2021——2022学年高一下学期生物人教版必修-25.2染色体变异课件(共47张PPT)

(共47张PPT)
第2节 染色体变异
第5章　基因突变及其他变异
野生香蕉
普通香蕉
栽培品种体细胞染色体数33
野生祖先种体细胞染色体数22
祖先
1.概念：体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。
染色体数目的变异
1
染色体结构的变异
2
2.分类：
一、染色体变异
基因突变、基因重组：光镜下不可见
染色体变异：光镜下可见
正常
增多
减少
（一）细胞内的个别染色体数目的增加或减少
染色体数目的变异可以分为两类
二、染色体数目的变异
人的21三体综合征（45+XY）
唐氏综合征
人的性腺发育不良（44+XO）
特纳氏综合征
（二）染色体以染色体组的形式成倍增加或减少
正常
增多
减少
染色体数目的变异可以分为两类
二、染色体数目的变异
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ + X
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ + Y
染色体组的内涵：
染色体组：细胞中的每套非同源染色体。
二、染色体数目的变异
染色体组的判断方法
1、细胞内形态相同的染色体有几条，就含有几个染色体组。
2个染色体组
3个染色体组
2、同一英文字母（无论大小写）出现几次，就含有几个染色体组。
Aa
AaaBbb
3个染色体组
2个染色体组
汉水丑生侯伟作品
2个染色体组
3、根据染色体数和染色体的形态数推算，染色体组数＝染色体数/染色体形态数。例果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为 。
A
a
A
a
a
2
1.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
课堂反馈
2.请说出下列四个细胞所处的时期，以及细胞中的染色体组数。
2个
2个
4个
2个
细胞②
细胞①
细胞③
细胞④
有丝分裂后期
有丝分裂中期
减数第一次
分裂后期
减数第二次
分裂后期
课堂反馈
二倍体
自然界中，几乎全部的动物和过半数的高等植物都是二倍体。
由受精卵发育而成，体细胞中含两个染色体组的个体叫做二倍体。
二倍体
二、染色体数目的变异
二倍体
二、染色体数目的变异
多倍体
马铃薯是四倍体
香蕉是三倍体
普通小麦是六倍体
由受精卵发育而成， 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体，统称为多倍体。
多倍体
二、染色体数目的变异
四倍体番茄维生素C的含量比二倍体品种几乎
增加一倍
四倍体葡萄比二倍体葡萄大得多
多倍体
与二倍体相比，多倍体的植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质含量都有所增加。
生长缓慢，结实率低。
优
点
缺
点
二、染色体数目的变异
多倍体
如何获得多倍体
人
工
低温可以诱导多倍体的形成
秋水仙素可以诱导多倍体的形成
自
然
帕米尔高原多倍体植物多达85%
北极的柯尔古耶夫岛上多倍体植物多达92%
其中用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗是目前最常用且最有效的方法。
二、染色体数目的变异
染色体复制
着丝粒正常分裂
无纺锤丝牵引，染色体数加倍
人工诱导多倍体的原理：
低温和秋水仙素能够抑制细胞形成纺锤体，导致染色体复制后不能正常移向两极，从而不能分裂，细胞中染色体数目加倍。
三倍体无子西瓜培育
多倍体在育种上的应用：
1.为什么要用秋水仙素处理幼苗的芽尖？
芽尖细胞分裂旺盛，更容易使染色体数目加倍
①多倍体花粉可育低；
2.为什么要用四倍体植株做母本？
②种子产量高
③种皮薄，利于播种
①进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培养获取大量的组培苗，再进行移栽
4.每年都要制种，很麻烦，有没有替代方法？
②利用生长素或生长素类似物处理二倍体未受粉的雌蕊，以促进子房发育成无种子的果实
3.四倍体植株上结的西瓜是无子西瓜吗？
四倍体植株上结的西瓜是含有三倍体种子的有子西瓜。
三倍体植株结的西瓜是无子西瓜。
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，叫做单倍体。
单倍体
植株弱小，高度不育
特点：
32 16 32
体细胞中染色体数目
单倍体
单倍体
蜜蜂的性别决定
雌蜂（蜂后）（2n=32）
雄蜂（n=16）
减数分裂
配子
n=16
n=16
雄峰（n=16）
单倍体
受精
雌蜂（2n=32）
二倍体
n=16
假减数分裂
工蜂
蜂王
单倍体育种
花药离 体培养
普通植株 AaBb
减数 分裂
花粉 AB、aB、Ab、ab
