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(共40张PPT)
第2节：染色体变异
(第1课时)
1
染色体数目变异
目 录
一、染色体数目变异
2
低温诱导植物细胞染色体数目的变化
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
野生祖先种马铃薯
（多种颜色）
栽培品种马铃薯
（一般都为黄色）
野生祖先种 栽培品种（马铃薯）
野生祖先种香蕉
（有籽）
栽培品种香蕉
（无籽）
野生祖先种 栽培品种（香蕉）
问题探讨
生物种类 体细胞染色体数/条 体细胞非同源染色体/套 配子染色体数/条
马铃薯 野生祖先种 24 2
栽培品种 48 4
香蕉 野生祖先种 22 2
栽培品种 33 3
12
24
11
异常
为什么平时吃的香蕉是没有种子的？减数分裂和受精作用能够使生物体亲子代间的染色体数目保持稳定，然而马铃薯和香蕉的染色体数目为什么与它们的野生祖先有这么大差别呢？
问题探讨
根据前面所学减数分裂的知识，试着完成该表格。
香蕉栽培品种体细胞中的染色体数目是33条，减数分裂时染色体发生联会素乱，不能形成正常的配子，因此无法形成受精卵，进而形成种子。
过渡
染色体的变异有哪些类型呢
染色体结构变异
染色体数目变异
个别染色体的增加或减少
以染色体组成倍地增加或减少
生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。
正常果蝇
（2n=8）
增加一条
减少一条
增加二套
减少一套
染色体变异概念及类型
(1)概念：
(2)类型：
缺少一截
目标一
第一部分
染色体数目变异
野生马铃薯体细胞中有几条染色体
（一）染色体组的概念
【合作探究】
任务一
观察教材第87页图5-5总结染色体组的概念：
2号的两条染色体是什么关系
2号与3号染色体又是什么关系
野生马铃薯体细胞中有几对同源染色体
野生马铃薯配子(精子或卵细胞)中有几条染色体 这些染色体的形态和功能有什么特点 这些染色体之间是什么关系
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
野生马铃薯配子中染色体
如果把配子中的染色体看作一组，野生马铃薯体细胞中有几组染色体？
野生马铃薯的染色体组成
1
2
3
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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
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3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
野生马铃薯体细胞中有几条染色体
2号的两条染色体是什么关系
2号与3号染色体又是什么关系
野生马铃薯体细胞中有几对同源染色体
野生马铃薯配子(精子或卵细胞)中有几条染色体 这些染色体的形态和功能有什么特点 这些染色体之间是什么关系
如果把配子中的染色体看作一组，野生马铃薯体细胞中有几组染色体？
24条
2号：同源染色体。
2号与3号：非同源染色体。
12对
这些染色体的形态、功能不同。这些染色体互为非同源染色体
（一）染色体组的概念
两组
细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又相互协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组染色体。
染色体组的概念
野生马铃薯配子中染色体
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
01
1.根据染色体的形态判断染色体组的数量，并完成表格。
项目
染色体组数
每个染色体组内染色体数
3
3
2
3
1
4
4
2
2
2
细胞中同一形态的染色体有几条，则含有几个染色体组；
细胞中有几种形态的染色体，一个染色体组中就有几条染色体。
方法一：根据染色体形态判断
细胞中染色体组数的判断
思考 讨论
项目
染色体
染色体组数
同一英文字母（无论大小写）出现几次，就含有几个染色体组。
有几种字母出现，一个染色体组中就有几条染色体。
细胞中染色体组数的判断
思考 讨论
方法二：根据基因型判断
2. 根据基因型判断染色体组数
Aaaa
2
3
1
4
AABBDD
Aaa
ABCD
A a a a
A A B B DD
A a a
A B C D
1.(2022·广东中山高一期末)下列对染色体组的叙述，正确的是( )
A.染色体组在减数分裂过程中消失
B.配子中的全部染色体为一个染色体组
C.体细胞中的一半染色体是一个染色体组
D.染色体组内不存在同源染色体
D
概念检测
2.如图表示某生物正常体细胞中染色体的组成，
