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(共30张PPT)
第2节：染色体变异
(第2课时)
1
单倍体及单倍体育种
目 录
二、单倍体和染色体结构变异
2
染色体结构的变异
如果野生马铃薯的配子形成后未经过受精作用就直接发育成新个体，
1
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12
野生马铃薯配子中染色体
野生马铃薯的染色体组成
1
2
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问题探讨
新个体的体细胞中有几个染色体组？
新个体属于几倍体呢？
目标一
第一部分
单倍体及单倍体育种
一、单倍体与单倍体育种
【总结归纳】
任务一
阅读教材89页，思考以下问题：
单倍体的概念？单倍体植株的特点
由配子发育而来，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。
单倍体
01
(1)单倍体的概念
受精卵
受精卵
未受精的卵
蜂王
雄峰
工蜂
蜂王
卵
2n=32
n=16
2n=32
2n=32
2n=32
n=16
持续获得蜂王浆
2n=32
n=16
与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，而且高度不育。
单倍体的特点
02
单倍体
多倍体
不一定：如多倍体的配子含有偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体，可育并能产生后代。
深度理解单倍体的概念
思考 讨论
单倍体的体细胞中一定只有一个染色体组吗？
单倍体都是高度不育吗？
不一定，如四倍体的配子形成的单倍体的体细胞中含有两个染色体组。
如何判别单倍体和多倍体？
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，都称为单倍体；除上述情况外，体细胞中有几个染色体组，该生物就称为几倍体。
（1）由配子发育而来的个体，一定是单倍体。（ ）
（2）体细胞中含一个染色体组的生物，一定是单倍体。（ ）
（3）单倍体的体细胞中一定只含有一个染色体组。（ ）
√
×
√
深度理解单倍体的概念
思考 讨论
请大家根据上述分析，判断下列相关表述是否正确。
减数
分裂
育种工作者常采用花药（或花粉）离体培养的方法来获得单倍体植株，然后人工诱导使这些植株的染色体数目加倍，恢复到正常植株染色体数目。
P
DDTT×ddtt
DT
dT
Dt
dt
DT
DDTT
dT
Dt
dt
ddTT
DDtt
ddtt
花药离体培养获得单倍体
秋水仙素处理单倍体幼苗
F1
DdTt
高秆抗病(DDTT)和矮秆不抗病(ddtt)的小麦,培育矮秆抗病小麦的过程：
单倍体育种
03
(2)单倍体育种的过程
(1)单倍体育种的原理
P
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
F1
高杆抗病
DdTt
F2
D_T_
D_tt
ddT_
ddtt
ddTT
杂
交
育
种
矮抗

连续
第1年
第2年
第3-6年
花药离体培养
P
F1
配子
DDTT
DDtt
ddTT
ddtt
正常植株（纯合）
秋水仙素
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
高杆抗病
DdTt
DT
Dt
dT
dt
单倍体植株
第1年
第2年
DT
Dt
dT
dt
需要的纯合矮抗品种
纯合品种
优点：单倍体育种能明显缩短育种年限，子代均为纯合子。
单倍体育种
03
(3)单倍体育种的优点
单
倍
体
育
种
单倍体、二倍体、多倍体的比较
项目 单倍体 二倍体 多倍体
概念
发育起点
染色体组的数目
性状表现
由配子发育而来，体细胞的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体
由受精卵发育而来，体细胞中含有2个染色体组的个体
由受精卵发育而来，体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体
未受精的配子
受精卵
受精卵
不确定（是正常体细胞染色体组数目的一半）
2个
3个或3个以上
植株矮小，且高度不育（除雄蜂外）
茎秆粗壮，叶片、果实、种子较大，营养丰富，但发育迟缓，结实率低
正常（作为单倍体、多倍体的参照物）
判断单倍体、二倍体、多倍体的方法
判断方法
无性生殖
有性生殖
雄配子
雌配子
受精卵
生物体
生物体
生物体
二倍体：
多倍体：
受精卵中含两个染色体组
受精卵中含三个或三个以上染色体组
直接发育(如花药离体培养)
直接发育
(如雄蜂)
单倍体
目标一
第二部分
