资源简介

(共34张PPT)
第2节 染色体变异
第1课时
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。
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
野生型
栽培型
野生型
栽培型
12
24
11

为什么平时吃的香蕉是没有种子的？
染色体数目的变异
染色体结构的变异
类型
染色体变异：生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。
（一）个别染色体的增加或减少
（二）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
实 例：
21三体综合征：先天愚型或唐氏综合征
染色体组成：_____________
45+XY或45+XX
性腺发育不良：Turner综合征
染色体组成：______
44+XO
实例1：唐氏综合征即21三体综合征
(又称先天性愚型或Down综合征)
病因：
表现：
智力低于常人
特殊面容
生长发育障碍
多发畸形
多了一条21号染色体
一、非整倍数变异
21三体综合征产生的原因是什么？
——细胞内个别染色体的增加或减少
减数分裂Ⅰ
复制
减数分裂Ⅱ
21号染色体
21三体综合征产生的原因是什么？
复制
21号染色体
正常个体的体细胞（含2条21号染色体）
减数分裂Ⅰ
复制
减数分裂Ⅱ
复制
同源染色体未分离
21号染色体
异常个体的体细胞（含3条21号染色体）
21号染色体
复制
姐妹染色体不分离
减数分裂Ⅰ
复制
减数分裂Ⅱ
21号染色体
21号染色体
异常个体的体细胞（含3条21号染色体）
实例2：男性Klinefelter综合征
病因：
表现：
多了一条X染色体
身材较高
性腺发育不良
有女性特征
病因：
表现：
少了一条X染色体
身材较矮
性腺发育不良
实例3：女性Turner综合征
二、整倍性变异
4n=16
n=4
2n=8
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
减数分裂
（1）写出所有同源染色体？
Ⅱ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅲ、Ⅳ和Ⅳ、X和Y
（2）写出所有非同源染色体的集合？
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和X
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Y
细胞中的一组非同源染色体，形态、结构和功能各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，称为一个染色体组。
一个染色体组
一个染色体组
1.染色体组
小组活动：用手中的染色体纸条模型，摆出下图中的一个染色体组。
体细胞
A
B
a
d
b
D
一个染色体组
摆出
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、大小和功能均不相同
一个染色体组中不含等位基因
一个染色体组中含有该物种的一整套遗传信息
染色体组的特点
染色体组的判断方法
1.细胞中同一形态的染色体有几条，则含有几个染色体组；
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
AaaBBb
3组
ABCD
1组
2.同一英文字母（无论大小写）出现几次，就含有几个染色体组。
2组
2组
2组
4组
1组
2组
【学以致用】细胞分裂图的染色体中判断：
动物体细胞有丝分裂后期染色体数量最多，染色体组数也最多，一般为4组
玉米2N=20
猫咪2N=38
人类2N=46
2.二倍体
——受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体。
在自然界中，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。
人类2N=46
二倍体形成原因：
受精
作用
2n
受精卵
雌配子
n
减数分裂
2n
二倍体(♂)
雄配子
n
减数分裂
2n
二倍体(♀)
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。
多倍体在植物中很常见，在动物中极少见。
3.多倍体
普通小麦（六倍体）
菊花（六倍体）
葡萄（三/四倍体）
2n
二倍体(♀)
2n
二倍体(♂)
受精作用
3n
受精卵
雄配子
n
减数分裂
发育
3n
三倍体
有丝分裂
2n
异常雌配子
减数分裂
出错
4n
四倍体(♀)
2n
二倍体(♂)
受精作用
3n
受精卵
雄配子
n
减数分裂
发育
3n
三倍体
有丝分裂
2n
雌配子
减数分裂
多倍体形成原因：
可育吗？
不可育，原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂会出现联会紊乱
小麦（六倍体）
菊花（六倍体）
葡萄（三/四倍体）
优点
缺点
①茎秆粗壮；
②叶片、果实和种子都比较大；
③糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
①结实率低，
②晚熟
