2020—2021学年高一下学期 生物人教版（2019）必修2 5.2 染色体变异 课件（73张ppt）

(共73张PPT)
染色体变异
基因突变和染色体变异的区别
基因突变：染色体上某一个位点上基因的改变，光学显微镜下不可见。
染色体变异:可用显微镜直接观察到的比较明显的染色体变化。
类型
染色体结构变异：
染色体数目变异
个别染色体增减
以染色体组的形式成倍增减
缺失、重复、倒位、易位
1、缺失
染色体的某一片段缺失(会使很多基因丢失，与基因突变中的缺失不同)
缺失
染色体结构的变异
一、
五号染色体部分缺失
猫叫综合征
２重复:
染色体增加了某一片段
重　复
果蝇的棒状眼
野生型：卵圆眼
变异型：棒状眼
由于X染色体的部分重复引起的。
颠 倒
断 裂
连 接
３倒位:
染色体的某一片段颠倒了180o
４易位:
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
移　接
易位有两种：简单易位和相互易位
思考
染色体结构变异的易位与减数第一次分裂前期的交叉互换是一回事吗？
交叉互换
不同！
易位是非同源染色体之间
交叉互换是同源染色体之间
易位与交叉互换的区别
类型
图解
区别
变异类型
交叉互换
染色体易位
发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间
发生于非同源染色体之间
基因重组
染色体变异
【巩固练习】（09上海）右图中①和②表示发生在常染色体上的变异。①和②所表示的变异类型分别属于（ ）
A．基因重组和染色体易位　 B．染色体易位和染色体易位　
C．染色体易位和基因重组　 D．基因重组和基因重组
A
染色体结构变异与基因突变的区别 、联系
染色体结构变异 基因突变
区别 本质
光学显微镜观察
结果
联系
可直接观察（细胞水平）
DNA片段的变化
DNA中碱基对的变化
不产生新基因, 只改变基因的数量和顺序
产生新基因， 不改变基因的数量
都属于“突变”，都是进化的原材料
不可直接观察(分子水平)
思考：染色体变异与基因突变相比，哪一种变异对性状的改变大？
染色体结构变异
使染色体上基因的数目和排列顺序改变
生物性状的变异
(多数不利，甚至致死)
1、下列变异中，不属于染色体结构变异的是（ ）
A.染色体缺失某一片断
B.染色体增加了某一片断
C.染色体中DNA的一个碱基发生了改变
D.染色体某一片断位置颠倒了180°。
C
2、已知某物种的一条染色体上依次排列着A、B、C、D、E五个基因，下面列出的若干种变化中，未发生染色体结构变化的是 （ ）
D
个别染色体数目的增加或减少
染色体组成倍的增加或减少
正常
增多
减少
二、染色体数目的变异
（一）类型：
性腺发育不良
单体（2n-1)
先天性智障 （21三体综合症）
三体(2n+1)
（二）染色体组：
Ⅱ
Ⅹ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅹ
Ⅳ
Ⅱ
Ⅹ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅳ
Y
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅹ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅹ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Y
果蝇
（卵原细胞）
♀
♂
减数分裂
减数分裂
（精原细胞）
生殖细胞
卵细胞
精子
细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制生物生长发育的全部遗传信息的一组染色体，叫做一个染色体组。
1、染色体组的概念
a.形态上：不含同源染色体，形态和功能各不相同。
b.功能上：共同控制生物生长、发育、遗传和变异。
注意：
（1）一个染色体组中所有染色体并不是都来自父本或母本。
（2）染色体组内携带一套本物种完整的遗传信息，所以含有这样一个染色体组的细胞就具有全能性。
3个
4个
1个
4个
2、染色体组数目的确认方法
（1）根据“染色体形态”判断——细胞内同种形态染色体有几条就含几个染色体组
（2）根据“基因型”判断——控制同一性状的基因有几个就含几个染色体组
YyRr
AABBDD
