北师大版必修2 第5章第3节 染色体变异 课件（42张）.ppt

第5章遗传信息的改变 第3节染色体变异 第5章遗传信息的改变 学习导航1 了解染色体变异的定义和类型 2 举例说明染色体结构变异和数目变异 重点 3 能运用染色体变异的知识对一些自然现象作出解释 难点 一 染色体结构变异1 概念 染色体较大范围的结构改变 叫染色体结构变异 2 类型 重复 缺失 倒位 易位 其中阻碍基因交换的是 造成染色体间基因重排的是 3 遗传效应 1 染色体结构的改变 会使排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变 而导致性状的变异 2 大多数染色体结构变异对生物是不利的 倒位 易位 判一判1 1 果蝇的棒状眼是基因重复造成的 2 倒位会导致染色体上基因的重排 3 易位是基因重组的一种 4 能引起基因突变的因素一般能诱发染色体结构变异 二 染色体数目变异1 类型 变异和非整倍性变异 2 染色体组 1 概念 细胞中的一组 染色体 它们在形态和功能上各不相同 但是携带着控制这种生物生长发育 遗传和变异的全部信息 2 举例 图中的雄果蝇体细胞染色体中 就代表一个染色体组 与其精子中的染色体相同 整倍性 非同源 x 或y 3 整倍性变异 1 含义 细胞内的染色体数目以 为单位成倍增加或减少 2 二倍体 多倍体 二倍体 体细胞中含有 的个体 多倍体 体细胞中含有三个或三个以上的染色体组 人工诱导多倍体a 原理 细胞核中染色体正常分裂而细胞分裂受阻 染色体组 两个染色体组 有丝分裂 c 方法 低温处理法 温度激变法 d 应用 多倍体育种 如无子西瓜的培育 3 单倍体 概念 体细胞中含有本物种 染色体数目的个体 类型 和多元单倍体 特点 与正常植株相比 植株 生活力较弱 且往往表现出 结实率较低 化学诱变法 配子 单元单倍体 较小 高度不育 花药离体 单倍体植株 缩短 4 非整倍性变异 1 含义 在染色体正常数目的基础上增加或减少了一条或几条染色体 2 结果 引起生物 改变 甚至导致生物体死亡 3 应用 染色体工程 判一判2 1 果蝇的一个染色体组包括2对染色体 2 二倍体生物的生殖细胞中的所有染色体就是一个染色体组 3 低温可以抑制纺锤体的形成 导致多倍体的形成 4 单倍体生物的子代不发生性状分离 性状 三 探究低温对植物染色体数目变异的影响1 作出假设 低温能引起染色体数目变异 2 设计试验 1 选择细胞 的实验材料 分成不同的组 2 实验组进行低温处理 对照组放在室温下 一定时间后 观察不同组细胞中 变化情况 分裂旺盛 染色体数目 染色体结构变异的类型及遗传效应 一条正常染色体断裂后丢失一个片段 同源染色体配对时可形成缺失环 缺失片段越大 对个体影响越大 轻则影响个体生活力 重则引起死亡 玉米白化苗和褐色中脉 染色体上增加了相同的某个区段 引起的遗传效应比缺失小 重复部分太大会影响个体生活力 果蝇的棒状眼 一条染色体片段断裂后倒转180 后重新接到原位 形成配子 大多异常 从而影响个体的生育 一条染色体臂的一段与另一条非同源染色体的臂上的结构变异 产生部分异常配子 使配子的可育性降低或产生有遗传病的后代 人慢性粒细胞白血病 特别提醒 1 染色体结构变异是以染色体片段为整体发生改变 其基因内部结构并未改变 2 染色体结构变异涉及多个基因 对生物性状影响较大 有时甚至是致死的 而基因突变一般不会致死 下列哪一项不属于染色体结构的变异 a 染色体数增加一条b 染色体片段移接一段c 染色体片段的缺失或增加d 染色体片段颠倒 解析 染色体结构变异包括染色体片段的缺失 重复 倒位和易位 而细胞内染色体数增加一条 则属于染色体数目的变异 a 猫叫综合征 是人类的第5号染色体部分缺失引起的 这种变异类型是 a 基因突变b 基因重组c 常染色体数目变异d 染色体结构变异解析 染色体发生的结构变异主要有4种 染色体某一片段的缺失 染色体增加了某一片段 