2020-2021学年高一下学期生物人教版必修2 5.2染色体变异课件（45张ppt）

(共45张PPT)
知识复习：
1.生物变异的根本来源是_________
基因突变
2.除了基因突变会导致生物变异，
_________也是生物变异来源之一。
基因重组
那么染色体变异会导致生物发生变异吗？
第2节 染色体变异
染色体变异的概念
概念：体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。
染色体变异类型
染色体结构变异
染色体数目变异
个别染色体增减
染色体组成倍增减
基因突变是染色体的某一位点上基因碱基对的改变，光学显微镜下不可见。
可用光学显微镜直接观察到的比较明显的染色体变化。
染色体变异
基因突变
缺失 重复 倒位 易位
思考：染色体变异和基因突变在光学显微镜下是否可见？
一、染色体数目的变异
①个别染色体增加或减少
②以染色体组的形式成倍地增加或减少
（一）类型:
染色体数目的变异
②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
正常
增多
减少
三体(2n+1)
单体（2n-1)
①个别染色体增加或减少
21三体综合征
（先天性愚型）
21三体综合症患者智力低下，身体发育缓慢。患儿面容特殊。50%的患儿有先天性心脏病，部分发育过程中死亡。
三体(2n+1)
马赛克
症状：
在21号染色体上多了一条染色体
单体（2n-1)
性腺发育不良
（特纳氏综合征）
症状：外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。身高、体重落后，手、足背明显浮肿，颈侧皮肤松弛。
少了一条性染色体
马赛克
正常
成倍增多
成倍减少
？
②以染色体组的形式成倍地增加或减少
②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
条染色体
对同源染色体
8
4
染色体组
①如果将4对染色体平均的分为两组如何分？
减数分裂
X、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
果蝇的配子：
条染色体
对同源染色体
条非同源染色体
4
0
4
②配子中染色体在形态、大小和功能上有什么特点？
形态、大小和功能各不相同，
细胞中的一组非同源染色体，形态和功能各不相同，但又相互协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组染色体，就叫染色体组
③共同控制生物的生长、发育、遗传和变异？
这一整套非同源染色体携带着控制果蝇生长发育的全套遗传信息
但又相互协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异
（二）染色体组
1.概念：细胞中的一组非同源染色体，形态和功能各不相同，但又相互协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组染色体，就叫染色体组
2.特点：
① 同源染色体。
②染色体大小、形态和功能 。
③含有控制生物性状的 遗传信息。
不含
不相同
全套
细胞内同种形态染色体有几条就含几个染色体组
规律一：根据“染色体形态”判断：
3.染色体组数目判断方法
3个
4个
1个
4个
思考：每个染色体组有多少条染色体？
3条
5条
2条
4条
1个染色体组含有的染色体数=非同源染色体数
染色体组的组数=同源染色体数
4
规律二：根据“基因型”判断
Aa
AABBDD
AaaBbb
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
控制同一性状的基因（包括同一字母的大小写)有几个就含几个染色体组
规律三：根据染色体数目和染色体形态来推算：
例：一种动物体细胞中有46条染色体若其中各不相同的染色体有23条，则体细胞中有（ ）个染色体组。
染色体组的数目
=
2
（染色体组中的染色体数）
1.由受精卵发育而来的个体
