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

第5章 基因突变及其他变异 第2节 染色体变异 1 一、染色体变异 1.概念 2.类型 生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。 染色体结构变异 染色体数目变异 二、染色体数目变异 1.概念 指细胞内染色体数目增加或减少，引起的变异。 2.类型 ①个别染色体的形式增加或减少（非整倍性变化） 举例：21三体综合征 ②以染色体组的形式成倍的增加或减少（整倍性变化） 举例：三倍体西瓜、雄蜂 二、染色体数目变异 2.类型 21 21 21 个别染色体增加或减少 马铃薯野生品种 （24条染色体） 马铃薯栽培品种（48条染色体） 染色体成倍增加或减少 3.个别染色体增加或减少 二、染色体数目变异 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，导致个别染色体多了一条或少了一条。 21三体综合征患者的染色体组成 21三体综合征患者舟舟 4.以染色体组的形式成倍的增加或减少 二、染色体数目变异 如单倍体、三倍体和多倍体 细胞中的一组非同源染色体，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，这样的染色体组叫做一个染色体组。 (1)染色体组 ①概念 4.以染色体组的形式成倍的增加或减少 二、染色体数目变异 (1)染色体组 ②特点 Ⅰ.细胞中的一组非同源染色体，不含同源染色体和等位基因，但含每对同源染色体中的一条； Ⅱ.一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不同； Ⅲ.一个染色体组中含有控制一种生物性状的一整套基因，但不能重复。 4.以染色体组的形式成倍的增加或减少 二、染色体数目变异 (1)染色体组 ③判断方法 Ⅰ.相同形态的染色体有几条就有几个染色体组 2个染色体组 2个 3个 4个 1个 4.以染色体组的形式成倍的增加或减少 二、染色体数目变异 (1)染色体组 ③判断方法 Ⅱ.控制同一性状的基因出现几次(读音相同的大小写的字母出现几次)，则有几个染色体组。 4个染色体组 4个染色体组 4.以染色体组的形式成倍的增加或减少 二、染色体数目变异 (1)染色体组 ③判断方法 Ⅲ.染色体组数=染色体总数/染色体形态数 1个 2个 1个 1个 5.二倍体 二、染色体数目变异 (1)概念 (2)实例 由受精卵发育而来的，体细胞中含有两个染色体组的个体。 几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。如：人、果蝇、玉米、水稻等。 6.多倍体 二、染色体数目变异 一般情况下，二倍体通过减数分裂形成的配子只有一个染色体组。如果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。如果两个含有两个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中就含有四个染色体组，称作四倍体。如果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，也会形成四倍体。体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体，统称为多倍体。 6.多倍体 二、染色体数目变异 (1)概念 (2)实例 由受精卵发育而来的，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。 多倍体常见于植物，在动物中极少见。如：香蕉是三倍体，马铃薯是四倍体，普通小麦是六倍体。 四倍体 三倍体 六倍体 二、染色体数目变异 (3)形成原因 成因1：二倍体生物有丝分裂时，染色体已复制，但因温度骤降或秋水仙素处理等原因抑制了纺锤体的形成，导致细胞变成四倍体细胞。 成因2：二倍体生物减数分裂发生错误，形成的配子是二倍体。…… 6.多倍体 二、染色体数目变异 (3)形成原因 4条染色体 8条染色体 无纺缍体形成 染色体复制 着丝点分裂 无纺缍丝牵引 若继续进行正常的有丝分裂 染色体加倍的组织或个体 6.多倍体 二、染色体数目变异 6.多倍体 (4)多倍体植株的特点 B.糖类、蛋白质等营养物质的含量有所增加。 C.发育延迟，结实率低。 A.茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大（器官较大）。 染色体数目加倍后的草莓 野生草莓 二、染色体数目变异 6.多倍体 (5)人工诱导多倍体——多倍体育种 ①方法： ③过程： 萌发的种子或幼苗 秋水仙素 多倍体植株 ②原理： 秋水仙素抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，使染色体加倍。 低温诱导或用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。 二、染色体数目变异 6.多倍体 (5)人工诱导多倍体——多倍体育种 ④实例： 三倍体无子西瓜 滴加秋水仙素 二倍体 四倍体 （母本） 二倍体 （父本） 第一年 第二年 联会紊乱 无子西瓜 二、染色体数目变异 二、染色体数目变异 6.多倍体 (5)人工诱导多倍体——多倍体育种 ④实例： 三倍体无子西瓜 二、染色体数目变异 6.多倍体 (5)人工诱导多倍体——多倍体育种 ④实例： 三倍体无子西瓜 ⑤ ① ② ③ ④ (g) (a) (b) (c) (d) (e) (f) ②过程是为了杂交得到三倍体种子， ④过程是为了提供生长素刺激子房发育成果实。 关于两次传粉: 二、染色体数目变异 6.多倍体 (5)人工诱导多倍体——多倍体育种 ④实例： 三倍体无子西瓜 ⑤ ① ② ③ ④ (g) (a) (b) (c) (d) (e) (f) 获取三倍体种子e是在第一年四倍体植株a上；获取三倍体无子果实g则是在第二年的三倍体植株c上。 二、染色体数目变异 6.多倍体 三倍体无子西瓜属可遗传的变异还是不可遗传的变异？为什么？ 其遗传物质发生了改变，所以属于可遗传的变异。 二、染色体数目变异 7.单倍体 (1)概念 有些生物的配子能发育成新个体，这些体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体叫做单倍体。 (2)实例 蜜蜂： 精子 卵细胞 受精 蜂王、工蜂 雄蜂 直接发育 蜂王 雄蜂 工蜂 染色体数目 32条 16条 32条 二、染色体数目变异 (3)特点 特点 弱小 高度不育 染色体数目为体细胞染色体数目的的一半 含偶数个染色体组：可育 含奇数个染色体组：高度不育 7.单倍体 二、染色体数目变异 (5)单倍体的应用——单倍体育种 ①原理： ③优点： ②方法： 7.单倍体 染色体变异 低温、秋水仙素处理单倍体植株的幼苗 植株 花药离 体培养 单倍体植株 人工诱导染色体加倍 正常植株 AAbb Ab AaBb 明显缩短育种年限；后代都是纯合子。 二、染色体数目变异 7.单倍体 (5)单倍体的应用——单倍体育种 ④实例： 二、染色体数目变异 8.单倍体育种与多倍体育种的比较 多倍体育种 单倍体育种 原理 染色体数目变异 染色体数目变异 常用 方法 秋水仙素处理萌发的种子、幼苗 花药离体培养后,秋水仙素处理 优点 操作简单 明显缩短育种年限 缺点 适用于植物,在动物方面难以操作 技术复杂,需与杂交育种配合 实例 三倍体西瓜、八倍体小黑麦 抗病植株的育成 三、染色体结构变异 1.缺失 一条染色体断裂而失去一个片段，这个片段上的基因也随之丢失。 (1)概念 (2)实例 猫叫综合症（人的第5号染色体部分缺失）、果蝇缺刻翅的形成 (3)图象 2.重复 (1)概念 (2)实例 (3)图象 三、染色体结构变异 染色体中增加某一片段而引起的变异现象。 果蝇的棒状眼 3.易位 (1)概念 (2)实例 (3)图象 三、染色体结构变异 染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异。 果蝇花斑眼的形成 3.易位 交叉互换型基因重组和易位的区别 三、染色体结构变异 染色体易位 交叉互换 图解 区别 位置 发生于非同源染色体之间 发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间 原理 染色体结构变异 基因重组 观察 可在显微镜下观察到 在显微镜下观察不到 (1)概念 (2)实例 (3)图象 三、染色体结构变异 4.倒位 染色体的某一片段位置颠倒引起的变异 果蝇卷翅的形成 三、染色体结构变异 三、染色体结构变异 5.结果 染色体上的基因的数目或排列顺序改变 生物性状的变异 （多数不利，甚至导致死亡） 染色体结构变异 三、染色体结构变异 变异类型 图示 基因数量变化 基因排列顺序变化 缺失 重复 易位 倒位 改变 减少 增加 改变 改变 不变 改变 改变 6.