染色体变异课件-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

第2节染色体变异第5章基因突变及其他变异学习目标目标010203通过低温诱导染色体的实验，理解染色体数目变化的机制。（科学探究）通过分析染色体组的概念，理解二倍体、多倍体和单倍体的特点和生产中的应用。（生命观念、社会责任）结合染色体结构变异的示意图，了解染色体结构变异的常见类型。（科学思维）创设情境野生祖先种VS栽培品种（马铃薯）野生祖先种马铃薯（多种颜色）栽培品种马铃薯（一般都为黄色）创设情境野生祖先种VS栽培品种（香蕉）野生祖先种香蕉（有籽）栽培品种香蕉（无籽）合作探究1.根据前面所学减数分裂的知识，你能完成上表吗？2.分析表中数据，你还能提出什么问题吗?①能形成种子的植物细胞中，染色体数目一定是偶数吗?②香蕉体细胞中的染色体数目不是偶数,它是怎样形成的呢?又是如何繁殖下一代的?122411异常一、染色体变异概念及类型合作探究体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，叫染色体变异1.概念：2.类型3.区别分子水平的变异，光镜下不可见。细胞水平的变异，光镜下可见。个别染色体数目的增加或减少以一套完整的非同源染色体为基数成倍的增加或成套的减少染色体数目变异染色体结构变异基因突变基因重组染色体变异二、染色体数目的变异合作探究1.个别染色体的增加或减少正常（2n=8）增多1条减少1条21三体综合征（先天性愚型）举例：21三体综合征（唐氏综合征）二、染色体数目的变异合作探究野生马铃薯的染色体组成2.以一套完整的非同源染色体为基数成倍的增加或成套的减少【任务一】阅读教材P87第3、4段结合图5-5，回答以下问题1、野生马铃薯体细胞有几条染色体？2、标记为2号的两条染色体是什么关系？2号和3号染色体又是什么关系？3、野生马铃薯体细胞中有几对同源染色体？4、野生马铃薯配子中有几条染色体？这些染色体的形态和功能有什么特点？这些染色体之间是什么关系？二、染色体数目的变异合作探究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。细胞中的一套完整的非同源染色体⑴染色体组概念：⑵染色体组分组方法：显微摄影凡是大小形态相同的分开（同源染色体分开）大小形态不同的分到一组（都是非同源染色体）1.染色体组二、染色体数目的变异合作探究（3）染色体组特点：①本质上:②形态上：③功能上：一个染色体组不含同源染色体各不相同各不相同，但携带生物生长、发育、遗传和变异的一整套遗传信息。二、染色体数目的变异合作探究【任务二】根据我们刚才所学的知识，你能完成下表吗？322341二、染色体数目的变异合作探究①根据染色体的形态判断：细胞内同一形态的染色体有几条，则含有几个染色体组⑷染色体组数目的判断方法：341二、染色体数目的变异合作探究②根据基因型判断：在生物体基因型中，相同基因或等位基因出现几次，则有几个染色体组4个染色体组同一字母不分大小写重复出现几次，就含有几个染色体组。2个染色体组3个染色体组AaBBAAaAaaaBBbb二、染色体数目的变异实战训练3个1个2个3个4个4个1个2个请判断下列的几个细胞含几个染色体组？每组有几条染色体？二、染色体数目的变异合作探究二倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中含有2个染色体组的个体在自然界中，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。例如：果蝇、玉米、洋葱就是二倍体配子野生马铃薯人思考1：一般情况下，二倍体通过减数分裂形成的配子有几个染色体组呢？2.二倍体和多倍体二、染色体数目的变异合作探究一般情况下，二倍体通过减数分裂形成的配子只有一个染色体组。思考2：一般情况下，二倍体通过减数分裂形成的配子只有一个染色体组，有会出现错误的吗？二、染色体数目的变异合作探究二倍体的减数分裂出现错误，形成含有两个染色体组的配子，这样的配子与含有一个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中就含有三个染色体组，称作三倍体。减数分裂Ⅰ出现错误思考3：三倍体形成只有减数分裂Ⅰ出现错误才会导致吗？二、染色体数目的变异合作探究减数分裂Ⅱ出现错误思考4：通过与二倍体生物相比，同学们思考三倍体的生物可育吗？二、染色体数目的变异合作探究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。思考5：若二倍体生物形成两个正常的配子，受精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？二、染色体数目的变异合作探究如果两个含有两个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中就含有四个染色体组，称作四倍体。减数分裂出现错误有丝分裂出现错误思考6：通过与二倍体生物相比，同学们思考四倍体的生物可育吗？二、染色体数目的变异合作探究四倍体一般是可育的常见的四倍体有：山药、马铃薯、棉花、香葱等二、染色体数目的变异合作探究由受精卵发育而成，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体统称为多倍体。四倍体番茄的维生素C的含量比二倍体品种几乎增加了一倍四倍体平均粒重10克二倍体平均粒重6克思考7：多倍体植物有哪些优点呢？二、染色体数目的变异合作探究多倍体优点：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。缺点:生长发育延迟,结实率低。多倍体植物有这么优点，那该如何获得多倍体植株呢？二、染色体数目的变异合作探究【任务二】阅读教材P88第5段文字，回答以下问题：1、诱导多倍体的方法有哪些？目前最常用且最有效的方法是？2、处理对象是？3、作用机理是？4、作用时期是？3.多倍体育种二、染色体数目的变异合作探究方法：低温处理、秋水仙素诱发处理对象：萌发的种子或幼苗原理：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作用时期：有丝分裂的前期3.多倍体育种（人工诱导多倍体）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二、染色体数目的变异合作探究二倍体西瓜幼苗二倍体西瓜幼苗秋水仙素处理四倍体西瓜植株♂杂交自然长成多倍体育种实例：无籽西瓜的培育二倍体西瓜植株♀三倍体西瓜种子第一年授粉二倍体西瓜植株第二年联会紊乱无子西瓜三倍体西瓜植株用二倍体花粉：刺激子房产生生长素，促进子房发育为果实。二、染色体数目的变异合作探究4、单倍体及单倍体育种（1)概念：(2)形成原因：思考：(3)单倍体特点：

