5.2染色體變異（第2課時(shí)）-高一生物下學(xué)期高效課件（人教版2019必修2）

第2節(jié)染色體變異第五章基因突變及其他變異4.單倍體一、染色體數(shù)目的變異在生物的體細(xì)胞中，染色體數(shù)目不僅可以成倍地增加，還可以成套地減少。蜂王雄蜂工蜂4.單倍體體細(xì)胞中的染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目相同的個(gè)體一、染色體數(shù)目的變異在自然條件下，玉米、高粱、水稻、番茄等二倍體植物，偶爾也會(huì)出現(xiàn)單倍體植株。與正常植株相比，單倍體植株長(zhǎng)得弱小，而且高度不育。注：①精子和卵細(xì)胞不是單倍體。單倍體是生物體而不是配子，精子和卵細(xì)胞屬于配子，不是單倍體。②單倍體細(xì)胞中不一定含有1個(gè)染色體組。二倍體植物的單倍體含有1個(gè)染色體組，由多倍體的配子發(fā)育成的單倍體不是，如四倍體和六倍體植物的配子發(fā)育成的單倍體分別含有2個(gè)和3個(gè)染色體組。4.單倍體一、染色體數(shù)目的變異生物幾倍體判別不能只看細(xì)胞內(nèi)含有多少個(gè)染色體組，還要考慮生物個(gè)體發(fā)育的直接來(lái)源。A、如果生物體由受精卵發(fā)育而成，生物體細(xì)胞內(nèi)有幾個(gè)染色體組就叫幾倍體。B、如果生物體是由配子——卵細(xì)胞或花粉直接發(fā)育而成，無(wú)論細(xì)胞內(nèi)含有幾個(gè)染色體組，都叫單倍體。體細(xì)胞中含一個(gè)染色體組的個(gè)體一定是單倍體。單倍體的體細(xì)胞中不一定含一個(gè)染色體組。體細(xì)胞中含有兩個(gè)或三個(gè)染色體組的個(gè)體不一定就是二倍體或三倍體，也可能是單倍體。一、染色體數(shù)目的變異5.單倍體育種①方法：花藥離體培養(yǎng)②過(guò)程花藥離體培養(yǎng)恢復(fù)正常植株單倍體植株秋水仙素能明顯縮短育種年限；得到的植株都是純合體③優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)復(fù)雜④缺點(diǎn)：?jiǎn)伪扼w育種與多倍體育種中秋水仙素處理的對(duì)象有何不同？單倍體育種和多倍體育種都可用秋水仙素處理使染色體數(shù)目加倍，若操作對(duì)象是單倍體植株，屬于單倍體育種；若操作對(duì)象為正常植株，屬于多倍體育種。利用高莖皺粒豌豆和矮莖圓粒豌豆培育高莖圓粒豌豆為例說(shuō)明單倍體育種方法：高皺

