资源简介 (共37张PPT)第二节染色体变异第五章 基因突变及其他变异目录1.染色体数目的变异2.人工诱导多倍体及其应用3.低温诱导植物细胞染色体数目的变化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它们的祖先大不相同，如马铃薯和香蕉。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）野生祖先种香蕉（有籽）栽培品种香蕉（无籽）问题探讨【讨论】1. 根据前面所学减数分裂的知识，试着完成该表格。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 3122411异常问题探讨【讨论】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，进而无法形成种子。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 3122411异常问题探讨【讨论】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？能形成种子的植物细胞中，染色体数目一定是偶数吗？香蕉体细胞中的染色体数目不是偶数，它是怎样形成的呢？又是如何繁殖下一代的？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 3122411异常学习目标1.说出染色体数目变异的类型2.辨别不同呈现形式的染色体组3.说明二倍体、多倍体的含义4.概述人工诱导多倍体的原理及方法1.概念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2.类型3.能否通过显微镜观察可以通过显微镜观察到，属于细胞水平的变异基因突变是分子水平的变异，这种变异类型无法通过显微镜观察染色体变异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染色体片段的缺失、重复、倒位、易位4.染色体数目的变异（1）细胞内个别染色体的增加或减少染色体数目的变异增加一条X染色体（8+1）减少一条X染色体（8-1）正常果蝇（2n=8）【实例】染色体数目的变异唐氏综合征即21三体综合征多了一条21号染色体XXX综合征（超雌综合征）多了一条X染色体【思考】21三体综合征形成的原因？染色体数目的变异减Ⅰ后期 异常21号同源染色体未分离减Ⅱ后期 异常姐妹染色单体分离后移向细胞的同一极（2）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每套非同源染色体称为一个染色体组染色体数目的变异正常果蝇（2n=8）增加一套减少一套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，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（1）一个染色体组不含同源染色体，不含等位基因（2）一个染色体组所含的染色体大小、形态和功能各不相同，均为非同源染色体（3）一个染色体组中含有控制生物生长、发育、遗传和变异的全套遗传信息染色体变异判断染色体组数目的方法（1）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染色体变异1个染色体组1组2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3条染色体（2）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。染色体变异Aaaa4个染色体组1组2条染色体AABBDD2个染色体组1组3条染色体Aaa3个染色体组1组1条染色体ABCD1个染色体组1组4条染色体（3）根据染色体数目和染色体形态数确定染色体组的数目染色体组数=细胞内染色体数目/染色体形态数；比值是几，即含几个染色体组染色体数目的变异16条 ÷4种形态 = 4个染色体组【练一练】判断细胞含几个染色体组？每组有几条染色体？染色体数目的变异3个；3条1个；4条2个；4条3个；2条4个；3条4个；2条1个；4条2个；2条5.二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染色体数目的变异♀♂果蝇体细胞2N=8野生马铃薯2N=24人类2N=46N代表：某物种的一个染色体组在自然界中，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体，记作2N6.