（新教材）2023届高考生物一轮复习 19 染色体变异课件（必修2）

1、【染色体变异】【教学过程】Teaching Process1.概念图3.教学总结、综合2.课堂教 学内容4.课堂练习巩固典型习题规律总结染色体变异染色体变异的应用概念图1.基因突变与染色体变异的区别基因突变染色体变异变化的实质染色体上的某一位点上的 改变 染色体 的变化 层次 水平 水平 能否用光学显微镜观察 。 。基因结构结构和数目分子细胞否是基因突变是分子水平的变异，在光学显微镜下看不到碱基对的改变，但由基因突变引起的某些性状改变还是可以借助光学显微镜检查的，如镰状细胞贫血，可根据观察红细胞形态来区分一.染色体变异染色体变异发生在包括体细胞生殖细胞染色体数目变异染色体结构变异减数分裂和受精

2、作用，能够使生物体亲子代间的染色体数目保持稳定。生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。2.染色体变异的定义一.染色体变异在自然条件或人为因素的影响下，染色体发生的结构变异主要有以下4种类型。染色体结构变异缺失重复易位倒位二.染色体结构的变异 染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因_或_发生改变，导致性状的变异；大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至导致生物体死亡数目排列顺序二.染色体结构的变异1.缺失：染色体的某一片段缺失引起变异。缺失的片段(如上图中的B片段)，由于没有着丝粒，在细胞分裂过程中没有纺锤丝的牵引，而丢失。基因数目减少结果 ：实例1：果蝇缺

3、刻翅的形成实例2：人的5号染色体片段缺失猫叫综合征：患儿哭声轻，音调高，很像猫叫而得名。猫叫综合征患者的生长发育迟缓，而且存在严重的智力障碍。二.染色体结构的变异1.缺失：正常翅缺刻翅缺失后的联会现象：二.染色体结构的变异1.缺失：染色体中增加某一片段引起变异。实例：果蝇棒状眼的形成染色体正常正常眼染色体片段重复棒眼重复的片段(如上图中的B片段)来自其同源染色体的缺失的片段。果蝇的复眼结构相当复杂，有的复眼有成百上千的小眼结构，有的复眼中的小眼数量很少，整个复眼呈短棒状，称为棒眼。二.染色体结构的变异2.重复：基因数目增加结果 ：正常眼棒状眼重复后的联会现象：二.染色体结构的变异2.重复：染色

4、体的某一片段位置颠倒引起变异。实例：果蝇卷翅的形成染色体正常正常翅染色体片段颠倒卷翅染色体片段位置颠倒，使染色体上的基因排列顺序发生改变，影响了某些基因的表达，从而引起性状改变。二.染色体结构的变异3.倒位：正常翅卷翅倒位后的联会现象：二.染色体结构的变异3.倒位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异。实例:果蝇花斑眼的形成花斑眼正常眼染色体片段易位，使染色体上的基因排列顺序发生改变，影响了某些基因的表达，从而引起性状改变。易位发生在两条非同源染色体之间。二.染色体结构的变异4.易位：易位后的联会现象：二.染色体结构的变异4.易位：项目染色体易位交叉互换图解区别位置非同源染色体之

5、间同源染色体的非姐妹染色单体之间原理染色体结构变异基因重组观察可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到小结1：比较易位与互换二.染色体结构的变异项目染色体片段缺失碱基对缺失图解区别原理染色体结构变异基因突变观察可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到小结2：比较染色体片段缺失与碱基对缺失二.染色体结构的变异A. 的变异均未产生新基因B. 的变异依次是染色体倒位、缺失、重复与基因突变C. 的变异均可在光学显微镜下观察到D. 、依次为染色体结构变异中的缺失、重复、倒位， 的变异应属于基因突变例1.如下图所示，已知染色体发生了四种变异，则相关叙述正确的是()D二.染色体结构的变异例2.下图中图1为等位基因A

