染色體變異 課件【高效課堂+備課精研】 高一下學(xué)期生物人教版必修2

判斷圖中發(fā)生的變異種類：1、只能是基因突變：2、只能是基因重組：3、基因突變和基因重組都有可能。（同時(shí)滿足以下兩點(diǎn)）細(xì)胞分裂中的基因突變和基因重組

基因型AaBb的細(xì)胞

基因型AaBb的細(xì)胞基因型AABb的細(xì)胞①純合子②有絲分裂過程①減數(shù)分裂過程②是雜合子或基因型未知基因突變或基因重組

基因重組

基因突變

基因突變

第五章基因突變及其他變異第2節(jié)染色體變異21三體綜合征唐氏綜合征存活者有明顯的智能落后、特殊面容、生長發(fā)育障礙和多發(fā)畸形。響譽(yù)世界的著名“天才”音樂指揮家舟舟特納氏綜合征(先天性卵巢發(fā)育不全綜合征)癥狀：性腺發(fā)育不良（Turner綜合征），女性患者少了一條X染色體（44條＋XO），外觀表現(xiàn)為女性，但性腺發(fā)育不良，沒有生育能力。思考：形成個(gè)別染色體的增加或減少原因是什么呢？①

姐妹染色單體分離后移向細(xì)胞的同一極②

同源染色體未分離

在人類遺傳中，第5號染色體部分缺失導(dǎo)致。癥狀：兩眼距離較遠(yuǎn)，耳位低下，生長發(fā)育緩慢，存在著嚴(yán)重的智力障礙?；純嚎蘼曒p，音調(diào)高，很像貓叫。貓叫綜合征1、概念：

生物體的體細(xì)胞或生殖細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化。染色體數(shù)目的變異

染色體結(jié)構(gòu)的變異2、類型染色體變異染色體變異——細(xì)胞水平變異（顯微鏡下可見）基因突變、基因重組——分子水平變異（顯微鏡下不可見）

染色體的某一片段缺失1、缺失abcdefbacdef一、染色體結(jié)構(gòu)的變異abcdefbbabcdefb２、重復(fù)染色體中增加某一片段結(jié)果：基因數(shù)目發(fā)生變化，增加或減少一個(gè)或多個(gè)基因染色體片段缺失堿基對缺失染色體結(jié)構(gòu)變異基因突變?nèi)旧w變異會(huì)引起多個(gè)基因的變化，所以引起的性狀變化較大一些。染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上3、易位abcdefghijklghijklabcefdabcklghdefjiabcdefabcdefdeafcb4、倒位染色體的某一片段斷裂后倒轉(zhuǎn)1800，又重新接上注意：倒位發(fā)生在一條染色體中注意：1、非同源染色體之間的染色體交換——染色體結(jié)構(gòu)變異（有害）2、同源染色體之間的互換——基因重組（有利）易位互換染色體結(jié)構(gòu)變異染色體上基因的數(shù)目或排列順序改變生物性狀的變異染色體結(jié)構(gòu)變異的影響？少數(shù)有利、大多有害，有的甚至導(dǎo)致生物體死亡鞏固訓(xùn)練:

下列變異中,不屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的是（

）A.染色體缺失某一片段B.染色體增加了某一片段C.染色體中DNA的一個(gè)堿基發(fā)生了改變D.染色體某一片段位置顛倒了180°CC先天性愚型

（21三體綜合癥）性腺發(fā)育不良

（特納氏綜合癥）二、染色體數(shù)目的變異1、個(gè)別染色體增加或減少2、以一套完整的非同源染色體為基數(shù)成倍地增加或減少染色體組：由完整的一套非同源染色體構(gòu)成染色體組的特點(diǎn)：1個(gè)染色體組1個(gè)染色體組1、形態(tài)、大小、功能各不相同（細(xì)胞中的一組非同源染色體）。2、無同源染色體。3、攜帶全部的遺傳信息。

