染色体变异高一生物下学期课件（人教版2019必修2）

第五章

基因突变及其他变异

第2节

染色体变异【染色体变异】生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。【染色体变异的种类】个别染色体增加或减少以染色体组的形式成倍的增加或成套的减少二倍体、多倍体、单倍体染色体数目的变异染色体变异的概念及种类正常果蝇（2n=8）增加一条减少一条增加一套减少一套染色体结构的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。基因重组区别原核生物和病毒会发生染色体变异吗？为什么？不会，因为没有染色体。染色体数目变异①细胞内

染色体增加或减少。个别②以

为基数成倍地增加或成套地减少。正常果蝇（2n=8）增加一条减少一条增加一套减少一套类型一套完整的非同源染色体实例1：唐氏综合征即21三体综合征(又称先天性愚型或Down综合征)细胞内个别染色体的增加或减少唐氏综合征

(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。21三体综合征形成的原因？减数第一次分裂后期21号同源染色体未分离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染色体组在大多数生物的体细胞中，染色体都是

的，也就是说含有两套非同源染色体，其中

称为一个染色体组。

两两成对每套非同源染色体果蝇配子中染色体正常果蝇染色体组有何特点？一个染色体组中不存在同源染色体一个染色体组中各个染色体的形态、大小和功能均不相同一个染色体组中含有该物种的一整套完整遗传信息一个染色体组中不含等位基因染色体组特点？染色体组数的判断方法一：根据染色体形态判断根据基因型判断方法二：细胞中同一形态的染色体有几条，则含有几个染色体组；细胞中有几种形态的染色体，一个染色体组中就有几条染色体。同一英文字母（不区分大小写）出现几次，就含有几个染色体组。有几种字母出现，一个染色体组中就有几条染色体。二倍体与多倍体由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体。

在自然界，几乎全部动物和过半数植物都是二倍体。多倍体例：四倍体葡萄的果实比二倍体的大得多；

四倍体番茄的维生素C含量比二倍体的几乎增加了一倍。多倍体在植物中广泛存在，而在动物中则较少见。二倍体由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体葡萄三、四倍体优点：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：发育迟缓，结实率低。四倍体番茄四倍体马铃薯三倍体香蕉单倍体由配子直接发育而来，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）成因：由配子（如卵细胞、花粉等）直接发育而来的个体。蜜蜂蜂王工蜂雄峰由受精卵发育而来二倍体由卵细胞发育而来单倍体（2）代表生物：蜜蜂中的雄蜂蜂王雄蜂工蜂

32条16条32条单倍体生物的体细胞中一定只含有一个染色体组吗？单倍体特点植株长得弱小一般高度不育含偶数个染色体组：可育含奇数个染色体组：高度不育单倍体、二倍体、多倍体的比较项目单倍体二倍体多倍体概念发育起点染色体组的数目性状表现由配子发育而来，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由受精卵发育而来体细胞中含有2个染色体组的个体由受精卵发育而来，体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体未受精的配子受精卵受精卵不确定（是正常体细胞染色体组数目的一半）2个3个或3个以上植株矮小，且高度不育（除雄蜂外）茎秆粗壮，叶片、果实、种子较大，营养丰富，但发育迟缓，结实率低正常（作为单倍体、多倍体的参照物）“两看法”判断单倍体、二倍体和多倍体03减数分裂过程异常含

个染色体组的配子含

个染色体组的配子受精作用受精卵二倍体减数分裂过程异常

倍体有丝分裂过程正常22四四倍体能形成可育配子吗？可以，四倍体减数分裂过程中，能正常联会，产生含有两个染色体组的配子。四倍体的形成过程三倍体是如何形成的呢？二倍体授粉二倍体（父本）四倍体（母本）三倍体联会紊乱无子西瓜秋水仙素授粉第一年第二年为什么要进行两次传粉？第一次：杂交获得三倍体植株的种子第二次：刺激子房发育成果实为什么用四倍体作母本？无子西瓜一定没有种子吗？染色体变异在育种上的应用一、染色体数目变异【思考1】用秋水仙素处理二倍体西瓜的干种子，能成功获得四倍体西瓜植株吗？【思考2】当细胞分裂进行到有丝分裂中期时用秋水仙素处理，能使细胞内染色体数