6、a间的转化关系图，图2为黑腹果蝇(2n8)的单体图，图3为某动物的精原细胞形成的四个精细胞的示意图，则图1、2、3分别发生何种变异()AA. 基因突变 染色体变异 基因重组B. 基因突变 染色体变异 染色体变异C. 基因重组 基因突变 染色体变异D. 基因突变 基因重组 基因突变二.染色体结构的变异例3. 如图表示细胞中所含的染色体，的基因型可以表示为()C A. :AABb :AAABBb:ABCD :AB. :Aabb :AaBbCc :AAAaBBbb :ABC. :AaBb :AaaBbb :AAaaBBbb :AbCDD. :AABB :AaBbCc :AaBbCcDd :ABCD二

7、.染色体结构的变异二.染色体结构的变异例4. (20218省市模考河北8)一对同源染色体中有一条发生了倒位,发生倒位的染色体往往不能以直线形式(通常形成一个倒位环)与同源染色体进行配对,如图所示。如果在基因C/c和D/d之间发生了一次交叉互换(假定不发生其他变异),则减数分裂产生的配子中不可能含有的染色体是()。C 二.染色体结构的变异解析：参考下图,减数分裂产生的配子一定有正常的ABCDEF、含倒位片段的abedcf,同时由于双着丝点染色单体随机断裂,可能产生多种类型,比如B、D选项,只有C选项不可能,C错误。三.染色体数目的变异细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套

8、地减少。细胞内个别染色体的增加或减少染色体数目变异非整倍变异整倍变异1.非整倍变异（1）定义：正常染色体组中,丢失或添加了一条或几条完整的染色体。单体：2n-1三体：2n+1注意：单体和三体也是二倍体，均可进行减数分裂，产生配子，配子育 性情况，见具体实例。三.染色体数目的变异21三体综合征唐氏综合征 (21三体综合征)，又称先天愚型，由于多了一条21号染色体而导致的疾病。存活者有明显的智能落后、特殊面容、生长发育障碍和多发畸形。1.非整倍变异（2）举例：胡一舟,在2000年前后曾经感动全国甚至世界无数观众的智力残障“天才指挥家”.三.染色体数目的变异原因：减数第一次分裂后期21号同源染色体未

9、分离或减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离后移向细胞的同一极21三体综合征1.非整倍变异（2）举例：三.染色体数目的变异44条XO（45条）Turner综合征症状：颈蹼，肘外翻、部分患者智力轻度低下。有的患者伴有心、肾、骨骼等先天畸形。外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。(先天性卵巢发育不全综合征)性染色体数目异常1.非整倍变异（2）举例：【A】: XO单体三.染色体数目的变异原因:父方在M时X和Y未分离，进入同一个配子中，形成不含性染色体的异常精子。或母方在M时X和X未分离，或M时两条X单体分离后进入同一个配子中，形成不含性染色体的异常卵细胞。性染色体数目异常1.非整倍变异（2）举例

10、：【A】: XO单体三.染色体数目的变异一种人类男性的性染色体疾病，比正常的男性多出一条Y染色体，所以又称“超雄综合征”原因：父方在M时两条Y染色单体分离后，进入同一个配子中，产生YY的异常精子。性染色体数目异常1.非整倍变异（2）举例：【B】: XYY三体三.染色体数目的变异原因:父方在M时X和Y未分离，进入同一个配子中，形成XY的异常精子。具有XXY染色体的人通常表现为XY男性的生理特征，同时可能出现不同程度的女性化第二性征。或母方在M时X和X未分离，或M时两条X单体分离后进入同一个配子中，形成XX的异常卵细胞。性染色体数目异常1.非整倍变异（2）举例：【C】: XXY三体三.染色体数目的

11、变异大多数X三体个体表型正常，但发育较早，平均身高较正常女性高，平均智商比正常人群低10-15.原因:父方在M时两条X染色单体分离后，进入同一个配子中，产生XX的异常精子。或母方在M时X和X未分离，或M时两条X单体分离后进入同一个配子中，形成XX的异常卵细胞。性染色体数目异常1.非整倍变异（2）举例：【D】: XXX三体三.染色体数目的变异雌果蝇染色体组成定义：在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体，其中每套非同源染色体称为一个染色体组。一个染色体组2.整倍变异（1）染色体组：三.染色体数目的变异果蝇的一个染色体组是_或_。、X、Y果蝇的一个基因组是_。、X

