高中生物 第五章 5.3 染色体变异教学课件 北师大版必修2.ppt

第3节染色体变异,学习目标：1举例说明染色体结构变异和数目变异的形式。2理解并解释染色体组的含义。3能运用染色体变异的知识对一些自然现象作出解释。,2010年7月29日，中央电视台科技频道报道了这样一则让人惊奇的消息：近日，美国乔治亚州北部的切斯塔提野生动物园，诞生了一匹罕见的斑马驴。该园的技术人员给它取名为“爱克莉斯”。“爱克莉斯”是由该园唯一的一匹斑马与驴杂交产生的后代，其体形很像驴，但其细长的脸和四肢上均长有与斑马类似的条形花斑。,思考：这匹斑马驴能产生后代吗？为什么？提示：不能。因为斑马和驴是两个不同的物种，其染色体组在形态、结构和数目三方面均存在着很大差异，故杂种生物斑马驴在通过减数分裂形成配子时，同源染色体的联会必然紊乱，几乎无法产生有生育能力的配子。,基础梳理,一、染色体的结构变异1染色体变异和基因突变的区别(1)基因突变是染色体上的_基因的改变，是_水平的变异，染色体变异是染色体结构的改变和染色体_引起的变异。(2)光学显微镜下可以观察到的是_。,某一个位点上,分子,数目的增减,染色体变异,2染色体结构的变异(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：_、缺失、_、易位。其中阻碍基因交换的是_，造成染色体间基因重排的是_。,重复,倒位,倒位,易位,(3)遗传效应染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因的数目和_发生改变，而导致_的变异。大多数染色体结构变异对生物是不利的。,排列顺序,性状,二、染色体数目的变异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、遗传和变异全部信息的一组_染色体。,整倍性,非同源,(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_中的染色体相同。,x、或y、,精子,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：由_发育而来，体细胞中含有_的个体，包括几乎全部的动物和过半数的_。,染色体组,受精卵,两个染色体组,植物,多倍体,受精卵,三个或三个以上,人工诱导多倍体,二倍体,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。,化学诱变法,(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_。特点：与正常植株相比，植株长得_，且_。,单元单倍体,配子,多元单倍体,弱小,高度不育,未受精卵,花药离体,孤雌,染色体,单倍体植株,实践应用：利用_培育新品种。,单倍体植株,b优点：能明显_育种年限。,缩短,4非整倍体变异(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。,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_的试验材料，分成不同的组。(2)试验组进行_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,低温,染色体数目,一、染色体结构的变异,染色体结构变异的类型及遗传效应,要点突破,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。(3)易位发生在非同源染色体之间，而交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。,“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常染色体结构变异,例1：,【答案】d【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。,二、染色体数目的变异,1染色体组的理解和染色体组数的确认(1)对染色体组的理解从本质上看，组成一个染色体组的所有染色体，互为非同源染色体，在一个染色体组中无同源染色体存在；,从形式上看，一个染色体组中的所有染色体的形态、大小各不相同，可以依此判断给出的染色体是否为一个染色体组；从功能上看，一个染色体组携带着一种生物生长发育的全部遗传信息；从物种类型看，每种生物一个染色体组的染色体数目、大小、形态都是一定的，不同种生物染色体组不同。,(2)确定生物体细胞中染色体组数目的方法据形态判断：在细胞内任选一条染色体，细胞内与该染色体形态相同的染色体共有几条，则含有几个染色体组，如图甲中与1号(或2号)相同的染色体有4条，此细胞有四个染色体组。,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(读音相同的大小写字母)出现几次，则有几个染色体组，如图乙中，若细胞的基因型为aaaabbbb，任一种基因如a(a)各有四个，则该生物含有四个染色体组。根据染色体的数目和染色体的形态数来推算：染色体组的数目染色体数/染色体形态数。如，果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2个。,2单倍体、二倍体和多倍体的判定和应用(1)生物体倍性判定,(2)三倍体无子西瓜培育过程中的几个问题关于两次传粉：第一次传粉是为了杂交得到三倍体种子，第二次传粉是为了提供生长素刺激子房发育成果实。用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗成为四倍体，是因为幼苗具有分生能力。秋水仙素处理后，新产生的茎、叶、花染色体数目加倍，而未处理的地下部分根仍为二倍体。,四倍体植株上结的西瓜，种皮和瓜瓤为四个染色体组，而种子为三个染色体组。三倍体西瓜进行减数分裂时，由于联会紊乱，不能产生正常配子。获取三倍体种子是在第一年四倍体植株上；获取三倍体无子果实则是在第二年的三倍体植株上。,(3)多倍体育种和单倍体育种的比较,特别提醒(1)判定生物是单倍体、二倍体、多倍体的关键是它的发育起点。如果发育起点是配子，不论其体细胞中含有几个染色体组，都叫单倍体。若发育起点是受精卵，其体细胞有几个染色体组，就叫几倍体。,(2)用秋水仙素处理植株使植株染色体数目加倍，若操作处理对象是单倍体植株，叫单倍体育种；若操作处理对象为正常植株，叫多倍体育种，不要认为“染色体数目加倍”就是多倍体育种。另外，诱导染色体数目加倍的方法不仅有秋水仙素等化学方法，还可以用低温等物理方法处理。(3)通常单倍体育种对象为二倍体，其产生的单倍体中只有一个染色体组，诱导加倍后得到的是纯合子。若操作对象为四倍体，最终得到的个体不一定是纯合子。,一个染色体组应是()a配子中的全部染色体b二倍体生物配子中的全部染色体c体细胞中的一半染色体d来自父方或母方的全部染色体,例2：,【答案】b【解析】染色体组是二倍体生物在生殖细胞中形态和功能各不相同的一组染色体。如果研究对象是多倍体，则a、c、d各项的细胞中可能含有两个或两个以上的染色体组。,1试验原理：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。,三、试验：探究低温对植物染色体数目变异的影响,2以洋葱根尖为试验材料设计的具体试验步骤,3上述试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。,下列有关“低温诱导植物染色体数目的变