5.2 染色体变异课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

第2节 染色体变异 第5章　基因突变及其他变异 染色体变异： 生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。 染色体变异 染色体结构的变异 染色体数目的变异 包括 （光学显微镜下可以观察到） 染色体数目变异的类型: 1、个别染色体的增加或减少 细胞内个别染色体的增加或减少 一、染色体数目的变异 ①减数第一次分裂后期21号同源染色体未分离②减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离后移向细胞的同一极 染色体数目变异的类型: 2、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有多少条?这套染色体有何特点？ 野生马铃薯的染色体组成 (红色为荧光标记) 12条。 一套完整的非同源染色体中，各个染色体的形态、大小和功能均不相同。 一、染色体数目的变异 染色体组：细胞中的一套非同源染色体。其中各个染色体的形态、大小和功能均不相同。 一、染色体数目的变异 野生马铃薯的染色体组成 (红色为荧光标记) 特点： ①一组非同源染色体，不含同源染色体， 不含等位基因。 ②形态和功能各不相同。 ③含有控制生物生长、发育、遗传和变异的 全套遗传信息。 染色体组：细胞中的一套非同源染色体。其中各个染色体的形态、大小和功能均不相同。 一、染色体数目的变异 探究任务一：染色体组数的判断 1．请根据染色体的形态判断染色体组的数量，并完成表格的填写 项目 染色体组数 每个染色体组中染色体数 3 3 2 3 1 4 4 2 2 2 染色体组数＝ ， 一个染色体组中的染色体数＝ 。 方法一：根据染色体形态判断 形态相同的染色体的条数 不同形态染色体的种类数 一、染色体数目的变异 2．请根据基因型判断染色体组数 项目 染色体组数 1 2 3 4 染色体组数＝ 。 有几种字母出现，一个染色体组中就有几条染色体。 方法二：根据基因型判断 控制同一性状的基因（同一字母）的个数 一、染色体数目的变异 3.如图为果蝇染色体的组成，据图回答问题： (1)果蝇体细胞有几个染色体组? (2)果蝇配子有几个染色体组? (3)每组染色体组含几条染色体？ (4)写出图甲中的染色体组： 图乙中的染色体组： (5)不含有同源染色体的一组染色体一定是一个染色体组吗？为什么？ 2个 1个 4条 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X和Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X和Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X 不一定。 一个染色体组必须是含有本物种生长、发育、遗传和变异的全部遗传信息。 一、染色体数目的变异 由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体，称作二倍体。 一、染色体数目的变异 二倍体 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2N。 野生马铃薯 ♀ ♂ 果蝇体细胞 人类 玉米 2N=8 2N=24 2N=46 2N=20 记作2n：2表示染色体组数 n表示一个染色体组中染色体数 由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体，统称为多倍体。（有几个染色体组就叫几倍体） 一、染色体数目的变异 多倍体 三倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有三个染色体组的个体。 四倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有四个染色体组的个体。 小麦（六倍体，6N） 菊花（六倍体，6N） 葡萄（三/四倍体，3N/4N） 绝大多数生物是二倍体，那多倍体是如何形成的？ 阅读P88第1段寻找多倍体成因 二倍体减数分裂出现错误，形成含两个染色体组的配子 2.二倍体在胚或幼苗时期受某种因素影响，体细胞在进行有丝分裂时， 染色体只复制未分离（即姐妹染色单体分开形成的子染色体未分离） 含有两个染色体组的配子 若减数分裂Ⅰ出现错误 含有一个染色体组的配子 三倍体 一、染色体数目的变异 三/四倍体形成的原因 三倍体：二倍体的减数分裂出现错误，形成含有两个染色体组的配子，这样的配子与含有一个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中就含有三个染色体组，称作三倍体。 含有两个染色体组的配子 若减数分裂Ⅱ出现错误 含有一个染色体组的配子 三倍体 一、染色体数目的变异 三/四倍体形成的原因 配子 (含1个染色体组) 二倍体 (含2个染色体组) 配子 (含2个染色体组) 配子 (含1个染色体组) 正常减数分裂 减数分裂异常 个体含3个染色体组（三倍体） 配子 (含2个染色体组) 受精 发育 个体含4个染色体组（四倍体） 受精 发育 二倍体的胚或幼苗 有丝分裂染色体复制未分离 一、染色体数目的变异 三/四倍体形成的原因 二倍体在胚或幼苗时期受某种因素影响，体细胞在进行有丝分裂时， 染色体只复制未分离（即姐妹染色单体分开形成的子染色体未分离） 15 2.