12、、Y（3+XY）2.整倍变异（1）染色体组：二倍体马铃薯：（2n=24)果蝇的一个染色体组含_条染色体，果蝇的一个基因组含_条染色体。1212三.染色体数目的变异2.整倍变异（1）染色体组：特征：A.一个染色体组不含同源染色体，不含等位基因。B.一个染色体组所含的染色体大小、形态和功能各不相同，均为非同源染色体。C.一个染色体组中含有控制生物生长、发育、遗传和变异的全套遗传信息。雌果蝇染色体组成一个染色体组三.染色体数目的变异A.据染色体的形态判断染色体组的数量，并完成表格的填写。项目染色体组数_每个染色体组内染色体数_规律：染色体组数 ，一个染色体组中的染色体数 。3214233422形态相

13、同的染色体的条数不同形态染色体的种类数2.整倍变异（1）染色体组：判断方法：三.染色体数目的变异B.请根据基因型判断染色体组数：项目染色体组数_规律：染色体组数 。1324控制同一性状的基因的个数2.整倍变异（1）染色体组：判断方法：三.染色体数目的变异例1.向某二倍体动物生殖器官中注射含3H的脱氧核苷酸后，检测细胞在分裂过程中染色体的放射性变化。下图为处于不同分裂时期的细胞示意图，有关叙述不正确的是（）A.甲、乙细胞中每个核DNA分子均具有放射性B.丙细胞中有2条染色体具有放射性C.三个细胞中均含有2个染色体组D.丙细胞可能产生两个基因型不同的子细胞E.该生物体细胞染色体数目最多为8条F.丙

14、细胞产生的子细胞名称为卵细胞和极体B三.染色体数目的变异 人和野生马铃薯等生物的体细胞中都有两个染色体组。像这样体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体。野生马铃薯的染色体组成人体内染色体组成2.整倍变异（2）二倍体和多倍体：三.染色体数目的变异【思考1】二倍体植株经减数分裂产生的配子中应该有几个染色体组？一个2.整倍变异（2）二倍体和多倍体：三.染色体数目的变异【思考2】若减数分裂时姐妹染色单体未分离，配子中应该有几个染色体组？可能形成含有两个染色体组的配子 减数分裂异常减数分裂异常2.整倍变异（2）二倍体和多倍体：三.染色体数目的变异【思考3】若该异常配子与正常的配子结合后发育成个体，其体

15、细胞中应该含有几个染色体组？三个这样的配子与含有一个染色体组的正常配子结合发育成的个体体细胞中含有三个染色体组，称作三倍体。2.整倍变异（2）二倍体和多倍体：三.染色体数目的变异无子西瓜香蕉2.整倍变异（2）二倍体和多倍体：三.染色体数目的变异【思考4】若两个正常的配子结合后形成的幼苗受到外界环境的影响，进行有丝分裂时，姐妹染色单体未分离，则子细胞中有几个染色体组？四个由2个含有两个染色体组的配子结合发育成的个体，体细胞中含有4个染色体组，称为四倍体。有丝分裂异常2.整倍变异（2）二倍体和多倍体：三.染色体数目的变异马铃薯（4n=48）棉花（4n=52）2.整倍变异（2）二倍体和多倍体：三.染

16、色体数目的变异山药（4n=40）2.整倍变异（2）二倍体和多倍体：三.染色体数目的变异香葱（4n=32）2.整倍变异（2）二倍体和多倍体：三.染色体数目的变异四倍体形成过程：一种可能性2n二倍体()2n二倍体()受精作用4n受精卵发育2n四倍体有丝分裂2n雌配子减数分裂出错雄配子2n减数分裂出错2.整倍变异（2）二倍体和多倍体：三.染色体数目的变异四倍体形成过程：另一种可能性2n二倍体()雌配子n减数分裂2n二倍体()受精作用2n受精卵雄配子n减数分裂4n四倍体有丝分裂出错染色体复制，未分离2.整倍变异（2）二倍体和多倍体：三.染色体数目的变异六倍体小麦（6N=42） 体细胞中含有三个或三个以