染色体某一片段的位置颠倒 染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上 题中第5号染色体部分缺失 应属于染色体结构变异的一种 d 二倍体 多倍体和单倍体 1 二倍体 多倍体和单倍体的比较 体细胞中含有2个染色体组的个体 体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体 体细胞中含有本物种配子染色体数的个体 2个 3个或3个以上 1至多个 受精卵 受精卵 配子 正常有性生殖 染色体数目加倍的配子受精 合子染色体数目加倍 配子直接发育 正常 茎秆粗壮 叶片 果实和种子较大 糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加 成熟延迟 结实率低 植株弱小 高度不育 几乎全部动物 过半数高等植物 香蕉 普通小麦 玉米的单倍体 小麦的单倍体 雄蜂 2 二倍体 多倍体和单倍体的判定 1 单倍体与二倍体 多倍体的主要区别在于由什么发育而来 单倍体是由配子发育而来 与染色体组无关 单倍体可以含有一个或多个染色体组 2 二倍体 多倍体的判断 发育起点为受精卵 根据染色体组确定 特别提醒 1 判定某个体是否为单倍体的依据为个体发育的起点 2 单倍体 二倍体和多倍体是指生物体 不能把某个器官或细胞称为多倍体 如二倍体植物的胚乳含三个染色体组 但不能说成是三倍体 如图表示某种动物不同细胞分裂的图像 下列与此相关的叙述中 不正确的是 a 只有 所示细胞没有同源染色体b 细胞中均含有2个染色体组c 由 产生的子细胞直接发育成的个体是单倍体d 图 所示细胞状态往往导致非等位基因的自由组合 解析 由分裂的图像知 该生物的体细胞内含两个染色体组 是有丝分裂后期图 是减数第一次分裂中期图 是有丝分裂中期图 是减数第二次分裂后期图 减数第一次分裂结束时 同源染色体移向两个细胞 中无同源染色体 减数分裂产生配子 由配子发育而来的个体属于单倍体 中含4个染色体组 中含2个染色体组 有丝分裂过程中无基因重组 答案 d 探寻规律确定某生物体细胞中染色体组数目的方法 1 根据染色体形态判断 在细胞内形态相同的染色体有几条 则含有几个染色体组 如图 该细胞有三个染色体组 2 根据基因型判断 在细胞或生物体的基因型中 控制同一性状的基因 包括相同基因和等位基因 出现几次 则有几个染色体组 如图 该细胞有四个染色体组 下图的四个细胞中 含2个染色体组的细胞是 解析 染色体组是指一套形态 大小各不相同的 具有控制生物生长发育全部遗传信息的一组染色体 根据此概念的内涵与外延得知 a含有三个染色体组 b为单倍体 含有一个染色体组 c含有两个染色体组 d含有四个染色体组 c 单倍体育种和多倍体育种 1 单倍体育种 1 原理 染色体数目以染色体组的形式成倍减少 然后再加倍 从而获得纯种 2 过程 抗病高产植株 aabb 的选育 2 多倍体育种 1 原理 染色体数目以染色体组的形式成倍增加 2 过程 以三倍体无子西瓜的获得为例 特别提醒染色体变异导致不育的原因 1 若多元单倍体 多倍体的染色体组数为奇数 此种情况下有同源染色体 但减数分裂时会发生联会紊乱而不能产生正常配子 导致不育 2 单元单倍体只有一个染色体组 此种情况下无同源染色体 减数分裂时无法联会而不能形成正常配子 导致不育 如图表示由某种农作物 和 两品种分别培育出 三种品种的过程 根据上述过程 回答下列问题 1 用 和 培育 所采用的方法 称为 方法 称为 所依据的原理是 杂交 自交 基因重组 2 用 培育 的常用方法 是 由 培育 的过程中 用化学药剂 处理 的幼苗 方法 和v合称为 育种 3 由 培育 的常用方法为 形成的 叫 依据的原理是 4 图中 过程产生的f2中表现型符合要求的植株中的纯合子占 花药离体培养 秋水仙素 单倍体 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 