二倍体在胚或幼苗时期受某种因素影响，体细胞在进行有丝分裂时， 染色体只复制未分离（即姐妹染色单体分开形成的子染色体未分离） 染色体 复制 正常有丝分裂过程： 有丝分裂后期 姐妹染色单体分开 子染色体移向两极 两个染色体组 染色体 复制 有丝分裂后期 姐妹染色单体分开 子染色体未移向两极 四个染色体组 低温、秋水仙素等处理 四倍体形成的原因 四倍体生物 减数分裂正常 每种同源染色体可两两配对后平均分开 含有两个染色体组的配子（可育） 三倍体生物 减数分裂异常 每种同源染色体是三条 联会紊乱，不能平均分开 有的同源染色体1条 有的2条的配子 （不可育） 多倍体育性 一、染色体数目的变异 也可产生每种同源染色体条数相等的配子，如都含一条或都含2条，其概率为多大？ 具有偶数染色体组的多倍体植物，在减数分裂中，若染色体能够联会，一般是可育的。 具有奇数染色体组的多倍体植物，在减数分裂中染色体不能正常配对即联会紊乱，一般是不可育的。 无籽西瓜（3n=33） 无籽香蕉（3n=33） 多倍体育性 思考题：若一个三倍体恰好能形成正常配子，则下面这个基因型的生物，可形成几种可能的配子，比例是多少？ A A a A1 A2 a A1a A2a A2 A1 A1A2 a 1/3Aa 1/3A 1/6AA 1/6a 变式练习： 1.写出下图对应基因型的生物能产生配子的种类及比例 A A a a 配子： AA:Aa:aa=1:4:1 二倍体葡萄 四倍体葡萄 二倍体草莓 四倍体草莓 多倍体特点 多倍体与二倍体植株相比，有哪些优、缺点？ 优点：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 缺点：生长发育迟缓；结实率低 【典例1】下列有关染色体组的说法，不正确的是（ ） A.X、Y染色体形态不同，可以存在于同一染色体组中 B.二倍体生物的配子中含有的染色体构成一个染色体组 C.构成一个染色体组的染色体在形态、功能上各不相同 D.果蝇在减数分裂Ⅰ后期移向细胞同一极的染色体构成一个染色体组 【针对训练1】下列关于二倍体、多倍体的叙述，不正确的是( ) A.由受精卵发育而来，基因型为AaBBCcDD的个体是二倍体 B.三倍体植物不能由受精卵发育而来 C.与二倍体番茄相比，四倍体番茄的维生素含量更高 D.三倍体不育是因为在减数分裂过程中染色体联会紊乱，无法产生正常的 配子 A B 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 配子非同源染色体/套 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 1 2 1 异常 讨论： 1.请根据所学的减数分裂的知识，试着完成该表格。 2.为什么我们平时吃的香蕉没有种子？ 香蕉栽培品种体细胞中有33条染色体，3套非同源染色体（即每种同源染色体有3条），减数分裂时同源染色体联会紊乱，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。 生产中人们常采用人工诱导多倍体的方法获得多倍体植株，培育新品种 （多倍体育种） 请同学们仔细阅读课本P88倒数第二段 标出多倍体育种的方法、处理对象、原理、作用时期、实例等 多倍体育种 方法 用__________诱发或用______处理 处理对象 _____的种子或幼苗 原理 能够抑制_______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_____ 作用时期 实例 秋水仙素 低温 目前最常用、最有效 多倍体育种 相关信息——秋水仙素 秋水仙 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。 方法 用__________诱发或用______处理 处理对象 _____的种子或幼苗 原理 能够抑制_______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_____ 作用时期 实例 秋水仙素 低温 目前最常用、最有效 萌发 （有丝分裂旺盛） 纺锤体 加倍 染色体数加倍 染色体复制 着丝粒分裂 细胞无法正常分裂 无纺锤体牵引 4条染色体 无纺缍体形成 8条染色体 有丝分裂前期 含糖量高的甜菜和三倍体无子西瓜的培育 （染色体数目变异） 多倍体育种 人工诱导多倍体实例——三倍体无子西瓜 有子西瓜 无子西瓜 1.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？ ： 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 芽尖细胞有丝分裂旺盛，用秋水仙素处理，能抑制有丝分裂时纺锤体的形成，从而形成四倍体西瓜植株。 人工诱导多倍体实例——三倍体无子西瓜 2.