目加倍吗？

处理萌发的种子或幼苗才能成功秋水仙素在前期抑制纺锤体形成温度、湿度等自然条件剧变，导致细胞分裂受阻，纺锤体的形成受到抑制，着丝粒分裂后，染色体不能拉向两极，细胞不能分裂为两个子细胞。植物细胞进行有丝分裂时（染色体已完成复制）多倍体细胞（核内染色体加倍）多倍体植物正常分裂分化发育（1）外因：温度等骤变是产生多倍体的主要诱因。（2）内因：植物细胞分裂过程中，纺锤体的形成受抑制。

提示：温度骤变对细胞的作用时期为前期——纺锤体形成人工诱导多倍体1.1实验原理用低温处理植物的_________细胞，能够抑制_______的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能_________________，于是，植物细胞的染色体数目发生变化。分生组织纺锤体分裂成两个子细胞低温诱导植物细胞染色体数目的变化培养不定根低温诱导1.将洋葱在冰箱冷藏室内放置一周。取出后,放在装满清水的容器上方,让洋葱的底部接触水面,于室温(约25°C)进行培养。2.待蒜长出约1cm长的不定根时，将整个装置放入冰箱冷藏室内，诱导培养48~72h。3.剪取诱导处理的根尖0.5~1cm,放人卡诺氏液中浸泡0.5~1h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。4.解离→漂洗→染色→制片5.先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂象。视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察。（一）诱导培养（二）固定细胞形态（三）制作装片（四）观察1.2实验过程核心探讨实验注意事项1.本实验是否温度越低效果越显著？为什么？提示不是；必须为“适当低温”，以防止温度过低对根尖细胞造成伤害。2.观察时是否所有细胞中染色体均已加倍？为什么？提示不是；只有少部分细胞实现“染色体加倍”，大部分细胞仍为二倍体分裂状况。试剂使用方法作用卡诺氏液

将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1h固定细胞形态体积分数为95%的酒精

冲洗卡诺氏液处理过的根尖洗去卡诺氏液与质量分数为15%的盐酸等体积混合，浸泡经固定处理的根尖解离根尖细胞清水

漂洗解离后的根尖约10min洗去解离液甲紫溶液把漂洗干净的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3～5min使染色体着色实验中几种试剂的使用方法和作用二倍体植株花药离体培养单倍体植株秋水仙素处理幼苗二倍体植株（纯合子）单倍体育种=花药离体培养＋秋水仙素处理①过程：②原理：染色体变异③优点：1）每对染色体上成对的基因都是纯合的，自交后代不会发生性状分离。单倍体育种花药离体培养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优点：单倍体育种能明显缩短育种年限，子代均为纯合子。单倍体育种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。为什么染色体结构的改变会导致性状的发生改变?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变异。重复：染色体中增加某一片段引起变异。缺失：染色体的某一片段缺失引起变异。染色体结构变异倒位：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。部分基因顺序改变部分基因数目增加，基因种类不变基因数目减少，基因种类减少易位互换图解区别位置原理观察非同源染色体之间同源染色体的非姐妹染色单体之间染色体结构的变异基因重组可在光学显微镜下观察到在光学显微镜下观察不到染色体结构变异比较易位与互换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。基因突变和染色体变异的比较项目基因突变基因重组染色体变异本质主要发生时期显微镜下能否观察的到适用范围产生结果共同点基因结构的改变基因的重新组合染色体结构或数目发生变化DNA复制时减数分裂Ⅰ减数分裂

、有丝分裂否否可以任何生物真核生物有性生殖真核生物产生新的基因只改变基因型基因数目和排列顺序发生改变都是可遗传的变异总结比较：基因突变、基因重组和染色体变1．普通小麦是六倍体，含有42条染色体，它的单倍体体细胞中的染色体组数及染色体形态种类依次是()

A．3、7

B．1、7

C．3、21

D．7、3A

课堂练习2.(2023·黑龙江大庆高一月考)为获得果实较大、含糖量较高的四倍体葡萄(4n＝76)，常用一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体葡萄茎段上的芽，然后将茎段扦插栽培成新植株。研究结果显示：新植株中约40%的细胞染色体被诱导加倍。这种植株同时含有2n细胞和4n细胞，称为“嵌合体”。有关“嵌合体”的叙述，正确的是（

）A.秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理是抑制间期纺锤体的形成B.在生命活动中，4n细胞内染色体组数目最多出现在有丝分裂后期C.“嵌合体”根尖分生区的部分细胞含19条染色体D.若该个体自交，后代中不可能出现三倍体B

3.(2022·福建厦门高一期末)关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”的实验(以洋葱为例)，下列叙述不正确的是（