多倍体植物有这么优点，那该如何获得多倍体植株呢？
多倍体特点
合作探究：请同学们自主阅读教材P88,小组合作思考讨论完成人工诱导多倍体的方法、处理对象、原理等问题。
方法
处理对象
原理
图像表示
低温处理，
秋水仙素诱发。
萌发的种子或幼苗(进行有丝分裂)
抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。（作用于有丝分裂前期）
目前常用、最有效
染色体数加倍
染色体复制
着丝粒分裂
细胞无法正常分裂
无纺缍丝牵引
杂交
三倍体
（母本）
联会紊乱
无子西瓜
第一年
第二年
三倍体植株
多倍体育种
秋水仙素诱导无籽西瓜的产生
讨论2：用一定浓度的秋水仙素溶液处理得到的四倍体植株的体细胞中含有几个染色体组？
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？
芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理可以抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，导致细胞内染色体数目加倍，从而得到四倍体植株。
秋水仙素处理后，分生组织分裂产生的茎、叶、花的细胞中染色体数目加倍，变成四个染色体组；而未处理的如根部细胞中染色体数仍为两个染色体组。
第一次传粉目的：杂交获得三倍体的种子。
第二次传粉目的：利用花粉中少量的生长素促进子房发育成果实。
讨论3：无籽西瓜培育过程中，两年都要进行授粉，它们的目的一样吗？
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。
定 义
与正常植株相比，植株弱小，且高度不育。
特 点
体细胞：2N=32
配　子：
减数分裂
单倍体：
发育
N=16
16（N）
N=16（N）
染色体数相等
4.单倍体
个体是单倍体还是几倍体，关键看什么？
由受精卵而来，体细胞含几个染色体组就是几倍体
由配子而来，无论含几个染色体组都是单倍体
是否经过受精作用
思考：体细胞中有3个染色体组的个体，一定是三倍体吗？
不一定。可能是三倍体，也可能是单倍体
二倍体生物的配子发育而来的个体，其体细胞中只含一个染色体组。
如果是四倍体、六倍体生物的配子发育而来的个体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们可以称它为二倍体或三倍体。
单倍体中可以只有一个染色体组，也可以有多个染色体组。
个体的体细胞中含几个染色体组就是几倍体。
一倍体一定是单倍体；
单倍体一定是一倍体。
辨析：判断以下关于“倍体”的说法
√
×
√
×
√
×
二倍体、多倍体和单倍体的比较
项目 二倍体 多倍体 单倍体
概念
发育起点
染色体组的数目
性状表现
体细胞中含有2个染色体组的个体
体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体
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
受精卵
受精卵
未受精的配子
2个
3个或3个以上
不确定
正常
茎秆粗壮，叶片、果实、种子较大，营养丰富
植株矮小，高度不育
(3)过程：
二倍体植株
花药离体
培养
单倍体植株
秋水仙素
处理
二倍体植株（纯合子）
(2)原理：
染色体变异
注意：秋水仙素只能处理萌发的幼苗
单倍体育种
(1)方法：
用花药离体培养的方法获得单倍体植株幼苗，然后人工诱导使这些植株的染色体数目加倍，恢复到正常植株的染色体数目。
减数
分裂
P
AABB×aabb
AB
Ab
aB
ab
AB
AABB
Ab
aB
ab
AAbb
aaBB
aabb
花药离
体培养
获得
单倍体
秋水仙素处理幼苗
F1
AaBb
优点：
明显缩短育种年限。用单倍体育种得到的植株，不仅能正常生殖，而且每对染色体上成对的基因都是纯合的，自交产生的后代不会发生性状分离，因此与杂交育种相比，单倍体育种明显缩短了育种年限。
缺点：
技术性强，需要结合组织培养技术、杂交技术和人工诱导染色体加倍技术。
(4)优缺点：
多倍体育种
单倍体育种
举例
适用于植物，动物难以开展。多倍体植物生长周期延长，结实率降低
技术复杂，需要与杂交育种配合
缺点
器官大，营养成分含量高，产量增加
明显缩短育种年限
优点
秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗
花药离体培养获得单倍体，
再用秋水仙素处理幼苗
方法
染色体数目变异
染色体数目变异
原理
单倍体育种与多倍体育种的比较
1.秋水仙素在诱导产生多倍体过程中的作用是（ ）
A.促进染色体的复制 B.抑制细胞壁的形成
C.干扰纺锤体的形成 D.使染色体配对紊乱
C
2．二倍体黑麦与六倍体普通小麦杂交产生的 F1 代的体细胞具有（ ）
A.两个染色体组 B.三个染色体组
C.四个染色体组 D.八个染色体组
C
3.与正常植株相比，多倍体植株所不具备的特点是（ ）
A.茎杆粗壮 B.营养丰富
C.结实减少 D.提前成熟
4.用秋水仙素诱发基因突变和诱导多倍体，起作用的时期分别是（ ）
A.有丝分裂的间期和前期
B.有丝分裂的间期和后期
C.有丝分裂的前期的前期
D.有丝分裂的间期和间期
D
A

展开更多......

收起↑