多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染色体数目的变异3n=334n=486n=42多倍体在植物中很常见，动物中极少见多倍体的特点染色体数目的变异多倍体草莓普通二倍体草莓四倍体番茄四倍体水稻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晚熟优点缺点二倍体、多倍体的比较染色体数目的变异项目 二倍体 多倍体概念发育起点染色体组的数目性状表现由受精卵发育而来，体细胞中含有2个染色体组的个体由受精卵发育而来，体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体受精卵受精卵2个3个或3个以上茎秆粗壮，叶片、果实、种子较大，营养丰富，但发育迟缓，结实率低正常（作为单倍体、多倍体的参照物）人工诱导多倍体及其应用多倍体育种人工诱导多倍体及其应用方法处理对象原理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人工诱导多倍体及其应用秋水仙素秋水仙【注】秋水仙素（C22H25O6N）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，它是白色或淡黄色粉末或针状结晶，有剧毒【实例】三倍体无子西瓜人工诱导多倍体及其应用二倍体授粉二倍体（父本）四倍体（母本）三倍体联会紊乱无子西瓜秋水仙素授粉第一年第二年【思考】1.为什么要进行两次传粉？第一次：杂交获得三倍体植株的种子第二次：刺激子房发育成果实【思考】2.为什么用一定浓度的秋水仙素滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？芽尖有丝分裂旺盛，秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，引起细胞内染色体数目加倍3.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4.无子西瓜每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？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，再进行移栽人工诱导多倍体及其应用【实验原理】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。低温诱导植物细胞染色体数目的变化【方法步骤】诱导培养→固定→制片→观察（1）将蒜（或洋葱 ） 在冰箱冷藏室内（4℃）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 25℃）进行培养。待蒜长出约 1 cm 长的不定根时，将整个装置放入冰箱冷藏室内，诱导培养 48 ~ 72 h（2）剪取诱导处理的根尖0.5 ~ 1 cm，放入卡诺氏液中浸泡 0.5 ~ 1 h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为 95% 的酒精冲洗 2 次（3）制作装片，包括：解离、漂洗、染色和制片 4 个步骤（4）先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂象。视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察低温诱导植物细胞染色体数目的变化低温诱导植物细胞染色体数目的变化【实验结果】视野中既有正常的二倍体细胞（多），也有染色体数目发生改变的细胞（少）。低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验试剂及其作用低温诱导植物细胞染色体数目的变化试剂 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 使染色体着色两次漂洗的比较低温诱导植物细胞染色体数目的变化项目 第一次漂洗 第二次漂洗时间不同 在固定之后解离之前 在解离之后染色之前试剂不同 用95%酒精漂洗 用清水漂洗目的不同 洗去多余的卡诺氏液 洗去多余的解离液课堂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定义 辨别 二倍体 多倍体定义 形成原因 育性 特点 多倍体育种随堂小测1.下列关于染色体组的叙述，不正确的有( )①一个染色体组中不含同源染色体②一个染色体组中染色体大小、形态一般不同③人的一个染色体组中应含有24条染色体④含有一个染色体组的细胞一定是配子A.①③ B.③④ C.①④ D.②④解析：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，叫作一个染色体组，①②正确；人的一个染色体组中应含有22条常染色体和1条性染色体，③错误；只有一个染色体组的细胞可能是单倍体的体细胞，④错误。B随堂小测2.如图所示细胞中所含的染色体，下列叙述正确的是( )A.图a含有两个染色体组，图b含有三个染色体组B.如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体C.如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体D.