染色体变异高一下学期生物人教版必修2

第五章

基因突变及其他变异第二节

染色体变异精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞精子精子的形成过程(减数分裂）间期减Ⅱ前期减Ⅱ中期减Ⅱ后期减Ⅱ末期变形减Ⅰ前期减Ⅰ中期减Ⅰ后期配子导入新课野生祖先种（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。阅读课本87—88页，找出红笔勾画出染色体变异及变异类型，染色体组、二倍体、三倍体、多倍体、单倍体的概念。染色体变异的概念及类型染色体结构变异染色体数目变异个别染色体的增加或减少染色体成套地增加或减少生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。增加一条减少一条增加二套减少一套1.概念2.类型3.染色体组雌果蝇细胞中的一组

，在

上各不相同，但又相互协调，共同控制生物的

的一组染色体。（每套非同源染色体称为一个染色体组）非同源染色体形态和功能生长、发育、遗传和变异染色体组染色体组特点：1.不含同源染色体2.染色体形态、大小、功能各不相同3.含有控制该生物的一整套遗传信息4.染色体组数的判断（1）根据染色体的形态判断染色体组的数量，并完成表格。项目染色体组数每个染色体组内染色体数3323144222相同形态的染色体有几条=有几个染色体组有几种形态的染色体=一个染色体组中就有几条染色体方法一：根据染色体形态判断（2）根据基因型判断染色体组数。同一英文字母（无论大小写）出现几次=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方法二：根据基因型判断染色体组数：

4231二倍体像这样体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体。几乎全部动物+大多数高等植物。如：人(2N=46)、果蝇(2N=8)玉米(2N=20)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1.判断细胞含几个染色体组？每组有几条染色体？实战训练

染色体数目的变异实例类型一：个别染色体数目的增加或减少三体单体举例：21三体综合征/唐氏综合征21三体综合征/唐氏综合征病因：21号同源染色体由2条增为3条症状：智力低下，发育迟缓，眼间较宽，外眼角上斜，口常半张，舌外伸，又叫伸舌样痴呆。13三体综合征病因：13号同源染色体由2条增为3条症状：患者头小，患先天性心脏病，智力远低于常人18三体综合征/爱德华氏综合征病因：18号同源染色体由2条增为3条症状：患者智能落后、生长发育迟缓、特殊面容，多并发其他部位畸形。男性克氏综合征病因：多了一条X染色体（XXY）症状：先天性睾丸发育不全或原发性小睾丸症，患者体型较高、体征女性化、睾丸小、无精子等超雄综合征病因：多了一条Y染色体（XYY）症状：身材特别高，易于兴奋，自我克制力差，易产生攻击行为，有狂暴倾向。类型一：个别染色体数目的增加或减少三体单体举例：女性特纳氏综合征女性特纳氏综合征病因：少了一条X染色体（X0）症状：先天性卵巢发育不全综合征，身体矮小，肘外翻，颈部皮肤松弛为蹼颈。外观虽表现为女性，但卵巢发育不良，乳房不发育，无生育能力。细胞内个别染色体的增加或减少形成的原因可能是？原因一原因二减Ⅰ后同源染色体未分离减Ⅱ后姐妹染色单体分开形成的子染色体移向细胞的同一极形成原因：个别染色体数目的增加或减少多倍体成因：二倍体♀（2个染色体组）正常配子（1个染色体组）二倍体♂（2个染色体组）正常配子（1个染色体组）正常减数分裂正常减数分裂二倍体（2个染色体组）受精二倍体减数分裂出现错误，形成含两个染色体组的配子二倍体♀（2个染色体组）正常配子（1个染色体组）二倍体♂（2个染色体组）异常配子（2个染色体组）正常减数分裂三倍体（3个染色体组）受精减数分裂错误二倍体♀（2个染色体组）异常配子（2个染色体组）二倍体♀（2个染色体组）异常配子（2个染色体组）减数分裂错误减数分裂错误四倍体（4个染色体组）受精减数分裂哪些过程出问题会形成含有两个染色体组的配子？菊花（6n=54）葡萄（三/四倍体）番茄（4n=48）棉花（4n=52）在被子植物中，约有33%的物种是多倍体，如：相关信息：山药（4n=40）葱（4n=32）水仙（3n=30）无籽西瓜（3n=33）多倍体特点普通小麦六倍体菊花六倍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。多倍体育性：四倍体生物

