江苏省赣榆县海头高级中学高中生物《染色体变异及其应用整理》课件 新人教版必修2.ppt

普通高中生物新课程高中生物教材必修2 生物必修2 一 染色体结构的变异二 染色体数目的变异三 染色体变异在育种上的应用 第三节染色体变异及其应用 第三章遗传和染色体 生物必修2 染色体结构的变异 病因 5号染色体部分缺失 猫叫综合征 生物必修2 一 染色体结构的变异 1 原因 染色体断裂以及断裂后片段不正常的重新连接 2 类型 缺失 重复 倒位 易位 生物必修2 1 缺失 生物必修2 2 重复 生物必修2 3 倒位 生物必修2 4 易位 生物必修2 一 染色体结构的变异 缺失 重复 倒位 易位 染色体结构的改变会导致染色体上基因的数目或排列顺序发生改变 从而导致性状的变异 大多数染色体结构的变异对生物体是不利的 有时甚至导致生物体死亡 3 后果 4 特点 频率很低 5 诱导因素 电离辐射 病毒感染或化学物质诱导 生物必修2 课题研究 环境中化学物质对染色体结构变异的影响 研究目的 了解环境中化学物质对染色体结构变异的影响 推荐器材 培养皿 试管 载玻片 盖玻片 显微镜 蚕豆种子等 硫酸铜 改良碱性品红染液等 生物必修2 研究指导 生物必修2 该学生实验步骤 1 将蚕豆种子洗净 25 水培 2 待根长到0 5 1 5cm 移入质量浓度为300mg l的硫酸铜溶液中培养6h 3 自来水冲洗后 再移入清水中培养24h 4 剪取蚕豆根尖 制作临时玻片标本 用改良碱性品红染液染色 5 每个根尖计数500 1000个细胞 计算微核率 生物必修2 例 某工厂污水流入河流中 使河中植物大批死亡 有同学认为是污水中的化学物质使植物细胞的染色体结构发生了变异 并准备对此进行研究 如果是你 你如何研究 作出假设 提出问题 污水中的化学物质对植物染色体结构变异的影响 污水中的化学物质会使植物染色体结构产生变异 探究实践 生物必修2 设计与实验 实验组 对照组 分析证据 比较 两组的微核率 得出结论 若 微核率 微核率 说明 若 微核率 微核率 说明 若 微核率 微核率 说明 生物必修2 深入探究 探究水质污染程度与生物细胞微核率高低的关系 生物必修2 智力低下身体发育缓慢常表现特殊面容50 患儿有先天性心脏病 部分患儿发育过程中夭折 21三体综合征 染色体数目的变异 病因 患者多了一条21号染色体 生物必修2 二 染色体数目的变异 一 个别染色体增加或减少 非整倍性变异 1 实例 2 形成原因 1 减 分裂后期 21号同源染色体没有分开 2 减 分裂后期 21号姐妹染色单体分开后移向细胞同一极 21三体综合征 多1条21号染色体 性腺发育不全综合征 xo 先天性睾丸发育不全综合征 xxy xyy综合征 生物必修2 二 以染色体组的形式成倍增加或减少 整倍性变异 雌果蝇 雄果蝇 1 染色体组 生物必修2 请思考 q1 果蝇体细胞有几条染色体 8条 q2 号和 号染色体是什么关系 号和 号呢 同源染色体 非同源染色体 q3 雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体 和 和 和 x和y 二 整倍性变异 x y q4 雄果蝇产生的精子中有哪几条染色体 这些染色体在形态 结构和功能上有什么特点 这些染色体之间是什么关系 它们是否携带着控制生物生长发育的全部遗传信息 q5 如果将果蝇的精子中的染色体看作一组 那么果蝇的体细胞中有几组染色体 细胞中的一组 染色体 它们在 和 上各不相同 但是携带着控制生物生长发育的 这样的一组染色体 叫做一个染色体组 1 染色体组的概念 非同源 形态 功能 全部遗传信息 正常 增多 减少 非整倍变异 整倍变异 成倍增多或减少 2 染色体数目的变异 例1 以下各图中 各有几个染色体组 4个 2个 3个 5个 1个 染色体组数 细胞中任意一种染色体条数 生物必修2 染色体组数的判断 例2 以下基因型 所代表的生物染色体组数分别是多少 1 aa 2 aabb 3 aaa 4 aaabbb 5 aaaabbbb 6 abcd 2个 2个 3个 3个 4个 染色体组数 基因型中控制同一性状的基因个数 1个 生物必修2 由受精卵发育而成 体细胞中含有两个染色体组的个体 几乎全部动物 过半数的高等植物 2 二倍体 概念 存在 2n 3 多倍体 概念 由受精卵发育而成 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体 kn 存在 主要是植物 动物极少见 生物必修2 形成原因 特点 植物 茎杆粗壮 叶片 果实和种子都比较大 糖类和蛋白质等营养物质的含量增加 发育延迟 结实率低 一般认为 当植物体的内外环境发生骤变时 正在分裂的细胞中的纺锤体可能受到破坏 已经复制的染色体不能分配到细胞两极 细胞也就不能分裂成两个子细胞 于是形成了染色体组加倍的细胞 生物必修2 4个染色体 8个染色体 无纺缍体形成 染色体复制 着丝点分裂 无纺缍丝牵引 多倍体的形成 若继续进行正常的有丝分裂 染色体加倍的组织或个体 q 可否人工诱导多倍体的形成呢 常用方法有哪些 低温和秋水仙素处理法 q 秋水仙素处理法的具体做法是什么 原理又是什么 方法 用秋水仙素处理 或 原理 当秋水仙素作用于正在 的细胞时 能够抑制 的形成 导致 不能 