染色体变异高一下学期生物人教版必修2

基因水平的改变（分子水平）基因突变基因重组变异染色体结构变异染色体数目变异不可遗传变异可遗传变异染色体变异外界环境引起的变异（表现在当代）

遗传物质改变染色体水平的改变（细胞水平，光学显微镜可见）5.2染色体变异问题探讨野生祖先种VS栽培品种野生祖先种香蕉（有籽）栽培品种香蕉（无籽）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）问题探讨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（见下表）。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，不能形成正常的配子，因此无法形成受精卵，进而形成种子。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，称为染色体变异。定义类型染色体变异染色体结构变异染色体数目变异细胞内个别染色体增加或减少细胞内染色体组成倍增加或成套减少二倍体和多倍体单倍体一、染色体数目变异特纳氏综合征（XO）：典型的Turter综合征在出生时即呈现身高、体重落后，手、足背明显浮肿，颈侧皮肤松弛。其主要临床特征为：女性表型，后发际低，50％有颈蹼；盾形胸，乳头间距增宽；肘外翻和多痣等。约35％患儿伴有心脏畸形，以主动脉缩窄多见。此外，尚可见肾脏畸形，指（趾）甲发育不良、多痣等。常因生长迟缓、青春期无性征发育、原发性闭经等就诊。大部分患儿智能正常。一、染色体数目变异

唐氏综合征（21-三体综合征）

患者的主要症状包括智能落后

、特殊面容及生长发育迟缓，同时可能伴有多种畸形，如先天性心脏病、胃肠道、眼部等。此外，伴有该病的患者容易出现先天性甲状腺功能低下、急性淋巴细胞白血病、传染性疾病等症状。一、染色体数目变异XYY综合征（超雄综合征），主要表现为身材特别高，易于兴奋，自我克制力差，易产生攻击行为，有狂暴倾向。XXX综合征（超雌综合征），可能特别漂亮，但智力迟钝，大部分患者表现为身体发育正常、有生育能力或稍差（一）细胞内个别染色体的增加或减少根据减数分裂染色体变化过程，分析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2121212121212121一、染色体数目变异正常果蝇（2n=8）增加两套减少一套（二）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。1、果蝇体细胞中有几条染色体？几对常染色体？雄果蝇体细胞及产生的两种精子的染色体图解2、两条Ⅱ号染色体是什么关系？Ⅲ号和Ⅵ号染色体是什么？3、雄果蝇的体细胞中有哪几对同源染色体？8条；3对同源染色体；非同源染色体Ⅱ和Ⅱ,Ⅲ和Ⅲ,Ⅳ和Ⅳ,X和Y4、果蝇的精子中有哪几条染色体？雄果蝇体细胞及产生的两种精子的染色体图解5、这些染色体在形态、大小和功能上有什么特点？Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y6、这些染色体之间是什么关系？7、它们是否携带控制生物性状的全部遗传信息？它们形态、大小、功能各不相同非同源染色体是特点：1.染色体组细胞中的一组

，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。非同源染色体形态和功能生长、发育、遗传和变异果蝇体细胞中有几个染色体组？人呢？两组c含有控制生物性状的全套遗传物质b所含的染色体形态、大小和功能各不相同；a不含有同源染色体，无相同、等位基因；（每套非同源染色体称为一个染色体组）以人的染色体为例，人总共23对，46条，每号染色体都有其特定功能！感知“套”所以染色体组中每一号染色体都要有一条，这样才能包含全套遗传信息！一、染色体数目变异2套2套方法一：根据形态判断

1个染色体组1组3条染色体3个染色体组1组5条染色体4个染色体组1组2条染色体4个染色体组1组3条染色体2.染色体组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；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。判断下图中分别有几个染色体组，每个染色体组有几条染色体？

思考：分裂图染色体组数判断：判断下图中分别有几个染色体组？132个2个4个2个2个2个2个1个1个方法二：根据基因型判断

YyRrAABBDDAaaABCD2个染色体组1组2条染色体2个染色体组1组3条染色体3个染色体组1组1条染色体1个染色体组1组4条染色体同一英文字母（无论大小写）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。韭菜的体细胞中含有32条染色体，这32条染色体有8种形态结构，韭菜有（

）个染色体组。

A2B4C6D8B马铃薯体细胞中有4个染色体组，生殖细胞中有

个染色体组，体细胞有丝分裂后期有

个染色体组，减数分裂Ⅱ后期有

个染色体组。284补充：表示染色体数目n的系数即为染色体组的个数对点训练一、染色体数目变异(1)二倍体3.二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。几乎全部的动物和过半的高等植物都是二倍体。一、染色体数目变异(2)多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，但发育迟缓，结实率低。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。特点减数分裂Ⅰ出现错误异常配子正常的配子减数分裂Ⅱ出现错误异常配子正常的配子三倍体形成原因：含有两个染色体组的异常配子与含有一个染色体组的正常配子结合发育成个体三倍体的形成的过程减数分裂出现错误有丝分裂出现错误①两个含有两个染色体组的配子结合。②二倍体在胚或幼苗时期受某种因素影响，体细胞在进行有丝分裂时，染色体只复制未分离。四倍体形成原因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。多倍体的育性偶数可育奇数不可育一、染色体数目变异