例2：左圖是果蠅體細(xì)胞染色體圖解，據(jù)圖回答：

1、此果蠅是_____性果蠅，性染色體為

，其性別決定方式屬于_____型。AB2、細(xì)胞中有_____對同源染色體，其中_____對常染色體，_____對性染色體。3、果蠅體細(xì)胞中有

個(gè)染色體組。雄ABXY4231

細(xì)胞中的一組

，他們在形態(tài)和結(jié)構(gòu)上

，但是攜帶著控制一種生物

的

的

信息。這樣的一組染色體，叫做一個(gè)染色體組。

非同源染色體各不相同生長發(fā)育、遺傳和變異全部染色體組模擬染色體組：由完整的一套非同源染色體構(gòu)成染色體組數(shù)目的判斷：1、

形態(tài)相同形態(tài)、大小的有幾個(gè)就是幾個(gè)染色體組1個(gè)4個(gè)3個(gè)2、

基因型相同基因/等位基因同個(gè)字母（不分大小、讀音相同）有幾個(gè)就是幾個(gè)例如：A.DDddB.AABBddC.AaaD.ABDR

4個(gè)

2個(gè)3個(gè)1個(gè)D.AAaaBBBb為

個(gè)染色體組4實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練：請判斷下列的幾個(gè)細(xì)胞含幾個(gè)染色體組？每組有幾條染色體？3個(gè)1個(gè)2個(gè)3個(gè)4個(gè)4個(gè)1個(gè)2個(gè)例1.指出下面細(xì)胞分別處于什么時(shí)期，此時(shí)細(xì)胞中各有幾個(gè)染色體組？減Ⅰ后期有絲中期有絲后期減Ⅱ后期4個(gè)2個(gè)2個(gè)2個(gè)人有幾個(gè)染色體組？2個(gè)正常增多減少個(gè)別變異整組變異成倍增多或減少小結(jié)：染色體數(shù)目的變異由受精卵發(fā)育而來的個(gè)體。二倍體(2n)：體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體；多倍體(3n、4n…)：體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體。體細(xì)胞中有幾個(gè)染色體組就叫幾倍體。二倍體和多倍體

幾乎全部的動(dòng)物和過半數(shù)以上的高等植物，都是二倍體（2n），如：果蠅、玉米、洋蔥。四倍體形成原因：（1）形成原因：有絲分裂前期紡錘體沒有形成如：

二倍體在胚和幼苗時(shí)期受到某種影響（如低溫或秋水仙素），染色體只復(fù)制未分離。四倍體形成原因：正常減數(shù)分裂正常減數(shù)分裂四倍體可育三倍體三倍體形成原因：雄配子雌配子受精作用正常減數(shù)分裂父本減數(shù)分裂母本低溫或秋水仙素誘導(dǎo)三倍體因?yàn)樵忌臣?xì)胞中有三套非同源染色體，簡述分裂時(shí)出現(xiàn)聯(lián)會(huì)紊亂，所以三倍體一般不可育。（例如：無子西瓜）（1）莖稈粗壯。（2）葉片、果實(shí)和種子都比較大。（3）糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加。（4）生長慢，發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低。多倍體特點(diǎn)1、低溫處理2、用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。作用：抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極。有絲分裂（前期）三、人工誘導(dǎo)形成多倍體的方法

——多倍體育種（目前常用、最有效）染色體復(fù)制著絲點(diǎn)分裂無紡錘絲牽引，染色體數(shù)加倍有絲分裂（前期）作用：抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極。三倍體無子西瓜的處理過程二倍體的幼苗+秋水仙素二倍體的幼苗四倍體的植株(母本)X二倍體的植株(父本)聯(lián)會(huì)紊亂，果實(shí)無種子三倍體的種子三倍體的植株傳粉傳粉（刺激子房發(fā)育成果實(shí)）單倍體：1、體細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組的個(gè)體2、由配子（如卵細(xì)胞、花粉等）直接發(fā)育而成的個(gè)體，其體細(xì)胞中不論有多少染色體組，都只能叫做單倍體。體細(xì)胞染色體數(shù)

配子染色體數(shù)一個(gè)個(gè)體是單倍體還是幾倍體，關(guān)鍵看什么？由配子（卵細(xì)胞或花粉）直接發(fā)育來的,不論體細(xì)胞含有幾個(gè)染色體組，都叫單倍體。受精卵體細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組就叫幾倍體。配

子判斷：體細(xì)胞中含一個(gè)染色體組的個(gè)體是單倍體。單倍體的體細(xì)胞中含一個(gè)染色體組。√×放大后的單倍體植株正常植株蜂王

雄蜂工蜂

32條

16條

32條單倍體植株的特點(diǎn)是：枝葉莖桿弱小，一般高度不育。原因：體細(xì)胞染色體組數(shù)一般為奇數(shù)，當(dāng)其進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時(shí)，由于同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常的配子。單倍體：1、體細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組的個(gè)體2、由配子（如卵細(xì)胞、花粉等）直接發(fā)育而成的個(gè)體，其體細(xì)胞中不論有多少染色體組，都只能叫做單倍體。體細(xì)胞染色體數(shù)