图d代表生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体解析：A、图a细胞中着丝粒分裂，移向两极的8条染色体含有4对同源染色体，所以共含有4个染色体组，图b细胞含有3个染色体组，A错误；B、体细胞中含有3个染色体组的生物不一定是三倍体，也可能是单倍体，如果由受精卵发育而来，则为三倍体，如果由配子发育而来，则为单倍体，B错误；C、图c含有2个染色体组，如果代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体，C正确；D、图d含有1个染色体组，不是由受精卵发育而来，可能是由卵细胞或精子发育而成的单倍体，D错误。C随堂小测3.下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目变化”的实验，叙述正确的是( )A.显微镜下可以看到大多数细胞中的染色体数目发生改变B.使用卡诺氏液解离细胞后需用95%的酒精冲洗2次C.低温诱导和秋水仙素处理均能抑制纺锤体的形成，从而导致着丝粒不能分裂D.多倍体细胞形成的过程无完整的细胞周期解析：A、分裂期分为前、中、后、末四个时期，只有后期染色体数目因着丝点的分裂而短暂加倍，所以显微镜下可以看到大多数处在分裂期细胞中的染色体数目不变，A错误；B、冲洗：用体积分数为95%的酒精冲洗2次，洗去卡诺氏液，体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精作为解离液解离，B错误；C、低温诱导和秋水仙素处理均能抑制纺锤体的形成，使子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，而不是导致着丝粒不能分裂，C错误；D、低温诱导多倍体细胞形成，低温能抑制纺锤体的形成，使细胞不能分裂，故无完整的细胞周期，D正确。DTHANKS谢谢观看(共25张PPT)第二节染色体变异第五章 基因突变及其他变异目录1.单倍体及单倍体育种2.染色体结构的变异学习目标1.举例说明什么是单倍体2.概述单倍体育种的方法及原理3.辨别不同类型的染色体结构变异自然界中还有一类特殊的生物，如雄蜂——未受精的卵细胞直接发育而来的，那它是几倍体呢？单倍体及单倍体育种受精卵2N=32蜂王（雌性）工蜂（雌性）雄蜂 N=162N=32蜂王卵N=16减数分裂受精作用持续获得蜂王浆获得普通蜂蜜未受精的卵单倍体1.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，叫作单倍体2.成因由配子（如卵细胞、花粉等）直接发育而成3.特点植株弱小，且高度不育4.代表生物：蜜蜂单倍体及单倍体育种蜜蜂蜂王工蜂雄峰由受精卵发育而来二倍体由卵细胞发育而来单倍体蜂王 雄蜂 工蜂32条 16条 32条5.单倍体生物特点单倍体在动物中比较少见，植物种较多，单倍体植株长势弱小、一般高度不育单倍体及单倍体育种一般高度不育含偶数个染色体组：可育含奇数个染色体组：高度不育6.单倍体育种（1）原理：染色体数目变异（2）方法：花药（或花粉）离体培养、人工诱导加倍（3）优点：明显缩短育种年限，所得个体均为纯合子单倍体及单倍体育种二倍体植株花药离体培养单倍体幼苗人工诱导 秋水仙素处理恢复二倍体植株单倍体植株高度不育单倍体及单倍体育种花药离体培养PF1配子DDTTDDttddTTddtt正常植株（纯合）秋水仙素单倍体育种P高秆抗病DDTT×矮秆感病ddttF1高秆抗病DdTtF2D_T_D_ttddT_ddttddTT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年高秆抗病DDTT×矮秆感病ddtt高秆抗病DdTtDTDtdTdt单倍体植株第1年第2年DTDtdTdt需要的纯合矮抗品种优点：单倍体育种能明显缩短育种年限，子代均为纯合子单倍体、二倍体、多倍体的比较单倍体及单倍体育种项目 单倍体 二倍体 多倍体概念发育起点染色体组的数目性状表现由配子发育而来，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由受精卵发育而来，体细胞中含有2个染色体组的个体由受精卵发育而来，体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体未受精的配子受精卵受精卵不确定（是正常体细胞染色体组数目的一半）2个3个或3个以上植株矮小，且高度不育（除雄蜂外）茎秆粗壮，叶片、果实、种子较大，营养丰富，但发育迟缓，结实率低正常（作为单倍体、多倍体的参照物）判断二倍体、多倍体、单倍体的方法单倍体及单倍体育种（1）由配子发育而来，不管有几个染色体组，都称为单倍体（2）由受精卵发育而来，体细胞中有几个染色体组就是几倍体（3）单倍体不一定只含有一个染色体组，只有一个染色体组的个体一定是单倍体（4）二倍体一定含两个染色体组，含两个染色体组的不一定是二倍体（5）单倍体并非都不育，如四倍体的配子含有2个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育能产生后代（6）单倍体是生物个体，而不是配子，精子和卵细胞属于配子，但不是单倍体单倍体及单倍体育种问题探讨1.