体细胞中染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体配子不经过受精作用个体发育起点：实例：特点：

植株弱小，一般高度不育例如：由四倍体的配子发育成的单倍体，含有同源染色体和等位基因，是可育的4、单倍体Q1：四倍体的单倍体含有几个染色体组？——2个。单倍体是由配子发育而来的，四倍体的配子中含有两个染色体组。Q2：六倍体的单倍体含有几个染色体组？——3个。Q3：单倍体一定是含有一个染色体组吗？——不一定。只要是由配子发育而来的个体就叫单倍体。一倍体中只含有一个染色体组，肯定是单倍体，但反之不一定。一、染色体数目变异4、单倍体①由受精卵发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体；②由配子直接发育来的个体，不管含有几个染色体组，都只能叫单倍体。受精卵（合子）生物体二倍体(2N)多倍体发育雌配子（卵细胞）雄配子（花粉）直接发育成生物体：单倍体直接发育成生物体：单倍体归纳总结1：单倍体与多倍体的判定二、染色体数目变异在育种中的应用1、多倍体育种(1)原理：

。(2)方法：用

或低温处理。(3)处理材料：萌发的种子或幼苗。(4)过程染色体数目变异秋水仙素分裂的细胞抑制有丝分裂前期

形成

不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍纺锤体染色体（有正在有丝分裂的细胞）(5)实例：三倍体无子西瓜联会紊乱第一年杂交三倍体（母本）（父本）无子西瓜三倍体（母本）二倍体（父本）授粉第二年抑制纺锤体的形成杂交获得三倍体种子刺激子房发育为果实②用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目

，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数

。加倍不变③三倍体西瓜无子的原因（重点）：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。①两次传粉第一次：杂交获得___________第二次：刺激子房发育成_____三倍体种子果实二、染色体数目变异在育种中的应用（1)原理：

染色体(数目)变异（2)方法：（3)优点：（4)缺点：植株①花药离体培养单倍体植株②人工诱导秋水水素处理单倍体幼苗染色体数目加倍，正常植株（纯合子）①明显缩短育种时间②所得个体均为纯合体技术复杂操作困难单倍体育种≠花药离体培养原理：植物细胞的全能性2、单倍体育种抗倒伏，不抗病抗倒伏抗病花药（粉）：单倍体幼苗：DTDtdTdt正常植株：DDTTDDttddTTddtt新品种：DDtt方法：花药离体培养秋水仙素处理DDTT（♀）×ddtt（♂）第一年第二年筛选DdTt抗倒伏，不抗病倒伏，抗病二倍体生物组织培养DdTt植株DTDtdTdt2、单倍体育种为什么说单倍体育种能明显缩短育种年限？花药离体培养→P高杆抗病

DDTT×矮杆感病

ddttF1高杆抗病

DdTt配子DTDtdTdtDTDtdTdtDDTTDDttddTTddtt↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓纯合体秋水仙素→↑

需要的矮抗品种单倍体育种第1年第2年P高杆抗病

DDTT×矮杆感病

ddttF1高杆抗病

DdTt↓F2D_T_D_ttddT_ddttddTT杂交育种↓第1年第2年第3~6年××↑

需要的矮抗品种矮抗基因突变染色体变异基因重组染色体变异杂交→自交→选优→自交物理或化学的方法处理生物花药离体培养后再用秋水仙素加倍使不同亲本的优良性状集中于同一个体上提高变异频率加速育种进程明显缩短育种年限器官大型，营养含量高培育矮抗小麦培育青霉素高产菌株培育矮抗小麦三倍体无子西瓜的培育用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗类型杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种育种原理育种法优点应用实例归纳总结2：1.下列有关染色体组的说法，不正确的是（

）A.X、Y染色体形态不同，可以存在于同一染色体组中B.二倍体生物的配子中含有的染色体构成一个染色体组C.构成一个染色体组的染色体在形态、功能上各不相同D.果蝇在减数分裂Ⅰ后期移向细胞同一极的染色体构成一个染色体组2.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、7B.1、7C.3、21D.7、33、基因型为AAbb和aaBB的植物杂交得到F1，对其幼苗用适当浓度秋水仙素来处理，该植物的基因型和染色体倍数分别是（）A.AAaaBBbb四倍体B.AaBb二倍体

C.AAbb二倍体D.AAaaBBbb八倍体AAA4.(2022·贵州铜仁高一期末)二倍体西瓜的染色体组成是2n＝22，如图是培育三倍体无子西瓜的流程图。下列分析正确的是（

）A.西瓜细胞一个染色体组含有11条同源染色体B.①②③表示杂交过程，杂交过程发生基因重组C.四倍体(♀)提供的生殖细胞含有两个染色体组D.三倍体(♀)