配子染色體數(shù)一個(gè)個(gè)體是單倍體還是幾倍體，關(guān)鍵看什么？判斷：體細(xì)胞中含一個(gè)染色體組的個(gè)體是單倍體。單倍體的體細(xì)胞中含一個(gè)染色體組。√×蜂王

雄蜂工蜂

32條

16條

32條單倍體植株的特點(diǎn)是：長得弱小，而且高度不育。蜜蜂的性別決定雌蜂（蜂后）（2n=32）雄蜂（n=16）減數(shù)分裂配子n=16n=16雄峰（n=16）單倍體受精雌蜂（2n=32）二倍體n=16假減數(shù)分裂工蜂蜂王單倍體單倍體二倍體多倍體發(fā)育起點(diǎn)植株特點(diǎn)體細(xì)胞中染色體組數(shù)目實(shí)例①植株弱?、诟叨炔挥？捎渥邮芫咽芫癣偾o稈粗壯②葉、果實(shí)、種子較大③營養(yǎng)物質(zhì)豐富≥12≥3蜜蜂的雄峰人、果蠅等葡萄、小麥、草莓等單倍體與二倍體、多倍體的區(qū)別常采用花藥離體培養(yǎng)方法獲得單倍體植株，再用誘導(dǎo)的方法使染色體加倍，獲得純合的植株。三、單倍體育種方法：二倍體植株花藥離體培養(yǎng)單倍體植株秋水仙素處理二倍體植株（純合子）P高稈抗銹病(DDTT)矮稈不抗銹病(ddtt)F1

高稈抗銹病(DdTt)

花粉(DT、dT、Dt、dt)

花藥離體培養(yǎng)純合子(DDTT、ddTT、DDtt、ddtt)

單倍體幼苗(DT、dT、Dt、dt)

秋水仙素處理幼苗

單倍體育種優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短育種年限，后代全為純合子保持親本優(yōu)良特性

如何獲得矮稈抗銹病(ddTT)╳YRyRYryr黃色圓粒（YyRr）花藥（配子）單倍體植株正常二倍體（純合體）YYRRyyRRYYrryyrr黃圓綠圓黃皺綠皺秋水仙素處理幼苗YRyRYryr離體培養(yǎng)多倍體育種單倍體育種原理常用方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)單倍體育種與多倍體育種的區(qū)別染色體變異人工誘導(dǎo)染色體加倍花藥離體培養(yǎng)后，人工誘導(dǎo)染色體加倍器官大，營養(yǎng)多明顯縮短育種年限適用于植物，在動(dòng)物方面難以開展技術(shù)復(fù)雜一些，須與雜交育種配合染色體變異低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化實(shí)驗(yàn)低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化實(shí)驗(yàn)原理：

低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠抑制紡錘體的形成，以致影響染色體被拉向兩極，細(xì)胞也不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，于是，植物細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化。實(shí)驗(yàn)步驟：低溫誘導(dǎo)固定（解離、漂洗、染色、制片）制作裝片卡諾氏液鹽酸+酒精甲紫溶液觀察沖洗95%酒精低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化

實(shí)驗(yàn)機(jī)理：抑制紡錘體的形成，影響染色體被拉向細(xì)胞兩極，從而使染色體數(shù)目加倍。實(shí)驗(yàn)材料：方法步驟：洋蔥或大蔥、蒜，卡諾氏液、改良苯酚品紅染液、15%鹽酸、95%酒精；生根、誘導(dǎo)、固定、制片、觀察1.請注意觀察下圖，指出該圖所示的變異類型()A．基因突變B．染色體變異

C．染色體減少D．基因重組B課堂鞏固2.基因型為AAbb和aaBB的植物雜交得到F1，對其幼苗用適當(dāng)濃度秋水仙素來處理，該植物的基因型和染色體倍數(shù)分別是（）

A．AAaaBBbb四倍體B．AaBb二倍體

C．AAbb二倍體D．AAaaBBbb八倍體A3.普通小麥成熟花粉粒含有三個(gè)染色體組,用這種花粉培養(yǎng)成的植株是()

