5.2染色體變異課件高一下學(xué)期生物人教版必修23

第五章基因突變及其他變異第2節(jié)染色體變異122411異常因?yàn)橄憬对耘嗥贩N體細(xì)胞中的染色體數(shù)目是33條，減數(shù)分裂時(shí)染色體發(fā)生聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成正常的配子，因此無(wú)法形成受精卵，進(jìn)而形成種子。能形成種子的植物細(xì)胞中，染色體數(shù)目一定是偶數(shù)嗎？香蕉體細(xì)胞中的染色體數(shù)目不是偶數(shù)，它是怎樣形成的呢？又是如何繁殖下一代的？一、染色體變異學(xué)生活動(dòng)：請(qǐng)認(rèn)真閱讀教材P87相關(guān)內(nèi)容，思考：1.什么是染色體變異？它分類哪幾類？2.三種變異哪一種可以通過(guò)顯微鏡觀察進(jìn)行判斷？染色體變異類型染色體結(jié)構(gòu)變異染色體數(shù)目變異個(gè)別染色體增減染色體成倍增減注：染色體變異由于牽涉到許多基因的改變，因而后果比基因突變要嚴(yán)重得多。染色體變異的鑒定：顯微鏡觀察發(fā)生時(shí)期：細(xì)胞的任何時(shí)期適用生物：真核生物染色體變異概念生物的體細(xì)胞或生殖細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化（一）染色體數(shù)目的變異：

一類是：

個(gè)別染色體的增加或減少另一類是：染色體數(shù)目以一套完整的非同源染色體為基數(shù)成倍地增加或成套地減少。成倍增減正常增多減少個(gè)別增減

21三體綜合征：唐氏綜合征患者比正常人多一條染色體，為47條。其中21號(hào)染色體是三條，其癥狀表現(xiàn)為智力低下，身體發(fā)育緩慢等。1、個(gè)別染色體的增加或減少性腺發(fā)育不良：女性患者少了一條X染色體，外觀表現(xiàn)為女性，但性腺發(fā)育不良，沒(méi)有生育能力。正常女性染色體組成Turner綜合征（性腺發(fā)育不良患者）染色體組：在大多數(shù)生物的體細(xì)胞中，染色體都是兩兩成對(duì)的，也就是說(shuō)含有兩套非同源染色體，其中每套非同源染色體稱為一個(gè)染色體組。P871個(gè)染色體組2、以一整套完整的非同源染色體為基數(shù)成倍增加或成套減少分組方法：顯微觀察凡是大小形態(tài)相同的分開(kāi)（同源染色體分開(kāi)）大小形態(tài)不同的分到一組（都是非同源染色體）染色體組一個(gè)染色體組的特點(diǎn)：①不含同源染色體，不含等位基因。②染色體大小、形態(tài)和功能各不相同，均為非同源染色體。③一個(gè)染色體組中含有控制生物生長(zhǎng)、發(fā)育、遺傳和變異的全套遺傳信息。染色體組三個(gè)染色體組染色體組數(shù)目的判斷

圖像染色體組數(shù)①根據(jù)染色體的形態(tài)判斷：細(xì)胞內(nèi)同一形態(tài)的染色體有幾條，則含有幾個(gè)染色體組。3（

每組兩條染色體

）4（每組兩條染色體）1（每組兩條染色體）含三個(gè)染色體組染色體組數(shù)目的判斷②根據(jù)基因型判斷：在生物體基因型中，相同基因或等位基因出現(xiàn)幾次，則有幾個(gè)染色體組（同源多倍體）。同一字母不分大小寫重復(fù)出現(xiàn)幾次，就含有幾個(gè)染色體組AaBB2個(gè)染色體組AAa3個(gè)染色體組AaaaBBbb4個(gè)染色體組染色體組數(shù)目的判斷2、如圖所示細(xì)胞含三個(gè)染色體組的是()B1、如圖表示某植物正常體細(xì)胞的染色體組成，下列可能是該植物基因型的是（