多倍体 染色体变异 1 3 解析 1 由图示过程可看出方法 是杂交 方法 是自交 由 和 利用方法 和 培育 所依据的原理是基因重组 2 用 培育 所采用的方法 是花药离体培养 形成ab的单倍体 由该单倍体再培育 通常利用秋水仙素处理 的幼苗从而得到能稳定遗传的新品种 该育种方法称为单倍体育种 3 由图中 培育 的常用方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 形成的 是多倍体 该育种方法依据的原理是染色体变异 4 图中 过程产生的f2中表现型符合要求的植株有aabb和aabb两种 比例为1 2 纯合子aabb占1 3 互动探究 1 题干中品种 体细胞内含几个染色体组 2 通过 v过程培育成的植物有几种基因型 提示 1 4个染色体组 2 4种基因型 1 实验原理 低温处理植物分生组织细胞 能够抑制纺锤体的形成 以致影响染色体被拉向两极 细胞也不能分裂成两个子细胞 结果植物细胞染色体数目发生变化 实验 探究低温对植物染色体数目变异的影响 2 以洋葱根尖为实验材料设计的具体实验步骤 3 上述实验中几种溶液的作用 1 卡诺氏液 固定细胞的形态 2 改良苯酚品红染液 细胞核染色 便于观察染色体的形态 除此之外 醋酸洋红或龙胆紫都是碱性染料 都可使染色体着色 3 15 的盐酸溶液 解离 使细胞分散开 4 95 的酒精 可用于洗去附着在根尖表面的卡诺氏液 还可与15 的盐酸溶液混合解离 分散细胞 用秋水仙素处理植物分生组织 能诱导细胞内染色体数目加倍 形成多倍体植物细胞 那么 用一定时间的低温 4 处理水培的洋葱根尖时 是否也能诱导细胞内染色体数目加倍 形成多倍体植物细胞呢 请对低温对细胞内染色体数目的影响是否与秋水仙素作用相同这个问题进行实验探究 材料用具 长出根的洋葱 2n 16 若干 小烧杯或培养皿若干 清水 冰箱 2 的秋水仙素 1 针对上面的问题作出的假设是 低温同秋水仙素一样可以诱导细胞内染色体数目加倍 或低温不能同秋水仙素一样诱导细胞内染色体数目加倍 2 请根据你的假设写出设计方案 步骤 实验结果检测 3 实验结果预测与结论 取三个洁净的培养皿 分别标号为1 2 3 将三组生长状况相同的洋葱根尖分别放入三个培养皿中 其中1号放在室温下 2号放在4 的冰箱中 3号放在滴加了2 的秋水仙素的溶液中 培养相同时间 制作洋葱根尖临时装片 放在光学显微镜下观察染色体数目的变化 若1号和2号相同 则低温不能诱导细胞内染色体数目加倍 假设不成立 若2号和3号相同 则低温可诱导细胞内染色体数目加倍 假设成立 解析 本题考查实验设计的对照性原则 实验结果预测以及结论分析等有关实验的基本环节 秋水仙素和低温都能抑制纺锤体形成 诱导染色体数目加倍 对于 低温诱导植物染色体数目的变化 实验 下列描述正确的是 a 实验中盐酸的作用是提供酸性环境b 低温抑制了染色体的着丝粒分裂c 制作临时装片时 需要使用卡诺氏液来固定细胞形态d 在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程解析 该实验中盐酸的作用是和酒精混合作为解离液 低温抑制了有丝分裂前期纺锤体的形成 卡诺氏液用于固定细胞的形态 由于在解离过程中细胞已经被杀死 所以在高倍显微镜下观察不到细胞从二倍体变为四倍体的动态过程 c 如图为果蝇体细胞染色体组成示意图 以下说法正确的是 a 果蝇的一个染色体组含有的染色体是 x yb x染色体上的基因控制的性状遗传 均表现为性别差异c 果蝇体内的细胞 除生殖细胞外都只含有两个染色体组d x 或y 四条染色体携带了控制果蝇生长发育所需的全部遗传信息 对染色体组的概念理解不透 解析 一个染色体组是没有同源染色体的 而x与y为一对同源染色体 x染色体与y染色体具有同源区段 此区段上基因控制的性状无性别差异 果蝇体内的细胞有的处于有丝分裂状态 此过程后期的细胞