染色體變異-高一下學(xué)期生物人教版必修2

舊知回顧生物變異可遺傳的變異不可遺傳的變異基因突變基因重組染色體變異環(huán)境條件第二節(jié)染色體變異基因突變和染色體變異的區(qū)別基因突變：染色體上某一個位點上基因的改變，光學(xué)顯微鏡下不可見。(分子水平)可用顯微鏡直接觀察到的比較明顯的染色體變化。（細胞水平）染色體變異:類型染色體結(jié)構(gòu)變異染色體數(shù)目變異

一、染色體結(jié)構(gòu)變異缺失重復(fù)倒位易位丟失abcdefbacdef缺失：指染色體上某一片段及其帶有的基因一起丟失，從而引起變異的現(xiàn)象。1、種類:①缺失貓叫綜合征(第5號染色體部分缺失)

癥狀：兩眼距離較遠，耳位低下，生長發(fā)育緩慢，，存在著嚴(yán)重的智力障礙。患兒哭聲輕，音調(diào)高，很像貓叫。重復(fù)abcdefbbabcdefb果蠅棒狀眼的形成

一、染色體結(jié)構(gòu)變異②重復(fù)重復(fù)：指染色體上重復(fù)了某個相同的片段而引起的變異現(xiàn)象。易位：染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上的變異。abcdefghijklghijklabcefdabcklghdefji非同源染色體部分片段交換

?同源染色體部分片段交換

？染色體結(jié)構(gòu)變異（易位）基因重組（交叉互換）

一、染色體結(jié)構(gòu)變異③易位重復(fù)發(fā)生在同一條染色體上易位發(fā)生在非同源染色體之間交叉互換、重復(fù)、易位的區(qū)別④倒位abcdefabcdefbcdeaf顛倒倒位：染色體的某個斷裂片段發(fā)生180°的顛倒，而引起變異的現(xiàn)象。

一、染色體結(jié)構(gòu)變異練一練：染色體：著絲點②③①④缺失重復(fù)倒位易位

一、染色體結(jié)構(gòu)變異【例】［2009年上海高考題］下圖中①和②表示發(fā)生在常染色體上的變異。①和②所表示的變異類型分別屬于（）

A.重組和易位

B.易位和易位

C.易位和重組

D.重組和重組A染色體結(jié)構(gòu)變異P86實質(zhì)：染色體上的基因的數(shù)目或排列順序改變生物性狀的變異多數(shù)不利

染色體結(jié)構(gòu)的變異導(dǎo)致生物變異的原因是什么？

一、染色體結(jié)構(gòu)變異Q：染色體變異與基因突變相比，哪一種變異引起的性狀變化較大一些？為什么？每條染色體上含有許多基因，染色體變異會引起多個基因的變化，所以引起的性狀變化較大一些有沒有產(chǎn)生新基因？正常增多減少（一）細胞內(nèi)的個別染色體的增加或減少

二、染色體數(shù)目變異（二）細胞內(nèi)染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍增加或減少正常增多減少1、類型21三體綜合征。原因是人的21號染色體多了一條?；颊咧橇Φ拖拢眢w發(fā)育緩慢?；純撼１憩F(xiàn)口常半張，所以又叫伸舌樣癡呆。外貌像女性，第二性征發(fā)育不良，無生育能力，有蹼頸，肘外翻，智力低下，但也有正常的。鼻梁窄而長，耳位低，平均壽命6個月，也有活到10幾歲的有小頭，先天性心臟病，嚴(yán)重智力遲鈍，常在3個月內(nèi)死亡，也有活到5歲的13三體綜合征18三體綜合征Turner綜合征——XO型Klinefelter綜合征——XXY型外貌是男性，無生育能力，智能一般較差XYY個體

外貌男性，智能稍差，但也有高于一般人的，據(jù)說這種人有反社會行為，但尚無定論，有生育能力。請思考：1、果蠅體細胞有幾條染色體？8條2、Ⅱ號和Ⅱ號染色體是什么關(guān)系?Ⅲ號和Ⅳ號呢?同源染色體非同源染色體3、雄果蠅的體細胞中共有哪幾對同源染色體?Ⅱ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅲ、Ⅳ和Ⅳ、X和Y

