蘇教版高中生物染色體變異及其應(yīng)用課件

1編輯課件一、染色體結(jié)構(gòu)的變異二、染色體數(shù)目的變異三、染色體變異在育種上的應(yīng)用第三節(jié)染色體變異及其應(yīng)用第三章遺傳和染色體2編輯課件一、染色體結(jié)構(gòu)的變異1、原因：染色體斷裂以及斷裂后片段不正常的重新連接。2、類型：

缺失、重復(fù)、倒位、易位3編輯課件（1）缺失4編輯課件ATCGCTAGCTAGCGATCGATCGCTAGCTAGCGATCG①②①ATCGCTAGCTAGCATCG原因二：DNA復(fù)制時模板鏈形成缺失環(huán)。5編輯課件（染色體結(jié)構(gòu)的變異）病因：5號染色體部分缺失貓叫綜合征6編輯課件（2）重復(fù)7編輯課件ATCGCTAGCTAGCGATCGATCGCTAGCTAGCGATCG①②①ATCGGTAGCGATCGCTAGC原因二：DNA復(fù)制時子鏈滑鏈。8編輯課件（3）倒位9編輯課件（4）易位非同源染色體之間的片段交換10編輯課件染色體結(jié)構(gòu)的改變會導(dǎo)致染色體上基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)的變異對生物體是不利的，有時甚至導(dǎo)致生物體死亡。3、后果：4、特點(diǎn)：頻率很低5、誘導(dǎo)因素：電離輻射、病毒感染或化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)。11編輯課件課題研究：環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)對染色體結(jié)構(gòu)變異的影響研究目的：

了解環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)對染色體結(jié)構(gòu)變異的影響。推薦器材：

培養(yǎng)皿，試管，載玻片，蓋玻片，顯微鏡；蠶豆種子等；硫酸銅，改良堿性品紅染液等。12編輯課件研究指導(dǎo)：閱讀背景資料：

引起染色體變異的原因很多，其中輻射與化學(xué)藥物是導(dǎo)致染色體變異的重要原因。為了證實(shí)硫酸銅對染色體結(jié)構(gòu)具有導(dǎo)致變異的影響，一位學(xué)生用硫酸銅溶液培養(yǎng)蠶豆種子，

發(fā)現(xiàn)萌發(fā)的幼苗根尖細(xì)

胞中出現(xiàn)微核，這是染

色體結(jié)構(gòu)變異的結(jié)果。

生物科學(xué)工作者往往采

用微核研究的方法來分

析環(huán)境污染的程度。微核13編輯課件該學(xué)生實(shí)驗(yàn)步驟：（1）將蠶豆種子洗凈，

25℃水培；（2）待根長到0.5~1.5cm，移入質(zhì)量濃度為300mg/L的硫酸銅溶液中培養(yǎng)6h；（3）自來水沖洗后，再移入清水中培養(yǎng)24h；（4）剪取蠶豆根尖，制作臨時玻片標(biāo)本，用改良堿性品紅染液染色；（5）每個根尖計數(shù)500~1000個細(xì)胞,

計算微核率。14編輯課件例：某工廠污水流入河流中，使河中植物大批死亡。有同學(xué)認(rèn)為是污水中的化學(xué)物質(zhì)使植物細(xì)胞的染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生了變異，并準(zhǔn)備對此進(jìn)行研究。如果是你，你如何研究？作出假設(shè)：提出問題：污水中的化學(xué)物質(zhì)對植物染色體結(jié)構(gòu)變異的影響。污水中的化學(xué)物質(zhì)會使植物染色體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變異。探究實(shí)踐15編輯課件設(shè)計與實(shí)驗(yàn)：①用污水培養(yǎng)②用蒸餾水培養(yǎng)（實(shí)驗(yàn)組）（對照組）分析證據(jù)：（比較①、②兩組的微核率）得出結(jié)論：若①微核率＞②微核率，說明……若①微核率≈②微核率，說明……若①微核率＜②微核率，說明……16編輯課件深入探究：

探究水質(zhì)污染程度與生物細(xì)胞微核率高低的關(guān)系。17編輯課件二、染色體數(shù)目的變異雌果蠅雄果蠅（一）染色體組：18編輯課件減數(shù)

分裂二倍體19編輯課件①一個染色體組中無同源染色體（互為非同源染色體），形態(tài)和功能各不相同；②一個染色體組攜帶著控制生物生長的全部遺傳信息。（1）概念：二倍體生物配子中所具有的全部染色體組成一個染色體組。（2）特點(diǎn)：（3）染色體組數(shù)的判斷：20編輯課件例1：以下各圖中，各有幾個染色體組？4個2個3個5個1個21編輯課件例2：以下基因型，所代表的生物染色體組數(shù)分別是多少?（1）Aa______（2）AaBb_______（3）AAa_______（4）AaaBbb_______（5）AAAaBBbb_______（6）ABCD______2個2個3個3個

