染色体变异-高一生物优质课件（人教版2019必修2）

第五章基因突变和其他变异第2节染色体变异野生祖先种（多种颜色）栽培品种（一般都为黄色）野生祖先种（有籽）栽培品种（无籽）

作为野生植物的后代，许多栽培植物的染色体数目却与它们的祖先大不相同，如马铃薯和香蕉（见右表）。3、分析表中数据，你还能提出什么问题吗？能否发挥想象力作出一些推测呢？

因为香蕉栽培品种体细胞中的染色体数目是33条，减数分裂时染色体发生联会紊乱，不能形成正常的配子，因此无法形成受精卵，进而形成种子。讨论：1、根据前面所学减数分裂的知识，试着完成该表格。2、为什么平时吃的香蕉是没有种子的？122411异常

普通香蕉无法形成种子，那它是如何繁殖下一代的？野生香蕉染色体数22普通香蕉染色体数33

能形成种子的植物细胞中，染色体数目一定是偶数吗？1.概念：体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。2.分类：3.区别

染色体变异染色体结构变异：染色体数目变异基因突变分子水平的变异，光镜下不可见。染色体变异：细胞水平的变异，光镜下可见。基因重组一、染色体数目的变异数目的变异个别染色体的增加或减少以以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或减少一、染色体数目的变异正常增多减少a.细胞内个别染色体的增加或减少实例：21三体综合征比正常人多一条21号染色体b.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地减少。一、染色体数目的变异阅读课本87—88页，找到这几个概念：染色体组二倍体多倍体单倍体一、染色体数目的变异(一)染色体组雄果蝇体细胞有几条染色体？几对同源染色体？分别是？Ⅱ和Ⅱ，Ⅲ和Ⅲ，Ⅳ和Ⅳ，X和Y。8条，4对一、染色体数目的变异减数分裂(1)请画出雄果蝇减数分裂产生的精子中含有的染色体？动动手一、染色体数目的变异减数分裂非同源染色体非同源染色体(2)观察以上你所画的精子中的染色体，如果把其看成一组，那尝试归纳这个组的染色体包括哪几个特征？

说一说一、染色体数目的变异减数分裂染色体组染色体组非同源染色体非同源染色体细胞中的每套非同源染色体称为一个染色体组。(一)染色体组1.概念一、染色体数目的变异染色体组模拟细胞内形态相同的染色体有几条，就含有几个染色体组。染色体组数目的判断3个染色体组(1)染色体形态：1个染色体组2个染色体组(一)染色体组2.判断方法1.概念(一)染色体组2.判断方法1.概念在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因,不分大小写，有几个基因，那该细胞或生物体中就含有几个染色体组。3个染色体组2个染色体组1个染色体组(2)基因型：AaaBbbAbCAa染色体组数目的判断(一)染色体组2.判断方法1.概念染色体组数目的判断染色体组数=“染色体数/染色体形态数”16条/4种形态=4个染色体组

（3）公式推断说出下面细胞中各有几个染色体组？4个2个2个2个现学现用：YyRr4244432ADCB2A:有

个染色体组、每组有

条染色体B:有

个染色体组、每组有

条染色体C:有

个染色体组、每组有

条染色体D:有

个染色体组、每组有

条染色体由受精卵发育而成的，体细胞中含有2个染色体组的个体。1.二倍体：亲代×2N2N配子NN受精卵2N子代2N受精作用(二)二倍体、多倍体(二)二倍体、多倍体由受精卵发育而成的，体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体。2.多倍体：马铃薯是四倍体无子西瓜是三倍体香蕉是三倍体普通小麦是六倍体在被子植物中，至少有33%的物种是多倍体3.多倍体植株的特点:四倍体番茄的维生素C含量比二倍体几乎增加了一倍。茎秆粗壮，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都有所增加。四倍体葡萄的果实比二倍体的大得多。帕米尔高原的植物65%的种类是多倍体。多倍体是如何形成的呢？（1）方法：Ⅰ低温处理。染色体数加倍染色体复制着丝点分裂细胞无法正常分裂无纺缍丝牵引

4.多倍体育种（人工诱导多倍体）Ⅱ秋水仙素诱发。处理萌发的种子或幼苗。抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍（2）原理：作用时期：有丝分裂的前期目前常用、最有效1.为什么用一定浓度的秋水仙素滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？：无子西瓜的培育

