5.2 染色体变异-2024-2025学年高一生物同步备课课件（人教版2019必修2）

变异 不可遗传变异 可遗传变异 由环境不同引起， 遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。 生殖细胞内的遗传物质发生了改变，其后代将继承这种改变。 基因突变 基因重组 染色体变异 5.2 染色体变异 第5章 基因突变及其他变异 本PPT模板部分元素使用了幻灯片母版制作。如果需要修改，点击-视图-幻灯片母版-修改；完成后关闭编辑母版即可。 2 目标 01 02 03 通过低温诱导染色体的实验，理解染色体数目变化的机制。（科学探究） 通过分析染色体组的概念，理解二倍体、多倍体和单倍体的特点和生产中的应用。 （生命观念、社会责任） 结合染色体结构变异的示意图，了解染色体结构变异的常见类型。（科学思维） 学习目标 3 导入新课 野生祖先种（多种颜色） 栽培品种（一般都为黄色） 野生祖先种（有籽） 栽培品种（无籽） 作为野生植物后代，许多栽培植物染色体数目却与它们祖先大不相同。 4 导入新课 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 因为香蕉栽培品种体细胞中染色体数目是33条，减数分裂时染色体联会紊乱，不能形成正常配子，无法形成受精卵，进而无法形成种子。 3.还能提出什么问题？发挥想象作出假设？ 讨论： 2.为什么我们平时吃的香蕉没种子？ 1.根据所学减数分裂知识，完成表格。 5 普通香蕉无法形成种子，它是怎样形成的？如何繁殖下一代？ 野生香蕉 染色体数22 普通香蕉 染色体数33 能形成种子的植物细胞中，染色体数目一定是偶数吗？ 一、染色体变异 染色体结构变异 染色体数目变异 2.类型： 体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，叫染色体变异 1、概念： 个别染色体数目的增加或减少 以染色体组（一套完整的非同源染色体）为基数成倍地增加或减少 3.区别 分子水平的变异，光镜下不可见。 细胞水平的变异，光镜下可见。 基因突变 基因重组 染色体变异 染色体结构的变异 染色体数目的变异 染色体变异 二、染色体数目的变异 1.染色体数目变异的类型 （1）个别染色体的增加或减少 正常果蝇 （2n=8） 增加一条 （8+1） 减少一条 （8-1） 二、染色体数目的变异 1.染色体数目变异的类型 （1）个别染色体的增加或减少 21-三体综合征患者的染色体组成 病因： 表现： 智力低于常人 特殊面容 生长发育障碍 多发畸形 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) 多了一条21号染色体 舟舟，原名胡一舟，1978年4月1日出生于中国武汉，这一天正是愚人节。他是个先天性愚型儿。智力只相当于几岁的小孩子。舟舟从小偏爱指挥，当音乐响起时，舟舟就会拿起指挥棒，挥动短短的手臂，像真正的指挥一样，直到曲终。 胡一舟 21三体综合征 精子细胞或卵细胞发育过程中细胞分裂异常，产生一条额外的21号染色体，核型为47，XX（或XY），+21。 病因 患儿主要特征是智能落后、特殊面容和生长发育迟缓，可伴有多种畸形。 症状 正常21号染色体 异常21号染色体 二、染色体数目的变异 1.染色体数目变异的类型 （1）个别染色体的增加或减少 实例3：男性Klinefelter综合征 身材较高 性腺发育不良 有女性特征 身材较矮 性腺发育不良 实例4：女性Turner综合征 个别染色体增加或减少原因是什么？ 个别染色体增加或减少原因是什么？ 思考 原因一 原因二 同源染色体未分离 姐妹染色单体分离后移向细胞的同一极 原因：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。 二、染色体数目的变异 1.染色体数目变异的类型 （2）以染色体组的形式成倍地增加或减少 正常果蝇 （2n=8） 增加一套 （3n=12） 减少一套 （n=4） 二、染色体数目的变异 1.染色体数目变异的类型 （2）以染色体组的形式成倍地增加或减少 细胞中的一套完整的非同源染色体 ①概念： 在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体，其中每套非同源染色体称为一个染色体组。 ②分组方法： 显微摄影 凡是大小形态相同的分开（同源染色体分开） 大小形态不同的分到一组（都是非同源染色体） 染色体组模拟 染色体组数的判断技巧 方法1：根据染色体形态判断 细胞中形态相同的染色体有几条，就含有几个染色体组。 