资源简介

(共51张PPT)
第5章 基因突变及其他变异
第2节 染色体变异
生物学必修2
遗传与进化（人教版）
第1课时 染色体数目的变异
导入新课（导入一）
野生祖先种 VS 栽培品种(马铃薯)
野生祖先种
(多种颜色)
野生祖先种
(有子)
野生祖先种 VS 栽培品种(香蕉)
栽培品种
(一般为黄色)
栽培品种
(无子)
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。
导入新课（导入一）
12
24
11
异常
1.请根据所学的减数分裂的知识，试着完成表格。
2.为什么平时吃的香蕉是没有种子的？
3.分析表中数据，你还能提出什么问题？能否发挥想象力作出一些推测呢？
导入新课（导入二）
环节一：染色体数目变异（思路一）
染色体变异概念图
环节一：染色体数目变异（思路一）
唐氏综合征和先天性卵巢发育不全发病的原因可能是什么？
亲本在产生配子时21号染色体未能分离，使得产生的配子中含有2条21号染色体
亲本在产生配子时，X染色体移向同一极，产生了不含X染色体的配子
唐氏综合征患者的染色体组成
先天性卵巢发育不全患者的染色体组成
环节一：染色体数目变异（思路一）
现有一对表型正常的夫妇，生有一个染色体组成为 XXY 的色盲儿子，请小组合作分析其出现的可能原因。
母亲在产生卵细胞时减数分裂Ⅱ的后期姐妹染色单体未分离，导致产生的卵细胞含有两条X染色体。
染色体数目的变异
环节一：染色体数目变异（思路一）
染色体组：
细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同。
一个染色体组：
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X
或
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y
果蝇体细胞有____对共____条染色体，可分为____组，每一组中含有4条________染色体。体细胞含____个染色体组。
4
8
2
非同源
2
雌雄果蝇体细胞的染色体图解
环节一：染色体数目变异（思路一）
1
2
3
5
4
2
4
4
细胞中同一形态的染色体有几条，就含有几个染色体组；
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。
环节一：染色体数目变异（思路一）
2
2
2
3
3
1
1
4
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。
环节一：染色体数目变异（思路一）
在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是体细胞一般含有几个染色体组？
体细胞中含有两个染色体组的个体称为什么？
“问题探讨”中的马铃薯和香蕉的栽培品种的体细胞分别含有几个染色体组？每个染色体组中分别含有几条染色体？
马铃薯和香蕉的栽培品种分别是几倍体？
2个
二倍体
马铃薯：含有4个染色体组，每个染色体组中含有12条染色体；
香蕉：含有3个染色体组，每个染色体组中含有11条染色体。
马铃薯：四倍体 香蕉：三倍体
环节一：染色体数目变异（思路一）
如图为蜜蜂群体中的蜂王、工蜂和雄蜂。与蜂王相比，雄蜂含有的染色体组有什么特征？
含有的染色体组和染色体数都是蜂王的一半
环节一：染色体数目变异（思路一）
概念：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称为单倍体。
单倍体的体细胞所含有的染色体组不一定为一个。
判断依据：发育起点。
若由配子直接发育而来，则为单倍体。
若由受精卵发育而来，则含有几个染色体组就是几倍体。
特点：一般比较矮小，且高度不育。
单倍体
环节一：染色体数目变异（思路二）
野生马铃薯体细胞一般有几条染色体？
标记为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？
野生马铃薯的染色体组成
（红色为荧光标记）
24条
同源染色体
非同源染色体
12对
环节一：染色体数目变异（思路二）
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？
野生马铃薯的染色体组成
（红色为荧光标记）
12条。
这些染色体的形态和功能均不同。
它们相互协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异。