二倍体杂交三倍体第一年第二年四倍体二倍体♀♂联会紊乱

芽尖细胞有丝分裂旺盛，用秋水仙素作用于正在有丝分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。人工诱导多倍体实例——三倍体无子西瓜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？：无子西瓜的培育

二倍体杂交三倍体第一年第二年四倍体二倍体♀♂联会紊乱杂交可获得三倍体植株。多倍体产生的途径有：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。人工诱导多倍体实例——三倍体无子西瓜3.有时可以看到三倍体西瓜中有少量发育并不成熟的种子，请推测产生这些种子的原因。：无子西瓜的培育

二倍体杂交三倍体第一年第二年四倍体二倍体♀♂联会紊乱三倍体植株不能进行正常的减数分裂，一般情况下不能形成配子，也有可能形成正常的配子。人工诱导多倍体实例——三倍体无子西瓜4.无子西瓜每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？：无子西瓜的培育

二倍体杂交三倍体第一年第二年四倍体二倍体♀♂联会紊乱1.进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培养获得大量的组织苗，再进行移栽。2.利用生长素或生长素类似物处理未受粉的雌蕊，促进子房发育成无子果实。人工诱导多倍体实例——三倍体无子西瓜5.四倍体植株上结的西瓜是无子西瓜吗？：无子西瓜的培育

二倍体杂交三倍体第一年第二年四倍体二倍体♀♂联会紊乱四倍体植株上结的西瓜是含有三倍体种子的有子西瓜。三倍体植株结的西瓜是无子西瓜。人工诱导多倍体实例——三倍体无子西瓜6.秋水仙素处理过芽尖之后，得到的四倍体植株，整个植株的所有细胞都是四个染色体组吗？

秋水仙素处理后，分生组织分裂产生的茎、叶、花的细胞中染色体数目加倍，变成四个染色体组；而未处理的如根部细胞中染色体数仍为两个染色体组；

二倍体三倍体四倍体二倍体人工诱导多倍体实例——三倍体无子西瓜7.两次传粉的目的？：无子西瓜的培育

二倍体杂交三倍体第一年第二年四倍体二倍体♀♂联会紊乱第一次传粉：获得三倍体种子第二次传粉：促进子房发育成果实人工诱导多倍体实例——三倍体无子西瓜为什么三倍体西瓜、三倍体香蕉是无籽的？三倍体因为原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时出现联会紊乱，因此不能形成可育的配子。异常配子正常配子(三)单倍体蜜蜂2N=32N=162N=32蜂王雄蜂工蜂像蜜蜂的雄蜂这样，由配子直接发育而成，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。1.单倍体概念：(三)单倍体精子卵细胞受精卵蜂王工蜂雄蜂单倍体2N=32N=162N=32思考：体细胞中含有一个染色体组的生物一定是单倍体吗？单倍体的体细胞中一定只含有一个染色体组吗？1.由受精卵发育而成，体细胞含有两个染色体组的个体叫二倍体()2.未经受精的卵细胞发育成的植株，一定是单倍体()3.含有两个染色体组的生物体，一定是二倍体()4.生物的一个精子或卵细胞就是单倍体。()5.基因型是aaaBBBCcc的植株一定不是单倍体()6.含一个染色体组的个体是单倍体，但单倍体未必只含一个染色体组()√√√×××练习：判断下列描述的正误，并说出理由花药(或花粉）离体培养、人工诱导加倍二倍体植株花药离体培养单倍体幼苗人工诱导秋水仙素处理恢复二倍体植株（3）优点：（1）原理：

染色体数目变异（2）方法：明显缩短育种年限，所得个体均为纯合子(三)单倍体花药离体培养PF1配子DDTTDDttddTTddtt正常植株（纯合）秋水仙素单倍体育种P高杆抗病

DDTT×矮杆感病

ddttF1高杆抗病

DdTtF2D_T_D_ttddT_ddttddTT杂交育种矮抗⊗需要的纯合矮抗品种连续⊗第1年第2年第3-6年高杆抗病

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、二倍体和多倍体总结项目二倍体多倍体单倍体概念发育起点染色体组的数目性状表现