下列各项中可以表示该生物基因型的是( )
A.ABCd B.Aaa
C.AaBbCcDd D.AaaaBbbb
B
（二）二倍体与多倍体的概念
【合作探究】
任务二
阅读教材88页，思考以下问题，并总结二倍体，多倍体的概念
若野生马铃薯减数分裂I后期，同源染色体不分离，所形成的配子中有几个染色体组
这样的配子与正常的配子结合，发育成的个体的体细胞中有几个染色体组
若在减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂后，姐妹染色单体进入同一个子细胞中，所形成的配子中有几个染色体组
单倍体
三倍体
二倍体
四倍体
五倍体
由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体。
二倍体
01
(1)概念:
玉米
异常配子与正常的配子结合，发育成的个体的体细胞中有几个染色体组
同源染色体不分离
染色单
体分开
若野生马铃薯减数分裂I后期同源染色体不分离，则配子中有几个染色体组
染色体组加倍
染色体组加倍
同源染色分离
染色单体进入同一极
染色体组加倍
若减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂后，姐妹染色单体进入同一个子细胞中，所形成的配子中有几个染色体组
异常配子与正常的配子结合，发育成的个体的体细胞中有几个染色体组
以三倍体、四倍体为例
二倍体
四倍体
二倍体
杂交
三倍体
二倍体
减数分裂过程异常
三倍体
四倍体
结合
有丝分裂过程染色体加倍
多倍体
02
(1)多倍体形成的过程:
染色体数目加倍的配子
染色体数目正常的配子
多倍体
02
(2)多倍体的概念:
由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。
香蕉是三倍体
马铃薯是四倍体
普通小麦是六倍体
四倍体葡萄
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，但发育迟缓，结实率低。
四倍体番茄（维生素C含量高）
多倍体
02
(3)多倍体的特点:
三倍体葡萄
1.填表比较豌豆、普通小麦、小黑麦的体细胞和配子中的染色体数目、染色体组数目，并且注明它们分别属于几倍体生物。
生物种类 豌豆 普通小麦 小黑麦
体细胞中染色体数/条 42
配子中染色体数/条 7 28
体细胞中染色体组数 2
配子中染色体组数 3
属于几倍体生物 八倍体
14
56
6
8
1
4
二倍体
六倍体
21
教材课后习题·概念检测
（三）人工诱导多倍体的方法
【合作探究】
任务三
引导学生了解人工诱导多倍体的方法，并思考：
找出人工诱导多倍体的方法、处理对象、原理及应用，完成下表。
方法
处理对象
原因
应用
用秋水仙素诱发或用低温处理
萌发的种子或幼苗
能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而使细胞内染色体数目加倍
含糖量高的甜菜和三倍体无子西瓜的培育
有丝分裂过程异常与多倍体形成的关系是怎样的
形成纺锤体
内外因素的影响下
不形成纺锤体
细胞分裂异常，导致子细胞染色体加倍
细胞分裂正常，染色体平均分配到两个子细胞中
有丝分裂过程异常与多倍体形成的关系是怎样的
(1)原理：
染色体数目变异
(2)过程：
导致
多倍体育种的原理和过程
01
萌发的种子或幼苗 　
抑制纺锤体的形成
细胞中染色体数目加倍
多倍体植株
秋水仙素处理
导致
正常分裂分化
染色体不分离
相关信息
秋水仙素是从百合科植物秋水仙的种子和球茎中提取的一种植物碱。它是白色或淡黄色的粉末或针状结晶，有剧毒，使用时应当特别注意。
联会紊乱
第一年
杂交
三倍体
（母本）
（父本）
无子西瓜
三倍体
（母本）
二倍体（父本）
授粉
第二年
阅读课本91页，拓展应用第2题，请尝试说出三倍体西瓜培育的过程。
无子西瓜的培育（教材91页：拓展应用）
思考 讨论
1.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？
芽尖细胞正在进行有丝分裂，当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。
无子西瓜的培育（教材91页：拓展应用）
思考 讨论
2.四倍体西瓜植株作母本产生的雌配子中含有几个染色体组？获得的四
倍体西瓜为何要与二倍体杂交？
雌配子中含有两个染色体组。杂交可获得三倍体植株。
减数分裂时出现联会紊乱，不能形成可育的配子。
3.三倍体无子西瓜的果实中没有种子的原因是什么？
4.在无子西瓜培育的过程中用二倍体给三倍体传粉的目的是什么？
促进子房发育成果实。
三倍体在进行减数分裂时有可能形成了正常的卵细胞，从而形成正常的种子，但这种概率特别小。
5.有时可以看到三倍体西瓜中有少量发育并不成
熟的种子，请推测产生这些种子的原因。