）A.ABCdB.AaaaCCCc C.AaBbCcDdD.AaaBbbB習(xí)題鞏固4、下圖中字母表示細(xì)胞中所含有的基因，含有2個(gè)、3個(gè)染色體組的依次是()A.②⑤、③ B.①②、③④C.①②、③ D.②⑤、①③④A3、某生物的基因型為AAaaBbbbCCCc，那么它有多少個(gè)染色體組（

）A、2、B、3C、4D、8C５、下列細(xì)胞分裂圖像中含有2個(gè)染色體組的是（

）

A．①③ B．②④ C．①④ D．③⑤C６、右圖表示某二倍體生物正在進(jìn)行分裂的細(xì)胞，關(guān)于此圖的說(shuō)法正確的是()A.是次級(jí)精母細(xì)胞，處于減數(shù)第二次分裂后期B.含同源染色體2對(duì)、DNA分子4個(gè)、染色單體0個(gè)C.正在進(jìn)行等位基因分離、非等位基因自由組合D.該細(xì)胞的每個(gè)子細(xì)胞含一個(gè)染色體組，僅1個(gè)具有生殖功能D二倍體和多倍體

概念由受精卵發(fā)育而來(lái)的個(gè)體（來(lái)源），體細(xì)胞具有兩個(gè)染色體組的個(gè)體稱為二倍體(2n)；由受精卵發(fā)育而來(lái)，體細(xì)胞中具有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體統(tǒng)稱為多倍體。果蠅、玉米、洋蔥就是二倍體。幾乎全部的動(dòng)物和過(guò)半數(shù)以上的高等植物，都是二倍體。香蕉就是三倍體馬鈴薯是四倍體普通小麥?zhǔn)橇扼w八倍體的黑小麥配子果蠅體細(xì)胞野生馬鈴薯人某種因素二倍體一般情況下，二倍體通過(guò)減數(shù)分裂形成的配子只有一個(gè)染色體組。二倍體三倍體：由

發(fā)育而成的，體細(xì)胞中含有

個(gè)染色體組的個(gè)體3受精卵思考：三倍體的生物可育嗎？由于原始生殖細(xì)胞中有3套非同源染色體，減數(shù)分裂時(shí)會(huì)出現(xiàn)聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成可育的配子。所以三倍體的生物一般不可育。馬鈴薯（4n=48）棉花（4n=52）山藥（4n=40）香蔥（4n=32）四倍體六倍體小麥多倍體四倍體草莓二倍體草莓二倍體水稻四倍體水稻四倍體水稻千粒重比二倍體增加30%-60%四倍體番茄的維生素C含量比二倍體幾乎增加了一倍二倍體平均粒重6克四倍體平均粒重10克1、多倍體特點(diǎn)（P88）特點(diǎn)：莖稈粗壯、葉片、果實(shí)、種子大，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量有所增加缺點(diǎn)：發(fā)育遲緩，結(jié)實(shí)率低染色體數(shù)目加倍后的草莓（上）野生狀態(tài)下的草莓（下）人工誘導(dǎo)多倍體：Ⅰ低溫誘導(dǎo)抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能夠移向細(xì)胞的兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。（染色體數(shù)目變異）原理：多倍體育種作用時(shí)期：有絲分裂前期染色體數(shù)加倍染色體復(fù)制著絲點(diǎn)分裂細(xì)胞無(wú)法正常分裂無(wú)紡綞絲牽引

4條染色體無(wú)紡綞體形成8個(gè)染色體Ⅱ秋水仙素（目前常用、最有效）處理萌發(fā)的種子或幼苗。二倍體西瓜幼苗（♀）二倍體西瓜幼苗（♂）三倍體無(wú)子西瓜子房發(fā)育三倍體植株（聯(lián)會(huì)紊亂）二倍體植株（♂）（第一年）（第二年）三倍體種子花粉刺激子房秋水仙素處理四倍體植株（♀）二倍體植株（♂）×無(wú)子西瓜是三倍體,體細(xì)胞有三個(gè)染色體組,減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí)同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂,不能形成可育配子,所以不育。無(wú)子西瓜的培育過(guò)程：（小結(jié)）西瓜幼苗的芽尖是有絲分裂旺盛的地方，用秋水仙素處理可以抑制細(xì)胞有絲分裂時(shí)形成紡錘體，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，從而得到四倍體植株。雜交可以獲得三倍體植株。多倍體產(chǎn)生的途徑為：用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。三倍體植株一般不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂形成配子，因此，不能形成種子。但是，也有可能在減數(shù)分裂時(shí)形成正常的卵細(xì)胞，從而形成正常的種子，但這種概率特別小.有其他方法可以替代。方法一，進(jìn)行無(wú)性生殖，將三倍體植株進(jìn)行組織培養(yǎng)獲取大量的組培苗，再進(jìn)行移栽；方法二，利用生長(zhǎng)素或生長(zhǎng)素類似物處理二倍體植株未受粉的雌蕊，促進(jìn)子房發(fā)育成無(wú)種子的果實(shí)，同時(shí)，在花期全時(shí)段要進(jìn)行套袋處理，以避免受粉單倍體的概念

