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2节 染色体变异 第5章 基因突变及其他变异 袁隆平院士青岛海水稻研究发展中心发起的“中华拓荒人计划”提出了“亿亩荒滩变良田”的愿景 那今天我们就一起来学习有关染色体变异的相关知识，尝试从染色体的角度出发为海水稻育种开拓新思路。 同学们，今天我们围绕海水稻深入探究了染色体变异的奥秘。袁隆平院士 “亿亩滩涂变良田” 的愿景，不仅仅是一个美好的蓝图，更是一份沉甸甸的责任。希望同学们未来也能像这些科学家们一样，凭借自己的知识和智慧，为社会贡献价值。 学习目标 1.阐明染色体结构变异与数目变异的类型及遗传效应，理解变异与性状的关系。 （生命观念） 2.通过比较分类与实例分析，归纳染色体组概念及多倍体、单倍体的判断方法。 （科学思维） 3.通过染色体组模型构建与基因型判断的探究活动，培养逻辑推理能力。 （科学探究） 4.结合海水稻育种、遗传病防治等实例，认识染色体变异研究的应用价值与社会意义。 （社会责任） 个别染色体数目的增减 以染色体组为单位成倍地增减 染色体数目的变异 染色体结构的变异 染色体变异 染色体变异 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。 Q1:果蝇体细胞有几条染色体？几对同源染色体？ Q2:Ⅱ号和Ⅱ号染色体是什么关系?Ⅱ号和Ⅲ号呢? Q3:如果将果蝇的卵细胞中的染色体看作一组，那么果蝇的体细胞中有几组 染色体？ Q4:一组内的染色体在形态和功能上有什么特点？ 8条 4对 同源染色体 非同源染色体 2组 形态和功能上各不相同 探究一：染色体组 【建构模型 总结规律】 探究一：染色体组 【建构模型 总结规律】 概念： 细胞中的一套_______染色体，称为一个染色体组。 非同源 探究一：染色体组 【建构模型 总结规律】 「最佳科学架构奖」「最佳概念转化奖」「最佳资源再生奖」 请同学们利用生活中的常见物品 动手创设染色体组数分别为：1、2、3、4的模型。 染色体组DIY工坊 探究一：染色体组 【建构模型 总结规律】 探究一：染色体组 【建构模型 总结规律】 ☆规律1：根据染色体形态判断，形状大小相同的染色体(同源染色体)有几条, 就是几个染色体组。 染色体组数= 形态数 染色体数 1.判断下列细胞中分别有几个染色体组。 2个染色体组 1个染色体组 4个染色体组 2个染色体组 ☆规律2：根据基因型判断，控制同一性状的基因(不区分大小写) 有几个，就是几个染色体组。 AaBb AABBCC AaaBbb 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 2.判断下图体细胞中分别有几个染色体组。 探究一：染色体组 【建构模型 总结规律】 二倍体 由 发育而来的，体细胞中含有 染色体组的个体叫作二倍体。 定义： 受精卵 两个 几乎全部动物，以及过半数的高等植物都是二倍体。 多倍体 定义： 由 发育而来的，体细胞中含有 染色体组的个体叫作多倍体。 受精卵 三个或三个以上 探究二：二倍体、多倍体和单倍体 【理性思考 归纳比较】 植物中很常见，动物中极少见。 多倍体植株茎秆粗壮，叶片、果实和种子较大，营养物质含量增加。 基因剂量效应 基因表达量提升 中国农业科学院深圳农业基因组研究所科研团队，通过低温处理海水稻萌发种子，成功诱导出同源四倍体海水稻。与原二倍体海水稻相比，四倍体海水稻株高增加了约 15%，叶片宽度增加 20%，稻穗长度增长 18%，每穗粒数增多。 探究二：二倍体、多倍体和单倍体 【理性思考 归纳比较】 多倍体的成因（以四倍体为例） 1.减数分裂异常：二倍体的减数分裂错误，形成具有两个染色体组的配子。 2.有丝分裂异常： 萌发的种子 或幼苗（2N） 有丝分裂前期 抑制纺锤体形成 染色体不能 移向细胞两极 细胞内染色体 数目加倍 四倍体植株 （4N） 原理 人工诱导多倍体的方法：秋水仙素诱发 低温处理 剧毒 诱导率低 探究二：二倍体、多倍体和单倍体 【理性思考 归纳比较】 假减数分裂 单倍体 单倍体的发育起点是什么？ 单倍体只有一个染色体组吗？ 定义：由 发育而来的。体细胞中的染色体数目与本物种 染色体数目相同的个体，叫作单倍体。 特点：植株弱小，高度不育。 配子 配子 探究二：二倍体、多倍体和单倍体 【理性思考 归纳比较】 一看个体发育起点 配子 单倍体 受精卵 二看体细胞中 染色体组数 二倍体 如何区分单倍体、二倍体和多倍体？ 