5,1染色体变异及其应用课件-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

分裂间期（分裂期染色体因高度螺旋化，较稳定） 1、主要原因： 3、四种类型： 缺失、重复、倒位、易位 （只发生在真核生物,在光学显微镜下 观察到; 而基因结构的改变，在光学显微镜下 观察到） 一、染色体结构会发生变异 可以 断裂 2、时间： 染色体 所形成的片段不正常地重新连接所致。 无法 (1)缺失 a b c d e f a c d e f 病例： 症状： 病因： . 染色体中某一片段缺失 人第5号染色体部分缺失引起 染色体中增加某一相同片段 a b c d e f a b c d e f b (2)重复 (3)倒位 染色体的某一片段颠倒了180° a b c d e a d c b e 猫叫综合征 患儿哭声轻，音调高，像猫叫 染色体的某一片段移接到另一条 上 移接 a b c d e a b c d 1 2 3 4 甲 乙 1 2 3 4 e 非同源染色体 (4)易位 染色体的某一片段与另一条 上的某一片段互换 非同源染色体 发生在两条非同源染色体之间 【点拨】染色体易位与交叉互换的区别 染色体易位 交叉互换 图解 区 别 位置 发生于 之间 发生于 的非姐妹染色单体之间 原理 属于 . 属于 . 观察 可在光学显微镜下观察到 在光学显微镜下观察到 发生时期 可发生在 分裂 过程中 只发生于 期 非同源染色体 同源染色体 染色体结构变异 基因重组 不能 有丝和减数 减数第一次分裂前 （四分体） 染色体结构上的缺失、重复、易位和倒位 生物性状的变异 染色体上的基因的 或 改变 数量 排列顺序 4、结果： 5、特点： 频率很低 图解 显微观察的联会异常 缺失 重复 倒位 易位 6 病例： 患者的染色体组型 21三体综合征患者 比正常人 染色体 病因： 21三体综合征（唐氏综合征，书P97） 多了一条21号 21三体综合征患者 非整倍性变异 二、染色体数目会发生变异 形成原因： 同源染色体未分离 姐妹染色单体未分离 8 细胞中的一组_________染色体，形态和功能__________，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。 1.概念： 2.确认条件： ①一个染色体组中 (有/无）同源染色体。 ②一个染色体组中所含的染色体 各不相同。 ③一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因，但不重复。 非同源 各不相同 染色体组 无 形态和功能 （形态大小各不相同的非同源染色体的集合） A B C ___个染色体组， ___个染色体组， ___个染色体组， 每1个染色体组有___条染色体 每1个染色体组有___条染色体 每1个染色体组有___条染色体 3 2 2 3 4 1 3. 染色体组数的判断方法： a. 形态、大小相同的染色体（同源染色体）有几条，则含几个染色体组 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 指出下列细胞分别处于什么时期，细胞中各含有几个染色体组？ 4个 2个 2个 2个 1个 减Ⅰ 后期 有丝中期 有丝后期 减Ⅱ 后期 减Ⅱ 前期 基因型为AaBb 的细胞中有 个染色体组 基因型为AAaabbbb 的细胞中有 个染色体组 A a b B A a A b b b 2 4 b. 控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组 （同一字母，不分大小写） b a 区分的关键是判断生物体是由 发育而成的： ①由 发育而成的生物体，体细胞中含有几个染色体组就称几倍体； ②由 直接发育而成的生物体，不管细胞中含有几个染色体组，都只能 称为 。 合作探究： 二倍体 三倍体 多倍体 生物体 受精卵 发育 直接发育成的生物体：单倍体 雌配子 直接发育成的生物体：单倍体 雄配子 受精卵 配子 单倍体 （看发育起点，不看染色体组数） 什么是单倍体、二倍体、多倍体？ 如何区别？ 整倍性变异 ？ 　 发育起点 染色体组数目 二倍体 　 多倍体 　 单倍体 　 受精卵 ２个 受精卵 ３～n个 配子 １～n个 二倍体、多倍体、单倍体的比较 【易错警示】关于单倍体的三个易错点 (1)单倍体的体细胞中并不一定只有一个染色体组，如四倍体的配子形成的 单倍体，其体细胞中含有两个染色体组。 (2)单倍体并非都不育：二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育； 多倍体的配子如含有偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色 体及等位基因，可育并能产生后代。 (3)单倍体是生物个体，而不是配子。 Ｐ 高秆抗锈病　 矮秆不抗锈病 Ｆ１ 　 高秆抗锈病 Ｆ２ DDTT ddtt DdTt 高抗 高不抗 矮抗 矮不抗 ddT_ 杂 交 育 种 杂交 自交 选育 连续自交选育 优良性状的纯合体 (5～6年) ddTT 连续自交，直到后代不发生性状分离为止 操作简单目的性强 年限长 1.单倍体植株特点： 弱小，高度不育（在生产上几乎没有价值，但在育种上有着特殊的价值） 2.单倍体育种的方法步骤： 二倍体 植株 单倍体 幼苗 正常二倍体植株 三、单倍体育种 花药离体培养 秋水仙素诱导 染色体数量加倍 （纯合子） （与二倍体正常植株相比） 16 P 高秆抗锈病 DDTT × 矮秆不抗锈病 ddtt F1 高秆抗病 DdTt 花药 DT Dt dT dt DT Dt dT dt DDTT DDtt ddTT ddtt ↓ ↓ 纯合二倍体 稳定遗传的 矮秆抗锈病品种 第1年 第2年 单倍体幼苗 ↓选育 ↓ ↓ 花药离体培养 秋水仙素诱导染色体数量加倍 单倍体 育 种 单倍体育种的优点： . 花药离体培养→ P 高杆抗病 DDTT × 矮杆锈病 ddtt F1 高杆抗病 DdTt 配子 DT Dt dT dt DT Dt dT dt DDTT DDtt ddTT ddtt ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 纯合体 秋水仙素处理→ ↑ 需要的矮抗品种 单倍体育种: 第 1年 第 2年 P 高杆抗病 DDTT × 矮杆锈病 ddtt F1 高杆抗病 DdTt ↓ F2 D_T_ D_tt ddT_ ddtt ddTT 杂交育种: ↓ 第 1年 第 2年 第 3~6年 × × 需要的矮抗品种 矮抗 明显缩短育种年限 技术较复杂 多倍体植株的优点： 多倍体草莓 野生草莓 茎秆更粗壮，叶片、果实和种子更大； 糖类、蛋白质等营养物质含量更高。 结实率低，晚熟。 缺点： 在被子植物中，约有33%的物种是多倍体 19 人工诱导染色体数量加倍 a.方法: d.秋水仙素作用机理: 无纺缍体形成 染色体复制 着丝粒分裂 无纺缍丝牵引 染色体数目加倍的组织或个体 萌发的种子或幼苗 低温处理和化学试剂处理 b.最常用的化学试剂: 秋水仙素 c.处理的对象: 抑制有丝分裂____期________的形成。 前 纺锤体 四、多倍体育种 20 杂交育种 多倍体育种 单倍体育种 方法步骤 原理 优点 缺点 育种方法小结： 杂交、 自交、 连续自交 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 ①花药离体培养 ②秋水仙素处理幼苗 基因重组 染色体变异 染色体变异 操作简单 目的性强 各种器官大，营养物质含量增高 明显缩短育种年限 育种年限长 结实率低，晚熟 技术复杂，需要与杂交育种配合 五、低温诱导染色体数量加倍 1.实验原理： 抑制纺锤体的形成（作用机理同秋水仙素） 3.方法步骤： 根尖培养→低温诱导→固定→制片→观察 2.试剂及用途 （1）卡诺氏固定液： （2）龙胆紫溶液： 固定细胞形态 使染色体着色，便于观察 （解离→漂洗→染色→压片） (冲洗： ) 95%的酒精 制作装片（同有丝分裂实验） ①解离：盐酸和酒精混合液（1：1混合） 目的是 。 ②漂洗：清水漂洗，目的是 。 ③染色：用 溶液对染色体染色。 ④压片：用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，再加盖一片载玻片， 用拇指轻轻按压载玻片的两端。 使组织细胞相互分离开 洗去解离液，防止解离过度 龙胆紫或醋酸洋红或苯酚品红 思考: 观察时是否所有细胞中染色体均已加倍？ 不是，只有少部分细胞实现“染色体加倍”，大部分细胞仍为二倍体分裂状况。 $$