Aaa
ABCD
二个染色体组
二个染色体组
三个染色体组
一个染色体组
基因型题就看同种类型字母(不区分大小写)的个数
(3)根据染色体数目和染色体形态推算含几个染色体组
8条/4种形态=2个染色体组
染色体组数=染色体数目/染色体形态数
1.认真分析下图的某生物体细胞染色体图，从A、B、C、D中确认出能表示一个染色体组的细胞是
A C D
体细胞染色体图
B
例2.指出下面细胞分别处于什么时期，此时细胞中各有几个染色体组？
减Ⅰ后期
有丝中期
有丝后期
减Ⅱ后期
4个
2个
2个
2个
下图是甲、乙、丙三种生物体细胞内染色体情况示意图，则对应的基因型可依次表示为 (　　)
A．AaBb，AAaBbb，Aaaa
B．AaaaBBbb，Aaa，AABB
C．AAaaBbbb，AaaBBb，AaBb
D．AaaaBbbb，AAabbb，ABCD
D
1．下列关于染色体组的正确叙述是 （ ）
A.染色体组内不存在同源染色体
B.染色体组只存在于生殖细胞中
C.染色体组只存在于体细胞中
D.染色体组在减数分裂过程中消失
A
2．如图是果蝇细胞的染色体组成，以下说法正确的是 ( )
A染色体1、2、4、5组成果蝇的一个染色体组
B果蝇的一个染色体组有8条染色体
C控制果蝇红眼或白眼的基因位于2号染色体上
D果蝇的体细胞内有2个染色体组。
D
由受精卵发育而成的，体细胞中有
两个染色体组的个体。
由受精卵发育而成的，体细胞中含有
三个或三个以上的染色体组的个体。
（三）二倍体和多倍体
例如：几乎全部的动物和过半数的高等植物。人、果蝇、玉米等大多数生物
例如：在植物中很常见，动物中极少见。
香蕉(三倍体）、马铃薯（四倍体）
1.二倍体：
2.多倍体：
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)
马铃薯是四倍体
香蕉是三倍体
普通小麦是六倍体
多倍体
特点：一般茎秆粗壮，叶片、果实和种子比较大；营养物质含量高；但发育迟缓，结实率低。
方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。（低温也可）
原理：当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑 制纺锤体的形成，导致染色体不能移向两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂，将来就可能发育成多倍体植株。
补充：
如果多倍体的染色体组是奇数，减数分裂时染色体联会紊乱，所以不育。如果多倍体的染色体组是偶数，比如四倍体，因为染色体组数过多，也会出现联会困难。所以多倍体的可育性一般来说都比二倍体低。
染色体复制
着丝点分裂
无纺锤丝牵引，染色体数加倍
为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植株可否？
不行，秋水仙素的作用对象是正在有丝分裂的细胞，萌发的种子或幼苗有丝分裂旺盛.成熟的植株大多细胞不进行有丝分裂。
那么，有没有只由配子发育而来的个体呢？
雌性
雌性
雄性
单倍体
二倍体
单倍体：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
（1）特点：植株弱小,高度不育。（同源四倍体的单倍体可育）
（2）成因：a.自然条件：高等生物由未受精的卵细胞发育而来，如：雄蜂
b.人工获得单倍体的方法：花药(花粉)离体培养
（3）应用：单倍体育种
普通小麦是六倍体
卵细胞
新植株（含三个染色体组）
可见，单倍体植株的染色体组数目总是正常植株染色体组数目的一半
单倍体
思考
②由受精卵发育而来的个体，含有几个染色体组，就
叫做几倍体。
①由配子发育而来的个体，不论含有几个染色体组，都
称为单倍体
【判断】
单倍体就是含有一个染色体组的个体（ ）
含有二个染色体组的个体一定是二倍体（ ）
×
×
一个染色体组生物一定是单倍体吗？
单倍体一定只有一个染色体组吗？
不一定
一定
二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只有一个染色体组，对吗？
如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们可以称它为二倍体或三倍体，对吗？
单倍体中可以只有一个染色体组，但也可以有多个染色体组，对吗？