环节一：染色体数目变异（思路二）
在此基础上，你能总结出染色体组的概念吗？
野生马铃薯的染色体组成
（红色为荧光标记）
细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，这样的一组染色体，叫作一个染色体组。
环节一：染色体数目变异（思路二）
野生马铃薯的一个染色体组中应含有下面的哪一项？
①所有的非同源染色体 ②同源染色体
③相同基因 ④等位基因
√
环节一：染色体数目变异（思路二）
如图为某植株精细胞形成过程示意图(部分)，请在细胞下方标出细胞中所含染色体组的数目。
2
2
1
1
1
环节一：染色体数目变异（思路二）
图甲和图乙分别是什么时期出现了什么错误？结果是什么？
甲
乙
减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离
减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未分离
产生了含有两个染色体组的精子
环节一：染色体数目变异（思路二）
形成原因：含有两个染色体组的异常配子与含有一个染色体组的正常配子结合，发育成三倍体。
特点：三倍体植株减数分裂时会出现联会紊乱，不能形成可育的配子，所以三倍体的生物一般不可育。
三倍体
环节一：染色体数目变异（思路二）
①两个含有两个染色体组的配子结合。
②二倍体在胚或幼苗时期受某种因素影响，体细胞在进行有丝分裂时，染色体只复制未分离。
四倍体出现的原因
环节一：染色体数目变异（思路二）
若体细胞中含有三个或三个以上染色体组，则称为多倍体。
二倍体
由受精卵发育而成的个体，若体细胞中含有两个染色体组，则称为二倍体。
三倍体
四倍体
受精卵
一般茎秆粗壮；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。但发育延迟,结实率低
环节一：染色体数目变异（思路二）
请在图中的横线上填写其所含有的染色体数，括号中填写其属于几倍体。
卵细胞____
雄蜂(N=16)
蜂王(2N=32)
精子____
受精卵
工蜂____
( )倍体
雄蜂____
( )倍体
蜂王____
( )倍体
16
16
16
32
32
单
二
二
环节一：染色体数目变异（思路二）
小组讨论：
什么是单倍体？
单倍体形成的原因是什么？
为什么单倍体不叫一倍体？单倍体的“单”是指单数吗？
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。
由配子 (如卵细胞、花粉等)直接发育而成。
单倍体中含有的染色体组数不一定是一个，也不一定是单数。
环节一：染色体数目变异（思路二）
请判断下列说法是否正确。
①一倍体(体细胞中含一个染色体组的个体)一定是单倍体。
②单倍体的体细胞中只含一个染色体组。
③基因型为 AAabbb的个体一定为三倍体。
④单倍体长得弱小，一般高度不育。
√
×
×
√
四倍体植株的单倍体含有两个染色体组
基因型为AAAAaabbbbbb的六倍体可产生基因型为AAabbb的配子,由该配子发育成的个体为单倍体
环节一：染色体数目变异（思路二）
根据单倍体、二倍体、多倍体的概念，绘制单倍体、多倍体和二倍体的概念图。
环节一：染色体数目变异（思路二）
如图为正常人和唐氏综合征患者的染色体核型，二者有何差别？
正常人
唐氏综合征患者
唐氏综合征患者的体细胞中多了一条21号染色体
环节一：染色体数目变异（思路二）
果蝇种群中个别染色体的增加或减少：
XX XXX XO
环节二：多倍体育种和单倍体育种（思路一）
二倍体草莓
四倍体草莓
用低温或秋水仙素处理萌发的草莓幼苗
环节二：多倍体育种和单倍体育种（思路一）
原理：
作用时期：
秋水仙素诱发多倍体
秋水仙素可以抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向两极，从而引起细胞内染色体数目的加倍。
有丝分裂的前期。
环节二：多倍体育种和单倍体育种（思路一）
多倍体育种
概念：利用低温或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，
获得多倍体的育种方法称为多倍体育种。
原理：染色体变异。
实例：含糖量高的甜菜和三倍体无子西瓜。
环节二：多倍体育种和单倍体育种（思路一）
三倍体无子西瓜的培育过程
滴加秋水仙素
二倍体
杂交
四倍体
（母本）
