生物人教版（2019）必修2 -5.2 染色体变异（共56张ppt）

(共56张PPT)
第2节 染色体变异
学习目标
1.区分染色体结构变异的四种类型。
2.说出染色体组、二倍体、三倍体、多
倍体、单倍体的概念，并准确运用这
些术语。
缺失
染色体的某一片段缺失
一、染色体结构变异
？
a
b
c
d
e
f
结果：
1.
基因数目改变
五号染色体部分缺失
猫叫综合征
婴儿面容特殊：小头、两眼较低、耳位低下、严重智力障碍，哭声像猫叫。
此病发病率只有十万分之一，解放后全国有记载的仅几十例。
重复
染色体增加了某一片段
一、染色体结构变异
？
a
b
c
d
e
f
b
2.
结果：
基因数目改变
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。
倒位
染色体的某一片段颠倒了180o
？
一、染色体结构变异
a
b
c
d
e
f
b
c
d
e
a
b
c
d
e
f
3.
结果：
基因排列顺序改变
易位
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
？
一、染色体结构变异
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
4.
结果：
基因排列顺序改变
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？
不同！
(2)交叉互换属于基因重组，发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间
(1)易位属于染色体结构变异，发生在非同源染色体之间
实质：染色体上的基因的数目或排列顺序改变
染色体结构变异
生物性状的变异
多数不利，甚至致死
一、染色体结构变异
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结构的改变，光学显微镜下不可见。
改变了基因的数目或排列顺序可用光学显微镜直接观察到。
染色体变异：
巩固习题
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°。
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 （ ）
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
染色体数目的变异
1、个别染色体的增加或减少
①个别染色体的增加：
②个别染色体的减少：
如21三体综合征
（染色体数为：45+XX或XY）
（染色体数为：44+X）
如性腺发育不良
21三体综合征的异常染色体
21三体综合征(先天愚型)
病因：患者比正常人多了一条21号染色体。
特征：智力低下，发育缓慢，常表现特殊面容--外眼角上斜，口常半张，舌常伸出口外。多伴有先天性心脏病。
性腺发育不良
特征：女性中常见，患者较矮小，肘常外翻、颈部皮肤松弛呈蹼颈。第二性征发育不良，无生育能力。
病因：患者比正常女性少了一条X染色体。
2、 以染色体组的形式成倍的增减
请思考：
Q1:果蝇体细胞有几条染色体？
8条
Q2:Ⅱ号和Ⅱ号染色体是什么关系 Ⅲ号和Ⅳ号呢
同源染色体
非同源染色体
Q3:雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体
Ⅱ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅲ、Ⅳ和Ⅳ、X和Y
1.染色体组的概念
Ⅳ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅲ
X
Y
Ⅲ
Y
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
X
Ⅳ
Q4：雄果蝇产生的精子中有哪几条染色体？这些染色体在形态、结构和功能上有什么特点？这些染色体之间是什么关系？
Ⅳ
减数分裂
Q5：如果将果蝇的精子中的染色体看作一
组，那么果蝇
的体细胞中有
几组染色体？
①一个染色体组中无同源染色体；
②一个染色体组中所含的染色体在形态、大小和功能上各不相同；
③一个染色体组中含有控制生物性状的一整套遗传信息，不能重复， 不能缺少。
染色体组的条件：
一个染色体组
两个染色体组
两个染色体组
细胞中的一组________染色体，它们在__________和________上各不相同，但是携带着控制生物生长发育的_______________的一组染色体，叫做一个染色体组。
1.染色体组的概念
非同源
形态
功能
全部遗传信息
3个
每组5条
4个
每组2条
1个
每组3条
4个
每组有4条
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
每组有2个
二个染色体组
每组有3个
三个染色体组
每组有1个
一个染色体组
每组有4个
（3）根据“染色体数/染色体形态数”值
比值是几，即含几个染色体组。
如：果蝇有8条染色体，4种形态，
几个染色体组？
8条/4种形态=2个染色体组
请判断下列细胞中各有多少个染色体组？
2个
3个
4个
1个
2个
4个
25
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
由受精卵发育而成的，体细胞中有
两个染色体组的个体。
（二）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
1.二倍体：
2.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：在植物中很常见，动物中极少见。
香蕉(三倍体）、马铃薯（四倍体）
多倍体植株的特点
2.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.