A.單倍體B.二倍體C.三倍體D.多倍體A

由配子（如卵細(xì)胞、花粉等）直接發(fā)育而成的個(gè)體，其體細(xì)胞中不論有多少染色體組，都只能叫做單倍體5.下列關(guān)于基因突變和染色體變異的敘述中，正確的是（）

A.染色體變異是定向的，基因突變是不定向的

B.基因突變是指生物基因型的改變

C.染色體變異是不可遺傳的

D.基因突變是隨機(jī)發(fā)生的DQ：一個(gè)染色體組一定是單倍體嗎？單倍體一定是一個(gè)染色體組嗎？一個(gè)染色體組一定是單倍體；單倍體不一定是一個(gè)染色體組。

1、如圖①②③④分別表示不同的變異類型，其中圖③中的基因2由基因1變異而來。下列有關(guān)說法正確的是圖①②都表示易位，發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時(shí)期圖③中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失圖④中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或重復(fù)圖中4種變異能夠遺傳的是①③C練一練3、四倍體水稻的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到的植株是A.單倍體，含1個(gè)染色體組B.單倍體，含2個(gè)染色體組C.二倍體，含1個(gè)染色體組D.二倍體，含2個(gè)染色體組B4、如圖為某二倍體生物細(xì)胞分裂圖像，有關(guān)該細(xì)胞的敘述錯(cuò)誤的是DA.1號與4號染色體大小形狀相同的原因是互為同源染色體B.1號與5號染色體大小形狀相同的原因是互為姐妹染色單體C.圖中有4個(gè)染色體組，4對同源染色體，無染色單體D.該細(xì)胞產(chǎn)生的子細(xì)胞為體細(xì)胞或精細(xì)胞或第二極體實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

3．慢性髓細(xì)胞性白血病是一種惡性疾病，患者骨髓內(nèi)會(huì)出現(xiàn)大量惡性增殖的白細(xì)胞。該病是由于9號染色體和22號染色體互換片段所導(dǎo)致。這種變異屬于()A.基因突變B.基因重組C.染色體結(jié)構(gòu)變異

D.染色體數(shù)目變異實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

2.是正常的兩條同源染色體，則圖示是指染色體結(jié)構(gòu)的（）A.倒位B.缺失C.易位D.重復(fù)實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

4.秋水仙素能誘導(dǎo)多倍體形成的原因是（）A.促進(jìn)細(xì)胞融合B.誘導(dǎo)染色體多次復(fù)制C.促進(jìn)染色單體分開，形成染色體D.抑制細(xì)胞有絲分裂時(shí)紡錘體的形成5.關(guān)于染色體變異和基因突變的主要區(qū)別，錯(cuò)誤的是（）A.染色體結(jié)構(gòu)變異包括重復(fù)、缺失、倒位、易位等，而基因突變則是DNA分子中堿基對的增添、缺失或替換。B.原核生物和真核生物均可發(fā)生基因突變，而只有真核生物能發(fā)生染色體變異。C.基因突變一般是微小突變，對生物體幾乎無影響，而染色體結(jié)構(gòu)變異是較大的變異，對生物體的影響較大。D.兩者都能改變生物的基因型。10.用基因型為DdTt一植株所產(chǎn)生的花粉粒，經(jīng)分別離體培養(yǎng)成幼苗，再用秋水仙素處理，使其成為二倍體，這些幼苗長成后的自交后代（）A．全部為純合體B．全部為雜合體C．1/16為純合體D．4/16為純合體實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

5、如圖是三倍體西瓜育種及其原理圖的流程圖：（1）用秋水仙素處理

時(shí)，可誘導(dǎo)多倍體的產(chǎn)生，因?yàn)檫@個(gè)部位的某些細(xì)胞具有________

的特征，秋水仙素的作用為_______________

。（2）三倍體植株需要授以二倍體的成熟花粉，這一操作的目的是_________________

。萌發(fā)的種子或幼苗分裂旺盛抑制紡錘體的形成刺激子房發(fā)育成果實(shí)（3）四倍體母本上結(jié)出的三倍體西瓜，其果肉細(xì)胞為______倍體，種子中的胚為______倍體．三倍體植株不能進(jìn)行減數(shù)分裂的原因是_______________。（4）上述過程需要的時(shí)間周期為______________。（5）育種過程中，三倍體無子西瓜偶爾有少量子。請從染色體組的角度解釋，其原因是_____________________________________________________________________________________________________。（6）每年都要制種，很麻煩，有沒有別的替代方法？三四聯(lián)會(huì)紊亂的全部染色體正好被紡錘絲拉向細(xì)胞的一極，另兩個(gè)染色體組的全部染色體被拉向另一極，產(chǎn)生了正常的配子兩年一個(gè)染色體組①進(jìn)行無性繁殖。將三倍體西瓜植株進(jìn)行組織培養(yǎng)獲取大量的組培苗，再進(jìn)行移栽。②利用生長素或生長素類似物處理二倍體未受粉的雌蕊，以促進(jìn)子房發(fā)育成無種子的果實(shí)。在此過程中要進(jìn)行套袋處理，以避免受粉?；仡橮高桿抗病

