5.2染色体变异课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

染色体变异 【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 1、根据减数分裂的知识完成表格 2、为什么平时吃的香蕉没有种子？ 体细胞中非同源染色体有3套，意味 着每一类同源染色体有3条，这样联 会时就会紊乱，不能形成正常配子，无法形成受精卵，进而不能形成种子 3、马铃薯、香蕉的祖先种是如何演变为栽培品种的呢？ 通过染色体数目变异而形成 一、染色体数目的变异 1、概念：体细胞或生殖细胞中染色体数目的变化 2、类型 细胞内个别染色体的增加或减少 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 （1）细胞内个别染色体的增加或减少 21三体综合征 性别畸形 XO：性腺发育不全 XXY：睾丸发育不全 XYY：超雄 （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 一套完整的非同源染色体 --------一个染色体组 果蝇与人的体细胞中有几个染色体组？ 3个 4个 1个 4个 快速确认染色体组数目的方法 ①根据“染色体形态”判断——细胞内同种形态染色体有几条就含几个染色体组 ②根据“基因型”判断——控制同一对相对性状的基因有几个就含几个染色体组 YyRr AABBDD Aaa ABCD 2个染色体组 2个染色体组 3个染色体组 1个染色体组 快速确认染色体组数目的方法 8条/4种形态=2个染色体组 ③根据“染色体数目和染色体形态数目之比”判断：染色体组数=染色体数/染色体形态数 快速确认染色体组数目的方法 及时反馈： 1、该细胞经减数分裂，得到的每个子细胞中有多少条染色体？ 2、子细胞中有没有同源染色体？ 3、子细胞中有几个染色体组？ 4、每个染色体组由几条染色体构成？ 10条 有 2个 5个 指出下面细胞分别处于什么时期，此时细胞中各有几个染色体组？ 减 Ⅰ后期 有丝中期 有丝后期 减 Ⅱ后期 4个 2个 2个 2个 3、根据染色体组数目的变化对真核生物进行分类 受精卵→个体 体细胞中含2个染色体组-------二倍体 体细胞中含3个染色体组-------三倍体 体细胞中含4个染色体组-------四倍体 体细胞中含5个染色体组-------五倍体 以此类推 多倍体 配子→个体 --------单倍体 4、多倍体 马铃薯是四倍体 普通小麦是六倍体 香蕉是三倍体 1、茎秆粗壮，叶片、果实、 种子比较大； 2、细胞中糖类和蛋白质等营养物质含量高； 3、发育迟缓，结实率低。 ①多倍体的特点 4、多倍体 ②多倍体的形成原因 染色体数加倍 的 体 细胞 染色体加倍的组织 或 个体 A、自然条件下 体细胞 有丝分裂 性原细胞减数分裂 染色体数 加 倍 的 配 子 多 倍 体 后 代 一定条件 正常分裂、发育 B、人工诱导P87：秋水仙素的处理和低温诱导 最常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗（前期、抑制纺锤丝形成） 一定条件 正常受精、发育 4N 2N 4N 2N 2N 4N 4、多倍体 秋水仙素，一种生物碱。最初从百合科植物秋水仙中提取出来，也称秋水仙碱。秋水仙素能破坏纺锤体的形成，使有丝分裂停滞在分裂中期。 母 本 （二→四倍体） 父 本 （二倍体） ③多倍体的育种应用——无籽西瓜的培育 母本（四倍体去雄） 父本（二倍体） 有籽西瓜（三倍体） ← 授粉 ← 播种 花粉 刺激 普通西瓜植株 三倍体植株 ← ← 无籽西瓜 （提供生长素和酶） 联会紊乱：减数分裂前期染色体不能正常配对，从而无法形成有生殖效应的配子。 二倍体西瓜体细胞内有22对染色体，因此，三倍体西瓜是几乎不能形成可育的种子的 香蕉的形成 　　香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，无法食用。香蕉的培育过程如下： 野生芭蕉 2n 无籽香蕉 3n 三倍体通常进行无性繁殖 三倍体生物减数分裂紊乱，不能产生正常的配子，因而高度不育 （植物的组织培养、扦插等） 5、单倍体 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）单倍体植株的特点 长得弱小，高度不育 （2）获得单倍体植株的方法 花药（花粉）离体培养 （3）单倍体育种的方法 花药离体培养→单倍体→秋水仙素处理 →正常染色体数目的纯合体． 