秋水仙素处理过芽尖之后，得到的四倍体植株，整个植株的所有细胞都是四个染色体组吗？ 秋水仙素处理后，芽尖分生组织分裂产生的茎、叶、花的细胞中染色体数目加倍，变成四个染色体组； 而未处理的如根部细胞中染色体数仍为两个染色体组； 人工诱导多倍体实例——三倍体无子西瓜 ： 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 3.获得的四倍体西瓜为何要与二倍体杂交？联系第1问，你能说出产生多倍体的基本途径吗？ 杂交可获得三倍体植株。 多倍体产生的途径有： 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。 ： 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 人工诱导多倍体实例——三倍体无子西瓜 2、四倍体西瓜植株做母本产生的雌配子中含有几个染色体组？获得的四倍体植株为何要与二倍体杂交？ 雌配子中含有2个染色体组；四倍体植株与二倍体植株杂交可获得三倍体植株。 4.四倍体植株上结的西瓜是无子西瓜吗？ 四倍体植株上结的西瓜是有子西瓜(含有三倍体种子)。 ： 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 人工诱导多倍体实例——三倍体无子西瓜 5.两次传粉的目的？ 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 6.有时可以看到三倍体西瓜中有少量发育并不成熟的种子，请推测产生这些种子的原因。 三倍体植株在减数分裂时，有可能形成正常的卵细胞。但这种概率特别小。 ： 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 人工诱导多倍体实例——三倍体无子西瓜 7.无子西瓜每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？ 有，如进行无性繁殖。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。 [典例]无子西瓜的培育过程如图所示，据图分析下列叙述错误的是（ ） A. ①过程最常用的方法是秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的茎尖 B. 四倍体植株所结的西瓜，果皮细胞内含有4个染色体组 C. 无子西瓜植株的有丝分裂可正常进行 D.三倍体无子西瓜没有种子，其无子性状不能遗传 D 低温诱导植物染色体数目变化 请同学们仔细阅读课本P89探究.实践内容 标出实验原理、实验步骤（每步的目的）、材料用具中各试剂的作用、实验结果等 （1）原理 _____处理植物的_________细胞，能够________________ _ ，以致影响细胞__________________ __，导致___________________，于是植物细胞中的染色体数目发生变化（加倍）。 低温 分生组织 抑制有丝分裂前期纺锤体的形成 有丝分裂后期染色体被拉向两极 细胞不能分裂成两个 子细胞 低温诱导植物染色体数目变化 分生区（排列紧密，呈正方形） 不同之处是： 低温条件容易创造和控制，成本低、对人体无害、易于操作 制作装片 观察 培养根尖 并低温诱导 (2)方法步骤： 固定细胞 ①将蒜/洋葱在冰箱冷藏室内（____℃）放置一周 ②培养方法：将蒜/洋葱放在装满清水的容器上方，让它的底部接触 水面，于室温（约 ℃）培养。 ③诱导：待蒜/洋葱长出约1cm长的不定根时。将 放入 冰箱冷藏室内，诱导培养 。 4 25 整个装置 48~72h 打破休眠，利于生根 低温抑制有丝分裂前期纺锤体形成 制作装片 观察 培养根尖 并低温诱导 (2)方法步骤： 固定细胞 剪取根尖___________ 0.5～1cm 固定： 冲洗： 取材： 放入____________中浸泡_________h 卡诺氏液 0.5-1 固定细胞形态 用_________________________冲洗_____次； 体积分数为95%的酒精 2 冲洗掉附着在根尖表面的卡诺氏液 制作装片 观察 培养根尖 并低温诱导 (2)方法步骤： 固定细胞 漂洗 染色 解离 制片 试剂： 目的： 试剂： 目的： 试剂： 目的： 方法： 目的： 质量分数15%的盐酸和体积分数95%的酒精混合液(1∶1) 使组织细胞相互分离 清水 洗去解离液，防止解离过度 碱性染料（甲紫溶液） 使染色质/体着色 取根尖→滴清水→弄碎根尖→盖上盖玻片→按压盖玻片 使细胞分散开，便于观察 制作装片 观察 培养根尖 并低温诱导 (2)方法步骤： 固定细胞 先用________寻找染色体形态好的分裂图象 视野中既有_____________ 细胞，也有_________________ 的细胞 确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用_________观察 低倍镜 正常的二倍体 染色体数目改变 高倍镜 （多） （少） 注意： a.诱导率不是100%，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，且二倍体数目多于四倍体数目 b.