单倍体幼苗 AB、aB、Ab、ab
秋水仙 素处理
纯合子幼苗 AABB、aaBB、Aabb、aabb
筛选所需的品种
②优点：
明显缩短育种年限、子代都是纯合子
①措施：
补充：异源多倍体
普通六倍体小麦的形成过程：
一粒小麦
（AA）
×
拟斯卑尔脱山羊草
（BB）
异源二倍体（AB）
（不育）
染色体数目加倍
AABB
(二粒小麦）
（可育）
×
粗山羊草
（CC）
异源三倍体（ABC）
（不育）
染色体数目加倍
普通小麦（AABBCC）
异源六倍体
（可育）
单倍体、二倍体和多倍体的比较
项目 二倍体 多倍体 单倍体
概念 体细胞中含有2个染色体组 体细胞中含有3个或3个以上染色体组 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
发育起点 受精卵 受精卵 未受精的配子
染色体组的数目 2个 3个或3个以上 不确定
性状表现 正常 茎秆粗壮，叶片、果实、种子较大，营养丰富 植株矮小，高度不育
判断是几倍体的方法:
1、由受精卵发育而来，体细胞中含有几个染色体组就是几倍体。
2、由配子发育而来的生物个体，不管含有几个染色体组，都只能称单倍体。
关于单倍体的三个易错点
(1)单倍体的体细胞中并不一定只有一个染色体组。
如四倍体生物的配子形成的单倍体的体细胞中含有两个染色体组。
(2)单倍体并非都不育。
二倍体的配子发育成的单倍体,表现为高度不育;多倍体的配子若含有偶数个染色体组,则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因,可育并能产生后代。
(3)单倍体是生物个体,而不是配子;精子和卵细胞属于配子,但不是单倍体。
1、个体的体细胞中含几个染色体组就是几倍体。
3、二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含有一个染色体组。
4、六倍体小麦的配子发育成的植株，其体细胞中有三个染色体组，所以是三倍体。
2、单倍体的体细胞一定只含一个染色体组。
×
×
√
×
判断下列说法是否正确
课堂反馈
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。
1. 实验原理：
2. 方法步骤：
①将蒜/洋葱在冰箱冷藏室内（4℃）放置一周。取出后将蒜/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25℃）培养。待蒜/洋葱长出约1cm长的不定根时，将整个装置放入冰箱冷藏室内，诱导培养48~72h。
实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化
②剪取诱导处理的根尖0.5~1cm，放入卡诺氏液中浸泡0.5~1h。
（卡诺氏液：固定细胞的形态），然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。
③制作装片（同有丝分裂实验）
解离：盐酸和酒精混合液（1：1混合），目的是使组织中的细胞相互分离开来。
漂洗：清水漂洗，目的是洗去药液，防止解离过度。
染色：用甲紫（龙胆紫）或醋酸洋红溶液对染色体染色。
制片：放在载玻片上，加清水并用镊子把根尖弄碎，盖上盖玻片，用拇指轻轻地按压盖玻片完成制片。
④观察
先用__________寻找染色体形态好的分裂象；
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
注意：
1.观察到的是死细胞。
2.分生组织细胞。
3.低温原理及持续时间。
4.着丝粒正常分裂。
染色体的某一片段缺失引起变异。
a
b
c
d
e
f
果蝇缺刻翅的形成
结果：基因数目减少
1.缺失
三、染色体结构的变异
例如：
果蝇缺刻翅的形成、猫叫综合征
猫叫综合征：由人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病，因为患病儿童哭声轻，音调高，很像猫叫而得名；患者生长发育迟缓，而且存在严重的智力障碍。
1.缺失
三、染色体结构的变异
染色体中增加某一片段引起变异。
a
b
c
d
e
f
b
正常眼
棒状眼
结果：基因数目增加
2.重复
三、染色体结构的变异
例如：果蝇棒状眼的形成
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异
结果：
染色体上基因的排列顺序发生改变
3.易位
三、染色体结构的变异
例如：果蝇花斑眼的形成
正常眼
花斑眼
易位与互换的区别：
类型不同 时间不同 对象不同
易位 染色体结构变异 任何时间 非同源染色体之间
互换 基因重组 减数第一次分裂的四分体时期 同源染色体的非姐妹染色单体
c
d
e
f
a
b
a
f
b
c
d
e
e
d
b
c
染色体发生断裂后，某一染色体片段发生180°倒转后，再与原来的片段重新接合而成。
结果：染色体上基因的排列顺序发生改变。
4.倒位
