5.2.2+單倍體和染色體結(jié)構(gòu)變異課件【知識精講精研】高一下學(xué)期生物人教版必修2

第2節(jié)第5章

基因突變及其他變異人教版高中生物必修2單倍體和染色體結(jié)構(gòu)變異第2課時

學(xué)習(xí)目標(biāo)1.舉例說明什么是單倍體(重點)。2.概述單倍體育種的方法及原理。3.辨別不同類型的染色體結(jié)構(gòu)變異(重、難點)。中國雜交水稻的育種栽培技術(shù)是國際一流的。雜交水稻在目前國家糧食安全中扮演重要角色，中國人口大概一半吃稻米，一半是吃以小麥為主的面食，水稻稻米中大概一半是雜交水稻，另外一半是常規(guī)水稻。所以雜交水稻產(chǎn)量的增加解決了中國許多人的吃飽問題。

情境導(dǎo)入雜

交

水

稻單倍體及單倍體育種一染色體結(jié)構(gòu)的變異二目錄單倍體由配子發(fā)育而來，體細(xì)胞中的染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目相同的個體。一

基因突變的實例和概念一1.1單倍體減數(shù)分裂育種工作者常采用花藥（或花粉）離體培養(yǎng)的方法來獲得單倍體植株，然后人工誘導(dǎo)使這些植株的染色體數(shù)目加倍，恢復(fù)到正常植株染色體數(shù)目。PDDTT×ddttDTdTDtdtDTDDTTdTDtdtddTTDDttddtt花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體秋水仙素處理單倍體幼苗F1DdTt用高稈抗病(DDTT)和矮稈不抗病(ddtt)小麥品種，培育矮稈抗病小麥的過程，見下圖：原理過程一

基因突變的實例和概念一1.2單倍體育種P高桿抗病

DDTT×矮桿感病

ddttF1高桿抗病

DdTtF2D_T_D_ttddT_ddttddTT雜交育種矮抗?連續(xù)?第1年第2年第3-6年花藥離體培養(yǎng)PF1配子DDTTDDttddTTddtt正常植株（純合）秋水仙素單倍體育種高桿抗病

DDTT×矮桿感病

ddtt高桿抗病

DdTtDTDtdTdt單倍體植株第1年第2年DTDtdTdt1.2單倍體育種需要的純合矮抗品種需要的純合矮抗品種單倍體育種能明顯縮短育種年限，子代均為純合子。一

基因突變的實例和概念一1.2單倍體育種優(yōu)點單倍體的辨析任務(wù)一1．玉米是二倍體，體細(xì)胞中含有20條染色體。由離體的玉米花粉直接發(fā)育成的

個體體細(xì)胞中含有多少條染色體？該個體是單倍體還是二倍體？個體體細(xì)胞中含有10條染色體。該個體是單倍體。2．普通小麥?zhǔn)橇扼w，體細(xì)胞中有幾個染色體組？其配子中有幾個染色體組？體細(xì)胞中有6個染色體組。其配子中有3個染色體組。3.由普通小麥的配子發(fā)育而成的個體，體細(xì)胞中有幾個染色體組？由普通小麥的配子發(fā)育而成的個體，體細(xì)胞中有3個染色體組；該個體是幾倍體？該個體是單倍體。單倍體的辨析任務(wù)一4.如何判別單倍體和多倍體？體細(xì)胞中的染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目相同的個體，都稱為單倍體；除上述情況外，體細(xì)胞中有幾個染色體組，該生物就稱為幾倍體。5.請大家根據(jù)上述分析，判斷下列相關(guān)表述是否正確。（1）由配子發(fā)育而來的個體，一定是單倍體。（

）（2）體細(xì)胞中含一個染色體組的生物，一定是單倍體。（

）（3）單倍體的體細(xì)胞中一定只含有一個染色體組。（

）√×√1.判斷單倍體、二倍體、多倍體的方法2.對單倍體認(rèn)識的三個易錯點(1)單倍體的體細(xì)胞中并不一定只有一個染色體組，如四倍體的配子形成的單倍體的體細(xì)胞中含有兩個染色體組。(2)單倍體并非都不育：如多倍體的配子含有偶數(shù)個染色體組，則發(fā)育成的單倍體含有同源染色體，可育并能產(chǎn)生后代。(3)單倍體是生物個體，而不是配子；精子和卵細(xì)胞屬于配子，但不是單倍體。導(dǎo)練1.如圖所示細(xì)胞中所含的染色體，下列敘述正確的是

A.圖a含有2個染色體組，圖b含有3個染色體組B.如果圖b表示體細(xì)胞，則圖b代表的生物一定是三倍體C.如果圖c代表由受精卵發(fā)育成的生物的體細(xì)胞，則該生物一定是二倍體D.圖d代表的生物一定是由卵細(xì)胞發(fā)育而成的單倍體√導(dǎo)練由題圖可知，圖a大小形態(tài)相同的染色體有4條，含有4個染色體組，圖b含有3個染色體組，A錯誤；圖b含有3個染色體組，如果圖b表示體細(xì)胞，則該生物可能是三倍體，也可能是單倍體，B錯誤；圖c含有2個染色體組，如果圖c代表由受精卵發(fā)育成的生物的體細(xì)胞，則該生物一定是二倍體，C正確；圖d含有1個染色體組，可能是由卵細(xì)胞發(fā)育而成的單倍體，也可能是由精子發(fā)育而成的單倍體，D錯誤。導(dǎo)練2.用純種的高稈抗銹病(DDTT)小麥與矮稈易染銹病(ddtt)小麥培育矮稈抗銹病小麥新品種的方法如圖所示。下列有關(guān)此育種方法的敘述，正確的是