1个染色体组 4个染色体组 3个染色体组 一个染色体组 有 条染色体 一个染色体组 有 条染色体 一个染色体组 有 条染色体 3 2 5 方法2：根据基因型判断 控制同一性状基因有几个，就含几个染色体组 例：基因型为AaaBBb 的个体有 个染色体组 基因型为AaBb 的个体有 个染色体组 3 2 染色体组数的判断技巧 项目 染色体 染色体组数 2 3 1 4 A a a a A A B B DD A a a A B C D Aaaa AABBDD Aaa ABCD 二、染色体数目的变异 1.染色体数目变异的类型 （2）以染色体组的形式成倍地增加或减少 大小、形态和功能各不相同 本质上 1 形态上 2 功能上 3 一个染色体组不含同源染色体，不含等位基因。 各不相同，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。 同种生物具有相同的染色体组，不同物种染色体组不同。 ③特征 二、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 判断细胞含几个染色体组？每组有几条染色体？ 　实战训练　 （1）概念： 体细胞中含有两个染色体组的个体。（植物无性生殖） 配子 亲代 × 2N 2N N N 受精卵 2N 子代 2N 二、染色体数目的变异 （记作2N，2：两个染色体组；N：一个染色体组中染色体数） 二倍体 （1）概念： 体细胞中含有两个染色体组的个体。（植物无性生殖） 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。 二、染色体数目的变异 二倍体 2N=24 2N=46 2N=20 三倍体 二、染色体数目的变异 （1）概念： 如二倍体减数分裂出现错误，形成含有两个染色体组的配子，与含有一个染色体组的配子结合，发育成的个体体细胞中含三个染色体组，叫三倍体 。（胚乳培养） 夏黑葡萄 真的一粒种子都没有吗？ 二、染色体数目的变异 四倍体 （1）概念： 如果两个含有两个染色体组的配子结合，发育成的个体体细胞中就有四个染色体组，称作四倍体。 巨峰葡萄 多倍体：体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体 在被子植物中，约有33%的物种是多倍体。 普通小麦、棉、烟草、菊、水仙等都是多倍体，某些品种的苹果、梨、葡萄也是多倍体。 优点： 茎秆粗壮；叶片、果实和种子 都比较大； 糖类蛋白质等营养物质的含量有所增加。 缺点： 发育迟缓，晚熟，结实率低。 马铃薯（4n=48） 棉花（4n=52） 山药（4n=40） 香葱（4n=32） 多倍体育种 多倍体植物生长旺盛，各器官粗壮，种子少或不产生种子特性。不以收获种子为目的植物可以考虑进行多倍体育种。 观赏或用材植物 某些水果 多倍体育种 多倍体植物生长旺盛，各器官粗壮，种子少或不产生种子特性。不以收获种子为目的植物可以考虑进行多倍体育种。 非种子农作物 能否用人工的方式处理植物以获得多倍体呢； 多倍体是如何形成的？ 帕米尔高原的植物65%的种类是多倍体 小资料 海拔/m 2100-3000 3000-4000 4000-5200 草本植物多倍体频率 29.4%-47.1% 33.3%-53.3% 55.6%-70.4% 青藏高原东北部多年生草本植物多倍体频率 青藏高原草本植物多倍体频率随海拔高度(温度)上升而增加 分析数据和材料，可得出什么结论？ 低温能诱导植物染色体数目变化吗？ 小资料 （1）方法： 染色体数加倍 染色体复制 着丝点分裂 细胞无法正常分裂 无纺缍丝牵引 处理萌发的种子或幼苗。 （2）原理： 目前常用、最有效 二、染色体数目的变异 多倍体育种（人工诱导多倍体） Ⅰ低温处理 Ⅱ秋水仙素诱发 抑制纺锤体的形成，导致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 （3）作用时期： 有丝分裂的前期或减数分裂前期 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。 秋水仙浑身上下都富含一种大名鼎鼎的生物碱——秋水仙素。 二、染色体数目的变异 单倍体 蜂王 雄蜂 工蜂 32条 16条 32条 由配子直接发育而来，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。 (1)概念： （2）成因： （3）代表生物：蜜蜂中的雄蜂 由配子（如卵细胞、花粉等）直接发育而来的个体。 精子 卵细胞 受精卵 蜂王 工蜂 雄蜂 单倍体 2N=32 N=16 2N=32 单倍体 假减数分裂 正常减数分裂 二倍体 二、染色体数目的变异 单倍体 (4)特点： 植株长得弱小 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 原因：体细胞染色体组数一般为奇数，当其进行减数分裂形成配子时，由于同源染色体联会紊乱，不能产生正常的配子。 单倍体、二倍体和多倍体总结 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 由受精卵发育而成，体细胞中含有2个染色体组的个体 由受精卵发育而成，体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体 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 受精卵 受精卵 未受精的配子 2个 3个或3个以上 不确定（是正常体细胞染色体组数目一半） 正常 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 植株矮小，且一般高度不育（雄蜂可育） 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 √ × √ × √ × 探究.实践：低温诱导植物细胞染色体数目变化 1.实验原理： (1)低温处理:低温处理植物的____________, 能够抑制________的形成,导致细胞不能分裂成两个子细胞，引起染色体数目______。 (2)染色体染色: 染色体容易被__________染成深色,用质量浓度为0.01 g/mL的______溶液染色。 分生组织细胞 纺锤体 加倍 碱性染料 甲紫 材料用具： 探究.实践：低温诱导植物细胞染色体数目变化 试剂 使用方法 作用 卡诺氏液 体积分数为 95%的酒精 质量分数为 15%的盐酸 蒸馏水 质量浓度0.01g/mL的 甲紫溶液 将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1 h 冲洗2次经用卡诺氏液处理过的根尖 与质量分数为95%的酒精等体积1:1混合，作为解离液 浸泡解离后的根尖约10 min 把漂洗过的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3～5 min 固定细胞的形态 洗去卡诺氏液 漂洗根尖，洗去解离液 使染色体着色 解离根尖细胞，使组织中的细胞相互分离开 探究.实践：低温诱导植物细胞染色体数目变化 2.实验步骤： 探究.实践：低温诱导植物细胞染色体数目变化 3.实验结果： 诱导率不是百分之百，因此视野中既有二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞，且前者数目多于后者； 秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，这两种方法在原理上有什么相似之处？ 讨论： 都能诱导染色体数目加倍，都与抑制纺锤体的形成有关 1 染色体数目的变异 低温诱导植物细胞染色体数目的变化 2 染色体结构的变异 3 三、染色体结构的变异 分析：此病发病机理是什么？ 三、染色体结构的变异 ——①缺失：染色体的某一片段缺失，导致基因数目减少。 果蝇缺刻翅的形成 正常翅 缺刻翅 猫叫综合征 1.类型 三、染色体结构的变异 染色体结构变异中缺失与基因突变中碱基对缺失相似，对生物影响一样？ 项目 染色体片段缺失 碱基对缺失 图解 区别 原理 观察 染色体结构变异 基因突变 光镜下观察到 光镜下观察不到 三、染色体结构的变异 ——②重复：染色体增加了某一片段，导致基因数目增加。 1.类型 果蝇棒状眼的形成 棒状眼 正常眼 三、染色体结构的变异 1.类型 ——③易位：染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上，导致基因排列顺序改变。 正常眼 花斑眼 果蝇花斑眼的形成 人慢性粒细胞白血病 三、染色体结构的变异 易位与基因重组中交换很相似，他们一样吗？ 项目 染色体易位 交叉互换 图解 区别 位置 原理 观察 非同源染色体之间 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 光镜下观察到 光镜下观察不到 三、染色体结构的变异 1.