染色体结构变异的类型（1）缺失原因：染色体的某一片段缺失引起变异结果：基因数目减少【例】果蝇缺刻翅的形成染色体结构的变异正常翅缺刻翅abcdefbacdef（2）重复原因：染色体中增加某一片段引起变异结果：基因数目增加【例】果蝇棒状眼的形成染色体结构的变异正常眼棒状眼abcdefbbabcdefb（3）易位原因：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异结果：基因排列顺序变化【例】果蝇花斑眼的形成染色体结构的变异正常眼花斑眼abcdefghijklghijklabcefdabcklghdefji移接（4）倒位原因：染色体的某一片段位置颠倒也可引起变异结果：基因排列顺序变化【例】果蝇卷翅的形成染色体结构的变异正常翅卷翅abcdefabcdefbcdeaf颠倒比较染色体易位与染色体互换染色体结构的变异图解区别 位置原理观察染色体易位染色体互换发生于非同源染色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【练一练】下图为显微镜观察的变异杂合子染色体联会异常现象，通过图示辨析染色体结构变异的类型。总结：上述变异类型中，缺失和重复改变了染色体上基因的数量，易位和倒位改变了基因在染色体上的排列顺序染色体结构的变异缺失重复易位倒位2.结果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）三种可遗传变异的比较类别 基因突变 基因重组 染色体变异适用范围类型发生时期结果光学显微镜观察意义育种中的应用所有生物（包括病毒）自然状态下，发生在真核生物的有性生殖过程中真核生物诱发突变、自发突变互换型、自由组合型（R-S转化实验）染色体结构变异、染色体数目变异任何时期，主要发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂前期、减数第一次分裂后期任何时期，主要发生在细胞分裂时引起基因碱基序列的改变（产生了新基因）产生了新基因型和性状组成、不能产生新的基因和性状使排列在染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，不产生新的基因不能观察到，属于分子水平不能观察到，属于分子水平能观察到，属于细胞水平新基因产生的途径；生物变异的根本来源；为生物的进化提供了丰富的原材料；生物变异的来源之一，对生物进化具有重要的意义诱变育种杂交育种单倍体育种、多倍体育种生物变异的来源之一，对生物进化具有重要的意义课堂小结随堂小测1.下列关于染色体变异的叙述，正确的是( )A.猫叫综合征是5号染色体缺失引起的遗传病B.染色体变异会引起基因的数目和排列顺序发生改变C.单倍体均含奇数个染色体组，因而高度不育D.秋水仙素抑制纺锤体的形成，导致着丝粒不能分裂解析：A、猫叫综合征是人类的第5号染色体缺失引起的遗传病，因患儿哭声轻，音调高，很像猫叫而得名，A正确；B、染色体结构变异会使排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，B错误；C、单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，因此单倍体不一定含奇数个染色体组，四倍体的单倍体含有两个染色体组，C错误；D、秋水仙素抑制纺锤体的形成，导致着丝粒分裂后形成的两条染色体不能分别移向细胞的两极，D错误。A随堂小测2.图甲和图乙与生物变异有关，以下说法正确的是( )A.图甲会使细胞中的基因数目增多B.图甲会使细胞中染色体组数目增多C.图乙会使细胞中非等位基因重新组合D.图乙会使细胞核基因的碱基发生改变解析：图甲表示染色体结构变异中的易位，不会使细胞中的基因数目和染色体组数目增多，A、B两项错误；图乙表示同源染色体上的非姐妹染色单体交换片段，会使细胞中同源染色体上的非等位基因重新组合，但细胞核基因的碱基不会发生改变，C项正确，D项错误。C随堂小测3.下图为几种类型的染色体结构变异示意图（字母代表染色体的不同片段），下列叙述错误的是( )A.图甲中的变异会导致基因数量减少B.果蝇棒状眼的成因是发生了和图乙中相同的变异C.图丙中的变异既可以改变基因的数量也会改变基因的排序D.图丁中的变异发生于非同源染色体之间解析：A、图甲中的变异为染色体某一片段缺失导致的，故此会导致基因数量减少，A正确；B、图乙为染色体中增加某一片段引起的，果蝇棒状眼的成因也是染色体增加某一片段引起的，B正确；C、图丙中的变异是染色体某一片段颠倒引起的，该变异可以改变基因的排序，但不改变基因的数量，C错误；D、图丁为易位，指的是染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上，因此该变异发生于非同源染色体之间，D正确。CTHANKS谢谢观看 展开更多...... 收起↑ 资源列表 5.2染色体变异（第1课时）（教学课件）高中生物学人教版（2019）必修二（共38张PPT）.pptx 5.2染色体变异（第2课时）（教学课件）高中生物学人教版（2019）必修二（共27张PPT）.pptx
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