染色体变异(第1课时)高一下学期生物人教版必修2

§5-2染色体变异基因突变及其他变异学习目标理解染色体变异包括染色体数目变异和结构变异。01阐明二倍体、三倍体和多倍体的概念及联系。02阐述染色体结构变异的基本类型。031.根据前面所学减数分裂的知识，试着完成上表。2.为什么我们平时吃的香蕉没有种子？生物种类体细胞染色体数/条体细胞非同源染色体/套配子染色体数/条马铃薯野生祖先种242栽培品种484香蕉野生祖先种222栽培品种333122411异常【提示】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，难以形成正常可育的配子，因此无法形成受精卵，进而不能形成种子。问题探讨父方(2N)母方(2N)精子(N)卵子(N)受精卵(2N)新个体(2N)减数分裂减数分裂受精作用有丝分裂减数分裂和受精作用能够使生物体亲子代间的染色数目保持稳定。思考Thinking生物种类体细胞染色体数/条体细胞非同源染色体/套配子染色体数/条马

铃

薯野生祖先种24212

栽培品种48424

香

蕉野生祖先种22211

栽培品种333异常马铃薯和香蕉的染色体数目表马铃薯和香蕉的染色体数目为什么与他们的野生祖先有很大差别呢？问题探讨______通过显微镜观察到，属于______水平的变异；1.概念：生物体的_______或___________内染色体______或_______的变化体细胞生殖细胞数目结构2.染色体变异类型类型一：染色体数目的变异类型二：染色体结构的变异3.能否通过显微镜观察可以细胞基因突变是分子水平的变异，这种变异类型无法通过显微镜观察。染色体变异正常果蝇（2n=8）个别异常成套异常增加一条增加减少一条减少①细胞内个别染色体的增加或减少②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染色体数目的变异——染色体数目变异的类型①个别染色体的增加或减少

患者比正常人多一条染色体——21号染色体是三条，其症状表现为智力低下，身体发育缓慢等。实例1：21三体综合征(唐氏综合征)45条＋XY或XX（47条）染色体数目的变异减数第一次分裂后期减数第二次分裂后期①个别染色体的增加或减少实例1：21三体综合征(唐氏综合征)染色体数目的变异②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XYⅡⅡⅢⅢⅣⅣ雄果蝇体细胞染色体组成图解Q1.果蝇体细胞中含有几条染色体？几对同源染色体？Q3.Ⅲ号和Ⅳ号染色体是什么关系？8；4Q2.写出所有同源染色体？Ⅱ和Ⅱ,Ⅲ和Ⅲ,Ⅳ和Ⅳ,X和YQ4.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X和Y为一套完整的非同源染色体吗？非同源染色体不是Q5.写出所有非同源染色体的集合？Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和XⅡ、Ⅲ、Ⅳ和Y

每套非同源染色体称为一个染色体组染色体数目的变异(1)一个染色体组不含同源染色体，不含等位基因。(2)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。(3)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。果蝇的一个染色体组是

或

。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、XⅡ、Ⅲ、Ⅳ、Y果蝇的一个基因组是

。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y（3+XY）XYⅡⅡⅢⅢⅣⅣ染色体组

思考：人的体细胞有多少个染色体组？染色体组和基因组分别是什么？人的体细胞有两个染色体组一个染色体组是__________________

22+X或22+Y一个基因组是____________22+XY染色体组

判断染色体组数目的方法方法一：根据染色体形态判断细胞中同一形态的染色体有几条，则含有几个染色体组。1个染色体组3个染色体组4个染色体组4个染色体组染色体组方法二：根据基因型判断在生物体基因型中，控制同一性状基因出现几次，则有几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。AaaaAABBDDAaaABCD4个染色体组2个染色体组3个染色体组1个染色体组染色体组

判断染色体组数目的方法方法三：公式法染色体组数=常染色体数目/常染色体形态数16条/4种形态=4个染色体组染色体组

判断染色体组数目的方法6条常染色体/3种形态=2个染色体组3个

3条1个4条2个4条3个2条4个3条4个2条1个4条2个2条课中检测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？1.二倍体染色体数目的变异——二倍体和多倍体②常用2n表示，“2”表示两个染色体组，

“n”表示每个染色体组中有n条染色体。③实例：

几乎全部动物以及过半数的高等植物是二倍体

如：番茄、人、玉米、果蝇①定义：体细胞中含两个染色体组的个体。ⅡⅩⅢⅡⅢⅣⅣY果蝇（卵原细胞）♀减数分裂♂减数分裂（精原细胞）ⅡⅢⅣⅩⅡⅢⅣY精子一般情况下，二倍体通过减数分裂形成的配子中只有一个染色体组ⅩⅢⅢⅩⅡⅡⅣⅣ生殖细胞卵细胞ⅡⅢⅣⅩ染色体数目的变异——二倍体和多倍体若减数分裂Ⅰ同源染色体未分离或减数分裂Ⅱ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染色体数目的变异——二倍体和多倍体若减数分裂Ⅰ同源染色体未分离或减数分裂Ⅱ姐妹染色单体未分离，配子中应该有几个染色体组？

也可能形成含有两个染色体组的配子染色体数目的变异——二倍体和多倍体若该异常配子与正常的配子结合后发育成个体，其体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。染色体数目的变异——二倍体和多倍体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。减数分裂异常有丝分裂异常如果二倍体在胚或幼苗时期受到某种因素影响，体细胞在进行有丝分裂时，染色体只复制未分离，也会形成四倍体。染色体数目的变异——二倍体和多倍体2.多倍体体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体多倍体在植物中很常见，在动物中极少见。三倍体香蕉六倍体小麦三倍体无子西瓜染色体数目的变异——二倍体和多倍体优点：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。因此，人们常常采用人工诱导多倍体的方法来获得多倍体植株，培育新品种。缺点：生长发育延迟，结实率低。2.多倍体染色体数目的变异——二倍体和多倍体四倍体葡萄的果实比二倍体的大的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2.多倍体染色体数目的变异——二倍体和多倍体三倍体、四倍体是否可育？四倍体可以通过减数分裂形成含有两个染色体组的配子。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。香蕉、三倍体无子西瓜的果实中没有种子，原因就在于此。果蝇体细胞果蝇配子果蝇体细胞有