类型 ——④倒位：染色体某一片段位置颠倒，导致基因排列顺序改变。 果蝇卷翅的形成 人9号染色体倒位导致习惯性流产 a c d e f b a f c d e b c d e b 注意：倒位发生在一条染色体中 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 ： 三、染色体结构的变异 三、染色体结构的变异 染色体结构上的缺失、重复、易位和倒位 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，有的甚至会导致生物体死亡。 2. 结果： 3. 影响： 三种变异比较表 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 单倍体生物个体弱小，且高度不育，那么它有运用何价值呢？ 4、人工诱导多倍体和单倍体： 二、染色体数目的变异 （1）单倍体育种 单倍体体细胞中不一定只有一个染色体组。 ①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： 染色体数目变异 注意：秋水仙素只能处理萌发的幼苗 二、染色体数目的变异 ③实例： 现有纯合高秆抗病小麦（DDTT）和矮秆不抗病小麦（ddtt），怎样得到矮秆抗病优良品种（ddTT）？ 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 （2）单倍体育种 4、人工诱导多倍体和单倍体： 二、染色体数目的变异 （2）单倍体育种 单倍体体细胞中不一定只有一个染色体组。 ①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： 染色体数目变异 注意：秋水仙素只能处理萌发的幼苗 ③优点： 明显缩短育种年限，所得个体均为纯合子，自交后代不会发生性状分离。 技术复杂，需与杂交育种配合 缺点： 4、人工诱导多倍体和单倍体： 二、染色体数目的变异 （2）多倍体育种 ①方法： 秋水仙素能抑制细胞分裂时纺锤体形成，导致染色体不能移向细胞两级，导致细胞内染色体数目加倍。 低温处理、秋水仙素诱发，目前最常用且最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。 ②原理： 二倍体 4、人工诱导多倍体和单倍体： 二、染色体数目的变异 （2）多倍体育种 ③实例：无子西瓜(三倍体) 二、多倍体育种 62 染色体变异 染色体数目变异 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 单倍体 类型 结果 缺失 重复 易位 倒位 定义 形成原因 特点 应用 本节小结 染色体结构变异 课后习题·概念检测 1.染色体变异包括染色体数目变异和结构变异。判断下列相关表述是否正确。 （1）只有生殖细胞中染色体数目或结构变化才属于染色体变异。（ ） （2）体细胞中含有两个染色体组的个体就是二倍体。 （ ） （3）用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体。 （ ） × × × 课后习题·概念检测 2.秋水仙素能诱导多倍体形成的原因是（ ） A.促进细胞融合 B.诱导染色体多次复制 C.促进染色单体分开，形成染色体 D.抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成 3.慢性髓细胞性白血病是一种恶性疾病，患者骨髓内会出现大量恶性增殖的白细胞。该病是由于9号染色体和22号染色体互换片段所致。这种变异属于 （ ） A. 基因突变 B.基因重组 C. 染色体结构变异 D.染色体数目变异 D C 课后习题·概念检测 4.填表比较豌豆、普通小麦、小黑麦的体细胞和配子中的染色体数目、染色体组数目，并且注明它们分别属于几倍体生物。 生物种类 豌豆 普通小麦 小黑麦 体细胞中染色体数/条 42 配子中染色体数/条 7 28 体细胞中染色体组数 2 配子中染色体组数 3 属于几倍体生物 八倍体 14 56 6 8 1 4 二倍体 六倍体 21 课后习题·拓展应用 1.在二倍体的高等植物中，偶然会长出一些植株弱小的单倍体，这些单倍体一般不能通过有性生殖繁殖后代。单倍体是如何形成的？为什么不能繁殖后代？ 可能是，二倍体植株减数分裂形成配子后，一些配子可以在离体条件下发育成单倍体。