无籽西瓜不能结出种子，因此是不可遗传变异C对点训练三、染色体结构变异缺失重复倒位易位1、原因：受各种因素影响(如：各种射线、代谢失调等)，染色体的

以及断裂后片段

的重新连接。断裂不正常三、染色体结构变异染色体的某一片段缺失正常翅缺刻翅实例：果蝇缺刻翅的形成

人类猫叫综合征1.缺失人的5号染色体部分缺失引起的遗传病，患儿哭声轻，音调高，生长发育迟缓，智力严重障碍与基因突变中缺失区别？Q1：染色体变化前后有何不同？这种变化发生后，位于染色体上的基因有何变化？三、染色体结构变异染色体增加了某一片段正常眼棒状眼实例：果蝇棒状眼的形成2.重复Q2：染色体变化前后有何不同？这种变化发生后，位于染色体上的基因有何变化？三、染色体结构变异染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上实例：果蝇花斑眼的形成

人慢性粒细胞白血病3.易位Q：两条染色体是什么关系？两条染色体在变化前后各有什么不同？这种变化发生后，位于染色体上的基因有何变化？（1）非同源染色体；（2）一条染色体缩短，另一条增加一段。（3）基因的位置发生了变化比较染色体易位与染色体互换图解区别位置原理观察发生于非同源染色之间发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间染色体结构变异基因重组可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到染色体易位染色体互换三、染色体结构变异染色体的某一片段位置颠倒引起的变异实例：果蝇卷翅的形成

女性9号染色体倒位后造成习惯性流产4.倒位卷翅正常翅Q：这条染色体发生了什么变化？变化前后染色体上的基因有何变化？——该条染色体的某一片段发生了180°的翻转；染色体上的基因数目没有变化，位置发生了变化。染色体结构上的缺失、重复、易位和倒位染色体上的基因数量、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，有的甚至导致生物体死亡。影响结果2.染色体结构变异中基因的数量和排列顺序发生变化了吗？三、染色体结构变异思考1：染色体结构变异和基因突变有何区别和联系？染色体结构变异(1)原有基因数目或排列顺序发生改变，未形成新的基因；(2)光学显微镜下可见。(1)DNA中碱基对的变化导致“新基因”的产生；(2)光学显微镜下不可见。基因突变思考2：染色体结构变异导致生物性状改变的原因是什么？染色体结构变异使染色体上基因的数目或排列顺序改变生物性状的变异(多数不利，甚至致死)多害少利性项目基因突变基因重组染色体变异本质发生时期观察适用范围产生结果意义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复制时期减数分裂Ⅰ减数分裂

、有丝分裂光学显微镜下无法观察光学显微镜下无法观察光学显微镜下可以观察任何生物真核生物、有性生殖真核生物产生新的基因只改变基因型基因“数量”和排列顺序上发生变化都是可遗传的变异基因突变、基因重组和染色体变异的比较生物变异的根本来源，新基因产生的途径，生物进化的原始材料生物变异的主要来源,对生物的进化有重要意义生物变异的来源,对生物的进化有重要意义1.右图表示某生物细胞中两条染色体及染色体上的部分基因，下列选项的结果中不属于染色体变异的是()。C对点训练对点训练2.下列关于染色体组的叙述，不正确的是()。A.起源相同的一组完整的非同源染色体

B.通常指二倍体生物的一个配子中的染色体C.人的体细胞中有两个染色体组D.普通小麦的单倍体细胞中有一个染色体组D四、实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化1、实验原理：用低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，导致细胞不能分裂成两个子细胞，于是植物细胞中的染色体数目发生变化。四、实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化(1)培养诱导：蒜或洋葱→冰箱4℃放置一周→取出置于培养皿，底部触水→长出不定根1cm→整个装置放入冰箱4℃冷藏室内→培养48~72h。(2)固定细胞形态：剪取诱导处理的根0.5~1cm→卡诺氏液浸泡0.5~1h→体积分数为95%的酒精冲洗2次。(3)制作装片：

解离→漂洗→染色→制片。(4)观察：先用低倍镜观察，再用高倍镜观察。冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液解离：解离液（15%

HCl和

95%酒精

1：1混合）；目的是使组织中的细胞相互分离；时间3~5min漂洗：清水洗去解离液，防止解离过度，便于染色染色：甲紫染液使染色体（质）着色2、实验过程：低温诱导植物细胞染色体数目的变化探究·实践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%的盐酸蒸馏水甲紫溶液将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1h冲洗用卡诺氏液处理的根尖与质量分数为15%的盐酸等体积混合，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，使细胞分离低温诱导植物细胞染色体数目的变化四、实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化

3、实验结果：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。看不到细胞的动态变化过程核心探讨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。四、实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化【注意】低温诱导染色体数目加倍实验中的理解误区(1)显微镜下观察到的是死细胞，而不是活细胞：植物细胞经卡诺氏液固定后死亡。(2)选择材料不能随意：误将低温处理“分生组织细胞”等同于“任何细胞”。因为染色体数目变化发生在细