细胞失去活性，因此不能观察到连续的变化 （3）材料用具及作用 试剂 使用方法 作用 卡诺氏液 浸泡诱导处理过的根尖0.5-1h 体积分数为95%的酒精 冲洗2次经卡诺氏液处理过的根尖 体积分数为95%的酒精溶液和质量分数为15%的盐酸溶液 1:1混合配制解离液 清水 冲洗解离后的根尖约10min 质量浓度为0.01g/mL的甲紫（龙胆紫）溶液 对漂洗干净的根尖染色3～5 min 固定细胞的形态 洗去解离液，防止解离过度 冲洗掉附着在根尖表面的卡诺氏液 使组织中的细胞相互分离开 使染色体(染色质)着色，便于观察染色体(染色质)的形态、数目和行为 [典例1]关于低温诱导洋葱(2n＝16)染色体数目变化的实验，下列叙述正确的是(　　) A．原理：低温处理后，染色体的着丝粒不分裂，子染色体不能移向细胞的两极 B．解离：用卡诺氏液和酒精处理经低温诱导的根尖可使细胞分离开 C．染色：用甲紫溶液可以使染色体染色 D．观察：显微镜下可以看到染色体数目为n、2n、4n或8n的不同细胞 C 【针对训练1】关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”的实验(以洋葱为例)，下列叙述不正确的是(　　) A．观察到的细胞中处于分裂间期的细胞最多 B．在显微镜视野内可观察到二倍体细胞和四倍体细胞 C．在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程 D．在诱导染色体数目变化方面，低温处理与秋水仙素诱导的原理相似 C 多倍体育种实例： 三倍体无子香蕉培育过程 野生芭蕉 2n 有子香蕉 4n 加倍 野生芭蕉 2n 无子香蕉 3n 普通小麦(6N) 黑麦(2N) 小黑麦(4N) 异源多倍体 八倍体小黑麦 (8N) 秋水仙素 不育 可育 （来自不同物种的染色体组构成的多倍体） 多倍体育种实例： 八倍体小黑麦培育过程 检测： 1．人工诱导多倍体最常用、最有效的方法是用秋水仙素处理休眠的种子。( ) 2．秋水仙素诱导幼苗成为多倍体的机理是抑制了有丝分裂前的间期纺锤体的形成。( ) 3.低温诱导时温度越低效果越显著。( ) 4．用显微镜观察时发现所有细胞中染色体均已加倍。( ) 5．制作根尖细胞的临时装片时，制作基本步骤是解离→漂洗→染色→制片。( ) 6．低温处理和利用秋水仙素处理材料的原理是相同的。( ) 7．固定细胞后所用的冲洗试剂与解离后所用的漂洗试剂是一样的。( ) × × × × × √ √ × 8.细胞中含两个染色体组的个体是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体。( ) 在生物的体细胞中， 染色体数目不仅可以成倍地增加，还可以成套地减少。 蜂王 工蜂 2n=32 雄蜂 n=16 蜜蜂的雄蜂，体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同 一、染色体数目的变异 到此我们就完成了对多倍体的内容学习，而生物的体细胞中，染色体数目不仅可以染色体组为基数成套增加，让二倍体变异为三倍体、四倍体等多倍体，还可以发生以染色体组为基数成套较少的数目变异。如蜜蜂中雄蜂的形成 长得弱小，而且高度不育 雄蜂、单倍体植株 ◆实例： ◆单倍体植株特点： 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，称作单倍体。 单倍体 含偶数个染色体组：可育 含奇数个染色体组：高度不育 [典例]下列关于单倍体的叙述，正确的是(　　) A.单倍体一定不可育 B.单倍体一定只含有1个染色体组 C.生物的精子和卵细胞都是单倍体 D.经花药离体培养得到的植株是单倍体 D 长得弱小，而且高度不育 雄蜂、单倍体植株 ◆实例： ◆单倍体植株特点： ◆应用： ◇方法： 然后人工诱导使这些植株的染色体数目加倍，恢复到正常植株的染色体数目。 常采用花药(或花粉)离体培养的方法来获得单倍体植株 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，称作单倍体。 单倍体 含偶数个染色体组：可育 含奇数个染色体组：高度不育 常采用单倍体植株培育新品种（单倍体育种） ◆原理： 染色体（数目）变异 单倍体育种 DdTt 花药离体培养 DT Dt dT dt 秋水仙素处理 DDTT DDtt ddTT ddtt 筛选所需的品种 抗病抗倒伏 已知小麦的高秆(D) 对矮秆(d) 为显性，抗锈病(T) 对易染锈病(t) 为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染锈病两纯系品种。要求用单倍体育种的方法培育出具有优良性状的新品种。 DDTT ddtt × 抗病易倒 易病抗倒伏 P F1 单倍体幼苗 DT Dt dT dt 花药 优点： 2、明显缩短育种年限。 1、获得能稳定遗传的纯合子。 原理是细胞的全能性。 花药离体培养；原理是细胞的全能性。 不能，单倍体往往高度不育，育种操作的对象一般是单倍体幼苗. 单倍体及单倍体育种 1、花药离体培养≠单倍体育种： 2、单倍体育种的选择时机： 3、可遗传的变异≠可育 杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选4个过程 。 