5.2染色体变异 （第1课时）课件 2023—2024学年高一下学期生物人教版必修2

第2节 染色体变异 新人教版必修二《遗传与进化》 Plume S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 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 讨论： 1. 根据前面所学减数分裂的知识试着完成表格。 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，进而形成种子 12 24 11 异常 问题·探讨 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 1 概念： 体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。 2 分类： （1）染色体数目变异 （2）染色体结构变异 a. 个别染色体的增加或减少 b. 以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或减少 思考讨论：染色体变异在光学显微镜下能否观察到？ 可以。 染色体变异 考点一 一 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 1 细胞内个别染色体的增加或减少 唐氏综合征即21三体综合征- 多了一条21号染色体 Turner综合征 性腺发育不良- 少了一条X染色体 以雌果蝇的染色体组成为例 增多 减少 二 染色体数目变异 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 1 细胞内个别染色体的增加或减少——形成的原因 减数分裂I后期 同源染色体未分离 减数分裂II后期 姐妹染色单体分离后移向细胞的同一极 二 染色体数目变异 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 2 细胞内以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或减少 染色体组：细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。 （1）本质：一组非同源染色体 （2）形态：一个染色体组种染色体形态大小各不相同 （3）功能：一个染色体组中染色体功能各不相同；一个染色体组携带着生物生长、发育、遗传和变异的全部信息。 二 染色体数目变异 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 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； 细胞中有几种不同形态的染色体，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 3 染色体组的判断方法 二 染色体数目变异 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 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。 有几种不同字母出现，一个染色体组中就有几条染色体。 YyRr AABBDD Aaa ABCD 2个染色体组 1组2条染色体 2个染色体组 1组3条染色体 3个染色体组 1组1条染色体 1个染色体组 1组4条染色体 3 染色体组的判断方法 二 染色体数目变异 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 4 二倍体、多倍体概念 二倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体。 多倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。 四倍体 三倍体 二倍体 在自然界，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。 二 染色体数目变异 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 5 多倍体的特点 （多倍体在植物中很常见，在动物中极少见。） 四倍体番茄的维生素C含量比二倍体几乎增加了一倍。 四倍体葡萄的果实比二倍体的大得多。 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的含量都有所增加，但发育迟缓，结实率低。 二 染色体数目变异 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 6 多倍体育种（人工诱导多倍体）——秋水仙素诱发 （1）方法： （2）原理： 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。（最常用、最有效） 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。 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 作用时期： 有丝分裂的前期 实例： 含糖量最高的甜菜、三倍体无子西瓜等。 二 染色体数目变异 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 二 染色体数目变异 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 多倍体育种——三倍体无子西瓜 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 花粉刺激 （相当于生长素） 第一年 第二年 二 染色体数目变异 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h （1） 为什么处理的是萌发的种子或幼苗？ 萌发的种子或幼苗具有分生能力，细胞进行有丝分裂。 （3）秋水仙素的作用是什么？会不会影响着丝粒的分裂？ 在细胞有丝分裂前期抑制纺锤体的形成，导致复制后的染色体不能移向细胞两极而使染色体数目加倍。不会，着丝粒的分裂不是由纺锤丝的牵拉引起的。 （2）为什么要进行两次传粉？ 思考与讨论： 第一次：杂交获得三倍体种子。 第二次：刺激子房发育成果实。 二 染色体数目变异 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h （4） 为什么三倍体植株所结的果实为无子西瓜呢? 