进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培养获得大量的组织苗，再进行移栽。
6.无子西瓜每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？
无子西瓜的培育（教材91页：拓展应用）
思考 讨论
1.二倍体西瓜的染色体组成是2n＝22，如图是培育三倍体无子西瓜的流程图。下列分析正确的是
A.西瓜细胞一个染色体组含有11条同源染色体
B.①②③表示杂交过程，杂交过程发生基因重组
C.四倍体(♀)提供的生殖细胞含有两个染色体组
D.三倍体(♀)因不能进行减数分裂而不能结出种子
C
概念检测
目标一
第二部分
低温诱导植物细胞染色体数目的变化
用低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞的染色体数目发生变化。
实验原理
01
根冠
分生区
伸长区
成熟区/根毛区
材料用具
02
材料：蒜或洋葱（均为二倍体，体细胞中的染色体数目为16）。
用具：培养皿，滤纸，纱布，烧杯，镊子，剪刀，显微镜，载玻片，盖玻片，冰箱。
药品：卡诺氏液，质量浓度为0.01g/mL的甲紫（旧称龙胆紫）溶液，质量分数为15%的盐酸，体积分数为95%的酒精。
固定细胞
制作装片
观察
诱导培养
待蒜长出约___cm长的不定根时，将_________放入冰箱冷藏室内，诱导培养________h；
1
整个装置
48-72
取材：剪取诱导处理的根尖_____cm，
固定：放入_________中浸泡______h，以____________，
冲洗：然后用_____________________冲洗____次；
0.5-1
卡诺氏液
0.5-1
固定细胞形态
体积分数为95%的酒精
2
将蒜（或洋葱）在冰箱冷藏室内（__℃）放置一周；取出后，将蒜放在装满清水的容器上方，让蒜的底部接触水面，于室温（约____℃）进行培养；
4
25
方法步骤
03
固定细胞
制作装片
观察
诱导培养
包括______、______、______、_______4个步骤；
解离
漂洗
染色
制片
解离目的：
漂洗目的：
染色目的：
制片目的：
用药液使组织中的细胞相互分离开来
洗去药液，防止解离过度
甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色
使细胞分散开来，有利于观察
方法步骤
03
解离3一5min
漂洗约10min
甲紫溶液染色3-5min
压片
固定细胞
制作装片
观察
诱导培养
低温诱导 72 h
对照
先用________寻找染色体形态好的分裂象；视野中既有__________________，也有__________________________；确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用________观察。
低倍镜
正常的二倍体细胞
染色体数目发生改变的细胞
高倍镜
方法步骤
03
实验视频：低温诱导植物细胞染色体数目的变化
实验中几种试剂的使用方法和作用
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 冲洗卡诺氏液处理过的根尖 洗去卡诺氏液
与质量分数为15%的盐酸等体积混合，浸泡经固定处理的根尖 解离根尖细胞
清水 漂洗解离后的根尖约10 min 洗去解离液
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
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
染色体组的概念
二倍体与多倍体的概念
人工诱导多倍体的方法
低温诱导植物细胞染色体数目的变化
1.关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”的实验，下列叙述正确的是( )
A.低温能够抑制纺锤体的形成
B.解离后要用体积分数为95%的酒精进行漂洗，以便洗去解离液
C.可用新鲜的菠菜叶肉细胞作为实验材料
D.显微镜下观察到的细胞染色体数目均加倍
A
概念检测
2.将洋葱(2n＝16)放在装满清水的广口瓶上，让洋葱底部接触水面。待洋葱长出约
1cm左右的不定根时，再将整个装置放入4 ℃的环境下继续培养48 h，然后取根尖制作成临时装片在显微镜下观察。下列与此相关的叙述，正确的是( )
A.卡诺氏液的作用是使洋葱根尖的组织细胞相互分离开来
B.本实验需要制作根尖细胞的临时装片，制作步骤是解离→漂洗→染色→制片
C.本实验可以观察到一个细胞完整的染色体数目16→32加倍的过程
D.与秋水仙素作用的原理相同，低温是通过抑制着丝粒的分裂而使细胞染色体数目
加倍
B
概念检测
谢
谢
观
赏

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