素
(3)优点： ，所得个体均为 。
(4)缺点：技术复杂。
明显缩短育种年限
纯合子
考点三 染色体数目变异
如图所示，甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑥表示培育水稻新品种的过程。请思考回答下列问题：
拓展 提升科学思维
(1)图中哪种途径为单倍体育种？
提示　图中①③⑤过程表示单倍体育种。
(2)图中哪一标号处需用秋水仙素处理？应如何处理？
提示　图中⑤处需用秋水仙素处理单倍体的幼苗，从而获得纯合子；⑥处需用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，以诱导染色体数目加倍。
拓展 提升科学思维
(3)④⑥的育种原理分别是什么？
提示　④的育种原理为基因突变，⑥的育种原理为染色体变异。
(4)AaBb植株和AAaaBBbb植株是同一物种吗？为什么？
提示　不是同一物种。因为二倍体AaBb与四倍体AAaaBBbb杂交产生的子代为不育的三倍体，因此二者是不同的物种。
拓展 提升科学思维
(5)若AAaaBBbb在产配子时同源染色体两两配对，两两分离，则其产生AaBb配子的概率为多少？写出计算思路。
提示　植株AAaaBBbb减数分裂产生的配子基因型及比例为(AA∶Aa∶aa)
(BB∶Bb∶bb)＝(1∶4∶1)(1∶4∶1)，则产生AaBb配子的概率＝2/3×2/3＝4/9。
拓展 提升科学思维
6.人类目前所食用的香蕉均来自三倍体香蕉植株，如图所示是三倍体香蕉的培育过程。下列相关叙述正确的是
A.无子香蕉的培育过程主要运用了基因重组的原理
B.图中染色体数目加倍的主要原因是有丝分裂前期纺锤体不能形成
C.二倍体与四倍体杂交能产生三倍体，它们之间不存在生殖隔离
D.若图中无子香蕉的基因型均为Aaa，则有子香蕉的基因型可以是AAaa
突破 强化关键能力
B

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