大多数单倍体体细胞中染色体组数为奇数，减数分裂时联会紊乱，无法形成正常的配子，因此一般表现出高度不育；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。由配子（如卵细胞、花粉等）直接发育而成。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？一定不一定二、染色体数目的变异合作探究(4)单倍体育种过程①过程：二倍体植株花药离体培养单倍体植株秋水仙素处理二倍体植株（纯合子）注意：秋水仙素只能处理萌发的幼苗②原理：染色体变异③优点：1）明显缩短育种年限2）纯合体，自交后代不会发生性状分离技术复杂，需与杂交育种配合④缺点：单倍体、二倍体和多倍体的比较合作探究由受精卵发育而成，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的一半）正常（作为单倍体、多倍体的参照物）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，且高度不育（除雄蜂外）基因突变、基因重组和染色体变异的比较归纳总结三、染色体结构的变异合作探究1.类型：缺失、重复、倒位、易位2.缺失：

染色体的某一片段缺失引起的变异（同一条染色体上）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。三、染色体结构的变异合作探究3.重复：染色体增加某一片段引起的变异（同一条染色体上）。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）三、染色体结构的变异合作探究4.倒位：染色体的某一片段位置颠倒引起的变异（同一条染色体上）。二、染色体数目的变异合作探究5.易位：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二、染色体数目的变异合作探究比较染色体易位与交叉互换二、染色体数目的变异合作探究为什么染色体结构的改变会导致性状的发生改变?染色体结构上的缺失、重复、易位和倒位

基因数量、排列顺序的改变

生物性状的改变（变异）大多数染色体结构变异对生物体是不利的，甚至导致生物体死亡。实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化合作探究1.实验原理：低温抑制纺锤体的形成（作用机理同秋水仙素）3.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2.试剂及用途（1）卡诺氏液：（2）甲紫溶液：卡诺氏液

甲紫溶液

二、染色体数目的变异合作探究根尖的培养及诱导将蒜/洋葱在冰箱冷藏室内（4℃）放置一周。①培养方法：将蒜/洋葱放在装满清水的容器上方，让它的底部接触水面，于室温（约25℃）培养。②培养时间：待蒜/洋葱长出约1cm长的不定根时。③诱导方法：将整个装置放入冰箱冷藏室内，诱导培养48~72h。二、染色体数目的变异合作探究取材、固定及冲洗①取材：剪取诱导处理的根尖0.5~1cm。②