减数分裂时出现联会紊乱。 （6）有时可看到三倍体西瓜中有少量发育并不成熟的种子，产生这些种子的原因是？ 三倍体在进行减数分裂时有可能形成了正常的卵细胞，从而形成正常的种子，但这种概率特别小。 （5）多倍体育种的不足？ 思考与讨论： 适用于植物，动物方面难以开展，且多倍体植株多发育延迟，结实率低。 二 染色体数目变异 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 6 多倍体育种（人工诱导多倍体）——低温处理 （1）原理： （2）材料用具： 用低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制分裂前期纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中纺锤体被拉向两极，导致细胞不能分裂形成两个子细胞，使细胞染色体数目加倍。 ① 蒜或洋葱（均为二倍体，体细胞中的染色体数目为16） ② 培养皿、滤纸、纱布、烧杯、镊子、剪刀、显微镜、载玻片、冰箱等 ③卡诺氏液、质量浓度为0.01g/ml 的甲紫溶液，质量分数为15%的盐酸、体积分数为95%的酒精。 二 染色体数目变异 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 6 多倍体育种（人工诱导多倍体）——低温处理 二 染色体数目变异 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 6 多倍体育种（人工诱导多倍体）——低温处理 （3）试剂的用途： ①卡诺氏液： ②95%的酒精： ③解离液（15%的盐酸、95%的酒精混合液1∶1混合）： ④甲紫溶液： 固定细胞的形态 洗去多余的固定液 使组织细胞分离 使染色体着色 二 染色体数目变异 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 6 多倍体育种（人工诱导多倍体）——低温处理 （4）方法步骤： （一） 诱导培养 （二） 固定细胞形态 培养不定根 低温诱导 1.将洋葱在冰箱冷藏室内放置一周。取出后,放在装满清水的容器上方,让洋葱的底部接触水面,于室温(约25°C )进行培养。 2.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。 取材 剪取诱导处理的根尖0.5~1 cm 固定 放入卡诺氏液中浸泡0.5~1h，以固定细胞形态。 冲洗 用体积分数为95%的酒精冲洗2次 二 染色体数目变异 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 6 多倍体育种（人工诱导多倍体）——低温处理 （4）方法步骤： 包括：解离、漂洗、染色和制片4个步骤，具体操作方法与观察植物细胞有丝分裂的实验相同。 （三） 制作装片 解离液（盐酸：酒精=1:1）解离3~5min 清水漂洗约10min 甲紫溶液染色3~5min 制片 解离目的：使组织中的细胞相互分离开来 漂洗目的：洗去解离液，防止解离过度 压片目的：使细胞分散开来，有利于观察 二 染色体数目变异 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 6 多倍体育种（人工诱导多倍体）——低温处理 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。 （四）观察 二 染色体数目变异 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 7 单倍体 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。 由配子（如卵细胞、花粉等）直接发育而来的个体。 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 蜜蜂中的雄蜂 蜂王 雄蜂 工蜂 32条 16条 32条 （1）概念： （2）成因： （3）代表生物： 二 染色体数目变异 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 7 单倍体 单倍体在动物中比较少见，植物中较多，单倍体植株长势弱小、一般高度不育。 （4）特点： 单倍体生物的体细胞中一定只含有一个染色体组吗？ 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 二 染色体数目变异 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 8 单倍体育种 染色体数目变异 （1）原理： （2）方法： 花药(或花粉）离体培养 人工诱导加倍 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） ①明显缩短育种年限 ②一般形成的是纯合体，自交后代不会发生性状分离 技术复杂，需与杂交育种配合 人工诱导 （3）优点： （4）缺点： 二 染色体数目变异 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 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 优点：单倍体育种能明显缩短育种年限，子代均为纯合子。 二 染色体数目变异 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h 单倍体、二倍体和多倍体 项目 单倍体 二倍体 多倍体 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 体细胞中含有两个染色体组的个体 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体 发育起点 配子 多数为受精卵 多数为受精卵 植株特点 植株弱小，高度不育 正常可育 茎秆粗壮，叶片果实和种子较大，营养物质含量有所增加 形成过程 雄配子 直接发育成个体 单倍体 雌配子 直接发育成个体 单倍体 + 受精作用 受精卵 发育成 生物体 二倍体 多倍体 有几个染色体组就叫几倍体 二 染色体数目变异 S z L w h S z L w h S z L w h S z L w h FormatFactory : www.pcfreetime.com Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$