3.但发育延迟，结实率低
1.多倍体在植物中广泛存在，而在动物中则较少见
受精卵
受精卵
卵细胞
（32）
（32）
由配子发育成的个体,体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
思考
3.单倍体:
（单倍体）
(16)
精子
卵细胞
受精卵
蜂王
工蜂
雄蜂
蜜蜂
单倍体
雌
单倍体的特点:
植株弱小,高度不育
单倍体的产生原因:
自然原因:由配子直接发育成新个体
如：蜜蜂的单性生殖（孤雌生殖）
人为原因:花药离体培养
单倍体、二倍体、多倍体的区别
二倍体
多倍体
生物体
受精卵
发育
直接发育成生物体：单倍体
雌配子
直接发育成生物体：单倍体
雄配子
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而由配子直接发育来的，不管有几个染色体组，都叫单倍体 。
1.普通小麦成熟花粉粒中含有三个染色体组，用这种花粉粒培育成的植株是
A．单倍体 B．二倍体
C．六倍体 D．三倍体
A
练一练：
2.单倍体生物的体细胞内
A．只有一个染色体
B．只有一个染色体组
C．染色体组数目成单
D．与本物种配子的染色体数同
D
1.二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中
只含一个染色体组。
判断下列描述的正误，并说出理由
2.含有三个染色体组的个体一定是三倍体。
3.一个精子或者一个卵细胞就是单倍体
4.较于多倍体，二倍体茎杆粗壮、叶片果实种子大、营养含量价值高。
人工诱导多倍体－－－培育新品种
（多倍体育种）
秋水仙素
抑制纺锤丝的形成
有丝分裂旺盛
低温处理
处理萌发的种子或幼苗
1、方法
4个染色体
8个染色体
无纺缍体形成
染色体复制
着丝点分裂
无纺缍丝牵引
若继续进行正常的有丝分裂
染色体加倍的组织或个体
2.原理：染色体变异（染色体数目加倍）
多倍体育种------人工诱导多倍体
①方法：用秋水仙素（低温）处理萌发的种子或
幼苗
过程：
萌发的种子或幼苗
秋水仙素（低温）
多倍体植株
原理：染色体变异
香蕉的形成
　　香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，无法食用。香蕉的培育过程如下：
野生芭蕉
2n
有籽香蕉
4n
加倍
野生芭蕉
2n
无籽香蕉
3n
子房
子房壁
胚珠
珠被
受精卵
受精极核
2极核+精子
果皮
种皮
胚
胚乳
种子
果实
卵细胞、极核、精子均为减数分裂的产物，染色体数为体细胞的一半。
花粉刺激
四倍体
母 本
父 本
二倍体
授粉
三倍体植株
普通植株
(有子西瓜)
无子西瓜的培育
无子西瓜
(生长素)
第一年
第二年
秋水仙素处理
(受精)
在育种上的应用---单倍体育种
①方法:
先花药离体培养获得单倍体幼苗,
再人工诱导使染色体数目加倍.
花药
离体
培养
单倍体植株
人工诱导
染色体数目加倍
正常植株(纯合体)
自交
种子
萌发和发育
植株
(新品种)
(第一年)
(第二年)
单 倍 体 育 种
AaBb
AABB
AAbb
aaBB
aabb
①花药(花粉)离体培养
AB
Ab
aB
ab
幼苗:
(单倍体)
②秋水仙素处理
二倍体:
花粉:
AB
Ab
aB
ab
明显缩短育种年限!
单倍体育种与多倍体育种比较
单倍体育种 多倍体育种
原理
方法
优点
缺点
举例
染色体数目变异
花药离体培养得单倍体，再秋水仙素处理幼苗
秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗
明显缩短育种年限
器官大，营养成分含量高
技术复杂
适用于植物，结实率降低
染色体变异
结构变异 ：缺失 (例 ：猫叫综合症) 、增加、颠倒、移接
染色体变异
数目变异
个别增减 (例：21号三体)
成倍增减
染色体组
概念：含个体发育全部基因的一组非同源染色体。
分类
二倍体：由受精卵发育来，含两个染色体组的个体。
概念：由受精卵发育，含三个以上染色体组。
多倍体
特点：器官较大营养丰富，但发育延迟结实率低。
应用：多倍体育种例：无籽西瓜、香蕉、小麦。
成因：自然或人为(秋水仙素)使染色体加倍。
概念：配子直接发育来的个体。
成因：未经受精的配子直接发育而成。
应用：单倍体育种；花药离体培养法 。
特征：植株一般较弱小、不育。
特征：
单倍体
受精卵
受精卵
卵细胞
（32）
（32）
（16）
1概念：
体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
（由配子发育成的个体）
思考
（三 ）单倍体
（单倍体）
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
对一个个体称单倍体还是几倍体，
关键看什么？
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？
受精卵
发育
有几个染色体组，就是几倍体
配子
发育
都是单倍体，不论几个染色体组
不一定
一定
花药
单倍体
植株
纯合
正常植株
秋水仙素
染色体加倍
离体培养
应用：单倍体育种
方法：花药离体培养 + 秋水仙素加倍
优点：能明显缩短育种的年限。
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）
练 习 二
练 习 三
某二倍体植物基因型是Aa,经染色体加倍后形成的四倍体的基因型是 。
AAaa
普通小麦是六倍体，42条染色体，科学家用花药离体培养培育出的小麦幼苗是（ ）
A、三倍体，含三个染色体组，21条染色体
B、单倍体，含三个染色体组，21条染色体
C、六倍体，含六个染色体组，42条染色体
D、单倍体，含一个染色体组，21条染色体
B
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
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。
3.四倍体的曼陀罗有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
4.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一般是单倍体
A. ③⑤ B. ④⑤ C. ①④ D. ①⑤
　　香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，无法食用。香蕉的培育过程如下：
野生芭蕉
2n
有籽香蕉
4n
加倍
野生芭蕉
2n
无籽香蕉
3n