什么是染色體組？4、雄果蠅產(chǎn)生的精子中有哪幾條染色體？這些染色體在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上有什么特點？這些染色體之間是什么關(guān)系？它們是否攜帶著控制生物生長發(fā)育的全部遺傳信息？Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y；這些染色體在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上各不相同；非同源染色體；它們攜帶著控制生物生長發(fā)育的全部遺傳信息。果蠅的一個染色體組5：如果將果蠅的精子中的染色體看作一組，那么果蠅的體細胞中有幾組染色體？Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ+XⅡ、Ⅲ、Ⅳ+Y特點：大小、形態(tài)、功能各異關(guān)系：互為非同源染色體功能：幾乎攜帶生物生長發(fā)育、遺傳變異的一整套遺傳信息。從物種類型上看：每種生物的一個染色體組數(shù)目、形態(tài)、大小都是一定的，且各不相同。2、染色體組染色體組：細胞中大小、形態(tài)、功能各不相同，幾乎攜帶控制生物生長發(fā)育、遺傳變異的一整套遺傳信息的一組非同源染色體。細胞內(nèi)形狀大小相同的染色體有幾條，就有幾個染色體組。染色體組數(shù)目的判斷3個3條4個2條（1）根據(jù)染色體形態(tài)判斷：（2）根據(jù)基因型判斷:基因型中相同基因或者等位基因有幾個，就是有幾個染色體組。例：AaAaBbAAaBbb2個2個3個例：下圖表示某植物正常體細胞的染色體組成，下列選項中，可能是該植物基因型的是：()A:AbcdB:AaaaC:AaBbCcDdD:AaaBbbB（3）根據(jù)染色體數(shù)目和染色體形態(tài)來推算：例：某生物體細胞中有24條染色體染色體組的數(shù)目=A:若其中各不相同的染色體有6條，則體細胞中有（）個染色體組。B:若其生殖細胞中有12條染色體，且各不相同，則體細胞中有（）個染色體組。42韭菜的體細胞中含有32條染色體，這32條染色體有8種形態(tài)結(jié)構(gòu)，韭菜體細胞含有幾個染色體組？定義：

具有兩個染色體組的個體稱為二倍體；

具有三個或三個以上染色體組的個體為多倍體。幾乎全部的動物和過半數(shù)以上的高等植物都是二倍體。香蕉：三倍體馬鈴薯：四倍體普通小麥：六倍體小黑麥：八倍體由受精卵發(fā)育而成的個體，發(fā)育起點染色體組數(shù)植株特點物種類別二倍體多倍體受精卵受精卵23個或3個以上莖稈粗壯，葉、果實種子比較大，糖、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)含量高幾乎全部動物和過半數(shù)植物植物常見動物少見3、二倍體、多倍體例：四倍體的葡萄比二倍體的大，四倍體的番茄的VC的含量幾乎增加了一倍。因此，人們常采用人工誘導(dǎo)多倍體的方法獲得多倍體，培育新品種2x馬鈴薯植株、塊莖、葉片的比較4x4x2x4x2x草棉2x=26陸地棉4x=52黃瓜的種子、花、葉片的比較用途：人工誘導(dǎo)多倍體育種，培育新品種方法：低溫和秋水仙素處理法秋水仙素的作用是什么？在細胞分裂的哪個時期起作用？可以用秋水仙素處理成熟的植株嗎？多倍體育種特點優(yōu)點：器官大，營養(yǎng)成分含量高，產(chǎn)量增加缺點：適用于植物，動物難以開展。多倍體植物生長周期延長，結(jié)實率降低多倍體育種Q：秋水仙素處理法的具體做法是什么？原理又是什么？P87方法：用秋水仙素處理____________或_______。原理：當(dāng)秋水仙素作用于正在______的細胞時，能夠抑制________的形成，導(dǎo)致________不能_________，從而引起細胞內(nèi)染色體__________。染色體數(shù)目加倍的細胞繼續(xù)進行_______分裂，將來就可能發(fā)育成

_________植株。Q：為什么要處理萌發(fā)的種子或幼苗，處理成熟的植株可以不？不行，秋水仙素的作用對象是正在有絲分裂的細胞，成熟的植株大多細胞不進行有絲分裂。萌發(fā)的種子幼苗分裂

紡錘體染色體移向兩極

數(shù)目加倍

有絲多倍體秋水仙素什么時期？作用于有絲分裂的前期分裂間期4個染色體8個染色體子細胞4個染色體8個染色體多倍體形成原因：抑制紡錘體的形成使染色體數(shù)目加倍無紡綞體形成無紡綞絲牽引細胞不分裂2N西瓜幼苗(♀)秋水仙素4N西瓜植株(♀)2N父本產(chǎn)生的花粉提供精子3N西瓜種子(4N的瓜)3N植株3N無子西瓜用2N植株產(chǎn)生的花粉刺激第一年第二年實例：無籽西瓜培育過程P89減數(shù)分裂過程中染色體聯(lián)會紊亂不能形成正常的生殖細胞P89拓展題：回答4個問題相關(guān)問題分析滴秋水仙素前細胞中__個染色體組該植株地上部分的各細胞中有___個染色體組該植株細胞中__個染色體組