不能选择特定基因型的花粉，因为花粉不能表现出相关性状， 应在秋水仙素处理后获得的纯合子中选择具有所需性状的个体。 注意： 可遗传的变异——其遗传物质已发生变化 可育 两个染色体组同源，即同一物种经过染色体加倍形成 同源二倍体 3N、5N 高度不育、结实率低 马铃薯（4N） 可育 多倍体植物 多倍体育种 单倍体育种 举例 适用于植物，动物难以开展。多倍体植物生长周期延长，结实率降低 技术复杂，需要与杂交育种配合 缺点 器官大，营养成分含量高 明显缩短育种年限 子代全是纯合子（二倍体植株时） 优点 秋水仙素处理 正在萌发的种子或幼苗 花药离体培养获得单倍体 再用秋水仙素处理单倍体幼苗 方法 染色体数目变异 染色体数目变异 原理 单倍体育种与多倍体育种的比较： 小结：育种 类别 杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 原理 常用 方法 优点 缺点 基因重组 杂交→自交→选优→自交 将不同品种的优良性状集中于同一个体上 杂交后代会出现性状分离现象，需及时发现优良品种，育种时间长 基因突变 用物理或化学方法处理生物 产生新的基因提高突变率，可以在较短的时间内获得更多的优良变异类型 有利变异少，需大量处理实验材料（具有不定向性、低频性） 染色体变异 花药离体培养；秋水仙素处理幼苗；选择； 明显缩短育种年限；得到的植株都是纯合子 技术性强，需结合杂交育种和人工诱导染色体加倍技术 染色体变异 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 茎秆粗壮，叶片、果实、种子都比较大，营养物质含量有所增加 发育延迟，结实率降低，一般只适用于植物 达标检测 【典例1】如图所示细胞中所含的染色体，下列叙述正确的是(　　) A．图a细胞含有2个染色体组，图b细胞含有3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代表的生物一定是由卵细胞发育而成的单倍体 C 达标检测 2．用纯种的高秆抗锈病(DDTT)小麦与矮秆易染锈病(ddtt)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如图所示。下列有关此育种方法的叙述中，正确的是(　　) A．过程①的作用原理为染色体变异 B．过程③必须经过受精作用 C．过程④必须使用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 D．此育种方法选出的符合生产要求的品种占1/4 D 第2节 染色体变异 第5章　基因突变及其他变异 （第3课时） 复习回顾： 【长句表达】 1.染色体组的概念是什么？ _____________________________________________________________________________________________。 2.秋水仙素或低温诱导染色体数目加倍的原理是什么？ ____________________________________________________________________________________。 3.三倍体无子西瓜的果实中没有种子的原因是什么？ 。 4.多倍体植株的特点？ 5.卡诺氏液的作用？ 细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长、发育的全部遗传信息 能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍 减数分裂时出现联会紊乱，不能形成可育的配子 常常是茎秆粗壮，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，也存在结实率低、晚熟等缺点。 固定细胞的形态。 6：下图表示用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法，据图分析： 1．F1能产生几种雄配子？ 2．过程③是哪种处理？其原理是什么？ 3．过程④是哪种处理？处理后符合要求的植株占的比例是多少？ 4. 单倍体育种中秋水仙素处理萌发的种子吗？ 5.用秋水仙素处理单倍体一定能够获得纯合子吗？ 4种：DT、dt、Dt、dT 花药离体培养；原理是细胞的全能性。 秋水仙素处理单倍体幼苗；ddTT的个体占的比例为1/4 不能，单倍体往往高度不育，育种操作的对象一般是单倍体幼苗. 不一定，若亲本为二倍体，则获得的品种一定为纯合子. 若亲本为多倍体，则获得的品种不一定为纯合子 复习回顾： 猫叫综合征 二、染色体结构的变异 1.