若从播种到收获种子需要一年,则培育出能稳定遗传的矮杆抗病的植株至少需要几年
P
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
F1
高杆抗病
DdTt
↓
第1年
↓
×
选育出需要的矮抗植株
F2
D_T_
D_tt
ddT_
ddtt
矮抗
杂交育种
第2年
第3年
×
生长
ddTT
F3
减数分裂
配子
DT
Dt
dT
dt
单倍体
DT
Dt
dT
dt
↓
花药离体培养
↓
秋水仙素
第1年
第2年
第4年
单倍体育种
DDtt
ddTT
ddtt
纯合体
DDTT
矮抗
YR
yR
Yr
yr
黄色圆粒（YyRr）
花药
（配子）
单倍体植株
正常二倍体
（纯合体）
YYRR
yyRR
YYrr
yyrr
黄圆
绿圆
黄皱
绿皱
秋 水 仙 素 处 理 幼 苗
YR
yR
Yr
yr
离 体 培 养
思考：与杂交育种相比，单倍体育种的优点是什么？
可明显缩短育种年限。
普通小麦的形成过程
14
14
一粒小麦
山羊草
14
另一种山羊草
7
7
7
7
杂交种不育
配子
配子
14
7
14
7
配子
配子
杂交种不育
28
14
42
加倍
异源
多倍体
二粒小麦
14
14
28
加倍
异源
多倍体
普通小麦
(1)单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理等过程，因此花药离体培养只是单倍体育种的一个操作步骤。（需要与杂交育种结合）
(2)通过细胞融合也可获得多倍体，如二倍体体细胞和配子细胞融合可得到三倍体。
三倍体无子西瓜的培育P89
二倍体西瓜幼苗
二倍体西瓜幼苗
秋水仙素处理
二倍体西瓜植株
四倍体西瓜植株
♀
♂
联会紊乱
三倍体西瓜种子
无子西瓜
杂交
授粉
×
自然长成
二倍体西瓜植株
第一年
第二年
种子
发育
生长素
果实
合成
促进
发育
子房
胚珠
促进果实发育
在番茄花蕾期，去雄后用一定浓度的生长素类似物涂抹柱头，可获得无子番茄。
含这几种细胞的生物分别属于几倍体呢？
单倍体
二倍体或单倍体
四倍体或单倍体
单倍体、二倍体、多倍体的区别
单倍体 二倍体 多倍体
发育起点
染色体组数
配子
受精卵
受精卵
N
2
≥3
判断是几倍体，如果是秋水仙素处理之后的，不能按配子还是受精卵发育而来判断， 而是看经处理之后的染色体组数，有几组就是几倍体。
例题.(2015河北邯郸摸底)将某马铃薯品种的花药进行离体培养获得幼苗,在幼苗细胞中发现了12对染色体,此幼苗个体属于几倍体,马铃薯的体细胞含染色体数是多少(　　)
A.单倍体,48 B.二倍体,24
C.四倍体,48 D.四倍体,24
A
例题 . (2014北京东城联考)下列说法正确的是(　　)
A.水稻(2n=24)一个染色体组有12条染色体,水稻单
倍体基因组有13条染色体
B.普通小麦的花药离体培养后,长成的植物细胞中含3
个染色体组,是三倍体
C.番茄和马铃薯体细胞杂交形成的杂种植株含2个染
色体组
D.马和驴杂交的后代骡子是不育的二倍体,而雄蜂是
可育的单倍体
D
1.在人工去雄的番茄花的雌蕊柱头上，涂抹一定浓度的生长素类似物，可以得到无子番茄。下列有关无子番茄和无子西瓜的叙述，正确的是（ ）
A．无子番茄性状能遗传
B．若取无子番茄植株进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子
C．无子西瓜进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子
D．若取无子西瓜进行无性繁殖，长成的植株子房壁细胞含有四个染色体组
B
2.四倍体的曼陀罗有48条染色体，该植物每个染色体组的染色体数目为（ ）
A.48 B.24 C.12 D.4
C
3.关于单倍体的叙述正确的是（ ）
①单倍体只含有一个染色体组
②单倍体只含有一个染色体
③单倍体是含有本物种配子染色体数目的个体④单倍体细胞中只含有一对染色体
⑤未经受精作用的配子发育成的个体是单倍体
A. ③⑤ B. ④⑤ C. ①④ D. ①⑤
A
4某些类型的染色体结构和数目的变异，可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。a、b、c、d为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图，它们依次属于 (　　)