17、上染色体组的个体统称为多倍体。2.整倍变异（2）二倍体和多倍体：三.染色体数目的变异染色体加倍的机理低温或秋水仙素染色体不能移向细胞的两极导致抑制纺锤体的形成染色体数目加倍导致多倍体继续分裂三.染色体数目的变异2.整倍变异（2）二倍体和多倍体：一般是可育的四倍体的生物可育吗？三.染色体数目的变异2.整倍变异（2）二倍体和多倍体： 下面两张图展示的是香蕉和香蕉的祖先野生香蕉，两者差异很大。我们可以清晰地看到野生香蕉其实是有籽的，而且籽还很大。 你在吃香蕉时是否有过这样的疑惑：香蕉为什么没有籽，没有籽它是如何进行繁殖的？三倍体的生物可育吗？三.染色体数目的变异2.整倍变异（2）二倍体和多倍体：三价

18、体二价体单价体由于原始生殖细胞中有3套非同源染色体，减数分裂时会出现联会紊乱，不能形成可育的配子。所以三倍体的生物一般不可育。三倍体的生物可育吗？三.染色体数目的变异2.整倍变异（2）二倍体和多倍体：与二倍体植株相比，多倍体植株的特点有： A.茎秆粗壮； B.叶片、果实和种子都比较大； C.糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。2.整倍变异（2）二倍体和多倍体：三.染色体数目的变异人工诱导多倍体：利用低温处理、用秋水仙素诱发等方法来诱导多倍体的产生。进行正常有丝分裂的植物分生组织细胞，在有丝分裂后期，染色体的着丝粒分裂，子染色体在纺锤丝的作用下，分别移向细胞两极，最终被平均分配到两个子细胞中

19、去。用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，染色体不能被正常拉向细胞的两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，结果导致植物细胞的染色体数目发生变化。对照低温诱导72h2.整倍变异三.染色体数目的变异秋水仙素秋水仙 秋水仙素是从百合科植物秋水仙的种子和球茎中提取的一种植物碱。它是白色或淡黄色的粉末或针状结晶，有剧毒，使用时应当特别注意。2.整倍变异人工诱导多倍体：三.染色体数目的变异实例1：练习与应用（P91）2.人们平常食用的西瓜是二倍体。在二倍体西瓜的幼苗期，用秋水仙素处理，可以得到四倍体植株。然后，用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本，进行杂交，得到的种子细胞中含有三个染色体组。把这

20、些种子种下去，就会长出三倍体植株。下图是三倍体无子西瓜的培育过程图解。据图回答下列问题。人工诱导多倍体实例：2.整倍变异在二倍体西瓜幼苗的芽尖滴加秋水仙素的目的是什么？依据的原理是什么？抑制纺锤体的形成三.染色体数目的变异实例1：练习与应用（P91）2.人们平常食用的西瓜是二倍体。在二倍体西瓜的幼苗期，用秋水仙素处理，可以得到四倍体植株。然后，用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本，进行杂交，得到的种子细胞中含有三个染色体组。把这些种子种下去，就会长出三倍体植株。下图是三倍体无子西瓜的培育过程图解。据图回答下列问题。为什么用一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖?西瓜幼苗的芽尖是有丝分