染色体结构的变异
唐氏综合征发生的原因是什么？如何预防？
唐氏综合征患者
唐氏综合征患者染色体组成
染色体结构变异的类型及结果。
二、染色体结构变异
【总结归纳】
任务二
阅读教材90页，“染色体结构变异”的相关内容，思考：
b
染色体的某一片段消失
正常翅
缺刻翅
实例：果蝇缺刻翅的形成
人猫叫综合征
染色体结构变异
01
(1)缺失:
a
c
d
e
f
b
a
c
d
e
f
动画演示：缺失
染色体结构变异
01
b
染色体增加了某一片段
(2)重复:
a
c
d
e
f
b
a
c
d
e
f
动画演示：重复
b
实例：果蝇棒状眼的形成
正常眼
棒状眼
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
实例：果蝇花斑眼的形成
染色体结构变异
01
(3)易位:
b
a
c
d
e
f
g
h
i
j
k
动画演示：易位
正常眼
花斑眼
图解
区别 位置
原理
观察
发生于非同源染色之间
发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间
染色体结构变异
基因重组
可在显微镜下观察到
在显微镜下观察不到
染色体易位
染色体互换
染色体结构变异
01
比较染色体易位与染色体互换
染色体的某一片段位置颠倒引起的变异
染色体结构变异
01
b
a
c
d
e
f
a
e
f
b
c
d
动画演示：倒位
(4) 倒位:
d
c
b
实例：果蝇卷翅的形成
正常翅
卷翅
染色体结构上的缺失、重复、易位和倒位
染色体上的基因数量、排列顺序的改变
生物性状的改变
多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至导致生物体死亡
影响
结果
染色体结构变异中基因的结构发生变化了吗？
染色体结构变异的结果
02
项 目 基因突变 基因重组 染色体变异
本 质
发生时期
观 察
适用范围
产生结果
共同点
基因突变、基因重组和染色体变异的比较
基因结构的改变
基因的重新组合
染色体结构或数目发生变化
DNA复制时期
减数分裂Ⅰ
减数分裂 、有丝分裂
光学显微镜下无法观察
光学显微镜下无法观察
光学显微镜下可以观察
任何生物
真核生物有性生殖
真核生物
产生新的基因
只改变基因型
基因“数量”上发生变化
都是可遗传的变异
项目 基因突变 染色体结构变异
变化实质
对象
结果
镜检
染色体结构变异与基因突变的比较
基因发生碱基的替换、增添或缺失
染色体上的基因片段缺失、重复、倒位及易位
碱基
基因
基因中碱基的排列顺序改变
基因数目或排列顺序改变
不可见
可见
类型
缺失
重复
易位
倒位
定义
形成原因
特点
应用
本节小结
染色体变异
染色体数目变异
染色体结构变异
个别染色体增减
以染色体组的形式增减
单倍体
二倍体
多倍体
结果
1.染色体变异包括染色体数目的变异和结构的变异。判断下列相关表述是否正确。
（1）只有生殖细胞中的染色体数目或结构的变化才属于染色体变异（ ）
（2）体细胞中含有两个染色体组的个体就是二倍体。 （ ）
（3）用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体。 （ ）
×
×
×
教材课后习题·概念检测
2.秋水仙素能诱导多倍体形成的原因是（ ）
A.促进细胞融合 B.诱导染色体多次复制
C.促进染色单体分开，形成染色体 D.抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成
3.慢性髓细胞性白血病是一种恶性疾病，患者骨髓内会出现大量恶性增殖的白细胞。该病是由于9号染色体和22号染色体互换片段所致。这种变异属于 （ ）
A. 基因突变 B.基因重组
C. 染色体结构变异 D.染色体数目变异
D
C
教材课后习题·概念检测
4.(2022·陕西汉中高一期末)如图①②③④分别表示不同的变异类型，其中③中的基因片段2由基因片段1变异而来。下列有关说法正确的是( )
A.图①表示互换，②表示易位
B.图③中的变异属于染色体结构变异中的缺失
C.图中4种变异能够遗传的是①③
D.图中4种变异均能在光学显微镜下观察到
A
概念检测
1.在二倍体的高等植物中，偶然会长出一些植株弱小的单倍体，这些单倍体一般不能通过有性生殖繁殖后代。单倍体是如何形成的？为什么不能繁殖后代？
可能的原因是，二倍体植株经减数分裂形成配子后，一些配子可以在离体条件下发育成单倍体。这些单倍体一般不能通过有性生殖繁殖后代，是因为它们的体细胞中只含有一个染色体组，减数分裂时没有同源染色体的联会，就会造成染色体分别移向细胞两极的紊乱，不能形成正常的配子，因此，就不能繁殖后代。
教材课后习题·拓展应用
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