A．三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失
B．三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加
C．三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失
D．染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体
C
5.（2015新课标卷Ⅱ）下列关于人类猫叫综合征的叙述，正确的是 ( )
A.该病是由于特定的染色体片段缺失造成的
B.该病是由于特定染色体的数目增加造成的
C.该病是由于染色体组数目成倍增加造成的
D.该病是由于染色体中增加某一片段引起的
A
6. (2014上海单科)将杂合的二倍体植株的花粉培育成一株幼苗, 然后用秋水仙素处理,使其能正常开花结果。该幼苗发育成的植株具有的特征是(　　)
A.能稳定遗传 B.单倍体
C.有杂种优势 D.含四个染色体组
A
7.（2009年上海卷）图中①和②表示发生在常染色体
上的变异。关于它们的叙述中错误的是 (　 )
A.①和②都是染色体结构的变异
B.②属于染色体结构变异中的易位
C.两种变异都没有新的基因产生
D.②中的染色体不属于同源染色体
A
8. （2015年海南)关于基因突变和染色体结构变异的叙述，正确的是（ ）
A．基因突变都会导致染色体结构变异
B．基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变
C．基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变
D．基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察
C
9.将二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理，待其长成后用其花药进行离体培养得到了新的植株，下列有关新植株的叙述正确的一组是（ ）
①是单倍体②体细胞内没有同源染色体③不能形成可育的配子④体细胞内有同源染色体
⑤能形成可育的配子⑥可能是纯合子也有可能是杂合子⑦一定是纯合子⑧是二倍体
A.④⑤⑦ B．①④⑤⑥
C．①②③⑥ D．①④⑤⑦
B
【提升训练】分析图中各细胞内染色体组成情况，并回答相关问题：（16分）
（1）一般情况下，一定属于单倍体生物体细胞染色体组成的图是_______
（2）图C中含_______个染色体组，每个染色体组含________条染色体，由C细胞组成的生物体可育吗？如何处理才能产生有性生殖的后代？
D
3
3
不育，因为该生物含3个染色体组，在形成配子时，减数分裂紊乱，无法产生正常的配子。
（3）对于有性生殖生物而言，在_______________________时，由B细胞组成的生物体是二倍体；在___________________________时，由B细胞组成的生物体是单倍体。
（4）假若A细胞组成的生物体是单倍体，则其正常物种体细胞内含_________个染色体组
（5）基因型分别为AAaBbb、AaBB、AaaaBBbb及Ab的体细胞，其染色体组成应依次对应图A～D中的_________________
若个体是由受精卵发而来的
若个体直接由生殖细胞发育而来的
8
C、B、A、D
低温诱导植物染色体数目变化的实验
1．实验原理：低温抑制 的形成，以致影响 没有被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，于是 。
2．方法步骤：洋葱根尖培养→固定→制作装片(解离→ → →制片)→观察。
纺锤体
染色体
漂洗
染色
3．试剂及用途
(1)卡诺氏液： 。
(2)改良苯酚品红染液： 。
(3)解离液[15%的盐酸和95%的酒精混合液(1∶1)]:
。
固定细胞的形态
使染色体着色
使组织细胞分离
染色体数目加倍
染色体变异
染色体变异
个别增减
染色体组
二倍体
概念
特点
概念
特征
多倍体
单倍体
分类
数目
变异
成倍
增减
缺失、 重复、倒位、 易位
结构变异 ：
单体（2n-1)：性腺发育不良
三体(2n+1)：21三体综合症
（猫叫综合症）
（果蝇棒状眼）
（慢性粒细胞白血病）