由受精卵发育而成，体细胞中含有2个染色体组的个体由受精卵发育而成，体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体由配子发育而来，体细胞的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体受精卵受精卵未受精的配子2个3个或3个以上不确定（是正常体细胞染色体组数目一半）正常茎秆粗壮，叶片、果实、种子较大，营养丰富，但发育迟缓，结实率低植株矮小，且一般高度不育（雄蜂可育）阅读教材89页《低温诱导植物染色体数目的变化》的内容：？2.试剂及用途？？_____处理植物的__________细胞，能够_________________，以致影响细胞________中染色体__________，导致________________________，于是植物细胞的染色体数目发生变化（加倍）。探究实践：低温诱导植物细胞染色体数目的变化一、实验目的：1.学习低温诱导植物细胞染色体数目变化的方法。2.理解低温诱导植物细胞染色体数目变化的作用机制。二、实验原理：低温分生组织抑制纺锤体的形成有丝分裂被拉向两极细胞不能分裂成两个子细胞三、材料用具及作用试剂使用方法作用卡诺氏液浸泡诱导处理过的根尖0.5-1h体积分数为95%的酒精冲洗2次经卡诺氏液处理过的根尖体积分数为95%的酒精溶液和质量分数为15%的盐酸溶液1:1混合配制解离液蒸馏水浸泡解离后的根尖约10min质量浓度0.01g/mL的甲紫溶液对漂洗干净的根尖染色3～5min固定细胞的形态冲洗掉卡诺氏液使组织中的细胞相互分离开来漂洗根尖，洗去药液，防止解离过度使染色体着色四、方法步骤：洋葱根尖培养→低温诱导→固定→制作装片（解离→漂洗→染色→制片）→观察卡诺氏液甲紫溶液①诱导培养②固定将蒜（或洋葱）在冰箱冷藏室内（____℃）放置一周；取出后，将蒜放在装满清水的容器上方，让蒜的底部接触水面，于室温（约____℃）进行培养；待蒜长出约___cm长的不定根时，将_________放入冰箱冷藏室内，诱导培养________h；4251整个装置48-72剪取诱导处理的根尖_________cm，放入___________中浸泡_________h，以______________________，然后用_________________________冲洗____次；卡诺氏液杀死、固定细胞形态体积分数为95%的酒精2③制片包括______、______、______、_______4个步骤；解离漂洗染色制片解离目的：漂洗目的：染色目的：制片目的：用药液使组织中的细胞相互分离开来洗去药液，防止解离过度甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色使细胞分散开来，有利于观察④观察先用______寻找染色体形态好的分裂图象；视野中既有________________，也有__________________________；确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用________观察。低倍镜正常的二倍体细胞染色体数目发生改变的细胞高倍镜注意：A：在进行实验的过程中，所观察的细胞已经被卡诺氏液等杀死，看到的是死细胞。因此不能观察到连续的变化。B：视野中既有正常的二倍体细胞（多），也有染色体数目发生改变的细胞（少）。1.类型：缺失、重复、移接、颠倒（1）缺失：染色体的某一片段缺失引起的变异实例：猫叫综合征病因：人的5号染色体某一片段缺失引起症状：患儿哭声轻，音调高，像猫叫。染色体正常染色体缺失二、染色体结构变异（2）重复：染色体增加某一片段引起的变异。染色体增加某一片段引起变异。例如，果蝇棒状眼的形成（以上两图为电镜照片）1.类型：缺失、重复、移接、颠倒二、染色体结构变异（4）移接：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异。注意：发生在两条非同源染色体上染色体正常染色体片段移接1.类型：缺失、重复、移接、颠倒二、染色体结构变异（4）颠倒：染色体的某一片段位置颠倒引起的变异（同一条染色体上）。染色体正常染色体片段颠倒1.类型：缺失、重复、移接、颠倒二、染色体结构变异染色体上基因的数目或排列顺序改变染色体结构变异生物性状的变异染色体结构变异对生物性状的影响：多数不利，甚至致死缺失重复染色体上基因数目改变移接颠倒染色体上基因排列顺序改变比较染色体颠倒与染色体互换染色体颠倒四分体中染色体互换图解区别位置发生于非同源染色体之间

发生于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巩固提升缺失重复颠倒基因突变类别

基因突变基因重组染色体变异适用范围