三、染色体结构的变异
例如:果蝇卷翅的形成
正常翅
卷翅
变异类型 定义 实例 结果
缺失 染色体的某一片段缺失 猫叫综合征 果蝇缺刻翅 基因数目发生改变（增加或减少）
重复 染色体增加了某一片段 果蝇棒状眼的形成
易位 染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上 果蝇花斑眼的形成 基因排列顺序变化
倒位 染色体发生断裂后，某一染色体片段发生180°倒转后，再与原来的片段重新接合而成。 果蝇卷翅的形成
染色体结构变异,引起染色体上的基因数目或排列顺序发生改变,对生物个体多数是不利的,有的甚至会致死
三、染色体结构的变异
染色体结构变异后出现的联会异常分析：
缺失
重复
三、染色体结构的变异
倒位
易位
染色体结构变异后出现的联会异常分析：
“环”——缺失或重复
“结”——倒位
“十字形”——易位
联
会
模
式
图
缺失
重复
易位
倒位
基因突变、基因重组和染色体变异的比较
项 目 基因突变 基因重组 染色体变异
本 质 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
发生时期 DNA复制时期 减Ⅰ时期 细胞分裂期
观 察 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
适用范围 任何生物 真核生物、有性生殖 真核生物
产生结果 产生新的基因 只改变基因型 基因“数量”上发生变化
共同点 都是可遗传的变异
答案：C
1．下列变异中，不属于染色体结构变异的是(　　)
A．染色体缺失了某一片段
B．染色体增加了某一片段
C．染色体中DNA的一个碱基发生了改变
D．染色体某一片段位置颠倒了180°
课堂反馈
D
2.基因重组是有性生殖生物变异的重要来源，下列叙述正确的是 （ ）
A.只有位于非同源染色体上的基因才能重组
B.只发生在四分体时期
C.能体现遗传的稳定性
D.能使生物更好地适应多变的环境
课堂反馈
C
3.如图表示某生物细胞中两条染色体及其上面的部分基因，下列选项的结果中，不属于染色体畸变引起的是 （ ）
课堂反馈
缺失
易位
互换
倒位
D
4.下列关于染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的叙述中，不正确的是 （ ）
A.一个染色体组中不含同源染色体
B.由受精卵发育成的个体，体细胞中含有两个染色体组的叫二倍体
C.单倍体不一定含一个染色体组
D.一倍体不一定是单倍体，单倍体则一定是一倍体
课堂反馈
5.图中甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑥表示培育水稻新品种的过程，请分析：
(1)分别说出①-⑥对应的处理方法：
①_____________ ②_____________
③_____________ ④_____________
⑤_____________ ⑥_____________
杂交
自交
花药离体培养
物理或化学因素诱变处理
秋水仙素处理
秋水仙素处理
课堂反馈
5.图中甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑥表示培育水稻新品种的过程，请分析：
(2)图中哪种途径为单倍体育种？
(3)图中哪一标号处需用秋水仙素处理？应如何处理？
图中①、③、⑤过程表示单倍体育种。
图示⑤处需用秋水仙素处理单倍体幼苗，从而获得纯合体，
⑥处常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，以诱导染色体加倍。
④的育种原理为基因突变，⑥的原理为染色体变异。
染色体变异
个别增减：
染色体组
二倍体
概念
特征
多倍体
单倍体
分类
数目变异
以染色体组形式成倍
增减
缺失、 重复、倒位、 易位
结构变异
21三体综合症
总结
类别 杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 基因工程育种
原理
常用 方法
优点
缺点
基因重组
杂交→自交→选优→自交
将不同品种的优良性状集中于同一个体上
不能产生新基因；育种进程缓慢、过程复杂；
基因突变
用物理或化学方法处理生物
提高突变率，可以在较短的时间内获得更多的优良变异类型
有利变异少，需大量处理实验材料（具有不定向性、低频性）
染色体变异
花药离体培养；
秋水仙素处理；选择；
明显缩短育种年限；(得到的植株都是纯合子；)
技术性强，需结合杂交育种和人工诱导染色体加倍技术
染色体变异
用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
茎秆粗壮，叶片、果实、种子都比较大，营养物质含量有所增加
发育延迟，结实率降低，一般只适用于植物
补充：不同育种方法的比较
基因重组
将一种生物的特定基因转移到另一种生物细胞中
能定向改造生物的遗传性状
有可能引发生态危机