这些单倍体一般不能通过有性生殖繁殖后代，因为它们的体细胞中只含一个染色体组，减数分裂时没有同源染色体联会，就会造成染色体分别移向细胞两极的紊乱，不能形成正常的配子，因此，就不能繁殖后代。 提示: 2．人们平常食用的西瓜是二倍体。在二倍体西瓜的幼苗期，用秋水仙素处理，可以得到四倍体植株。然后，用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本，进行杂交，得到的种子细胞中含有三个染色体组。把这些种子种下去，就会长出三倍体植株。 课后习题·拓展应用 多倍体育种实例——三倍体无子西瓜的培育： 柱头 花柱 子房 花药 花丝 花瓣 花萼 花托 雄蕊 雌蕊 花 的 主 要 结 构 柱头 花柱 珠被 卵细胞（1个） 极核（2个） 胚囊 胚珠 果皮 子房 发育 子房壁 子房壁 胚珠 种皮 发育 胚 +精子 发育 胚乳 +精子 发育 种子 多倍体育种实例——三倍体无子西瓜的培育： 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 多倍体育种实例——三倍体无子西瓜的培育： 一.染色体数目的变异 二倍体幼苗 …… …… 四倍体幼苗 长大 四倍体植株 …… 第一年 加倍 一.染色体数目的变异 二倍体幼苗 四倍体幼苗 长大 四倍体植株 第一年 1.为什么要用秋水仙素处理幼苗的芽尖？ 芽尖细胞分裂旺盛，更容易使染色体数目加倍 2.处理后的植株，各个部位染色体数目是否都为4N？ 不一定，地上部分为4N，地下部分还为2N 若处理种子呢？ 四倍体植株 …… 花粉 2N 卵细胞 …… 2N …… 4N 四倍体植株 去雄 卵细胞 …… 2N …… 4N 母本 四倍体植株 去雄 卵细胞 …… 2N 母本 授粉 …… N …… 四倍体植株 去雄 …… 母本 授粉 …… …… 受精卵 （3N） 种子 （3N） 四倍体植株 去雄 …… 母本 授粉 …… …… 受精卵 （3N） 种子 （3N） 杂交获得三倍体 3.获得的四倍体西瓜为何要与二倍体杂交？ ①多倍体花粉可育低； 4.为什么要用四倍体植株做母本？ ②种子产量高 ③种皮薄，利于播种 四倍体植株 去雄 …… 母本 授粉 …… …… 成熟后 …… 第一年 第二年 三倍体植株 二倍体植株 假授粉 无子西瓜 联会紊乱 第二年 三倍体植株 二倍体植株 假授粉 无子西瓜 联会紊乱 5.三倍体西瓜为什么没有种子?______ _。 同源染色体联会紊乱，不能产生正常的配子，所以没有种子。 三倍体西瓜在减数分裂过程中， 授粉产生生长素刺激子房发育成果实。 6.为什么要给三倍体西瓜授粉？ 第二年 三倍体植株 二倍体植株 假授粉 无子西瓜 联会紊乱 ①三倍体植株不能进行正常的减数分裂形成生殖细胞，因此不能形成种子。 7.三倍体西瓜为什么没有种子？真的一颗没有吗？ 联会紊乱 ②并不是绝对一颗种子都没有，进行减数分裂时，有可能形成正常卵细胞 第二年 三倍体植株 二倍体植株 假授粉 无子西瓜 联会紊乱 2年 8.按照一般流程，获得无籽西瓜需要几年？ 9.两次传粉的目的？ 第一次传粉：获得三倍体种子 第二次传粉：促进子房发育成果实 ： 无子西瓜的培育 二倍体 杂交 三倍体 第一年 第二年 四倍体 二倍体 ♀ ♂ 联会紊乱 10.第一年得到的三倍体西瓜是不是所有地方都是三倍体？ 果皮种皮都是由西瓜体细胞发育来的,所以是有4个染色体组;第一年得到的西瓜应是四倍体西瓜,其中的种子是三倍体的 四倍体植株上结的西瓜是含有三倍体种子的有子西瓜；三倍体植株结的西瓜是无子西瓜。 西瓜幼苗芽尖是有丝分裂旺盛的地方，秋水仙素处理可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。 （1）为什么用一定浓度秋水仙素溶滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？ 课后习题·拓展应用 2．人们平常食用的西瓜是二倍体。在二倍体西瓜的幼苗期，用秋水仙素处理，可以得到四倍体植株。然后，用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本，进行杂交，得到的种子细胞中含有三个染色体组。把这些种子种下去，就会长出三倍体植株。 （2）获得的四倍体西瓜为何要与二倍体杂交？联系第1问，说出产生多倍体基本途径？ 杂交可以获得三倍体植株。 产生途径：秋水仙素处理萌发种子或幼苗。 课后习题·拓展应用 二倍体 杂交 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 滴加秋水仙素 2．