减数分裂正常每种同源染色体可两两配对后平均分开含有两个染色体组的配子（可育）三倍体生物

减数分裂异常每种同源染色体是三条联会紊乱，不能平均分开有的同源染色体1条有的2条的配子

（不可育）无子西瓜香蕉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。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。(1)概念：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）蜂王雄蜂工蜂32条16条32条举例：蜜蜂中的雄蜂单倍体体细胞中不一定只有一个染色体组。（2）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：高度不育原因：体细胞染色体组数一般为奇数，当其进行减数分裂形成配子时，由于同源染色体联会紊乱，不能产生正常的配子。1.

玉米是二倍体，体细胞中含有20条染色体。由离体的玉米花粉直接发育成的个体体细胞中含有多少条染色体？该个体是单倍体还是二倍体？含有10条染色体；该个体是单倍体。2.普通小麦是六倍体，体细胞中有几个染色体组？其配子中有几个染色体组？体细胞中有6个染色体组；其配子中有3个染色体组。3.由普通小麦的配子发育而成的个体，体细胞中有几个染色体组？该个体是几倍体？由普通小麦的配子发育而成的个体，体细胞中有3个染色体组；该个体是单倍体。深度理解单倍体的概念1、染色体变异类型、及染色体数目变异类型。2、二倍体、多倍体、单倍体概念。3、三倍体不育的原因，多倍体植株特点。当秋水仙素作用于正在______的细胞时，能够抑制_______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。①方法：②处理对象：③原理：低温处理，秋水仙素诱发。目前常用、最有效萌发的种子或幼苗(进行有丝分裂)染色体数加倍染色体复制着丝粒分裂细胞无法正常分裂无纺缍丝牵引

1.多倍体育种方法④作用时期：有丝分裂的前期分裂纺锤体染色体移向两极数目加倍有丝多倍体人工诱导单倍体和多倍体实例：无子西瓜(三倍体)

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Q1.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？芽尖有丝分裂旺盛，秋水仙素处理能抑制纺锤体形成更易得到四倍体西瓜。Q2.用秋水仙素处得到植株是各个部分的细胞都含有4个染色体组吗？根部细胞未变，未用秋水仙素处理Q3.第一年得到的西瓜是不是所有的地方都是三倍体？果皮种皮都是由西瓜体细胞发育来的,所以是有4个染色体组;所以第一年得到的西瓜应是四倍体西瓜,其中的种子是三倍体的Q4.将第一年得到的西瓜的种子种下后得到植株再用二倍体父本对其进行授粉，这步授粉的目的是什么？刺激子房发育成果实；Q5.第二年得到的西瓜是三倍体无子西瓜，这样的西瓜是一颗种子都没有吗？三倍体植株不能进行正常的减数分裂，但偶尔也有可能形成配子。Q6.因为三倍体西瓜无法繁殖，因此每年都需制备三倍体西瓜的种子，有没有什么替代方法？无性繁殖（植物组织培养）普通小麦(6N)黑麦(2N)小黑麦(4N)异源多倍体八倍体小黑麦(8N)秋水仙素不育可育（来自不同物种的染色体组构成的多倍体）多倍体育种实例：八倍体小黑麦培育过程2.单倍体育种减数分裂育种工作者常采用花药（或花粉）离体培养的方法来获得单倍体植株，然后人工诱导使这些植株的染色体数目加倍，恢复到正常植株染色体数目。PDDTT×ddttDTdTDtdtDTDDTTdTDtdtddTTDDttddtt花药离体培养获得单倍体秋水仙素处理单倍体幼苗F1DdTt用高秆抗病(DDTT)和矮秆不抗病(ddtt)小麦品种，培育矮秆抗病小麦的过程，见下图：原理过程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⊗连续⊗第1年第2年第3-6年花药离体培养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单倍体育种的优点需要的纯合矮抗品种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。1、染色体变异类型、及染色体数目变异类型。2、二倍体、多倍体、单倍体概念。3、三倍体不育的原因，多倍体植株特点。4、多倍体育种的方法、处理对象、原理。5、单倍体育种方法、优点。杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种方法杂交射线、激光、化学药品处理，生物处理秋水仙素处理萌发的种子或幼苗花药离体培养后再人工诱导染色体数目加倍原理基因重组基因突变染色体变异染色体变异优点操作简单，目的性强提高变异频率，大幅度改良某些性状，后代变异性状较快稳定器官大，营养物质含量高明显缩短育种年限举例高秆抗病和矮秆易感病小麦杂交产生矮秆抗病品种高产青霉素菌株的育成三倍体西瓜和甜菜、八倍体小黑麦抗病植株的育成范围有性生殖的动植物几乎所有生物植物有性生殖的植物小结：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体细胞中含有2个染色体组的个体体细胞中含有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，结实率低正常探究.实践：低温诱导植物细胞染色体数目的变化1.实验原理(1)低温处理:低温处理植物的____________,能够抑制________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______。(2)染色体染色:染色体容易被__________染成深色,用质量浓度为0.01g/mL的______溶液染色。分生组织细胞纺锤体加倍碱性染料甲紫2.材料用具探究.实践：低温诱导植物细胞染色体数目的变化试剂使用方法作用卡诺氏液体积分数为95%的酒精质量分数为15%的盐酸蒸馏水质量浓度0.01g/mL的甲紫溶液将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1h冲洗2次经用卡诺氏液处理过的根尖与质量分数为95%的酒精等体积1:1混合，作为解离液浸泡解离后的根尖约10min把漂洗过的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3～5min固定细胞的形态洗去卡诺氏液漂洗根尖，洗去解离液使染色体着色解离根尖细胞，使组织中的细胞相互分离开制作装片观察