二倍体
（父本）
无子西瓜
第一年
第二年
联会紊乱
三倍体
秋水仙素的作用是什么？
在细胞有丝分裂前期抑制纺锤体的形成，导致复制后的染色体不能移向细胞两极，从而使染色体数目加倍。
两次传粉的目的分别是什么？
第一次：杂交获得三倍体种子。第二次：刺激子房发育成果实。
环节二：多倍体育种和单倍体育种（思路一）
三倍体无子西瓜的培育过程
滴加秋水仙素
二倍体
杂交
四倍体
（母本）
二倍体
（父本）
无子西瓜
第一年
第二年
联会紊乱
三倍体
为什么三倍体植株所结的果实为无子西瓜呢？
减数分裂时出现联会紊乱。
多倍体育种有什么优点？
可培育出新品种，且培育出的植物器官大，营养丰富。
多倍体育种有什么缺点？
结实率低，发育延迟。
环节二：多倍体育种和单倍体育种（思路一）
单倍体虽然长得弱小，且高度不育，但也可以利用其进行育种。如图是单倍体育种的基本流程，则单倍体育种的原理是什么？
染色体变异
环节二：多倍体育种和单倍体育种（思路一）
小麦的抗倒伏(D)对易倒伏(d)为显性，易感病(T)对抗病(t)为显性。请用抗倒伏易感病(DDTT)和易倒伏抗病(ddtt)培育抗倒伏抗病(DDtt)的纯种。请小组合作，写出单倍体育种和杂交育种的基本流程。
环节二：多倍体育种和单倍体育种（思路一）
环节二：多倍体育种和单倍体育种（思路一）
单倍体育种具有什么优点？
可以明显缩短育种年限，后代一般是纯合子。
单倍体育种有哪些缺点？
技术复杂，需与杂交育种结合。
杂交育种有什么优点和缺点？
优点：能把不同品种的优良性状集中于同一个体。
缺点：育种时间较长。
环节二：多倍体育种和单倍体育种（思路一）
列表比较四种育种方式。
环节二：多倍体育种和单倍体育种（思路二）
如图为无子西瓜的培育过程。
该育种过程属于什么育种？
其原理是什么？
多倍体育种的主要方法是什么？
多倍体育种
染色体数目变异
用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗
环节二：多倍体育种和单倍体育种（思路二）
普通小麦培育过程
普通小麦育种的原理是什么？
染色体变异。
图示中F1为什么不可育？
F1虽然是二倍体，但A染色体组与B染色体组所含的染色体形态、结构并不相似，联会会紊乱，不能产生可育配子。
环节二：多倍体育种和单倍体育种（思路二）
普通小麦培育过程
二粒小麦和滔氏山羊草的杂交后代是几倍体？理由是什么？
三倍体。
二粒小麦 (4N)减数分裂形成的配子含两个染色体组(AB)，二倍体滔氏山羊草(2N)减数分裂形成的配子含一个染色体组(D)，二者形成的受精卵含三个染色体组(ABD)，发育而来的个体是三倍体。
环节二：多倍体育种和单倍体育种（思路二）
普通小麦培育过程
该F2植株不育的原因是什么？
F2植株细胞内没有同源染色体，不能进行正常的减数分裂，因而不育。
环节二：多倍体育种和单倍体育种（思路二）
现有两个小麦品种，甲穗大但粒轻（AABB），乙穗小但粒重（aabb），根据你所学的知识，小组合作，分别使用杂交育种和单倍体育种，获得穗大粒重的小麦品种用于农业生产。要求绘制育种的基本流程，小组成员之间相互补充。
环节二：多倍体育种和单倍体育种（思路二）
减数分裂
花药离体培养
秋水仙素处理幼苗
环节二：多倍体育种和单倍体育种（思路二）
列表比较甲、乙两种育种方式。
环节二：多倍体育种和单倍体育种（思路二）
通过上述方法获得了穗大粒重的小麦，但易患条锈病 （tt）。现有一株小麦的基因型是 Aabbtt，怎么得到优良的能用于推广生产的穗大粒重抗条锈病小麦？
诱变育种
原理：基因突变。
优点：可以提高突变率,加快育种进程;大幅改良某些性状。
缺点：有利变异少,需要处理大量材料。
核心总结
核心总结
课堂练习
1.秋水仙素诱导多倍体形成的原因是 ( )
A.促进染色体多次复制
B.抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成
C.促进姐妹染色单体分开
D.促进细胞融合
2.将某植物的花药离体培养，在获得的幼苗体细胞中观察到12对染色体，此幼苗属于 ( )
A.单倍体 B.二倍体 C.四倍体 D.多倍体
B
A
课堂练习
3.如图分别表示四种生物的体细胞，下列有关描述正确的是 ( )
A.图中甲、乙、丁都是单倍体
B.图中的丙一定是二倍体
C.图中乙含三个染色体组
D.与丁相对应的基因型可以是aaa
C
谢谢！(共34张PPT)
第5章 基因突变及其他变异
第2节 染色体变异
生物学必修2
遗传与进化（人教版）