DDTT×矮桿感病

ddttF1高桿抗病DdTt↓配子DTDtdtdT↓花藥離體培養(yǎng)第1年第2年原理：方法：優(yōu)點(diǎn)：染色體變異花藥離體培養(yǎng)+秋水仙素處理（一）單倍體育種單倍體幼苗DTDtdtdT秋水仙素↓↓↓↓純合體DDTTDDttddttddTT矮抗明顯縮短育種年限，后代穩(wěn)定遺傳,都是純合體原理：方法：優(yōu)點(diǎn)：二倍體幼苗二倍體幼苗（二）多倍體育種染色體變異低溫/秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗回顧♀四倍體植株♂二倍體植株三倍體的種子三倍體的植株↓無子西瓜×↓↓（聯(lián)會(huì)紊亂）秋水仙素器官大，莖稈粗壯，營養(yǎng)物質(zhì)含量高

拓展從雜交育種到基因工程第一節(jié)雜交育種與誘變育種小資料古印第安人是最早選擇和培育玉米的，利用玉米自然環(huán)境下存在的有限變異，汰劣留良（淘汰劣質(zhì)，保留優(yōu)質(zhì)，隔離種植），通過長期選擇，選育出穗大飽滿、品質(zhì)優(yōu)良的玉米品種—選擇育種防止劣質(zhì)與優(yōu)質(zhì)雜交，積累優(yōu)良性狀育種周期長可選擇范圍有限

原理：

一、古代人類的育種方式－－選擇育種利用生物的變異，通過長期選擇，汰劣留良，培養(yǎng)出優(yōu)良品種。育種周期長，可選擇的范圍有限。不足：

是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法。二、雜交育種例1：現(xiàn)有純合的高產(chǎn)不抗病的小麥和低產(chǎn)抗病的小麥，如果你是袁隆平，怎樣才能得到高產(chǎn)抗病的優(yōu)良品種？高產(chǎn)、不抗病DDtt低產(chǎn)、抗病ddTT高產(chǎn)、抗病DdTtPF1F2X高抗高不抗低抗低不抗雜交自交選優(yōu)自交選優(yōu)…D_T_

D_ttddT_

ddtt××DDTT

DDTtDdTT

DdTtDDTT

DDTtDDtt選優(yōu)F3DDTT

×第1年第2年第3年……（一）雜交育種定義：原理：常用方法：優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：雜交育種是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法?；蛑亟M雜交—自交—選優(yōu)—自交—…能將不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中到一個(gè)個(gè)體上；方法簡便育種時(shí)間長短毛折耳貓長毛立耳貓

假設(shè)現(xiàn)有長毛立耳貓（BBEE）和短毛折耳貓（bbee），你能否培育出能穩(wěn)定遺傳的長毛折耳貓（BBee）？（遺傳圖解）長毛折耳貓動(dòng)物的雜交育種方法雜交自交選優(yōu)自交選優(yōu)......P長毛立耳短毛折耳BBEEbbee長毛立耳BbEeF1長立長折短立短折B_E_B_eebbE_bbee

F2×××長折Bbee長折BBeeXX短折bbee短折bbeeF3長折Bbee長折Bbee短折

bbeeF1雌雄交配測交ⅹ荷斯坦牛中國黃牛

中國荷斯坦牛:荷斯坦牛與我國黃牛雜交選育后逐漸形成的優(yōu)良種。泌乳期可達(dá)305天，年產(chǎn)乳量可達(dá)6300kg以上。中國荷斯坦牛雜種優(yōu)勢青霉素

能破壞細(xì)菌的細(xì)胞壁并在細(xì)菌細(xì)胞的繁殖期起殺菌作用的一類抗生素。（盤尼西林）如何獲得青霉素高產(chǎn)菌株？野生