2个 3个或 3个以上 多倍体 “二看法” 探究二：二倍体、多倍体和单倍体 【理性思考 归纳比较】 病因：患者多了一条21号染色体。 症状：智力低下，体格发育落后， 具有特殊面容。 21三体综合症 “天才指挥家”——舟舟 个别染色体数目的增减 女性缺少一条X染色体。 外观表现为女性，身材矮小，成年后身高极少超过150cm，颈部发际低，性腺发育不良，没有生育能力。 性腺发育不良 （特纳氏综合症） 症状： 病因： 个别染色体数目的增减 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 X 个别染色体数目的增减 以染色体组为单位成倍地增减 染色体数目的变异 染色体结构的变异 染色体变异 归纳小结 二倍体 多倍体 单倍体 增加：21三体综合症 减少：性腺发育不良 探究三：染色体结构变异 【联系实际 举例论证】 资料一：袁隆平青岛海水稻研究发展中心在种质资源筛选时，发现一株海水稻出现早熟性状，且稻米直链淀粉含量显著降低。经基因测序和染色体核型分析证实，该的3号染色体发生了片段缺失，缺失片段包含调控灌浆时间和淀粉合成的关键基因簇；同时，5号染色体与7号染色体发生相互易位，导致相关基因表达调控异常。 资料二：耐盐海水稻品种“海稻86”中，第5号的染色体片段发生倒位，即染色体片段断裂后旋转180°重新连接，导致该耐盐基因的表达量提升3倍以上，增强了Na+外排能力。 资料三：海水稻种质资源中，耐盐性状常由多基因控制。研究发现，某些耐盐相关基因的拷贝数增加可通过重复机制实现，例如在盐碱胁迫下，重复的OsHKT1;1 基因可协同调控 Na⁺/K⁺平衡，降低细胞质 Na⁺浓度，从而维持细胞稳态。 分析以上资料中染色体结构发生了哪些变化？ 染色体的某一片段缺失引起变异。 a b c d e f a c d e f 缺失 重复 染色体中增加某一片段引起变异。 a b c d e f a b c d e f b 倒位 染色体的某一片段位置颠倒引起变异。 易位 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。 探究三：染色体结构变异 【联系实际 举例论证】 变异类型 发生位置 光学显微镜检测 ① ② ① ② 染色体结构变异—易位 非同源染色体之间 可见 请同学们仔细观察图片，并完成表格。 基因重组—互换 同源染色体的非姐妹染色单体之间 不可见 探究三：染色体结构变异 【联系实际 举例论证】 生物性状的 . 多数 ，甚至导致生物体死亡。 染色体上的基因的 或 发生改变 数量 排列顺序 染色体结构变异类型: . 缺失 重复 倒位 易位 变异 不利 探究三：染色体结构变异 【联系实际 举例论证】 【忆重难点 绘概念图】 知识梳理 结构 数目 缺失 重复 以染色体组为单位 单倍体 随堂检测 1.（2024·浙江·高考真题）野生型果蝇的复眼为椭圆形，当果蝇X染色体上的16A片段 发生重复时，形成棒状的复眼（棒眼），如图所示。棒眼果蝇X染色体的这种变化属于 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 2.（2022·湖南·高考真题）大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表现型及比例为黑眼黑毛:黑眼白化:红眼黑毛:红眼白化=1:1:1:1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异（　　） A． B． C． D． C C 随堂检测 3.（2021·广东·高考真题）白菜型油菜（2n=20）的种子可以榨取食用油（菜籽油）。为了培育高产新品种，科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc。下列叙述错误的是（    ） A．Bc成熟叶肉细胞中含有两个染色体组 B．将Bc作为育种材料，能缩短育种年限 C．秋水仙素处理Bc幼苗可以培育出纯合植株 D．自然状态下Bc因配子发育异常而高度不育 4.（不定项）（2020·江苏·高考真题改编）下列叙述中与染色体变异有关的是（     ） A．通过孕妇产前筛查，可降低21三体综合征的发病率 B．通过连续自交，可获得纯合基因品系玉米 C．利用花药离体培养技术获得单倍体植株 D．利用秋水仙素诱导培育八倍体草莓 A ACD 课后拓展 结合本节课所学知识，思考有没有比杂交育种年限更短，能更快速获得耐盐高产海水稻纯合子的方法？搜集相关资料，设计育种思路，绘制育种流程图。 Lavf58.20.100 Lavf58.46.101 $$