资源简介

(共43张PPT)
染色体变异
野生香蕉
普通香蕉
普通西瓜
无籽西瓜
问题探讨
问题探讨 P87
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
马铃薯和香蕉的染色体数目表
为什么平时吃的香蕉是没有种子的？
12
24
11
异常
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。
问题探讨 P87
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。
染色体结构的变异
染色体数目的变异
一、染色体数目变异 P87
染色体数目的变异可以分为两类
类型二
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。
类型一
细胞内个别染色体的增加或减少。
一、染色体数目变异 P87
1.个别染色体增加或减少
亲代减数分裂时同源染色体未分离，或姐妹染色单体未分离。
21-三体综合征患者的染色体组成
21-三体综合征患者舟舟
原因：
一、染色体数目变异 P87
2.以染色体组为基数成倍增加或成套减少
♀
♂
什么是染色体组？
1.什么是同源染色体？
2.果蝇有多少对同源染色体？
3.Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ号染色体之间互为什么关系？
4.将果蝇同源染色体一一拆开，能分成几套？
5.每套中的染色体互为什么关系？
果蝇染色体组成
4对
互为非同源染色体
互为非同源染色体
2套
一、染色体数目变异 P87
2.以染色体组为基数成倍增加或成套减少
X
Y
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
X
Ⅱ
Ⅲ
X
Ⅳ
Y
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
X
X
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
X
Y
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
X
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
X
（2N）
（N）
（2N）
♂
♀
一套形态、功能各不相同的非同源染色体
染色体组：
果蝇体细胞内含_____个染色体组，配子内含_____个染色体组每个染色体组有______条染色体。
2
4
子代
1
亲代
配子
拓展——染色体组的判断
方法一：根据染色体形态判断
1个染色体组
1组3条染色体
3个染色体组
1组5条染色体
4个染色体组
1组2条染色体
4个染色体组
1组4条染色体
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。
拓展——染色体组的判断
方法二：根据基因型判断
YyRr
AABBDD
Aaa
ABCD
2组
每组有2条
2组
每组有3条
3组
每组有1条
1组
每组有4条
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。
e.g. AAaaBbbb→同一字母出现4次→4个染色体组
拓展——染色体组的判断
一套形态、功能各不相同的非同源染色体
染色体组：
拓展——染色体组的判断
一套形态、功能各不相同的非同源染色体
染色体组：
染色体组的内涵：
一个染色体组中不存在同源染色体
一个染色体组中各个染色体的形态和功能均不相同
一个染色体组中含有该物种的全部遗传信息
一个染色体组中不含有等位基因
X
Y
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
X
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
X
果蝇染色体组成
一、染色体数目变异 P87
2.以染色体组为基数成倍增加或成套减少
由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体。
在自然界，几乎全部动物和过半数植物都是二倍体。
X
Y
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
X
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
X
配子
亲代
×
2N
2N
N
N
受精卵
2N
子代
2N
果蝇染色体组成
人染色体组成
二倍体：
一、染色体数目变异 P88
2.以染色体组为基数成倍增加或成套减少
多倍体：
四倍体
三倍体
六倍体
多倍体在动物中极少见，植物中很常见。
由受精卵发育成的个体，体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体叫作多倍体。
一、染色体数目变异 P88
2.以染色体组为基数成倍增加或成套减少
减数分裂错误
2N
2N
2N
2N
N N
N N
多倍体形成原因
减数分裂Ⅰ后期或减数分裂Ⅱ后期
一、染色体数目变异 P88
2.以染色体组为基数成倍增加或成套减少
多倍体形成原因