第2课时 染色体结构的变异及低温诱导
植物细胞染色体数目的变化
导入新课（导入一）
判断这些句子是否正确，并解释。
①一个染色体组是一套非同源染色体。
②体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体。
③单倍体的体细胞中只有一个染色体组。
④六倍体产生的配子中有三个染色体组。
√
√
×
×
要看发育起点。若发育起点是配子，则无论其体细胞中含有几个染色体组，都称为单倍体。
二倍体的单倍体的体细胞中只有一个染色体组;四倍体的单倍体的体细胞中含有两个染色体组。
导入新课（导入一）
判断这些句子是否正确，并解释。
⑤蜂王体细胞中含有两个或四个染色体组。
⑥蜜蜂的性别由性染色体决定。
⑦染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加。
⑧用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体，也一定是纯合子。
√
×
×
蜜蜂的性别由染色体组数决定。
染色体组整倍性变化必然导致基因数目增加。
×
用秋水仙素处理单倍体植株后得到的不一定是二倍体，也不一定是纯合子。
导入新课（导入二）
人类对染色体结构的变异最早是从观察果蝇幼虫唾液染色体开始的。如图为果蝇唾液巨大染色体在光学显微镜下的照片。若该染色体多了一条，或部分多了，或部分少了，或位置发生了颠倒，在光学显微镜下面是否可见？
导入新课（导入二）
染色体数目的变化
个别染色体的增加或减少
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
环节一：染色体结构的变异（思路一）
活 动
利用自备的材料，以小组为单位设计模拟染色体结构变异的方案，并按照方案模拟染色体的各种结构变异。
环节一：染色体结构的变异（思路一）
缺失
重复
倒位
易位
染色体结构的变异
造成基因数目减少
造成基因数目增加
造成基因的排列顺序改变
→不改变染色体数目
不改变基因种类←
环节一：染色体结构的变异（思路一）
染色体变异与基因突变的区别
染色体变异：显微镜下可见；改变的是基因的数目或
排列顺序，不改变基因的种类。
基因突变：在显微镜下不可见，改变的是基因的种类，
不改变基因的数目或排列顺序。
环节一：染色体结构的变异（思路一）
原染色体及变异后的染色体如图所示（注：N、n表示等位基因，其他字母表示染色体片段），分析 A、B、C、D的变异类型。
缺失
重复
倒位
基因突变
染色体结构的变异
环节一：染色体结构的变异（思路一）
如图是两种变异的示意图，小组合作，从变异类型、发生在什么染色体之间、交换的是否为等位基因及在显微镜下是否可见四个方面，分析其区别。
甲
乙
环节一：染色体结构的变异（思路一）
甲
乙
项目 甲 乙
变异类型 染色体结构的变异 基因重组
发生在什么染色体之间 非同源染色体 同源染色体的非姐妹染色单体
交换的是否为等位基因 否 是
在显微镜下是否可见 可见 不可见
环节一：染色体结构的变异（思路一）
为什么染色体结构的变异会导致性状的变异呢？
染色体结构变异会导致染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变(基因的碱基排列顺序未改变)，引起生物性状的变异。
染色体结构的变异有什么特点？
大多在显微镜下可直接观察；发生频率较低，但后果严重。
环节一：染色体结构的变异（思路一）
列表比较三种可遗传变异。
项目 基因突变 基因重组 染色体变异
实质 基因碱基序列的改变 控制性状的基因重新组合 染色体结构或数目的变化
适用范围 所有生物 真核生物进行有性生殖产生配子时 真核生物
发生时期 主要在DNA复制时 减数分裂Ⅰ前期和后期 细胞分裂前的间期或分裂期
结果 产生新基因 产生新的基因型 引起基因数目或排列 顺序的变化
应用 诱变育种 杂交育种 单倍体育种、多倍体育种
环节一：染色体结构的变异（思路一）
染色体变异的概念图
环节一：染色体结构的变异（思路二）
图中的字母表示染色体的片段。请分别讲述4个过程发生了什么。
过程①
过程③
过程②
过程④
染色体片段的缺失
染色体片段的颠倒
染色体片段的重复
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
染色体结构的变异
环节一：染色体结构的变异（思路二）
基因突变
类型：碱基的增添、缺失和替换
实质：碱基的变化
结果：产生新基因，不能造成基因数量