DDtt雜合高圓DdTt矮圓ddTT花藥離體培養(yǎng)高圓DT矮皺dt高皺Dt矮圓dT純合高圓DDTT純合矮皺ddtt純合高皺DDtt純合矮圓ddTT單倍體植株單倍體植株單倍體植株單倍體植株染色體數(shù)目加倍秋水仙素處理染色體數(shù)目加倍秋水仙素處理染色體數(shù)目加倍秋水仙素處理染色體數(shù)目加倍秋水仙素處理花藥離體培養(yǎng)≠單倍體育種：?jiǎn)伪扼w育種一般包括雜交、花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素處理和篩選4個(gè)過(guò)程，不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為花藥離體培養(yǎng)就是單倍體育種的全部。一、染色體數(shù)目的變異單倍體育種多倍體育種原理常用方法優(yōu)勢(shì)缺點(diǎn)多倍體育種和單倍體育種的比較染色體組成倍增加染色體數(shù)目變異染色體數(shù)目變異染色體組成倍減少花藥離體培養(yǎng)后人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍秋水仙素處理萌發(fā)的種子、幼苗明顯縮短育種年限得到的植株是純合子操作簡(jiǎn)單；多倍體植株器官大，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高技術(shù)復(fù)雜一些，需與雜交育種配合；成活率較低且高度不育適用于植物，在動(dòng)物方面難以操作；發(fā)育遲緩，結(jié)實(shí)率低類(lèi)別雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種原理常用方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)基因重組雜交→自交→選優(yōu)→自交將不同品種的優(yōu)良性狀集中于同一個(gè)體上不能產(chǎn)生新基因；育種進(jìn)程緩慢、過(guò)程復(fù)雜基因突變用物理或化學(xué)方法處理生物提高突變率，可以在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類(lèi)型有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料（具有不定向性、低頻性）染色體變異花藥離體培養(yǎng);秋水仙素處理幼苗;選擇明顯縮短育種年限；得到的植株都是純合子染色體變異用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗不同育種方法的比較技術(shù)復(fù)雜一些，需與雜交育種配合適用于植物，在動(dòng)物方面難以操作操作簡(jiǎn)單探究·實(shí)踐——低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化1.原理________處理植物的___________細(xì)胞，能夠___________________，以致影響細(xì)胞__________中染色體_____________，導(dǎo)致___________________________，于是植物細(xì)胞中的染色體數(shù)目發(fā)生變化（加倍）。低溫分生組織抑制紡錘體的形成有絲分裂被拉向兩極細(xì)胞不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞2.方法步驟誘導(dǎo)培養(yǎng)→固定→制片→觀察。（1）誘導(dǎo)培養(yǎng)將蒜（或洋蔥）在冰箱冷藏室內(nèi)（____℃）放置一周；取出后，將蒜放在裝滿(mǎn)清水的容器上方，讓蒜的底部接觸水面，于室溫（約____℃）進(jìn)行培養(yǎng)；待蒜長(zhǎng)出約___cm長(zhǎng)的不定根時(shí)，將_________放入冰箱冷藏室內(nèi)，誘導(dǎo)培養(yǎng)________h；4251整個(gè)裝置48-72探究·實(shí)踐——低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化（2）固定剪取誘導(dǎo)處理的根尖_____cm，放入________中浸泡______h，以_____________，然后用_____________________沖洗____次；0.5-1卡諾氏液0.5-1體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精2固定細(xì)胞形態(tài)取材、固定及沖洗選材只能是分生區(qū)細(xì)胞，不能進(jìn)行細(xì)胞分裂的細(xì)胞不會(huì)出現(xiàn)染色體數(shù)目的變化包括______、______、______、_______4個(gè)步驟；解離漂洗染色制片解離目的：漂洗目的：染色目的：制片目的：用藥液使組織中的細(xì)胞相互分離開(kāi)來(lái)洗去藥液，防止解離過(guò)度甲紫溶液或醋酸洋紅液能使染色體著色使細(xì)胞分散開(kāi)來(lái)，有利于觀察2.方法步驟誘導(dǎo)培養(yǎng)→固定→制片→觀察。（3）制片（4）觀察先用______尋找染色體形態(tài)好的分裂圖象；視野中既有__________________，也有_______

_______；確認(rèn)某個(gè)細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目變化后，再用______觀察。低倍鏡正常的二倍體細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞高倍鏡探究·實(shí)踐——低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化探究·實(shí)踐——低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化注意：在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，所觀察的細(xì)胞已經(jīng)被卡諾氏液等殺死，看到的是死細(xì)胞。因此不能觀察到連續(xù)的變化。視野中既有正常的二倍體細(xì)胞（多），也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞（少）。3.結(jié)果低溫可以誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化4.結(jié)論探究·實(shí)踐——低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化5.實(shí)驗(yàn)試劑及其作用試劑使用方法作用卡諾氏液將根尖放入卡諾氏液中浸泡0.5~1h固定細(xì)胞形態(tài)體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗用卡諾氏液處理的根尖洗去卡諾氏液與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸等體積混合，浸泡經(jīng)固定的根尖解離根尖細(xì)胞質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸與體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精混合，作為解離液解離根尖細(xì)胞蒸餾水浸泡解離后的根尖約10min漂洗根尖，洗去解離液甲紫溶液把漂洗干凈的根尖放進(jìn)盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3~5min使染色體著色探究·實(shí)踐——低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化二、染色體結(jié)構(gòu)的變異貓叫綜合征人類(lèi)的許多疾病是由染色體結(jié)構(gòu)改變引起的貓叫綜合征是人的5號(hào)染色體部分缺失引起的遺傳病因?yàn)榛純嚎蘼曒p，音調(diào)高，很像貓叫而得名。貓叫綜合征患者的生長(zhǎng)發(fā)育遲緩，而且存在嚴(yán)重的智力障礙。染色體結(jié)構(gòu)的變異還有哪些類(lèi)型呢？①缺失：染色體的某一片段缺失引起變異。例如，果蠅缺刻翅的形成丟失abcdefbacdef二、染色體結(jié)構(gòu)的變異1.類(lèi)型正常翅缺刻翅基因數(shù)目減少結(jié)果：②重復(fù)：染色體中增加某一片段引起變異，例如，果蠅棒狀眼的形成。重復(fù)abcdefbbabcdefb1.類(lèi)型正常眼棒狀眼基因數(shù)目增加結(jié)果：二、染色體結(jié)構(gòu)的變異③易位：一條染色體某一片段，移接到另一條非同源染色體上引起變異。例如：果蠅花斑眼的形成abcdefghijklghijklabcefdabcklghdefji移接