21、裂旺盛的地方，用秋水仙素处理可以抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，导致细胞内染色体数目加倍，从而得到四倍体植株。人工诱导多倍体实例：2.整倍变异三.染色体数目的变异(2)获得的四倍体西瓜为何要与二倍体杂交?联系第1问，你能说出产生多倍体的基本途径吗?杂交可以获得三倍体植株。多倍体产生的途径为：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。实例1：练习与应用（P91）2.人工诱导多倍体实例：2.整倍变异三.染色体数目的变异(3)有时可以看到三倍体西瓜中有少量发育并成熟的种子，请推测产生这些种子的原因。三倍体植株一般不能进行正常的减数分裂形成配子，因此，不能形成种子。但是，也有可能在减数分裂时形成正常的卵细胞，从而

22、形成正常的种子，但这种概率特别小。实例1：练习与应用（P91）2.人工诱导多倍体实例：2.整倍变异三.染色体数目的变异(4)无子西瓜每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法?有其他方法可以替代。方法一：进行无性生殖，将三倍体植株进行组织培养获取大量培苗，再进行移栽；方法二：利用生长素或生长素类似物处理二倍体植株未受粉的雌蕊，以促进子房发育成无种子的果实，同时，在花期全时段要进行套袋处理，以避免受粉。实例1：练习与应用（P91）2.人工诱导多倍体实例：2.整倍变异三.染色体数目的变异实例2：香蕉的培育香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，无法食用。香蕉的培育过程如下：野生芭蕉2n有籽香蕉4n加倍野

23、生芭蕉无籽香蕉3n受精作用2n减数分裂2nn无籽香蕉3n无性生殖人工诱导多倍体实例：2.整倍变异三.染色体数目的变异这里的A、B、D代表的是染色体组，而不是基因实例3：普通小麦的形成过程人工诱导多倍体实例：2.整倍变异三.染色体数目的变异第1步：杂交异源四倍体（4N）（ABDR）第2步：染色体加倍注意：这里的A、B、D、R代表的是染色体组，而不是基因。所以，异源四倍体（ABDR）是不可育的。 第一年第二年普通小麦（6N） 小黑麦（2N） （RR） （AABBDD）八倍体小黑麦（8N ）（AABBDDRR）秋水仙素处理 实例4：八倍体小黑麦的培育过程人工诱导多倍体实例：2.整倍变异三.染色体数目

24、的变异卵幼虫受精卵受精卵持续获得蜂王浆未受精的卵2n=322n=32n=16n=162n=32蜂王工蜂雄蜂2.整倍变异(3)单倍体：三.染色体数目的变异 像蜜蜂的雄蜂这样，体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体叫做单倍体。特点：与正常二倍体植株比较，单倍体植株长得弱小，而且高度不育。概念：2.整倍变异(3)单倍体：三.染色体数目的变异2.整倍变异(3)单倍体：在自然条件下,玉米、高粱、水稻、番茄等二倍体植物,偶尔也会出现单倍体植株。与正常植株相比,单倍体植株长得弱小,而且高度不育。三.染色体数目的变异单倍体育种A.过程：花药离体培养PF1配子DDTTDDttddTTddtt秋水仙

25、素处理高杆抗病 DDTT矮杆感病 ddtt高杆抗病 DdTtDTDtdTdt单倍体植株DTDtdTdt需要的纯合矮抗品种杂交（诱导染色体数加倍）【思考1】单倍体育种中秋水仙素处理萌发的种子吗？不能，因为单倍体往往高度不育，育种操作的对象一般是单倍体幼苗筛选 注意：单倍体育种和多倍体育种中都用到秋水仙素，但单倍体育种中是用秋水仙素处理单倍体幼苗，而多倍体育种中是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。花药离体培养单倍体育种：单倍体育种一般包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选4个过程，不能简单地认为花药离体培养就是单倍体育种的全部。2.整倍变异三.染色体数目的变异B.原理：染色体数目变异C.优点:a