培养根尖并低温诱导(2)方法步骤：固定细胞①将蒜/洋葱在冰箱冷藏室内（____℃）放置一周②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

℃）培养。③诱导：待蒜/洋葱长出约1cm长的不定根时。将

放入

冰箱冷藏室内，诱导培养

。425整个装置48~72h打破休眠，利于生根低温抑制有丝分裂前期纺锤体形成制作装片观察

培养根尖并低温诱导(2)方法步骤：固定细胞剪取根尖___________0.5～1cm固定：冲洗：取材：放入____________中浸泡_________h卡诺氏液0.5-1固定细胞形态用_________________________冲洗_____次；体积分数为95%的酒精2冲洗掉附着在根尖表面的卡诺氏液制作装片观察

培养根尖并低温诱导(2)方法步骤：固定细胞漂洗染色解离制片试剂：目的：试剂：目的：试剂：目的：方法：目的：质量分数15%的盐酸和体积分数95%的酒精混合液(1∶1)使组织细胞相互分离清水洗去解离液，防止解离过度碱性染料（甲紫溶液或醋酸洋红溶液或改良苯酚品红）使染色质/体着色取根尖→滴清水→弄碎根尖→盖上盖玻片→按压盖玻片使细胞分散开，便于观察制作装片观察

培养根尖并低温诱导(2)方法步骤：固定细胞先用________寻找染色体形态好的分裂图象视野中既有_____________

细胞，也有_________________

的细胞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染色体数目改变高倍镜（多）（少）注意：a.诱导率不是100%，因此视野中既有二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞，且二倍体数目多于四倍体数目b.解离之后，细胞失去活性，因此不能观察到连续的变化探究.实践：低温诱导植物细胞染色体数目的变化4.实验结果5.实验结论低温能诱导植物细胞染色体数目加倍。1.类型——①缺失：染色体的某一片段缺失，导致基因数目减少。“猫叫综合征”患者第5号染色体短臂缺失，为最常见的缺失综合征，因婴儿时有猫叫样啼哭而得名正常翅缺刻翅二、染色体结构的变异②重复：染色体增加了某一片段，导致基因数目增加。实例：果蝇棒状眼的形成棒状眼正常眼项目染色