资源简介

(共41张PPT)
第2节 染色体变异
问题探讨 P87
作为野生植物的后代，许多栽培植物的染色体数目却与他们的祖先大不相同，如马铃薯和香蕉。
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
1.根据前面所学减数分裂的知识，试着完成该表格。
野生香蕉
栽培香蕉
野生马铃薯
栽培马铃薯
问题探讨
作为野生植物的后代，许多栽培植物的染色体数目却与他们的祖先大不相同，如马铃薯和香蕉。
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
1.根据前面所学减数分裂的知识，试着完成该表格。
2.为什么平时吃的香蕉是没有种子的？
因为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紊乱，不能形成正常的配子，因此无法形成受精卵，不能形成种子。P88
3.分析表中数据，你还能提出什么问题吗？能否发挥想象力作出一些推测呢？
马铃薯和香蕉的染色体数目为什么与它们的野生袓先有很大差别？
自主阅读P85—86染色体结构变异课文和图5—5后，交流下列问题：
1、染色体结构变异分为哪几种类型？
2、染色体结构变异在光学显微镜下可见吗？基因突变和基因重组呢？
3、染色体结构变异导致染色体上的基因发生了什么变化 (提示：基因和染色体有何关系？）
4、染色体结构的变异与基因突变相比，哪一种变异引起的性状变化较大？
1.概念
一、染色体变异类型
生物体的体细胞或生殖细胞内染色体 或 的变化，称为染色体变异。
染色体 的变异
染色体 的变异。
数目
结构
数目
结构
2.种类
染色体变异在光学显微镜下可见
二、染色体数目变异
1.染色体数目变异的类型
（1）细胞内个别染色体增加或减少
（2）以一套完整的非同源染色体为基数成倍的增加或成套的减少。（以染色体组的形式增加或减少）
正常果蝇
（2n=8）
个别异常
成套异常
增加一条
减少一条
增加一套
减少一套
1.非整倍变异
（1）定义：正常染色体组中,丢失或添加了一条或几条完整的染色体。
单体：2n-1
三体：2n+1
注意：单体和三体也是二倍体，均可进行减数分裂，产生配子，配子育
性情况，见具体实例。
一.染色体数目的变异
21三体综合征的异常染色体（P93）
响誉世界的音乐指挥家舟舟
①细胞内个别染色体的增加或减少
例1：21三体综合征（唐氏综合征）：45条＋XY（47）
病因：常染色体变异,比正常人多了一条21号染色体
原因：
减数第一次分裂后期21号同源染色体未分离
或减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离后移向细胞的同一极
①21三体综合征
1.非整倍变异
（2）举例：
一.染色体数目的变异
44条＋XO（45条）
Turner综合征
症状：颈蹼，肘外翻、部分患者智力轻度低下。有的患者伴有心、肾、骨骼等先天畸形。外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。
(先天性卵巢发育不全综合征)
②性染色体数目异常
1.非整倍变异
（2）举例：
一.染色体数目的变异
【A】: XO单体
病因：
性染色体组成XO。父亲的精母细胞性染色体未分离
①细胞内个别染色体的增加或减少
XXY型：
外貌是男性，无生育能力，智能一般较差，多数人比较肥胖，胡子等男性特征不明显，性格比较阴沉优柔，皮肤细腻。
病因：
可能性①：X＋XY(母亲正常，父亲减I异常)
可能性②：XX＋Y(父亲正常，母亲减I或减II异常)
XYY型：
外貌男性，智能稍差，但也有高于一般人的，据说这种人有反社会行为，但尚无定论，有生育能力。
病因：X＋YY(母亲正常，父亲减II异常)
Q1:果蝇体细胞有几条染色体？
Q2:Ⅱ号和Ⅱ号染色体是什么关系 Ⅲ号和Ⅳ号呢
Q3:雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体
思考
非同源染色体
Ⅱ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅲ、Ⅳ和Ⅳ、X和Y
8条
同源染色体
（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的减少
一、染色体数目的变异
染色体组： 细胞中的每套非同源染色体。
1、染色体组的理解：
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
一个染色染色体组中含有该物种的一整套完整遗传信息
（2）染色体组的判断方法
方法一：根据染色体形态判断
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。
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
方法二：根据基因型判断
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。
eg. AAaaBbbb→同一字母出现4次→4个染色体组
YyRr
AABBDD
Aaa
ABCD
2个染色体组
每组有2条
2个染色体组
每组有3条
3个染色体组
每组有1条
1个染色体组
每组有4条
（2）染色体组的判断方法
【跟踪练习】
染色体组数
每个染色体组内染色体数
3
2
1
4
2
1
3
2
4
2
4
2
2
2
3
4
2
3
规律：
染色体组数＝形态相同的染色体的条数=控制同一性状的基因的个数。
一个染色体组中的染色体数＝不同形态染色体的种类数.
一、染色体数目变异
二倍体：
由受精卵发育而成的，体细胞中含有两个染色体组的个体叫作二倍体。一般情况下，二倍体通过减数分裂形成的配子只有一个染色体组。
例如：人、果蝇、玉米等大多数生物
多倍体：
一、染色体数目的变异
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。
小麦 （六倍体）
菊花 （六倍体）
葡萄 （三/四倍体）
多倍体植株的特点：
一、染色体数目的变异
与二倍体相比，多倍体的植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质含量都有所增加。
生长缓慢，结实率低。
四倍体葡萄、番茄
四
倍
体
水
稻
二
倍
体
水
稻
4条染色体
8条染色体
无纺锤体形成
染色体复制
着丝点分裂
无纺缍丝牵引
若继续进行正常的有丝分裂
染色体加倍的组织或个体
多倍体：
多倍体是如何形成的呢？
多倍体：
一、染色体数目的变异
技术方法：人工诱导多倍体
原理
低温或秋水仙素能够抑制细胞中纺锤体的形成，导致后期数目加倍后的染色体不能正常移向两极，细胞不能分裂。
方法
低温或秋水仙素处理二倍体植物的萌发种子或幼苗
利用低温处理、用秋水仙素诱发等方法来诱导多倍体的产生。
低温诱导
进行正常有丝分裂的植物分生组织细胞，在有丝分裂后期，染色体的着丝粒分裂，子染色体在纺锤丝的作用下，分别移向细胞两极，最终被平均分配到两个子细胞中去。用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，染色体不能被正常拉向细胞的两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，结果导致植物细胞的染色体数目发生变化。
对照
低温诱导72h
一、染色体数目的变异
多倍体育种
秋水仙素
秋水仙
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。
一、染色体数目的变异
多倍体育种
2N
4N
三倍体西瓜种子
秋水仙素处理
2N
2N
♀
♂
3N
2N
第一年
第二年
种植
种植
传粉
传粉刺激
果实发育
3N
果皮、种皮4N
染色体联会紊乱
无生殖细胞形成
实例:三倍体无子西瓜的培育
P91
自然长成
五、探究实验：低温诱导植物染色体数目的变化（P89）
1.原理：
低温抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，于是染色体数目发生变化
根冠
分生区
伸长区
成熟区(根毛区)
根尖、茎尖等分生区
(1)高等植物的分生组织有丝分裂较旺盛。
(2)高等植物细胞有丝分裂过程分为分裂间期和分裂期（前、中、后、末）。可在高倍显微镜下根据各个时期内染色体的变化情况。
(3)染色体易被碱性染料染成深色。
醋酸洋红\龙胆紫\改良苯酚品红染液
2.选材：洋葱或蒜（均为二倍体，体细胞中染色体数目为16）
低温诱导植物细胞染色体数目的变化
探究·实践
卵
幼虫
受精卵
受精卵
持续获得蜂王浆
未受精的卵
2n=32
2n=32
n=16
n=16
2n=32
蜂王
工蜂
雄蜂
单倍体：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
方法：花药离体培养 + 秋水仙素加倍
优点：能明显缩短育种的年限。所得均为纯合子，不会发生性状分离
单倍体植株特点：
单倍体育种
植株弱小且高度不育。
花药
P88
离体培养
秋水仙素处理
染色体加倍
纯合正常植株
为什么？如何使之可育？
一、染色体数目的变异
花药离体培养
P
F1
配子
DDTT
DDtt
ddTT
ddtt
正常植株（纯合）
秋水仙素
单倍体育种
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