优点：明显缩短育种年限 前期，抑制纺锤丝形成 单倍体育种 P植株杂交 减数 分裂 F1花粉 花药离 体培养 单倍体幼苗 秋水仙 素处理 正常纯合子 筛选所需的品种 P:AABB F1 AaBb 花药离 体培养 AB Ab aB ab 幼苗 秋水仙 素处理 AABB AAbb aaBB aabb 筛选所需的品种 aabb × AB Ab aB ab花粉 原理：植物组织培养 第一年 第二年 优点：明显缩短育种年限 人类的猫叫综合征 病因：人的5号染色体部分缺失所致 二、染色体结构的变异 1、概念：体细胞或生殖细胞中染色体结构的变化 2、类型？ 【观察描述染色体结构的变化】 染色体的某一片段缺失 消　失 染色体结构的变异 （一） ③实例 ： ②结果 ： （症状 ： 患儿哭声轻,音调高,像猫叫） 1、缺失 基因突变：基因中…… 碱基对缺失…… ①概念 ： ④区别： 基因数目减少 猫叫综合征 26 正常眼 棒状眼 2、重复 染色体增加了某一片段 ③实例 ： ②结果 ： ①概念 ： ④区别： 基因数目增多 果蝇棒状眼 a b c d e f b DNA若干基因的增加/减少属于染色体变异；若干碱基对的增加/减少属于基因突变。 染色体的某一片段颠倒了180o 基因排列顺序变化 结果 ： 3、倒位 a b c d e f b c d e a b c d e f 例如 : 果蝇的卷翅 * 慢性粒细胞白血病 移　接 4、易位 两条非同源染色体移接或交换片段 ③实例 ： ②结果 ： ①概念 ： ④区别： 基因排列顺序改变 果蝇的花斑眼 与交叉互换的差异 交叉互换 交叉互换： 同源染色体 属于基因重组 易位: 非同源染色体 染色体变异 易位与交叉互换是一回事吗？ 易位 30 【思考与讨论】 1、上述四种变化是否引起染色体上基因的结构、数目、排序发生变化？ 染色体结构变异不会引起基因结构的改变，但会引起染色体上 基因的数目或排列顺序发生改变，导致性状的变异 2、染色体结构变异中的易位与基因重组中交叉互换有什么不同？ 易位发生于非同源染色体之间，光学显微镜能看到；交叉互换 发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间，光学显微镜看不到。 3、染色体结构变异对生物体有利还是不利？ 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。 4、染色体变异与基因突变有什么不同？ 实在、对象、结构、显微镜是否能观察到都不同 染色体数目变异 多倍体 单倍体 发生时期 是否产生新基因 生产实践中的应用 基因重组、基因突变、染色体变异的比较 有性生殖 间期 有丝前期 单性生殖 减数分裂和受精作用 碱基顺序改变 分裂受阻 配子直接发育 没有产生 产生 没有产生 没有产生 杂交育种 诱变育种 多倍体育种 单倍体育种 基因突变 基因重组 发生机理   杂交育种 诱变育种   多倍体育种 单倍体育种 处理     原理   优点   缺点 杂交 人工诱变 秋水仙素 花药离体培养+秋水仙素 基因重组 基因突变 染色体变异 可以集中两个亲本的优良性状 育种年限缩短，改良某些性状 果大，茎秆粗，营养物丰富 明显缩短年限；纯合个体 时间长 有利不多，需大量处理 发育迟，结实率低 操作复杂 ⑴方法Ⅰ称为_______,方法Ⅱ称为_________,由Ⅰ和 Ⅱ培育⑤所依据的原理是________. 杂交 自交 基因重组 ⑵ 用③培育出④的常用方法Ⅲ是_____________,由④培育成⑤的过程中用化学药剂_________处理④的_____,方法Ⅲ和Ⅴ合称_______育种.其优点是___________________. 花药离体培养 秋水仙素 单倍体 明显缩短育种年限 幼苗 ⑶ 由③培育出⑥的常用方法是_______________,形成的⑥叫____________。依据的原理是____________。 用秋水仙素处理 四倍体 染色体变异 什么是染色体组？ 每套非同源染色体称为一个染色体组。 染色体组具有哪些特性？ 1、一个染色体组内的所有染色体均是唯一的。 2、一个染色体组内就包含了该生物体全套的遗传信息。意味着仅有一个染色体组的细胞也具有全能性。 什么是二倍体、多倍体、单倍体？ 体细胞含有2个染色体组的生物体称作二倍体。 体细胞含有大于2个染色体组的生物体称作多倍体。 由配子直接发育形成的生物体统称作单倍体。 二倍体是否能得到可育后代，三倍体呢，四倍体呢，五倍体呢？ 你能否找到一个规律？ 染色体组数量是偶数时，生物体可以繁殖出可育后代，当染色体组数量是奇数时，生物体表现为高度不育。 在野生环境下，小麦是六倍体（6N），黑麦是二倍体（2N），现要求通过科学实验的方式，获得八倍体小黑麦（8N），你会怎么做？ 八倍体小黑麦（6N+2N） 秋水仙素 六倍体普通小麦（6N）（母本） × 二倍体黑麦（2N） （父本） 卵细胞（3N） 精子（N） 受精卵（3N+N） 可育吗？ 低温诱导植物细胞染色体数目的变化 探究.实践 实验原理： 实验步骤： 低温能抑制纺锤体的形成 ①低温（4℃），诱导36h ②卡诺试液浸泡，固定细胞形态 ③制作装片，解离、漂洗、染色、制片 ④显微镜观察，先低倍后高倍 $$