高中生物学人教版（2019）必修2 5.2 染色体变异课件(共49张PPT)

(共49张PPT)
染色体变异
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________。
基因突变和染色体变异的区别
不可见
可用显微镜直接观察到
染色体变异：
栽培植物与野生植物祖先的染色体区别
作为野生植物的后代，许多栽培植物的染色体数目与它们的祖先大不相同，如马铃薯和香蕉。
野生马铃薯
野生蕉
马铃薯和香蕉的染色体数目表
个别染色体的增加或减少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
一、染色体数目的变异
（1）21三体综合征（即先天性愚型）
患者比正常人多了一条21号染色体
（2）性腺发育不良
患者比正常人少了一条X染色体
1.二倍体和多倍体
二倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中有两个染色体组的个体。
多倍体：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。
例如：果蝇、玉米、洋葱就是二倍体。
几乎全部的动物和过半数以上的高等植物，都是二倍体。
例如：
香蕉就是三倍体、马铃薯是四倍体
普通小麦是六倍体、八倍体的黑小麦
帕米尔高原的植物65%的种类是多倍体
3n
3n
4n
　四倍体草莓
二倍体草莓
（1）多倍体植株的特点
四倍体番茄维生素C
的含量比二倍体品种几乎
增加一倍
二倍体平均粒重6克
四倍体平均粒重10克
四
倍
体
水
稻
二
倍
体
水
稻
四倍体水稻千粒重比二倍体增加30%-60%
① 茎杆粗壮
叶片、果实和种子都比较大
糖类、蛋白质等含量增高
多倍体在植物中广泛存在，而在动物中则较少见
（1）多倍体植株的特点
②生长慢，发育延迟，结实性差
二倍体
四倍体
秋水仙素
处理
秋水仙素
处理
②秋水仙素处理萌发种子或幼苗。
①低温处理；
八倍体
（2）多倍体育种
A.原理是：
秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，导致细胞中的染色体不能移向两极，从而引起细胞内的染色体数目加倍。
B.应用例子：
三倍体无子西瓜的培育
具有偶数染色体组的多倍体植物：
可以减数分裂形成配子，可育
具有奇数染色体组的多倍体植物：
无法减数分裂形成配子，不可育　
骡2n=63
n=32
n=31
马2n=64
驴2n=62
蜜蜂的性别决定
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
雄蜂（n=16）
单倍体（孤雌生殖）
受精
雌蜂（2n=32）
二倍体（两性生殖）
n=16
假减数分裂
蜜蜂的性别决定：雄蜂单倍体、雌蜂二倍体
工蜂
蜂王
生物体细胞中含有的染色体数与本物种配子中的一样。由配子（精子或卵细胞）直接发育而成的个体。
正常物种二倍体
单倍体（含1个染色体组）
正常物种四倍体
单倍体（含2个染色体组）
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
2.单倍体
概念：
单倍体（放大） 正常植株
植株弱小，且高度不育
（1）单倍体植株的特点
②人工获得单倍体的方法：
___________________、
___________________
花药离 体培养
普通植株 AaBB
减数 分裂
花粉 AB、aB
单倍体幼苗 AB、aB
秋水仙 素处理
纯合子幼苗 AABB、aaBB
筛选所需的品种
③优点：
明显缩短育种年限、子代都是纯合子
（2）单倍体育种的措施和优点
①措施：
花药离体培养
秋水仙素处理
花药离体
培养→
P
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
F1
高杆抗病
DdTt
配子
DT
Dt
dT
dt
DT
Dt
dT
dt
DDTT
DDtt
ddTT
ddtt
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
纯合体
秋水仙素→
↑
需要的矮抗品种
㈡单倍体育种
第1年
第2年
P：
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
F1：
高杆抗病
DdTt
↓
F2：
D_T_
D_tt
ddT_
ddtt
ddTT
㈠杂交育种
第1年
第2年
第3~6年
↓
×
×
↑
需要的矮抗品种
矮抗
对一个个体称单倍体还是
几倍体，关键看什么？
总结：
判断是几倍体的依据：
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。
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
多倍体育种 单倍体育种
原理
常用方法
优点
举例
操作简单
用秋水仙素
处理种子或幼苗
花药离体培养后，
人工诱导染色体数目加倍
染色体组成倍减少，
再加倍后得到纯种
染色体组成倍增加
明显缩短育种年限
三倍体西瓜、
八倍体小黑麦
抗病植株的育成
实验：
低温诱导植物染色体数目的变化
方法步骤：
将洋葱（或大葱、大蒜）放在装满清水的广口瓶上，让洋葱的底部接触水面。待洋葱长出约１Cm左右的______时，将整个装置放入冰箱的低温室内（４℃），诱导培养３６h。
2.剪取诱导处理的根尖约0.5-1cm，放入_________中浸泡0.5-1h，以________________，然后用体积分数为_____________冲洗２次。
因为未长出根前施与低温，
不利其生出不定根
冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液
不定根
卡诺氏液
固定细胞的形态
95﹪的酒精
3.制作装片，包括：______________________４个步骤。
（1）解离：解离液（15%HCl和95%酒精1：1混合）；目的是使______________________；时间3~5min