和排列顺序的变化
染色体结构的变异
类型：缺失、重复、倒位、易位
实质：染色体片段的变化
结果：不会产生新的基因，可能会改变
基因的数目或排列顺序
环节一：染色体结构的变异（思路二）
过程④
两者有何区别？
发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异
发生在同源染色体之间，属于基因重组
环节一：染色体结构的变异（思路二）
猫叫综合征的病因是什么？
正常个体(男性)的
染色体组型
猫叫综合征患者(男性)的染色体组型
1 2 3 4 5
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18
13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 XY
19 20 21 22 XY
5号染色体部分缺失
环节一：染色体结构的变异（思路二）
如图，甲、乙均发生了某些片段的交换，其交换对象分别是什么？它们分别属于哪种变异？
非同源染色体之间片段的交换
同源染色体中的非姐妹染色单体之间相应片段的交换
染色体结构变异中的易位
基因重组
环节一：染色体结构的变异（思路二）
图丙的结果中哪些是由染色体变异引起的？它们分别属于哪种变异？能在光学显微镜下观察到的是哪几个？
缺失
易位
基因突变
倒位
①②④
①②④
没有改变染色体上基因的数量和排列顺序
环节一：染色体结构的变异（思路二）
所有生物均会发生的变异类型是什么？
原核生物可以发生的变异类型是什么？
基因突变
基因突变
环节二：低温诱导植物细胞染色体数目的变化（思路一）
实验原理
实验原理
低温诱导植物细胞染色体数目的变化
探究·实践
低温抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，于是染色体数目加倍。
洋葱根尖培养→固定→制作装片(解离→漂洗→染色→制片)→观察。
试剂及用途
(1)卡诺氏液：固定细胞的形态。
(2)95%的酒精：洗去多余的固定液。
(3)解离液：使组织中的细胞分离。
(4)甲紫溶液：使染色体着色。
环节二：低温诱导植物细胞染色体数目的变化（思路一）
环节二：低温诱导植物细胞染色体数目的变化（思路一）
本实验是否温度越低效果越显著？为什么？
不是，必须为“适当低温”，温度过低会对根尖细胞造成伤害。
观察时是否所有细胞中染色体数目均已加倍？
不是，只有少部分细胞实现染色体数目加倍，大部分细胞仍为二倍体分裂状况。
环节二：低温诱导植物细胞染色体数目的变化（思路二）
探究·实践
低温诱导植物细胞染色体数目的变化
抑制纺锤体
染色体数目
环节二：低温诱导植物细胞染色体数目的变化（思路二）
底部
放入
冰箱冷藏室
卡诺氏液
95%的酒精
漂洗
染色
制片
低
高
环节二：低温诱导植物细胞染色体数目的变化（思路二）
正常的二倍体
染色体数目发生改变
项目 第一次漂洗 第二次漂洗
时间 在固定之后、解离之前 在解离之后、染色之前
试剂 95%的酒精 清水
目的 洗去多余的卡诺氏液 洗去多余的解离液
环节二：低温诱导植物细胞染色体数目的变化（思路二）
两次漂洗的比较
核心总结
核心总结
课堂练习
1.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。下列不属于染色体变异的是 ( )
A.两条非同源染色体之间交换了某一片段
B.某条染色体缺失了某一片段
C.染色体的某一片段位置颠倒
D.四分体中非姐妹染色单体交换对应片段
D
课堂练习
2.下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述，错误的是 ( )
A.低温和秋水仙素处理都能够抑制纺锤体的形成
B.剪取诱导处理的根尖放入卡诺氏液中以固定细胞形态
C.根尖经解离处理后用体积分数为95%的酒精冲洗
D.先用低倍镜寻找并确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察
C
课堂练习
3.某植物株色紫色对绿色为显性，分别由基因PL和pl控制，不含pl、PL基因的植物株色表现为白色。该植物株色在遗传时出现了变异(如图所示)，下列相关叙述不正确的是 ( )
A.该变异是由某条染色体结构缺失
引起的
B.该变异是由显性基因突变引起的
C.该变异在子二代中可能表现出新
株色
D.该变异可以使用显微镜观察鉴定
B
谢谢！

展开更多......

收起↑