二倍体
亲代
子代
配子
受精卵
×
2N
N
N
2N
2N
2N
×
四倍体
2N
2N
4N
4N
×
2N
三倍体
2N
3N
3N
能形成配子吗？
一、染色体数目变异 P88
2.以染色体组为基数成倍增加或成套减少
减数第一次分裂前期
同源染色体联会紊乱
减数第一次分裂后期
同源染色体分离紊乱
配子染色体数异常
不可育
三个染色体组的细胞联会紊乱示意图
一、染色体数目变异 P88
2.以染色体组为基数成倍增加或成套减少
多倍体形成原因
2N
2N
2N
4N
2N
有丝分裂异常
染色体只复制未分离
一、染色体数目变异 P88
2.以染色体组为基数成倍增加或成套减少
多倍体形成原因
二倍体
亲代
子代
配子
受精卵
×
2N
N
N
2N
2N
2N
×
四倍体
2N
2N
4N
4N
×
2N
三倍体
2N
3N
3N
×2
一、染色体数目变异 P88
2.以染色体组为基数成倍增加或成套减少
多倍体特点
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。
四倍体
二倍体
四倍体
一、染色体数目变异 P88
2.以染色体组为基数成倍增加或成套减少
低温
秋水仙素（最有效）
抑制纺锤体形成
细胞不分裂
染色体不能移向两极
育种应用
多倍体育种
（2N）
（4N）
萌发的种
子或幼苗
染色体加
倍的个体
过程：
萌发的种子或幼苗
秋水仙素
多倍体植株
原理：
秋水仙素抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，使染色体加倍。
一、染色体数目变异 P91
2.以染色体组为基数成倍增加或成套减少
滴加秋水仙素
杂交
二倍体
四倍体
（母本）
二倍体
（父本）
第一年
第二年
三倍体
联会紊乱
无子西瓜
无子西瓜的形成
育种应用
多倍体育种
第一次传粉：
第二次传粉：
染色体加倍：
优势：
获得三倍体种子
促进子房发育成果实
秋水仙素/低温诱导
可培育自然界没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富
缺点：
结实率低，发育迟缓
一、染色体数目变异 P88
2.以染色体组为基数成倍增加或成套减少
16
雄蜂♂(N)
32
×
亲代
配子
子代
蜂王♀
(2N)
雄蜂♂
(N)
16
16
16
工蜂♀(2N)
32
蜂王♀(2N)
单倍体：
体细胞中染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体。
如蜜蜂的雄蜂；玉米、高粱、水稻、番茄等二倍体植物，偶尔也会产生单倍体植株。
一、染色体数目变异 P88-89
2.以染色体组为基数成倍增加或成套减少
单倍体：
体细胞中染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体。
产生原因
N
2N
N
亲代
配子
子代
2N
4N
2N
3N
6N
3N
…
…
…
单倍体
单倍体一定只含有一个染色体组吗？
单倍体特点：
植株长得弱小；
一般高度不育；
染色体数目为本物种体细胞的一半。
偶数个染色体组：可育
奇数个染色体组：高度不育
一、染色体数目变异 P88-89
2.以染色体组为基数成倍增加或成套减少
高秆抗病
DDRR
矮秆感病 ddrr
单倍体育种
第1年
×
高秆抗病DdRr
种子
育种应用
高秆抗病DdRr
第2年
DR
Dr
dR
dr
减数分裂
花粉
植株
花粉离体培养
单倍体幼苗
DR
Dr
dR
dr
①
DDRR
DDrr
ddRR
ddrr
高秆抗病
高秆感病
矮秆抗病
矮秆感病
人工诱导染色体加倍
纯合可育植株
②
单倍体 二倍体 多倍体
发育起点
染色体组数
生物举例
植株特点
产生途径
育种应用
配子
受精卵
受精卵
≥3组
2组
≥1组
雄蜂
几乎全部动物和 过半数高等植物
普通小麦、马铃薯栽培品种、三倍体无子西瓜
植株弱小
一般高度不育
单倍体育种
多倍体育种
正常，可育
略
茎秆粗壮，器官较大，营养物质含量增加
①自然单性生殖
②花粉离体培养
正常有性生殖
①异常配子参与受精
②秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗
单倍体、二倍体和多倍体的比较
一、染色体数目变异
一、染色体数目变异
对照
低温诱导72h
①根尖培养
②低温诱导
③材料固定
④装片制作
⑤显微观察
用低温处理，抑制纺锤体的形成，影响细胞有丝分裂中子染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞
低温诱导植物细胞染色体数目的变化
6
讨论交流
1
探究原理
3
材料用具
5
结果结论
2
目的要求
4
方法步骤
（解离、漂洗、染色、制片）
（4℃）
（卡诺氏液：固定细胞的形态）固定后要用95%的酒精冲洗2次
二、染色体结构变异 P90
a b c d e f
b 消失
a c d e f
正常翅
缺刻翅
缺失
染色体的某一片段缺失引起变异。
Eg：猫叫综合症（5号染色体部分缺失）、果蝇的缺刻翅
结果：基因数目 。
减少
患儿生长发育迟缓，并存在严重的智力障碍，其最明显的特征是哭声轻，音调高，似猫叫。
猫叫综合症
二、染色体结构变异 P90
重复
染色体增加某一片段引起的变异。