A.過程①的作用原理為染色體變異B.過程③必須經(jīng)過受精作用C.過程④必須使用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗D.此育種方法選出的符合生產(chǎn)要求的品種占1/4√導(dǎo)練題圖中過程①表示雜交，其原理為基因重組；過程③常用的方法為花藥離體培養(yǎng)；過程④可使用秋水仙素或低溫處理幼苗，單倍體高度不育，不產(chǎn)生種子；F1可產(chǎn)生4種雄配子，基因型分別為DT、Dt、dT、dt，經(jīng)秋水仙素處理后染色體數(shù)目加倍，符合生產(chǎn)要求的品種(ddTT)占1/4。單倍體及單倍體育種一染色體結(jié)構(gòu)的變異二目錄染色體的某一片段消失正常翅缺刻翅abcdef實例：果蠅缺刻翅的形成

人類貓叫綜合征1.缺失人的5號染色體部分缺失引起的遺傳病，患兒哭聲輕，音調(diào)高，生長發(fā)育遲緩，智力嚴(yán)重障礙染色體結(jié)構(gòu)的變異二染色體增加了某一片段正常眼棒狀眼abcdefb實例：果蠅棒狀眼的形成2.重復(fù)染色體結(jié)構(gòu)的變異二染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上正常眼花斑眼abcdefghijk實例：果蠅花斑眼的形成

人慢性粒細(xì)胞白血病3.易位染色體結(jié)構(gòu)的變異二比較染色體易位與染色體互換圖解區(qū)別位置原理觀察發(fā)生于非同源染色之間發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體之間染色體結(jié)構(gòu)變異基因重組可在顯微鏡下觀察到在顯微鏡下觀察不到染色體易位染色體互換染色體結(jié)構(gòu)的變異二染色體的某一片段位置顛倒引起的變異正常翅卷翅cdefabafbcdebcde實例：果蠅卷翅的形成

女性9號染色體倒位后造成習(xí)慣性流產(chǎn)abcdefabcdefbcdeaf位置顛倒4.倒位染色體結(jié)構(gòu)的變異二辨析染色體結(jié)構(gòu)變異的類型任務(wù)二1．如圖為顯微鏡觀察的變異雜合子染色體聯(lián)會異常現(xiàn)象，通過圖示辨析染色體結(jié)構(gòu)變異的類型。缺失

重復(fù)

易位

倒位辨析染色體結(jié)構(gòu)變異的類型任務(wù)二染色體結(jié)構(gòu)上的缺失、重復(fù)、易位和倒位染色體上的基因數(shù)量、排列順序的改變生物性狀的改變（變異）大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是不利的，有的甚至導(dǎo)致生物體死亡。影響結(jié)果2.染色體結(jié)構(gòu)變異中基因的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化了嗎？項目基因突變基因重組染色體變異本質(zhì)發(fā)生時期觀察適用范圍產(chǎn)生結(jié)果共同點

基因突變、基因重組和染色體變異的比較基因結(jié)構(gòu)的改變基因的重新組合染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目發(fā)生變化DNA復(fù)制時期減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂

、有絲分裂光學(xué)顯微鏡下無法觀察光學(xué)顯微鏡下無法觀察光學(xué)顯微鏡下可以觀察任何生物真核生物、有性生殖真核生物產(chǎn)生新的基因只改變基因型基因“數(shù)量”上發(fā)生變化都是可遺傳的變異2.染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的比較項目基因突變?nèi)旧w結(jié)構(gòu)變異變化實質(zhì)基因發(fā)生堿基的替換、增添或缺失染色體上的基因片段缺失、重復(fù)、倒位及易位對象堿基基因結(jié)果基因中堿基的排列順序改變基因數(shù)目或排列順序改變鏡檢不可見可見導(dǎo)練3.圖中甲、乙兩個體的一對同源染色體中各有一條發(fā)生變異(字母表示染色體片段)，兩者發(fā)生的變異分別為染色體的

A.缺失、易位

B.缺失、倒位C.重復(fù)、倒位

D.重復(fù)、易位√圖甲染色體上少了e片段，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失，圖乙染色體的長度沒有改變，但是cde片段發(fā)生了倒置，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位。導(dǎo)練4.生物體染色體上的等位基因部位可以進(jìn)行配對聯(lián)會，非等位基因部位不能配對。某二倍體生物細(xì)胞中分別出現(xiàn)如圖中①～④系列狀況，則對該圖的解釋正確的是

A.①為基因突變，②為倒位B.③可能是重復(fù)，④為染色體組加倍C.①為易位，③可能是缺失D.②為基因突變，④為染色體結(jié)構(gòu)變異√導(dǎo)練圖①發(fā)生了染色體片段的改變，且改變的片段不屬于同源染色體的部分，因此屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位；圖②染色體的某一片段發(fā)生了位置顛倒，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位；圖③在同源染色體配對時出現(xiàn)“環(huán)”，可能是染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或者重復(fù)；圖④細(xì)胞中有一對同源染色體多了一條，屬于染色體數(shù)目變異。染色體變異染色體數(shù)目變異染色體結(jié)構(gòu)變異個別染色體增減以染色體組的形式增減定義

辨別

二倍體

多倍體

單倍體類型

結(jié)果缺失重復(fù)易位倒位定義形成原因特點

應(yīng)用五分鐘查落實【要語必背】1.互換發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間，屬于基因重組；易位發(fā)生在非同源染色體之間，屬于染色體變異。2.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)目相同的個體。3.單倍體的特點：與正常植株相比，單倍體植株長得弱小，而且高度不育。4.單倍體育種的核心步驟為(1)花藥離體培養(yǎng)；(2)秋水仙素處理單倍體幼苗誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍。5.單倍體育種中用秋水