5.2染色体变异课件-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

第2节 染色体变异 学习目标 1 说出染色体数目变异的类型 概述单倍体育种的原理及方法 2 说明单倍体、二倍体、多倍体的含义 3 概述人工诱导多倍体的原理及方法 4 进行低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验 5 情境导入 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(见下表)。 1. 根据前面所学减数分裂的知识，试着完成该表格。 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 12 12 11 异常 情境导入 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(见下表)。 2. 为什么平时吃的香蕉是没有种子的? 因为香蕉裁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。 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 12 12 11 异常 先学环节 阅读课本第87—90页，完成以下学习任务（8分钟） 1.找出单倍体、二倍体及多倍体的含义。 2.找出低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验过程。 3.找出染色体变异的类型。 染色体数目的变异 染色体数目变异的类型: 一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是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 野生马铃薯的染色体组成 (红色为荧光标记) ◆野生马铃薯体细胞中有几对同源染色体? ◆野生马铃薯配子(精子或卵细胞)中有几条染色体?这些染色体的形态和功能有什么特点?这些染色体之间是什么关系? 有12对同源染色体 野生马铃薯配子中有12条染色体 这些染色体的形态和功能各不相同 这些染色体属于非同源染色体 染色体数目的变异 染色体组:在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体，其中每套非同源染色体称为一个染色体组 野生马铃薯的染色体组成 (红色为荧光标记) ◆野生马铃薯体细胞中有几个染色体组? 有2个染色体组 ▲从本质上看，组成一个染色体组的所有染色体互为非同源染色体，在一个染色体组中无同源染色体存在。 ▲从形式上看,一个染色体组中的所有染色体的形态、大小各不相同。 ▲从物种类型上看,每种生物一个染色体组的染色体数目、大小、形态都是一定的，不同种生物染色体组的数目、大小、形态一般是不同的。 ▲从功能上看，一个染色体组携带着一种生物生长、发育、遗传和变异的遗传信息,不能重复，不能缺少。 染色体数目的变异 ◆果蝇体细胞有几个染色体组? 果蝇体细胞染色体组成 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 果蝇配子染色体组成 ◆果蝇配子有几个染色体组? ◆每组染色体组含几条染色体？ 2个染色体组 1个染色体组 4条染色体 二倍体：像野生马铃薯、果蝇，体细胞中含有两个染色体组的个体 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 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 若减数分裂Ⅰ出现错误 含有一个染色体组的配子 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 三倍体 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 若减数分裂Ⅱ出现错误 含有一个染色体组的配子 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 多倍体 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 受精 发育 个体 (含4个染色体组) 减数分裂出现错误 配子 (含2个染色体组) 减数分裂出现错误 配子 (含2个染色体组) 二倍体 (含2个染色体组) 二倍体 (含2个染色体组) 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 四倍体 在被子植物中，约有33%的物种是多倍体。例如，普通小麦、棉、烟草、菊、水仙等都是多倍体。某些品种的苹果、梨、葡萄也是多倍体 秋水仙素诱发 多倍体育种 ▲人工诱导多倍体的方法很多，如低温处理或用秋水仙素诱发等 ▲是目前最常用且最有效的方法 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 ▲方法： 当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，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 ▲秋水仙素的作用原理 ▲目前世界各国利用人工诱导多倍体的方法已经培育出不少新品种，如含糖量高的甜菜和三倍体无子西瓜等。 单倍体 蜂王 工蜂 2n=32 雄蜂 n=16 像蜜蜂的雄蜂这样，体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同 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，叫作单倍体 单倍体育种 单倍体植株长得弱小，而且高度不育 单倍体植株 在自然条件下，玉米、高粱、水稻、番茄等二倍体植物，偶尔也会出现单倍体植株 ◆实例： ◆特点： ◆应用： 单倍体育种 ◇优点： 明显缩短育种年限 ◇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 低温诱导植物细胞染色体数目的变化 实验原理 用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞，于是植物细胞的染色体数目发生变化。 实验步骤 ◆诱导培养 ①培养不定根 ②低温诱导 待蒜长出约1cm长的不定根→放入冰箱(4 ℃)培养48~72 h ◆固定细胞形态 剪取上述根尖0.5~1 cm→放入卡诺氏液中浸泡0.5~1h,用体积分数为95%的酒精冲洗2次 ◆制作装片 解离→漂洗→染色→制片 ◆观察 注意事项 低温诱导植物细胞染色体数目的变化 现象 ◆在显微镜下观察到的细胞已经死亡，不能观察到细胞中染色体数目的变化过程。 ◆选材只能是分生区细胞，不能进行细胞分裂的细胞不会出现染色体数目的变化。 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 缺失 染色体结构的变异的主要类型 染色体的某一片段缺失引起变异 果蝇正常翅 果蝇缺刻翅 例如，果蝇缺刻翅的形成 重复 染色体结构的变异的主要类型 染色体上增加某一片段引起变异 例如，果蝇棒状眼的形成 棒状眼 正常眼 易位 染色体结构的变异的主要类型 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 例如，果蝇花斑眼的形成 正常眼 花斑眼 倒位 染色体结构的变异的主要类型 染色体的某一片段位置颠倒引起变异 例如，果蝇卷翅的形成 正常翅 卷翅 学习小结 二倍体 染色体组 染色体数目的变异 多倍体 人工诱导多倍体 染色体变异 染色体结构的变异 秋水仙素诱发 低温诱导植物细胞染色体数目的变化 当堂达标环节 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 A 2.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：低温抑制染色体的着丝粒分裂，使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：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变 C 3.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 4.下列关于染色体变异的叙述，正确的是(　　) A．除病毒外，所有生物都能发生染色体变异 B．非同源染色体之间交换部分片段属于染色体结构变异 C．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 D．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 B 5.用四倍体棉花的花粉进行花药离体培养，获得的植株是(　　) A．二倍体 B．三倍体 C．单倍体 D．四倍体 　 C 当堂达标环节 6.下列关于染色体组的叙述，正确的是(　　) A.染色体组只存在于体细胞中 B.染色体组只存在于生殖细胞中 C.一个染色体组内不存在同源染色体 D.染色体组在减数分裂过程中消失 当堂达标环节 C 7.下列情况中不属于染色体变异的是(　　) A.第5号染色体短臂缺失引起的遗传病 B.第21号染色体多一条引起的唐氏综合征 C.黄色圆粒豌豆自交后代出现绿色皱粒豌豆 D.用花药培育出的单倍体植株 C $