个染色体组每组染色体组含

条染色体果蝇配子中有

个染色体组。属于

倍体正常男性染色体组型正常男性体细胞中有

条染色体这些染色体可以组成

对这些染色体中有

条来自父亲，

条来自母亲有

套染色体，属于

倍体241462323232二二课中检测低温处理、秋水仙素诱发等。用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗是目前最常用、最有效的方法。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。它是白色或淡黄色粉末或针状结晶，有剧毒。染色体数目的变异——多倍体育种着丝粒分裂染色体复制无纺缍丝牵引若继续进行正常的有丝分裂①原理：秋水仙素作用于正在______的细胞时，能抑制________的形成，导致_______不能_________，从而引起细胞内染色体__________。染色体数目加倍的细胞继续进行_______分裂，将来就可能发育成________植株。分裂纺锤体染色体移向两极数目加倍有丝多倍体4条染色体8条染色体无纺缍体形成染色体加倍的组织或个体染色体数目的变异——多倍体育种秋水仙素只影响纺锤体的形成，不影响着丝粒的分裂（着丝粒的分裂是自发的，不是由纺锤丝的牵拉导致的）；低温处理和秋水仙素诱发的原理是一样的。②作用时期：有丝或减数前期Q1：秋水仙素抑制纺锤体形成，那么着丝粒能否正常分裂?Q2：染色体加倍于什么时期？有丝或减数分裂后期Q3：为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植株可以不？因为萌发的种子和幼苗具有分生能力，细胞进行有丝分裂，秋水仙素处理后可达到使产生的新细胞染色体数目加倍的目的。成熟的植株大多细胞不进行有丝分裂。Q4：处理后植物体的所有体细胞染色体都加倍吗？不一定。若处理茎尖则只有地上部分加倍，若处理种子则有可能全部加倍。染色体数目的变异——多倍体育种杂交三倍体（母本）联会紊乱无子西瓜第一年第二年三倍体植株三倍体无子西瓜培育过程（父本）染色体数目的变异——多倍体育种③实例：三倍体无子西瓜的形成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.杂交三倍体（母本）联会紊乱无子西瓜第一年第二年三倍体植株三倍体无子西瓜培育过程（父本）1、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？芽尖细胞有丝分裂旺盛，用秋水仙素处理可以抑制纺锤体的形成，导致细胞内染色体数目加倍，从而得到四倍体植株。2、四倍体西瓜植株做母本产生的雌配子中含有几个染色体组？获得的四倍体西瓜为何要与二倍体杂交？2个；杂交可以获得三倍体植株。3、四倍体植株上结的西瓜是无子西瓜吗？有子西瓜三倍体植株上结的才是无子西瓜染色体数目的变异——多倍体育种4、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，从而形成正常的种子，但这种概率特别小。5、无子西瓜每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法?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。6、两次传粉的目的相同吗？第一次：杂交，得到三倍体种子。第二次：提供生长素，刺激子房发育成果实。染色体数目的变异——多倍体育种学习低温诱导植物细胞染色体数目变化的方法。理解低温诱导植物细胞染色体数目变化的作用机制。目的要求材料用具材料：蒜或洋葱（均为二倍体，体细胞中的染色体数目为16）用具：培养皿，滤纸，纱布，烧杯，镊子，剪刀，显微镜，载玻片，盖玻片，冰箱药品：卡诺氏液，质量浓度为0.01g/mL的甲紫（旧称龙胆紫）溶液，质量分数为15%的盐酸，体积分数为95%的酒精。用低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞的染色体数目发生变化。实验原理探究实验：低温诱导植物细胞染色体数目变化方法步骤：诱导培养→固定→制片→观察。（1）诱导培养将蒜（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（2）固定剪取诱导处理的根尖_____cm，放入________中浸泡______h，以_____________，然后用_____________________冲洗____次；0.5-1卡诺氏液0.5-1体积分数为95%的酒精2固定细胞形态（取材、固定及冲洗）分生区细胞，能进行细胞分裂才会出现染色体数目的变化方法步骤包括______、______、______、_______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（3）制片（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方法步骤：诱导培养→固定→制片→观察。方法步骤探究实验：低温诱导植物细胞染色体数目变化6.单倍体蜂王工蜂雄蜂举例（体细胞中32条染色体）（体细胞中32条染色体）（体细胞中16条染色体）染色体数目的变异——单倍体体细胞：2N=32配子：减数分裂单倍体：发育N=16蜂王：二倍体(2N)体细胞中含中32条染色体雄蜂：单倍体(N)体细胞中含中16条染色体16（N）N=16（N）雄蜂的形成染色体数目的变异——单倍体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，叫作单倍体。定义与正常植株相比，植株弱小，且高度不育。特点体细胞：2N=32配子：减数分裂单倍体：发育N=1616（N）N=16（N）染色体数相等染色体数目的变异——单倍体单倍体是由配子直接发育而来1.单倍体细胞内含有一个染色体组吗？2.细胞内含有两个染色体组就是二倍体？看完课本并思考如下问题染色体数目的变异——单倍体不一定不一定，也可能是四倍体的配子或其发育而来的单倍体应用——单倍体育种举例：已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（R）对易染锈病（r）