体细胞中含有两个染色体组的，称为二倍体。
体细胞中含有三个或三个以上染色体组的，称为多倍体。
生物的染色体组数目类型
三倍体、四倍体
番茄是二倍体
葡萄是二倍体
几乎全部的动物和过半的高等植物都是二倍体。
猪是二倍体
马铃薯是四倍体
普通小麦是六倍体
香蕉是三倍体
多倍体在植物中很常见，在动物中极少见。
优点-----茎秆粗壮、叶片、果实、种子大，糖类和蛋白质等营养物质含量高
因此，人们常采用人工诱导多倍体的方法来获得多倍体新品种。
如：四倍体番茄的维生素C的含量比二倍体品种几乎增加了一倍
2.多倍体的特征
（1）方法：
②秋水仙素处理
①低温处理
人工诱导多倍体的方法（多倍体育种）
（2）选材：
萌发的种子或幼苗
（细胞有丝分裂旺盛）
（3）原理：
抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，使染色体数目加倍
（4）实例：
4条染色体
染色体复制
着丝点分裂
无纺缍丝
牵引
不分裂
染色体加倍
多倍体产生的原因
8条染色体
继续进行正常的有丝分裂
8条染色体
有丝分裂前期，无纺缍体形成
（低温或秋水仙素处理）
（1）方法：
②秋水仙素处理
①低温处理
人工诱导多倍体的方法（多倍体育种）
（2）选材：
萌发的种子或幼苗
（细胞有丝分裂旺盛）
（3）原理：
抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，使染色体数目加倍。
（4）实例：
三倍体无子西瓜的培育
人工培育无籽西瓜
普通二倍体西瓜幼苗
杂交
（母本）
（父本）
种子（三倍体）
三倍体
三倍体联会紊乱，无法产生正常的配子
花粉刺激
子房发育，无籽
第一年
第二年
芽尖有丝分裂旺盛，用秋水仙素处理形成四倍体
优点-----茎秆粗壮、叶片、果实、种子大，糖类和蛋白质等营养物质含量高
因此，人们常采用人工诱导多倍体的方法来获得多倍体新品种。
缺点——育种年限长，生长发育延迟（晚熟），结实率低
如：四倍体番茄的维生素C的含量比二倍体品种几乎增加了一倍
2.多倍体的特征
雄蜂是由卵细胞未经过受精作用直接发育而来的。
（孤雌生殖）
蜜蜂的蜂王和工蜂的体细胞中有32条染色体，而雄蜂的体细胞中只有16条。
生物的染色体组数目类型
1.由受精卵发育而来的个体
体细胞中含有两个染色体组的，称为二倍体。
体细胞中含有多个染色体组的，称为多倍体。
2.由配子直接发育而来的个体：
体细胞中含有本物种配子的染色体数目的个体，称为单倍体。
蜜蜂（二倍体）的单倍体细胞内含有的染色体组数是（ ）个
棉花是（四倍体），它的单倍体细胞内含有的染色体组数是（ ）个
1
2
※单倍体不一定只含有一个染色体组，
单倍体染色体组数=配子中的染色体组数。
　　所有单倍体都只含有一个染色体组吗？
1.该细胞含有___个染色体组。
2.该细胞叫做___倍体。
2
①若该细胞由受精卵发育而来，叫做二倍体；
②若该细胞由配子发育而来，叫做单倍体。
受精卵
发育
有几个染色体组，就是几倍体
配子
发育
不论几个染色体组，都是单倍体
单倍体：
缺点-----植株弱小，而且高度不育。
应用：
优点：
单倍体育种
明显缩短育种年限
花药离体培养→
P
低产抗病
AABB
×
高产感病
aabb
F1
低产抗病
AaBb
配子
AB
Ab
aB
ab
AABB
AAbb
aaBB
aabb
↓
↓
↓
↓
↓
↓
正常植株
（纯合子）
秋水仙素处理→
（矮杆抗病品种）
单倍体植株
AB
Ab
aB
ab
↓
↓
↓
↓
单倍体育种过程
F2
3.应用：
优点：
单倍体育种
明显缩短育种年限
正常植株
单倍体
植株
纯合
正常植株
秋水仙素处理
染色体加倍
花药离体培养
过程：
◆ 实验：低温诱导植物染色体数目的变化
1．实验原理
低温可抑制纺锤体形成，阻止细胞分裂，导致细胞染色体数目加倍。
2．实验流程
根尖培养：将洋葱等材料放在装满清水的广口瓶上，底部接触　水面，置于适宜条件下，使之生根；
低温诱导：待不定根长至1 cm时，将整个装置放入冰箱的低温室内(4℃)，诱导培养48~72 h