基因突变和染色体变异的区别 三、染色体结构变异 ①基因突变发生在分子水平上，显微镜下不可见；染色体变异发生在细胞水平上，显微镜下可见。 ②基因突变发生在基因上，引起单个或少数基因结构的改变；染色体变异发生在染色体上，引起多个基因数量和排列顺序的改变。 四、实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化 1.实验原理 低温处理植物分生组织细胞，能抑制纺锤体的形成，影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，使细胞染色体数目加倍。 四、实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化 2.实验试剂 试剂 使用方法 作用 卡诺氏液 将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5~1 h 固定细胞形态 体积分数为95%的酒精 冲洗卡诺氏液处理的根尖 洗去卡诺氏液 与质量分数为15%的盐酸等体积混合，浸泡经固定的根尖 解离根尖细胞 蒸馏水 浸泡解离后的根尖约10 min 漂洗根尖，去掉解离液 改良苯酚品红染液 把漂洗干净的根尖放进盛有改良苯酚品红染液的玻璃皿中染色3~5 min 使染色体着色 四、实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化 3.实验流程 材料（根1cm） 根尖 （0.5～1cm） 固定形态 冲洗 卡诺氏液浸泡0.5～1h 95%酒精 解离 15%盐酸和95%酒精 漂洗 清水 染色 甲紫溶液 制片 镜检 4℃ 48~72 h 四、实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化 4.实验步骤 四、实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化 5.实验结果 蒜根尖细胞染色体数目加倍的显微照片（放大400倍） 低温诱导72 h 对照 四、实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化 课堂小结 课堂反馈 1．下列关于染色体组的正确叙述是（ ） A．染色体组内不存在同源染色体 B．染色体组只存在于生殖细胞中 C．染色体组只存在于体细胞中 D．染色体组在减数分裂过程中消失 A 课堂反馈 2．秋水仙素诱导多倍体形成的原因是（ ） A．诱导染色体多次复制 B．抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成 C．促使染色单体分开，形成染色体 D．促进细胞融合 B 课堂反馈 3．分析对照图，从选项中确认出表示包含一个染色体组的细胞，是图中的 （　 ） B A B C D 对照 课堂反馈 4．下列有关单倍体的叙述，正确的是（ ） A．体细胞中含有一个染色体组的个体 B．体细胞中含有奇数染色体数目的个体 C．体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体 D．体细胞中含有奇数染色体组数目的个体 C 课堂反馈 5.据下图分析下列关于染色体交叉互换与染色体易位的叙述中，不正确的是（ ） D A．图甲是交叉互换，图乙是染色体易位 B．交叉互换发生于同源染色体之间，染色体易位发生于非同源染色体之间 C．交叉互换属于基因重组，染色体易位属于染色体结构变异 D．交叉互换与染色体易位在显微镜下都观察不到 课堂反馈 6.下列关于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述，正确的是（ ） A.原理：低温可诱导着丝点分裂，使染色体数目加倍 B.解离：用卡诺氏液浸泡根尖1 h，使组织细胞分离开 C.染色：可用酒精代替甲紫染液 D.观察：镜检发现视野中少数细胞染色体数目增加 D 课堂反馈 7．下图是某二倍体植物细胞有丝分裂过程中秋水仙素作用原理的示意图，①②③④分别代表处在不同时期的细胞。下列说法错误的是（ ） A．秋水仙素在细胞分裂的③时期起作用 B．④时期的细胞可正常分裂发育成多倍体植株 C．图中所示过程是新物种形成的途径之一 D．低温处理与用秋水仙素处理的作用原理相似 A Lavf58.12.100 Lavf57.41.100 $$