（2）漂洗：清水洗去解离液，防止解离过度，便于染色
（3）染色：___________________；使染色体（质）着色
（4）制片：
①镊子取根
②放在载玻片上，滴一滴清水
③镊子尖弄碎根尖 ④盖上盖玻片
⑤再加载玻片 ⑥用拇指轻压载玻片
目的使组织细胞分散开来，有利于观察
解离、漂洗、染色和制片
组织中的细胞相互分离
改良苯酚品红染液
4.先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂相。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。
低温诱导植物染色体数目变化和用秋水仙素处理萌发中的种子或幼苗使细胞中染色体变化的原理相似：
抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，影响染色体不能被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，结果植物细胞染色体数目发生变化。
不同之处是：低温条件容易创造和控制，成本低、对人体无害、易于操作。
自主探究（阅读课本P90）
1.染色体结构变异包括哪些类型？
2.每种变异分别导致染色体上的基因发生了什么变化？
a
c
d
e
f
b
1.缺失：
染色体中某一片段缺失。
变异例子：
人的猫叫综合征、果蝇缺刻翅的形成。
2.重复：
染色体中增加某一片段。
变异例子：
果蝇棒状眼的形成。
a
b
c
d
e
f
b
二、染色体结构的变异
b
c
d
e
3.易位：
染色体中的某一片段移接到另一条非同源染色体上
变异例子：
夜来香的变异
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
4.倒位：
染色体中某一片段的位置颠倒了180°
a
f
c
d
e
b
缺失
重复
倒位
易位
果蝇缺刻翅、
猫叫综合症
果蝇棒状眼
夜来香的变异
像重复、倒位、易位并
没有造成碱基的减少，
为什么性状会改变？
二、染色体结构的变异
生物性状的变异
染色体结构变异
染色体结构的变异
导致生物变异的原因
是什么？
染色体上的基因的数目
和排列顺序改变
　　大多数染色体结构变异对生物有害，有的甚至导致生物体死亡，少数有利。
比如：近日由杭州市中医院妇科
专家对一位来自浙江的妇女检查发现，
她的第9号染色体臂内倒位是导致她多年
习惯性流产的病因。
染色体结构变异对生物都是有害的吗？
请讨论：
　　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。
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？
请讨论：
响誉世界的著名“天才”音乐指挥家舟舟
■姓名：胡一舟
■出生：1978年4月1日
■智商：30重度弱智（正常人的最低70）
■演出：自1999年1月在保利剧场进行第一场指挥表演以来，至今已演出20场，与国内外十余家交响乐团进行过合作。
症状：
智力低下，发育缓慢，表现特殊面容，50%患先天性心脏病，部分患儿夭折。在人群中的患病率约1%。
先天性愚型
正常男性染色体组成
先天愚型
个别染色体增加
（21三体综合征）
症状：
先天性卵巢发育不全，颈蹼，部分患者智力轻度低下。有的患者伴有心、肾、骨骼等先天畸形。
Turner综合征
（性腺发育不良患者）
正常女性染色体组成
Turner综合征
个别染色体减少
染色体变异
个别增减
二倍体
多倍体
单倍体
数目变异
成倍增减
缺失、重复、易位、倒位
结构变异：
课堂小结
1.下面有关单倍体的叙述中，不正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　
A．由未受精的卵细胞发育而成的个体
B．花药经过离体培养而形成的个体
C．凡是体细胞中含有奇数染色体组的个体
D．普通小麦含6个染色体组，42条染色体，它的单倍体含3个染色体组，21条染色体
课堂巩固
2.基因突变和染色体变异的一个重要区别是　　　　　　　　　　　　　　
A．基因突变在光镜下看不见
B．染色体变异是定向的，基因突变是不定向的
C．基因突变是可以遗传的
D．染色体变异是不能遗传的
课堂巩固
3.就二倍体而言，下列组合中属于配子的是
MMNN
Mm
MN
Nn
课堂巩固
4.将基因型为AaBb（独立遗传）的玉米的一粒花粉离体培养获得幼苗，再用秋水仙素处理幼苗，获得的植株基因型为
A.AB或ab或Ab或aB
B.AABB或aabb或AABb或aaBb
C.AB，ab，Ab，aB
D.AABB或aabb或AAbb或aaBB
课堂巩固
5.大麦的一个染色体组有7条染色体，在四倍体大麦根尖细胞有丝分裂后期能观察到的染色体数是
A.7条
B.14条
C.28条
D.56条
课堂巩固
6.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的一个碱基对发生了改变
D.染色体某一片段的位置颠倒了180
课堂巩固
为什么以一定浓度的秋水仙素滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？
2.获得的四倍体西瓜缘何要和二倍体杂交？
西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，从而形成四倍体西瓜植株。
杂交可获得三倍体植株。多倍体产生的途径为：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
拓展题
3.三倍体西瓜为什么没有种子？真的一颗都没有吗？
4.每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？
三倍体植株不能进行正常的减数分裂形成生殖细胞，因此，不能形成种子。但并不是绝对一颗种子都没有，
其原因是在进行减数分裂时，有可能形成正常的卵细胞。
有，进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培养获得大量的组织苗，再进行移栽。
谢 谢