人们平常食用的西瓜是二倍体。在二倍体西瓜的幼苗期，用秋水仙素处理，可以得到四倍体植株。然后，用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本，进行杂交，得到的种子细胞中含有三个染色体组。把这些种子种下去，就会长出三倍体植株。 （3）有时可看到三倍体西瓜中有少量发育并不成熟的种子，推测产生这些种子原因。 三倍体植株一般不能进行正常减数分裂形成配子，因此不能形成种子。但也有可能在减数分裂时形成正常的卵细胞，从而形成正常种子，但这种概率特别小。 （4）无子西瓜每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？ ①进行无性生殖，将三倍体植株进行组织培养获取大量培苗，再进行移栽； ②利用生长素或生长素类似物处理二倍体植株未受粉的雌蕊，以促进子房发育成无种子的果实，同时在花期全时段要套袋处理，以免受粉。 二倍体 杂交 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 滴加秋水仙素 香蕉祖先为野生芭蕉，个小多种子，无法食用。香蕉培育过程如下： 野生芭蕉 2n 有籽香蕉 4n 加倍 野生芭蕉 2n 无籽香蕉 3n 无籽香蕉培育 88 感谢您的观看！ 本PPT模板部分元素使用了幻灯片母版制作。如果需要修改，点击-视图-幻灯片母版-修改；完成后关闭编辑母版即可。 89 Lavf58.20.100 EV录屏3.9.6软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$变异 不可遗传变异 可遗传变异 由环境不同引起， 遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。 生殖细胞内的遗传物质发生了改变， 其后代将继承这种改变。 基因突变 基因重组 5.2 染色体变异 第5章 基因突变及其他变异 目标 01 02 03 通过低温诱导染色体的实验，理解染色 体数目变化的机制。（科学探究） 通过分析染色体组的概念，理解二倍体、多 倍体和单倍体的特点和生产中的应用。 （生命观念、社会责任） 结合染色体结构变异的示意图，了解染色体结构 变异的常见类型。（科学思维） 学习目标 导入新课 野生祖先种（多种颜色） 栽培品种（一般都为黄色） 野生祖先种（有籽） 栽培品种（无籽） 作为野生植物后代，许多栽培植物染色体数目却与它们祖先大不相同。 导入新课 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 因为香蕉栽培品种体细胞中 染色体数目是33条，减数分 裂时染色体联会紊乱，不能 形成正常配子，无法形成受 精卵，进而无法形成种子。 3.还能提出什么问题？发挥想象作出假设？ 讨论： 2.为什么我们平时吃 的香蕉没种子？ 1.根据所学减数分裂 知识，完成表格。 普通香蕉无法形成种子，它是怎样形成的？如何繁殖下一代？ 野生香蕉 染色体数22 普通香蕉 染色体数33 能形成种子的植物细胞中，染色体数目一定是偶数吗？ 一、染色体变异 染色体结构变异 染色体数目变异 2.类型： 体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，叫染色体变异 1、概念： 个别染色体数目的增加或减少 以染色体组（一套完整的非同源染色体） 为基数成倍地增加或减少 3. 区 别 分子水平的变异，光镜下不可见。 细胞水平的变异，光镜下可见。 基因突变 基因重组 染色体变异 染色体结构的变异 染色体数目的变异 染色体变异 二、染色体数目的变异 1.染色体数目变异的类型 （1）个别染色体的增加或减少 正常果蝇 （2n=8） 增加一条 （8+1） 减少一条 （8-1） 二、染色体数目的变异 1.染色体数目变异的类型 （1）个别染色体的增加或减少 21-三体综合征患者的染色体组成 病因： 表现： 智力低于常人 特殊面容 生长发育障碍 多发畸形 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) 多了一条21号染色体 舟舟，原名胡一舟，1978年4月1日出生于中国武汉，这一天正是愚人节。他是个先天性愚型儿。智力 只相当于几岁的小孩子。舟舟从小偏爱指挥，当音乐响起时，舟舟就会拿起指挥棒，挥动短短的手臂， 像真正的指挥一样，直到曲终。 胡一舟 21三体综合征 精子细胞或卵细胞发育过程 中细胞分裂异常，产生一条 额外的21号染色体，核型为 47，XX（或XY），+21。 