从而引起细胞内染色体 染色体数目加倍的细胞继续进行 分裂 将来就可能发育 植株 q 为什么要处理萌发的种子或幼苗 处理成熟的植株可以不 不行 秋水仙素的作用对象是正在有丝分裂的细胞 成熟的植株大多细胞不进行有丝分裂 萌发的种子 幼苗 分裂 纺锤丝 染色体 移向两极 数目加倍 有丝 多倍体 4 单倍体 概念 由配子直接发育而成 体细胞中含本物种配子染色体数目的个体 存在 特点 植物 植株弱小 高度不育 如雄蜂 偶尔出现 k 2 n 生物必修2 a 二倍体物种所形成的单倍体中 其体细胞中只含一个染色体组 请判断 b 如果是四倍体 六倍体物种形成的单倍体 其体细胞中就含有两个或三个染色体组 我们可以称它为二倍体或三倍体 c 单倍体中可以只有一个染色体组 也可以有多个染色体组 d 个体的体细胞中含几个染色体组就是几倍体 对一个个体称单倍体还是几倍体 关键看什么 关键看它的发育起点 如果发育起点是配子 不论其体细胞含有几个染色体组都叫单倍体 如果发育起点是受精卵 其体细胞中有几个染色体组就叫几倍体 q 一倍体一定是单倍体吗 单倍体一定是一倍体吗 一倍体一定是单倍体 单倍体不一定是一倍体 方法 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 实例 三倍体无子西瓜的培育 1 多倍体育种 三 染色体变异在育种上的应用 原理 能够抑制纺锤体的形成 导致染色体不分离 从而引起细胞内染色体数目加倍 原理 优点 可培育出自然界中没有的新品种 且培育出的植物器官大 产量高 营养丰富 缺点 结实率低 成熟迟 晚熟 染色体变异 生物必修2 2 单倍体育种 实例 花粉 药 正常纯合子 单倍体幼苗 优点 后代是纯合子 明显缩短了育种年限 缺点 技术较复杂 方法 花粉 药 离体培养 原理 染色体变异 矮杆抗病水稻的培育 生物必修2 3 育种方法小结 杂交 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 花药 粉 离体培养 基因重组 染色体变异 染色体变异 方法简便 可培育出新种 器官大 产量高 营养丰富 后代都是纯合子 明显缩短育种年限 要长年限选择才可获得 结实率低 成熟迟 晚熟 技术较复杂 生物必修2 低温诱导植物染色体数目的变化 原理 用低温处理植物分生组织细胞 能够抑制纺锤体的形成 以至影响染色体被被拉向两极 细胞也不能分裂成两个子细胞 于是 植物细胞染色体数目发生变化 材料用具 洋葱或大葱 蒜 均为二倍体 体细胞中的染色体数为16 培养皿 滤纸 纱布 烧杯 镊子 剪刀 显微镜 载玻片 盖玻片 冰箱 卡诺氏液 改良苯酚品红染液 体积分数为15 的盐酸溶液 体积分数为95 的酒精溶液 实验 生物必修2 方法步骤 1 将洋葱或 大葱 大蒜 放在装满清水的广口瓶上 让洋葱的底部接触水面 待洋葱长出约1cm的不定根时 将整个装置放入冰箱的低温室内 4 诱导培养36h 2 剪取诱导处理的根尖0 5 1cm 放入卡诺氏液中浸泡0 5 1h 以固定细胞的形态 然后用体积分数为95 的酒精冲洗2次 3 制作装片 包括 解离 漂洗 染色和制片4个步骤 具体操作方法与实验 观察植物细胞的有丝分裂 相同 4 先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂相 视野中既有正常的二倍体细胞 也有染色体数目发生改变的细胞 确认某个细胞发生染色体数目变化后 再用高倍镜观察 生物必修2 秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍 这两种方法在原理上有什么相似之处 结论 低温能诱导植物染色体数目发生变化 讨论 都能抑制纺锤体的形成 导致染色体不分离 从而引起细胞内染色体数目加倍 生物必修2 研究性学习 探究低温诱导染色体加倍 生物必修2 1 认真分析下图的对照图 从a b c d中确认出表示含一个染色体组的细胞 是图中的 2 韭菜体细胞中的32条染色体具有8种各不相同的形态 韭菜是a 单倍体b 二倍体c 四倍体d 八倍体 3 就二倍体而言 下列组合中属于配子的是a mmnnb mmc mnd nn 4 下列细胞中 属于果蝇配子并能形成受精卵的是a 甲与乙b 乙与丙c 乙与丁d 丙与丁 5 将基因型为aabb 独立遗传 的玉米的一粒花粉离体培养获得幼苗 再用秋水仙素处理幼苗 获得的植株基因型为a ab或ab或ab或abb aabb或aabb或aabb或aabbc ab ab ab abd aabb或aabb或aabb或aabb6 大麦的一个染色体组有7条染色体 在四倍体大麦根尖细胞有丝分裂后期能观察到的染色体数是a 7条b 14条c 28条d 56条 10 如图 为一果蝇体细胞的染色体图 请据图回答下列问题 此果蝇为性果蝇 它的体细胞中有染色体对 属同源染色体的有对 一个体细胞中共含有 个染色体组 雌 2n 4n 胚 3n 秋水仙素处理 2n 2n 3n 2n 三倍体无子西瓜的培育 返回 第一年 第二年 3n 果皮 种皮 4n 生物必修2 普通小麦 黑麦 6n 2n f1 3n n 异源多倍体 不育 小黑麦 6n 2n 异源多倍体 可育 八倍体小黑麦的培育 返回 生物必修2 花粉 单倍体 纯合二倍体 优良品种 返回 生