Eg：果蝇的棒状眼的形成
结果：基因数目 。
增加
a b c d e f
b 重复
a b b c d e f
正常眼
棒状眼
二、染色体结构变异 P90
易位
染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异。
Eg：果蝇的花斑眼的形成
正常眼
花斑眼
a b c d e f
g h i j k l
I
II
d e f
g h
i j k l
a b c
a b c k l
移接
I
II
g h i j d e f
结果：染色体上基因的 发生改变
排列顺序
···
····
····
···
····
····
···
····
····
···
····
····
···
····
····
···
····
····
···
····
····
···
····
····
···
····
····
···
····
····
···
····
····
···
····
····
···
····
····
···
····
····
···
····
····
···
····
····
···
····
····
···
····
····
···
····
····
···
····
····
···
····
····
···
····
····
···
····
····
···
····
····
···
····
····
二、染色体结构变异 P90
倒位
染色体某一片段位置颠倒也引起变异。
Eg：果蝇卷翅的形成
正常翅
卷翅
a b c d e f
位置颠倒
a e d c b f
b c d e
结果：染色体上基因的 发生改变
排列顺序
二、染色体结构变异 P90
染色体结构的缺失、重复、倒位、易位
染色体上基因数量和排列顺序的改变
生物性状变异（大多数不利）
染色体结构变异
拓展——染色体结构变异与基因突变、基因重组的辨析
1、关于基因数量问题
DNA分子上
若干基因的缺失
若干碱基对的缺失
染色体变异
基因突变
基因突变不改变基因数量，
染色体变异可能改变基因数量。
二、染色体结构变异 P90
易位
染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异。
非同源染色体
基因重组
易 位
①
交叉互换
②
染色体结构变异
同源染色体非姐妹染色单体
2、关于互换问题
拓展——染色体结构变异与基因突变、基因重组的辨析
3、关于“变异的水平”问题
变异的水平
分子水平
（光学显微镜下观察不到）
基因突变、基因重组
染色体变异
细胞水平
（光学显微镜下可观察到）
拓展——染色体结构变异与基因突变、基因重组的辨析
4、关于“不同生物发生的可遗传变异”的类型问题
生物的种类
无细胞结构
病毒
原核生物
（基因突变，自然状态不存在基因重组）
有细胞结构
真核生物
（基因突变，基因重组，染色体变异）
（基因突变）
拓展——染色体结构变异与基因突变、基因重组的辨析
项目 基因突变 基因重组 染色体变异
本质 的改变 （碱基对） 基因的 . 改变
发生时期
观察 光学显微镜下 观察 光学显微镜下 观察 光学显微镜下 观察
适用范围 生物 生物、 生物
产生结果 只改变 . 发生变化
共同点
基因结构
重新组合
染色体结构或数目
主要在DNA复制时期
减Ⅰ时期
细胞分裂期
无法
无法
可以
任何
真核
有性生殖
真核
产生新的基因
基因型
基因数量或结构
都是可遗传的变异
基因
非基因
蛋白质
DNA
染色体
染色体与基因
课堂小结
染色体变异
数目变异
21三体
二倍体
多倍体
单倍体
个别染色体
染色体组
结构变异
低温诱导加倍
原理
步骤
抑制纺锤体的形成，以致影响子染色体移向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞
①根尖培养
②低温诱导
③材料固定
④装片制作
⑤显微观察
缺失
重复
倒位
易位
练一练
1．下列关于染色体组的正确叙述是（ ）
A．染色体组内不存在同源染色体
B．染色体组只存在于生殖细胞中
C．染色体组只存在于体细胞中
D．染色体组在减数分裂过程中消失
A
2．秋水仙素诱导多倍体形成的原因是（ ）
A．诱导染色体多次复制 B．抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成
C．促使染色单体分开，形成染色体 D．促进细胞融合
B
练一练
3.分析对照图，从ABCD中确认表示包含一个染色体组的细胞，是图（　 ）
A B
C D
对照
B
4．下列有关单倍体的叙述，正确的是（ ）
A．体细胞中含有一个染色体组的个体
B．体细胞中含有奇数染色体数目的个体
C．体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
D．体细胞中含有奇数染色体组数目的个体
C
练一练
5．据下图分析下列关于染色体交叉互换与染色体易位的叙述中，
不正确的是（ ）
D
A．图甲是交叉互换，图乙是染色体易位
B．交叉互换发生于同源染色体之间，染色体易位发生于非同源染色
体之间
C．交叉互换属于基因重组，染色体易位属于染色体结构变异
D．交叉互换与染色体易位在显微镜下都观察不到
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