类型 （1）缺失： “猫叫综合征”患者第5号染色体短臂缺失，为最常见的缺失综合征，因婴儿时有猫叫样啼哭而得名 染色体的某一片段消失 a b c d e f 正常翅 缺刻翅 基因数目 ， 减少 （2）重复： 染色体增加了某一片段 a b c d e f b 实例：果蝇棒状眼的形成 棒状眼 正常眼 基因数目 ， 基因种类 ； 增加 不变 二、染色体结构的变异 （3）易位： 染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上 a b c d e f g h i j k 基因数目 ，基因种类 ； 基因排列顺序 ， 不变 不变 改变 二、染色体结构的变异 果蝇花斑眼的形成 人慢性髓细胞白血病 （4）倒位： c d e f a b a f b c d e b c d e a b c d e f a b c d e f b c d e a f 位置颠倒 实例：果蝇卷翅的形成 正常翅 卷翅 基因排列顺序 ， 改变 染色体的某一片段位置颠倒也可引起变异。 二、染色体结构的变异 1.类型： 缺失：染色体的某一片段缺失 重复：染色体的增加某一片段 易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上 倒位：染色体的某一片段位置颠倒 2.结果： 染色体上的基因数量、排列顺序的改变 生物性状的改变（可遗传变异） 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 3.影响： 二、染色体结构的变异 项目 染色体结构变异 基因突变 图解 实质 对象 结果 观察 染色体上基因的增加或缺失 基因中碱基的替换、增添、缺失 基因 碱基 1、染色体缺失、重复与基因突变的区别 基因的数目或排列顺序改变 碱基对的数目或排列顺序改变 在光学显微镜下能观察到 在光学显微镜下观察不到 项目 染色体易位 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 在显微镜下观察到 在显微镜下观察不到 2.染色体易位与互换的区别 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 显微镜观察 意义 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、自发突变或（显性突变、隐性突变） 互换型、自由组合型（基因工程、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，属分子水平 不能观察到，属分子水平 能观察到，属细胞水平 新基因产生的途径 生物变异的根本来源 为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 三种可遗传变异比较 生物变异的来源之一 对生物进化具有重要的意义 （1）除病毒外，所有生物都能发生染色体变异（ ） （2）体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体（ ） （3）单倍体经一次秋水仙素处理，可得到二倍体或多倍体（ ） （4）单倍体育种中，可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗（ ） （5）染色体之间发生的片段交换属于染色体结构变异（ ） （6）X射线可引起基因突变，也可引起染色体变异（ ） （7）染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异（ ） （8）非同源染色体之间交换部分片段属于染色体结构变异（ ） （9）脱氧核苷酸数目和排列顺序发生改变必然导致染色体结构变异（ ） （10）用光学显微镜能直接观察到染色体数目变异而不能观察到染色体结构变异（ ） × √ × × √ × × √ × × 课堂小结 染色体变异 染色体数目的变异 染色体结构的变异 以染色体组为基数成倍的增或成套的减 个别染色体的增减 二倍体 多倍体 单倍体 基因突变 基因重组 可遗传的变异 单倍体育种 多倍体育种 诱变育种 杂交育种 (1)只有生殖细胞中的染色体数目或结构的变化才属于染色体变异。（ ） X 1、染色体变异包括染色体数目的变异和结构的变异。 判断下列相关表述是否正确。 (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。（ ） X X 练习与应用（P91） 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 D 一、概念检测 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 C 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 体细胞中的染色体数/条 42 配子中的染色体数/条 7 28 体细胞中的染色体组数 2 配子中的染色体组数 3 属于几倍体生物 八倍体 14 56 21 6 8 1 4 二倍体 六倍体 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？ 二、拓展应用 二倍体植株经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 它们的体细胞中只含有一个染色体组，减数分裂时没有同源染色体的联会，就会造成染色体分别移向细胞两极时的紊乱，不能形成正常的配子 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 $$