由配子發(fā)育而來(lái)，體細(xì)胞中含有本物種配子的染色體數(shù)目的個(gè)體。形成原因:1.自然條件:由生殖細(xì)胞未受精（如卵細(xì)胞、花粉等）直接發(fā)育而成.如蜜蜂中的雄峰;2.人工條件:一般利用花藥（粉）離體培養(yǎng)獲得;如單倍體玉米,小麥.思考：?jiǎn)伪扼w一定含有一個(gè)染色體組，對(duì)嗎？注意：?jiǎn)伪扼w不一定含有一個(gè)染色體組，可能含有同源染色體。也可能含有等位基因，也可能可育并產(chǎn)生后代！正常物種二倍體單倍體（含1個(gè)染色體組）正常物種四倍體單倍體（含2個(gè)染色體組）123451234512345123451234512345123451234512345單倍體體細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組的生物一定是單倍體嗎？一定單倍體的體細(xì)胞中一定只含有一個(gè)染色體組嗎？不一定如馬鈴薯是四倍體，其配子發(fā)育而成的單倍體的體細(xì)胞中有兩個(gè)染色體組。普通小麥?zhǔn)橇扼w，其配子發(fā)育而成的單倍體的體細(xì)胞中有三個(gè)染色體組。例：雄蜂1、來(lái)源：由卵細(xì)胞未經(jīng)過(guò)受精作用直接發(fā)育而來(lái)的。2、單倍體植株的特點(diǎn)：植株長(zhǎng)得弱小，而且高度不育（同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂）蜂王和工蜂是二倍體（2N=32），雄蜂是單倍體（n=16）單倍體與多倍體的判斷：關(guān)鍵看它是受精卵發(fā)育成的，還是配子直接發(fā)育而成的。由受精卵發(fā)育成的個(gè)體有幾個(gè)染色體組就叫幾倍體，由配子發(fā)育而成的個(gè)體，不管含有幾個(gè)染色體組都叫單倍體。1、二倍體物種所形成的單倍體中，其體細(xì)胞中只含一個(gè)染色體組。練習(xí)：判斷下列描述的正誤，并說(shuō)出理由2、含有三個(gè)染色體組的個(gè)體一定是三倍體。3、一個(gè)精子或者一個(gè)卵細(xì)胞就是單倍體4、四倍體物種形成的單倍體，其體細(xì)胞含有兩個(gè)染色體組，可稱為二倍體。5、單倍體可以只有一個(gè)染色體組，也可以有多個(gè)染色體組?！獭痢痢痢塘?xí)題鞏固方法：花藥離體培養(yǎng)+秋水仙素處理加倍

育種工作者常采用花藥（或花粉）離體培養(yǎng)的方法來(lái)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?；ㄋ庪x體培養(yǎng)單倍體幼苗秋水仙素處理純合體優(yōu)良性狀純合體篩選減數(shù)分裂PAABB×aabbABAbaBabABAABBAbaBabAAbbaaBBaabb花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體秋水仙素處理單倍體幼苗F1

AaBb①明顯縮短育種年限。②獲得的都是純合子，自交后代不會(huì)發(fā)生性狀分離。單倍體育種原理：染色體變異優(yōu)點(diǎn)探究實(shí)踐：低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化自學(xué)教材89并填空（2）材料用具及作用試劑使用方法作用卡諾氏液浸泡誘導(dǎo)處理過(guò)的根尖0.5-1h體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2次經(jīng)卡諾氏液處理過(guò)的根尖體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸溶液1:1混合配制解離液蒸餾水浸泡解離后的根尖約10min質(zhì)量濃度為0.01g/mL的甲紫溶液對(duì)漂洗干凈的根尖染色3～5min固定細(xì)胞的形態(tài)漂洗根尖，洗去藥液，防止解離過(guò)度二、