該花中產(chǎn)生的卵細胞含

個染色體組該花所形成的精子中有__個染色體組該種子胚中有___個染色體組該胚囊母細胞減數(shù)分裂中聯(lián)會紊亂，不能進行正常的減數(shù)分裂。無籽西瓜的培育該植株各細胞中有__個染色體組2332142單倍體定義：由配子直接發(fā)育而成，體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體P87321632體細胞中染色體數(shù)目4、單倍體思考：單倍體只有一個染色體組嗎?單倍體、二倍體、多倍體的區(qū)別二倍體多倍體生物體受精卵發(fā)育直接發(fā)育成生物體：單倍體雌配子直接發(fā)育成生物體：單倍體雄配子區(qū)別：①由受精卵發(fā)育來的個體，細胞中含有幾個染色體組，就叫幾倍體；②而由配子直接發(fā)育來的，不管有幾個染色體組，都叫單倍體。1．普通小麥成熟花粉粒中含有三個染色體組，用這種花粉粒培育成的植株是

A．單倍體B．二倍體C．六倍體D．三倍體2．某品種水稻的體細胞中含有48條染色體，具有四個染色體組。則此品種水稻屬于A．四倍體B．三倍體C．二倍體D．單倍體AA3．單倍體生物的體細胞內(nèi)A．只有一個染色體B．只有一個染色體組C．染色體組數(shù)目成單D．與本物種配子的染色體數(shù)同D隨堂練習(xí)4、普通小麥體細胞內(nèi)含有六個染色體組，42條染色體。它的花粉不經(jīng)受精可直接發(fā)育成小麥植株。發(fā)育成的小麥體細胞內(nèi)有幾個染色體組，有幾條染色體,是幾倍體？3個21條單特點：植株弱小，高度不育應(yīng)用：單倍體育種方法：花藥離體培養(yǎng)優(yōu)點：明顯縮短育種年限，后代都是純合子,不發(fā)生性狀分離秋水仙素人工誘導(dǎo)染色體加倍正常純合子單倍體幼苗花藥離體培養(yǎng)單倍體植株雜交育種：需要的年限較長（一般六七年），雜交后代不易純合過程：缺點：技術(shù)復(fù)雜，需要與雜交育種配合單倍體育種與多倍體育種比較單倍體育種多倍體育種原理染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍減少，然后再加倍，從而獲得純種染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍增加方法花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體，再用秋水仙素處理幼苗秋水仙素處理正在萌發(fā)的種子或幼苗優(yōu)點明顯縮短育種年限器官大，營養(yǎng)成分含量高，產(chǎn)量增加缺點技術(shù)復(fù)雜，需要與雜交育種配合適用于植物，動物難以開展。多倍體植物生長周期延長，結(jié)實率降低舉例小結(jié)：染色體變異結(jié)構(gòu)變異：缺失(例：貓叫綜合癥)、重復(fù)、倒位、易位染色體變異

數(shù)目變異

個別增減

(例：21號三體)

成倍增減染色體組概念：含個體發(fā)育全部基因的一組非同源染色體。分類二倍體：由受精卵發(fā)育來，含兩個染色體組的個體。概念：由受精卵發(fā)育，含三個以上染色體組。

多倍體特點：器官較大營養(yǎng)豐富，但發(fā)育延遲結(jié)實率低。應(yīng)用：多倍體育種例：無籽西瓜、香蕉、小麥成因：自然或人為(秋水仙素)使染色體加倍。

概念：配子直接發(fā)育來的個體。成因：未經(jīng)受精的配子直接發(fā)育而成。應(yīng)用：單倍體育種；花藥離體培養(yǎng)法。特征：植株一般較弱小、不育。