正常眼花斑眼1.類(lèi)型基因排列順序變化結(jié)果：二、染色體結(jié)構(gòu)的變異④倒位：染色體的某一片段位置顛倒也可引起變異。例如，果蠅卷翅的形成。正常翅卷翅abcdefabcdefbcdeaf顛倒1.類(lèi)型基因排列順序變化結(jié)果：二、染色體結(jié)構(gòu)的變異缺失重復(fù)

易位倒位染色體上基因數(shù)目、排列順序發(fā)生改變結(jié)果：性狀變異（改變）大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物體是不利的，有的甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。2.結(jié)果3.對(duì)生物體的影響二、染色體結(jié)構(gòu)的變異4.染色體的缺失、重復(fù)、倒位與基因突變的區(qū)別均可在顯微鏡下觀察到（均未產(chǎn)生新基因，但卻發(fā)生了基因數(shù)目或排列順序的變化）顯微鏡下不能觀察到（產(chǎn)生新基因，但基因數(shù)目和排列順序均未變化）二、染色體結(jié)構(gòu)的變異5.染色體的易位與交叉互換的比較染色體易位交叉互換圖解區(qū)別發(fā)生在非同源染色體之間發(fā)生在同源染色體之間屬于染色體變異屬于基因重組可在顯微鏡下觀察到在顯微鏡下觀察不到二、染色體結(jié)構(gòu)的變異表現(xiàn)型基因型+環(huán)境條件不能遺傳的變異（如：曬黑的臉色）（改變）可遺傳的變異（如：色盲）來(lái)源基因突變?nèi)旧w變異基因重組誘因（改變）（改變）類(lèi)別

基因突變基因重組染色體變異適用范圍類(lèi)型發(fā)生時(shí)期結(jié)果光學(xué)顯微鏡觀察意義育種應(yīng)用所有生物（包括病毒）自然狀態(tài)下，發(fā)生在真核生物的有性生殖過(guò)程中真核生物誘發(fā)突變、自發(fā)突變（顯性突變、隱性突變）交叉互換型、自由組合型（基因工程、轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)）

染色體結(jié)構(gòu)變異、染色體數(shù)目變異任何時(shí)期，主要發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期減數(shù)第一次分裂前期、減數(shù)第一次分裂后期任何時(shí)期，主要發(fā)生在細(xì)胞分裂時(shí)引起基因堿基序列的改變（產(chǎn)生了新基因）產(chǎn)生了新基因型和性狀組成、不能產(chǎn)生新的基因和性狀使排列在染色體上基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，不產(chǎn)生新的基因不能觀察到，屬于分子水平不能觀察到，屬于分子水平能觀察到，屬于細(xì)胞水平新基因產(chǎn)生的途徑；生物變異的根本來(lái)源；為生物進(jìn)化提供豐富原材料生物變異的來(lái)源之一，對(duì)生物進(jìn)化具有重要的意義誘變育種雜交育種單倍體育種、多倍體育種三種可遺傳變異比較生物變異的來(lái)源之一，對(duì)生物進(jìn)化具有重要的意義練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)1.判斷下列相關(guān)表述是否正確。(1)只有生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化才屬于染色體變異。（）(2)體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體就是二倍體。（）(3)用秋水仙素處理單倍體植株后得到的定是二倍體。（）×××2.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(kāi)，形成染色體D.抑制細(xì)胞有絲分裂時(shí)紡錘體的形成D3.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(hào)染色體和22號(hào)染色體互換片段所致。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C4.填表比較豌豆、普通小麥、小黑麥的體細(xì)胞和配子中的染色體數(shù)目、染色體組數(shù)目，并且注明它們分別屬于幾倍體生物。生物種類(lèi)豌豆普通小麥小黑麥體細(xì)胞中的染色體數(shù)/條配子中的染色體數(shù)/條728體細(xì)胞中的染色體組數(shù)2配子中的染色體組數(shù)3