病因 患儿主要特征是智能落后、 特殊面容和生长发育迟缓， 可伴有多种畸形。 症状 正常21号染色体 异常21号染色体 二、染色体数目的变异 1.染色体数目变异的类型 （1）个别染色体的增加或减少 实例3：男性Klinefelter综合征 身材较高 性腺发育不良 有女性特征 身材较矮 性腺发育不良 实例4：女性Turner综合征 个别染色体增加或减少原因是什么？ 个别染色体增加或减少原因是什么？ 思考 原因一 原因二 同源染色体未分离 姐妹染色单体分离后移向细 胞的同一极 原因：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。 二、染色体数目的变异 1.染色体数目变异的类型 （2）以染色体组的形式成倍地增加或减少 正常果蝇 （2n=8） 增加一套 （3n=12） 减少一套 （n=4） 二、染色体数目的变异 1.染色体数目变异的类型 （2）以染色体组的形式成倍地增加或减少 细胞中的一套完整的非同源染色体 ①概念： 在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有 两套非同源染色体，其中每套非同源染色体称为一个染色体组。 ②分组方法： 显微 摄影 凡是大小形态相同的分开（同源染色体分开） 大小形态不同的分到一组（都是非同源染色体） 染色体组模拟 染色体组数的判断技巧 方法1：根据染色体形态判断 细胞中形态相同的染色体有几条，就含有几个染色体组。 1个染色体组 4个染色体组 3个染色体组 一个染色体组 有 条染色体 一个染色体组 有 条染色体 一个染色体组 有 条染色体 3 2 5 方法2：根据基因型判断 控制同一性状基因有几个，就含几个染色体组 例：基因型为AaaBBb 的个体有 个染色体组 基因型为AaBb 的个体有 个染色体组 3 2 染色体组数的判断技巧 项目 染色体 染色体组数 2 3 1 4 A a a a A A B B DD A a a A B C D Aaaa AABBDD Aaa ABCD 二、染色体数目的变异 1.染色体数目变异的类型 （2）以染色体组的形式成倍地增加或减少 大小、形态和功能各不相同 本质上 1 形态上 2 功能上 3 一个染色体组不含同源染色体，不含等位基因。 各不相同，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。 同种生物具有相同的染色体组，不同物种染色体组不同。 ③特征 二、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 判断细胞含几个染色体组？每组有几条染色体？ 实战训练 （1）概念： 体细胞中含有两个染色体组的个体。（植物无性生殖） 配子 亲代 × 2N 2N N N 受精卵 2N 子代 2N 二、染色体数目的变异 （记作2N，2：两个染色体组；N：一个染色体组中染色体数） 二倍体 （1）概念： 体细胞中含有两个染色体组的个体。（植物无性生殖） 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。 二、染色体数目的变异 二倍体 2N=24 2N=46 2N=20 三倍体 二、染色体数目的变异 （1）概念： 如二倍体减数分裂出现错误，形成含有两个染色体组的配子， 与含有一个染色体组的配子结合，发育成的个体体细胞中含三 个染色体组，叫三倍体 。（胚乳培养） 夏黑葡萄 真的一粒种子都没有吗？ 二、染色体数目的变异 四倍体 （1）概念： 如果两个含有两个染色体组的配子结合，发育成的个体体细胞 中就有四个染色体组，称作四倍体。 巨峰葡萄 多倍体：体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体 在被子植物中，约有33%的物种是多倍体。 普通小麦、棉、烟草、菊、水仙等都是多倍体，某些品种的苹果、梨、葡萄也是多倍体。 优点： 茎秆粗壮；叶片、果实和种子 都比较大； 糖类蛋白质等营养物质的含量有所增加。 缺点： 发育迟缓，晚熟，结实率低。 马铃薯（4n=48） 棉花（4n=52） 山药（4n=40） 香葱（4n=32） 多倍体育种 多倍体植物生长旺盛，各器官粗壮，种子少或不产生种子特性。 不以收获种子为目的植物可以考虑进行多倍体育种。 观赏或用材植物 某些水果 多倍体育种 多倍体植物生长旺盛，各器官粗壮，种子少或不产生种子特性。 不以收获种子为目的植物可以考虑进行多倍体育种。