特征：

單倍體【實驗原理】

進行正常有絲分裂的植物分生組織細胞，在有絲分裂_____期，染色體的_________分裂，子染色體在___________的作用下，分別移向兩極，最終被平均分配到兩個子細胞中去。用低溫處理植物分生組織細胞，能夠抑制_________形成，以至影響__________被拉向兩極，細胞也不能分裂成兩個子細胞，于是，植物細胞染色體數(shù)目發(fā)生變化。低溫能夠影響酶的活性(或紡錘體的形成)，使細胞不能正常進行有絲分裂后著絲點紡錘體紡錘體染色體實驗：低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化【實驗準(zhǔn)備】

洋蔥或大蔥、蒜均為二倍體，體細胞中染色體數(shù)為_________，培養(yǎng)皿、濾紙、紗布、燒杯、鑷子、剪刀、___________，載玻片、蓋玻片、__________，卡諾氏液，改良苯酚品紅染液，體積分?jǐn)?shù)為_________的鹽酸溶液，體積分?jǐn)?shù)為__________的酒精溶液。16顯微鏡冰箱15%95%幾種溶液的作用1、卡諾氏液：（無水酒精3份:冰醋酸1份）為殺死固定細胞，使其停留在一定的分裂時期以利于觀察。2、95%酒精：沖洗附在根尖表面的卡諾氏液。3、解離液：使細胞互相分離開來。4、清水：洗去解離液，防止解離過度，便于染色。5、改良苯酚品紅染液：使染色體（質(zhì)）著色，便于觀察染色體（質(zhì)）的形態(tài)、數(shù)目、行為。

【實驗方法步驟】1、根尖培養(yǎng)：將洋蔥或大蔥、大蒜放在裝滿清水的廣口瓶上，讓洋蔥的底部接觸水面，置于適宜條件下生根。2、低溫誘導(dǎo)：待洋蔥長出約______左右的不定根時，將整個裝置放入______的______內(nèi)（___℃）誘導(dǎo)培養(yǎng)___小時。3、材料固定：剪取誘導(dǎo)處理的根尖約_______cm，放入________中浸泡__________小時，以固定細胞形態(tài)，然后用體積分?jǐn)?shù)為______的酒精沖洗2次。4、制作裝片：包括：______________________4個步驟，具體操作方法與實驗“觀察植物細胞的有絲分裂”相同。1cm冰箱低溫室4360.5—1卡諾氏液0.5—195%解離漂洗染色制片5、觀察：先用______尋找染色體形態(tài)較好的分裂相。視野中既有正常的二倍體細胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細胞。確認(rèn)某個細胞發(fā)生染色體數(shù)目變化后，再用_______觀察細胞中染色體數(shù)目、形態(tài)，并比較低倍鏡高倍鏡用適當(dāng)?shù)牡蜏靥幚碇参锓稚M織，能使細胞中染色體數(shù)目加倍【實驗結(jié)論】培養(yǎng)時間培養(yǎng)溫度36h72h~h常溫4℃0℃低溫處理植物材料時，通常需要較長時間才能產(chǎn)生低溫效應(yīng)設(shè)置時間和溫度對照【實驗注意事項】381、某位同學(xué)在做“用秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍”實驗中：（1）“將根尖浸泡在1mol/L鹽酸溶液中”的作用是

。（2）改良苯酚品紅染液是

（酸、堿）性染色劑。秋水仙素處理發(fā)生在上一個細胞周期紡錘體形成之后鞏固練習(xí)：

（3）右圖為所拍攝的顯微照片，發(fā)現(xiàn)細胞a中染色體沒有加倍。形成細胞a的最可能的原因是

。使組織中細胞相互分離開來2、用基因型為AaBbCc(自由組合)水稻植株的花藥培養(yǎng)出來的單倍體株,經(jīng)染色體加倍,可培育出多少種純合體植株?

A.2種

B.4種

C.6種

D.8種

D3.請分析下列兩個實驗：（1）用適量濃度的生長素溶液處理未授粉的番茄花蕾，子房發(fā)育成無子番茄。（2）用四倍體與二倍體雜交，獲得三倍體西瓜植株，給其雌蕊授以二倍體西瓜花粉，子房發(fā)育成無子西瓜。

a.番茄和三倍體西瓜的無子性狀是否能遺傳？

b.番茄和三倍體西瓜的枝條扦插生成的植株所結(jié)果實中是否有種子？

A.a能，不能；b無，有

B.a不能，不能；b有，無

C.a不能，能；b有，無

D.a能，能；b無，無C

體細胞中的染色體數(shù)配子中的染色體數(shù)體細胞中的染色體組數(shù)配子中的染色體組數(shù)屬于幾倍體生物豌豆72普通小麥42