低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化沖洗附著在根尖表面的卡諾氏液使組織中的細(xì)胞相互分離開(kāi)使染色體(染色質(zhì))著色，便于觀察染色體(染色質(zhì))的形態(tài)、數(shù)目和行為（3）方法步驟①蒜根尖的培養(yǎng)②取材

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

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固定細(xì)胞形態(tài)體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精2因?yàn)槲撮L(zhǎng)出根前施與低溫，不利其生出不定根二、

低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化沖洗附著在根尖表面的卡諾氏液二、

低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化③制作裝片包括：_________________________________４個(gè)步驟。解離、漂洗、染色、制片（1）解離：解離液（體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸溶液1：1混合），目的是使_________________________________；時(shí)間3-5min。組織中的細(xì)胞相互分離（2）漂洗：清水洗去解離液，防止解離過(guò)度，便于染色。（3）染色：_______________________________________________________；使染色體（質(zhì)）著色。質(zhì)量濃度為0.01g/mL的甲紫溶液（4）制片：①鑷子取根

②放在載玻片上，滴一滴清水

③鑷子尖弄碎根尖④蓋上蓋玻片

⑤再加載玻片

⑥用拇指輕壓載玻片制片目的：______________________________________。使組織細(xì)胞分散開(kāi)來(lái)，有利于觀察二、

低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化③制作裝片④觀察先用___________尋找染色體形態(tài)好的分裂象；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（4）結(jié)果：a、誘導(dǎo)率不是百分之百，因此視野中既有二倍體細(xì)胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞，且前者數(shù)目多于后者。低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化實(shí)驗(yàn)二、

低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化b、解離之后，細(xì)胞失去活性，因此不能觀察到連續(xù)的變化。

低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化和用秋水仙素處理萌發(fā)中的種子或幼苗使細(xì)胞中染色體變化的原理相似：抑制細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中紡錘體的形成，影響染色體不能被拉向兩極，細(xì)胞也不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，結(jié)果植物細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化。不同之處是：低溫條件容易創(chuàng)造和控制，成本低、對(duì)人體無(wú)害、易于操作。（二）染色體結(jié)構(gòu)的變異：

指細(xì)胞內(nèi)染色體的片段出現(xiàn)缺失、重復(fù)（增加）、倒位或易位等改變，導(dǎo)致染色體上的基因數(shù)目或排列順序發(fā)生改變。大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物不利，有的甚至導(dǎo)致生物體死亡。染色體的某一片段缺失1、缺失果蠅缺刻翅的形成染色體結(jié)構(gòu)的變異種類結(jié)果：基因的數(shù)目減少“貓叫綜合征”是人的5號(hào)染色體部分缺失引起的遺傳病，病兒生長(zhǎng)發(fā)育遲緩，頭部畸形，哭聲奇特，皮紋改變等特點(diǎn)，并有智能障礙，而其最明顯的特征是哭聲類似貓叫。染色體中增加某一片段２、重復(fù)果蠅棒狀眼的形成結(jié)果：基因的數(shù)目增加果蠅花斑眼的形成染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上3、易位注意：同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換屬于基因重組。結(jié)果：改變了基因的排列順序果蠅卷翅的形成染色體的某一片段位置顛倒4、倒位結(jié)果：改變了基因的排列順序染色體結(jié)構(gòu)變異小結(jié)染色體結(jié)構(gòu)的改變，會(huì)使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，而導(dǎo)致性狀的變異基因的數(shù)目和種類沒(méi)有變化，基因排列順序發(fā)生改變習(xí)題鞏固基因突變基因重組圖中字母表示基因習(xí)題鞏固類別

基因突變基因重組染色體變異適用范圍類型發(fā)生時(shí)期結(jié)果光學(xué)顯微鏡觀察意義育種中的應(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)突變或（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