需要的纯合矮抗品种
连续
第1年
第2年
第3-6年
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
单倍体：
一、染色体数目的变异
技术方法： 单倍体育种
优点
二倍体植株
花药离体培养
单倍体幼苗
秋水仙素处理
二倍体植株（纯合子）
缺点
方法
过程
植物组织培养、人工诱导染色体加倍
明显缩短育种年限
技术复杂，需与杂交育种配合。
发育
单倍体、二倍体、多倍体的区别
二倍体
多倍体
生物体
受精卵
直接发育成生物体：单倍体
雌配子
直接发育成生物体：单倍体
雄配子
①由受精卵发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体；
②而由配子直接发育来的，不管有几个染色体组，都叫单倍体 。
资料分享
染色体结构的变异
02
二、染色体结构的变异
染色体的某一片段消失
结果：基因数目减少
1.缺失
丢失
a
b
c
d
e
f
b
a
c
d
e
f
二、染色体结构的变异
染色体增加了某一片段
结果：基因数目增加
2.重复
棒状眼
正常眼
重复
a
b
c
d
e
f
b
b
a
b
c
d
e
f
b
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
l
g
h
i
j
k
l
a
b
c
e
f
d
a
b
c
k
l
g
h
d
e
f
j
i
移接
二、染色体结构的变异
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
3.易位
正常眼
花斑眼
比较染色体易位与交叉互换
染色体易位 交叉互换
图解
区别 位置
原理
观察
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
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
a
b
c
d
e
f
a
b
c
d
e
f
b
c
d
e
a
f
颠倒
二、染色体结构的变异
染色体的某一片段位置颠倒引起的变异
4.倒位
正常翅
卷翅
结果：染色体上基因的排列顺序发生改变。
二
染色体结构的变异
缺失
重复
倒位
类型
易位
基因数目增加
结果 ：
基因数目减少
结果 ：
基因排列顺序改变
结果 ：
基因排列顺序改变
结果 ：
二、染色体结构的变异
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（变异）
大多数染色体结构变异对生物体是不利的，甚至导致生物体死亡。
影响
结果
★归纳总结
基因突变、基因重组和染色体变异的比较
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

展开更多......

收起↑