26、.明显缩短育种年限 得到的植株不仅能够正常生殖，而且每对染色体上成对的基因都是纯合的，自交后代不发生性状分离。b.快速获得纯合子【思考2】用秋水仙素处理单倍体一定能够获得纯合子吗？不一定，若亲本为二倍体，则获得的品种一定为纯合子，如： 如果单倍体体细胞中基因型为AB，经秋水仙素处理后基因型为AABB，是纯合子；单倍体育种2.整倍变异三.染色体数目的变异D.缺点：技术复杂，需与杂交育种配合。如果单倍体体细胞中基因型为Aa，经秋水仙素处理后基因型为AAaa，是杂合子。若亲本为多倍体，则获得的品种不一定为纯合子，如：【思考2】用秋水仙素处理单倍体一定能够获得纯合子吗？单倍体育种2.整倍变异三.染色体

27、数目的变异单倍体育种多倍体育种原理常用方法优势缺点小结1：多倍体育种和单倍体育种的比较染色体组成倍增加染色体变异染色体变异染色体组成倍减少,再加倍后得到纯种花药离体培养后人工诱导染色体数目加倍秋水仙素处理萌发的种子、幼苗明显缩短育种年限得到的植株是纯合子操作简单技术复杂一些，需与杂交育种配合适用于植物，在动物方面难以操作用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍,若操作对象是单倍体植株,叫单倍体育种,若操作对象为正常植株,叫多倍体育种,不要一看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。三.染色体数目的变异例1.现有两小麦品种：矮秆感病(ddrr)，高秆抗病(DDRR)，如何获得矮秆抗病的优良品种(ddR

28、R)？杂交育种P高杆抗病 DDTT矮杆感病 ddttF1高杆抗病 DdTtF2D_T_D_ttddT_ddttddTT矮抗需要的纯合矮抗品种连续第1年第2年第3年及之后优点：能将多个亲本的优良性状集于一体缺点：育种时间太长花药离体培养PF1配子DDTTDDttddTTddtt正常植株（纯合）秋水仙素高杆抗病 DDTT矮杆感病 ddtt高杆抗病 DdTtDTDtdTdt单倍体植株第1年第2年DTDtdTdt需要的纯合矮抗品种单倍体育种染色体组：二倍体生物配子中的染色体数目。基因组：对于有性染色体的生物(二倍体)， 其基因组为常染色体/2性染色体； 对于无性染色体的生物，其基因组与染色体组相同。三

29、.染色体数目的变异3.染色体组与基因组不是同一概念例2.据图回答下列问题：(1)甲、乙、丙、丁4个细胞中，染色体组的数目依次为_。(2)蜜蜂中的雄蜂是由卵细胞直接发育形成的，则雄蜂是_倍体；卵细胞能发育成完整个体的原因是_。1、2、3、2单含有控制该生物生长、发育、繁殖等所需的全套遗传信息三.染色体数目的变异(3)如果含丙细胞的生物由受精卵发育而来，则该生物属于_倍体；如果其由配子直接发育而来，则其属于_倍体；无论哪种情况，该生物都是_(填“不可育”或“可育”)的，原因是_。三单不可育在减数分裂时联会紊乱，不能形成正常的配子细胞中含有三个染色体组的是丙图,但该个体未必是三倍体（ ）三.染色体数

30、目的变异例如1, 21三体产生配子的问题：减数分裂中有一条21号随机移向一极。 三体：Aaa产生的配子及比例为：A : aa : Aa : a=1 : 1 : 2 : 2例如2, 三倍体产生配子的问题：减数分裂中联会紊乱，不能产生正常的生殖细胞.四倍体AAaa产生的配子及比例为：AA : aa : Aa=1 : 1 : 4解题必备1：染色体变异产生配子的问题三.染色体数目的变异例3.染色体数目变异有两大类型:一类是以体细胞内完整染色体组为单位的改变,称整倍体变异,如三倍体无子西瓜;另一类是染色体组内的个别染色体数目增加或减少,使细胞内的染色体数目不成染色体组数的完整倍数,称为非整倍体变异,如21三体综合征。而非整倍体变异又包括如表所示的几种常见类型。请据表分析,若夫妇均为21三体综合征,则有关子代的叙述,合理的是(假设人类21四体的胚胎无法发育)名称染色体数目染色体类型单体2n-1(abcd)(abc-)缺体2n-2(abc-)(abc