材料固定：剪取根尖约0.5～1 cm，放入卡诺氏液中浸泡0.5 ～1 h，固定其形态，然后用95%酒精冲洗2次；
制作装片：解离→漂洗→染色→制片(同观察植物细胞的有丝分裂)
观察：先用低倍镜观察找到变异细胞，再换用高倍镜观察。
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
改良苯酚品红染液
将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1 h
固定细胞形态
实验中的试剂及其作用
疑难点拨
冲洗用卡诺氏液处理的根尖
洗去卡诺氏液
与体积分数为95%的酒精
等体积混合，作为解离液
解离根尖细胞，使细胞
之间的联系变得疏松
浸泡解离后的根尖约10 min
漂洗根尖，去掉解离液
把漂洗干净的根尖放进盛有
改良苯酚品红染液的玻璃皿
中染色3～5 min
使染色体着色
龙胆紫溶液和醋酸洋红染液
二、染色体结构的变异
1.缺失
a
b
c
d
e
f
b
a
c
d
e
f
果蝇缺刻翅的形成
染色体的某一片段缺失
类型：缺失 重复 易位 倒位
消失
缺失：指染色体上某一片段及其带有的基因一起丢失，从而引起变异的现象。
猫叫综合征
症状:患病儿童哭声轻，音调高，很像猫叫而得名。患者的生长发育迟缓，而且存在严重智力障碍。
病因:人的5号染色体部分缺失
重复
２.重复
a
b
c
d
e
f
b
b
a
b
c
d
e
f
b
染色体中增加某一相同片段
果蝇棒状眼的形成
(X染色体片段重复)
重复：指染色体上重复了某个相同的片段而引起的变异现象。
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
3.易位
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
l
g
h
i
j
k
l
a
b
c
e
f
d
a
b
c
k
l
g
h
d
e
f
j
i
非同源染色体部分片段交换
同源染色体部分片段交换？
染色体结构变异（易位）
基因重组
（ 交叉互换）
染色体的某一片段位置颠倒
4.倒位
a
b
c
d
e
f
a
b
c
d
e
f
b
c
d
e
a
f
倒位：染色体的某个断裂片段发生180°的颠倒，而引起变异的现象。
1.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有什么不同？
交叉互换是同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组。（显微镜观察不到）
易位是非同源染色体之间,属于染色体变异。（显微镜可观察到）
【例1】下图中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.重组和易位
B.易位和易位
C.易位和重组
D.重组和重组
A
染色体结构变异
实质：染色体上的基因数目和排列顺序改变
生物性状的变异
多数不利，甚至导致死亡
2.染色体结构的变异导致生物变异的原因是什么？
注意：染色体变异不产生新的基因，
所以基因种类不改变。
Q2：染色体变异与基因突变相比，哪一种变异对
引起的性状变化较大一些？为什么？
每条染色体上含有许多基因，染色体变异会引起多个基因的变化，所以引起的性状变化较大一些
练一练：
染色体：
着丝点
②
③
①
④
缺失
重复
倒位
易位
下列1-5染色体分别发生的变异类型是？
1.下列是对a～h所示的细胞图中各含有几个染色体组的叙述，正确的是(　　)
A．细胞中含有一个染色体组的是h图
B．细胞中含有两个染色体组的是g、e图
C．细胞中含有三个染色体组的是a、b图
D．细胞中含有四个染色体组的是f、c图
2．下列有关水稻的叙述，正确的是(　　)
A．二倍体水稻含有两个染色体组，花粉中含有两个染色体组
B．二倍体水稻经过秋水仙素处理，可得到四倍体水稻，稻穗、米粒变大
C．四倍体水稻的花粉离体培养，可得到二倍体水稻，含两个染色体组
D．四倍体水稻与二倍体水稻杂交，可得到三倍体水稻，稻穗、米粒变小