4個1個22編輯課件（二）非整倍性變異：個別染色體增加或減少1、實(shí)例：

2、形成原因：（1）減Ⅰ分裂后期，個別同源染色體沒有分開。（2）減Ⅱ分裂后期，個別姐妹染色單體分開后移向細(xì)胞同一極。21三體綜合征（多1條21號染色體）性腺發(fā)育不全綜合征（XO）先天性睪丸發(fā)育不全綜合征（XXY）XYY綜合征23編輯課件減數(shù)第一次分裂后期同源染色體不分離減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體移向一極24編輯課件由受精卵發(fā)育而成，體細(xì)胞中含有兩個染色體組的個體。幾乎全部動物，過半數(shù)的高等植物。1、二倍體：①概念：②存在：（2N）2、多倍體：①概念：由受精卵發(fā)育而成，體細(xì)胞中含有三個或三個以上染色體組的個體。（kN）②存在：主要是植物，動物極少見。（三）整倍性變異：以染色體組的形式成倍增加或減少25編輯課件④形成原因：③特點(diǎn)(植物)

：莖桿粗壯；葉片、果實(shí)和種子都比較大；糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量增加。一般認(rèn)為，當(dāng)植物體的內(nèi)外環(huán)境發(fā)生驟變時，正在分裂的細(xì)胞中的紡錘體可能受到破壞，已經(jīng)復(fù)制的染色體不能分配到細(xì)胞兩極，細(xì)胞也就不能分裂成兩個子細(xì)胞，于是形成了染色體組加倍的細(xì)胞。有絲分裂減數(shù)分裂26編輯課件3、單倍體：

①概念：由配子直接發(fā)育而成，體細(xì)胞中含本物種配子染色體數(shù)目的個體。②存在③特點(diǎn)(植物)

：植株弱小，高度不育動物：

植物：如雄蜂偶爾出現(xiàn)（k/2·N）27編輯課件方法：用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。實(shí)例：三倍體無子西瓜的培育1、多倍體育種：三、染色體變異在育種上的應(yīng)用（原理：能夠抑制紡錘體的形成,導(dǎo)致染色體不分離,從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍）原理：優(yōu)點(diǎn)：可培育出自然界中沒有的新品種，且培育出的植物器官大，產(chǎn)量高，營養(yǎng)豐富。缺點(diǎn)：結(jié)實(shí)率低，成熟遲（晚熟）染色體變異28編輯課件2、單倍體育種：實(shí)例：花粉(藥)秋水

仙素正常純合子單倍體幼苗離體

培養(yǎng)優(yōu)點(diǎn)：后代是純合子，明顯縮短了育種年限。缺點(diǎn)：技術(shù)較復(fù)雜方法：花粉(藥)離體培養(yǎng)原理：染色體變異矮桿抗病水稻的培育29編輯課件雜交育種多倍體育種單倍體育種方法原理優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)3、育種方法小結(jié)：雜交用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗花藥(粉)離體培養(yǎng)基因重組染色體變異染色體變異方法簡便可培育出新種，器官大，產(chǎn)量高，營養(yǎng)豐富后代都是純合子，明顯縮短育種年限要長年限選擇才可獲得結(jié)實(shí)率低，成熟遲（晚熟）技術(shù)較復(fù)雜30編輯課件低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化原理用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠抑制紡錘體的形成，以至影響染色體被被拉向兩極，細(xì)胞也不能分裂成兩個子細(xì)胞，于是，植物細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化。材料用具洋蔥或大蔥、蒜（均為二倍體，體細(xì)胞中的染色體數(shù)為16），培養(yǎng)皿，濾紙，紗布，燒杯，鑷子，剪刀，顯微鏡，載玻片，蓋玻片，冰箱，卡諾氏液，改良苯酚品紅染液，體積分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸溶液，體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液。實(shí)驗(yàn)生物必修231編輯課件方法步驟1、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。待洋蔥長出約1cm的不定根時，將整個裝置放入冰箱的低溫室內(nèi)（4℃），誘導(dǎo)培養(yǎng)36h。2、剪取誘導(dǎo)處理的根尖0.5-1cm，放入卡諾氏液中浸泡0.5-1h，以固定細(xì)胞的形態(tài)，然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2次。3、制作裝片，包括：解離、漂洗、染色和制片4個步驟，具體操作方法與實(shí)驗(yàn)“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”相同。4、先用低倍鏡尋找染色體形態(tài)較好的分裂相。視野中既有正常的二倍體細(xì)胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞。確認(rèn)某個細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目變化后，再用高倍鏡觀察。生物必修232編輯課件秋水仙素與低溫都能誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，這兩種方法在原理上有什么相似之處？結(jié)論低溫能誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目發(fā)生變化。討論都能抑制紡錘體的形成,導(dǎo)致染色體不分離,從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。生物必修233編輯課件研究性學(xué)習(xí)：探究低溫誘導(dǎo)染色體加倍。生物必修234編輯課件2N4N胚:3N秋水仙素處理2N2N♀♂3N2N三倍體無子西瓜的培育返回第一年第二年種植種植傳粉傳粉刺激

果實(shí)發(fā)育3N果皮、種皮：4N染色體聯(lián)會紊亂

無生殖細(xì)胞形成生物必修235編輯課件普通小麥×黑麥6N2NF13N+N（異源多倍體，不育）秋水仙素處理小黑麥6N+2N（異源多倍體，可育）八倍體小黑麥的培育返回生物必修236編輯課件花粉單倍體純合二倍體優(yōu)良品種返回離體

培養(yǎng)人工誘導(dǎo)

染色體加倍選擇生物必修237編輯課件例：在水稻中，高桿(D)對矮桿(d)是顯性，抗病(R)對不抗病(r)是顯性?，F(xiàn)有純合矮桿不抗病水稻ddrr和純合高桿抗病水稻DDRR兩個品種,要想得到能夠穩(wěn)定遺傳的矮桿抗病水稻ddRR

，應(yīng)