4.3染色体畸变可能引起性状改变第二课时课件（20张ppt）2022-2023学年高一下学期生物浙科版（2019）必修2

(共20张PPT)
第四章 生物的变异
第三节 染色体畸变可能引起性状改变
（第二课时）
E
F
E
D
C
A
B
B
A
F
F
G
H
G
H
E
D
C
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11
5um
西瓜染色体组型
一般来说，由体细胞/受精卵发育而来，体细胞中含有2个染色体组的生物称为二倍体生物。
将体细胞中所含染色体组数超过两个的生物称为多倍体，如含有三、四个染色体组的生物分别称为三倍体、四倍体。
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，这样的一组染色体，叫做
染色体组
练一练
判断下列细胞中的染色体组数
染色体组数：
3
4
4
2
在一个细胞中，形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。
在一个细胞的基因型中，控制同一性状的基因的个数就是该细胞中染色体组数。
1957年，我国科学家通过染色体加倍技术培育出了无籽西瓜。
在无籽西瓜的培育过程中，细胞中染色体的数目发生了怎样的变化？有什么特点呢？
三倍体无籽西瓜的培育过程
染色体数目变异——多倍体育种
染色体加倍
染色体数目变异——多倍体育种
Q1：为什么秋水仙素能使染色体整倍增加？
正常分裂
秋水仙素处理
原理：抑制_______的形成，使染色体数目加倍
纺锤体
种植
三倍体西瓜植株
二倍体西瓜植株
三倍体西瓜
子房发育
二倍体西瓜幼苗
秋水仙素处理
四倍体西瓜植株♀
培养
二倍体西瓜幼苗
二倍体西瓜植株♂
培养
×
花粉刺激
_______种子
_______西瓜
四倍体
三倍体
染色体数目变异——多倍体育种
种植
三倍体西瓜植株
二倍体西瓜植株
三倍体西瓜
子房发育
二倍体西瓜幼苗
秋水仙素处理
四倍体西瓜植株♀
培养
二倍体西瓜幼苗
二倍体西瓜植株♂
培养
×
花粉刺激
_______种子
_______西瓜
四倍体
三倍体
Q2：为什么西瓜植株是四倍体，种子是三倍体？
2n=22
4n=44
2n=22
种子（西瓜子）
子房
果实（西瓜）
子房壁
果皮（红+绿）
雌花
种皮
母本
胚珠
胚被
受精作用
染色体数目变异——多倍体育种
种植
三倍体西瓜植株
二倍体西瓜植株
三倍体西瓜
子房发育
二倍体西瓜幼苗
秋水仙素处理
四倍体西瓜植株♀
培养
二倍体西瓜幼苗
二倍体西瓜植株♂
培养
×
三倍体种子
花粉刺激
Q3：为什么三倍体西瓜呈现无籽性状？
探究·活动
？
以此三倍体细胞为例，画出减Ⅰ前期、减Ⅰ后期的图像
染色体数目变异——多倍体育种
种植
三倍体西瓜植株
二倍体西瓜植株
三倍体西瓜
子房发育
二倍体西瓜幼苗
秋水仙素处理
四倍体西瓜植株♀
培养
二倍体西瓜幼苗
二倍体西瓜植株♂
培养
×
三倍体种子
花粉刺激
Q3：为什么三倍体西瓜呈现无籽性状？
探究·活动
？
以此三倍体细胞为例，画出减Ⅰ前期、减Ⅰ后期的图像
三价体
二价体
单价体
三倍体西瓜在减Ⅰ前期发生联会紊乱，难以产生可育的配子（卵细胞），从而不能形成受精卵，形成无籽西瓜。
染色体数目变异——多倍体育种
种植
三倍体西瓜植株
二倍体西瓜植株
三倍体西瓜
子房发育
二倍体西瓜幼苗
秋水仙素处理
四倍体西瓜植株♀
培养
二倍体西瓜幼苗
二倍体西瓜植株♂
培养
×
三倍体种子
花粉刺激
Q4：花粉刺激的作用是什么？
刺激三倍体西瓜产生生长素，使子房发育
茎秆粗壮，叶片、果实比较大，糖类、蛋白质等营养物质含量也比较高。但结实率低、发育迟缓等。
Q5：无籽西瓜与有籽西瓜相比，除了具有无籽性状外，还有那些其他性状的改变吗？
染色体数目变异——多倍体育种
二倍体小麦
六倍体小麦
二倍体草莓
四倍体草莓
二倍体葡萄
四倍体葡萄
多倍体植株的特点:
染色体数目变异——多倍体育种
1. 原理：染色体数目变异
2. 人工诱导多倍体方法：
秋水仙素诱发、低温处理
3. 优点：操作简单、能较快获得所需新品种
器官巨大、营养含量高
4. 缺点：发育迟缓、结实率低
一般只适用于植物
二倍体小麦
六倍体小麦
二倍体草莓
四倍体草莓
二倍体葡萄
四倍体葡萄
染色体可以整倍性增加，那是否可以整倍性减少呢？
对性状有什么影响呢？
正常二倍体西瓜花粉含有几个染色体组？
二倍体西瓜植株
思考·讨论
？
整倍体变异应用——单倍体育种
二倍体西瓜花粉染色体模式图
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
是否可以由花粉直接发育成个体？
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
二倍体西瓜染色体模式图
整倍体变异应用——单倍体育种
花药离体培养
单倍体幼苗
植物细胞具有全能性
二倍体西瓜花药
花药
脱分化
愈伤组织
再分化
幼苗
单倍体：由配子不经受精，直接发育而来，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
染色体数
发育来源
卵细胞
16条
蜂王
工蜂
雄蜂
整倍体变异应用——单倍体育种
32条 32条
受精卵 受精卵
整倍体变异应用——单倍体育种
花药离体培养
单倍体幼苗
二倍体西瓜花粉
人工诱导
染色体数量加倍
纯合二倍体
秋水仙素、低温等
大多数情况下，单倍体植株不能进行正常的减数分裂，表现为高度不育。
判断：
单倍体一定含有一个染色体组。
整倍体变异应用
——单倍体育种
已知西瓜红瓤（A）对黄瓤（a）为显性，大籽（B）对小籽（b）为显性，现有红瓤大籽（AABB）和黄瓤小籽（aabb）两个西瓜品种。
假如你是育种专家，能否培育出红瓤小籽（AAbb）的新品种？请简要介绍你的育种方案（用遗传图解和必要的文字表示）
整倍体变异应用——单倍体育种
F1
F2
A B_
(红瓤大籽）
A bb
（红瓤小籽）
aaB_
（红瓤大籽）
AaBb（红瓤大籽）
（红瓤大籽）
（黄瓤小籽）
aabb
（黄瓤小籽）
F3
P
AABB
aabb
×
AAbb
（红瓤小籽）
生长
选育出需要的红瓤小籽品种
………
F6
方案一：杂交育种
方案二：单倍体育种
F1
AaBb（红瓤大籽）
（红瓤大籽）
（黄瓤小籽）
P
AABB
aabb
×
花药离体培养
AB Ab aB ab
染色体加倍
AABB AAbb aaBB aabb
（红瓤小籽）
Q：与杂交育种相比，单倍体育种有什么特点？
配子
AB Ab aB ab
纯合子
F1
AaBb（红瓤大籽）
（红瓤大籽）
（黄瓤小籽）
P
AABB
aabb
×
花药离体培养
AB Ab aB ab
染色体加倍
AABB AAbb aaBB aabb
（红瓤小籽）
配子
AB Ab aB ab
纯合体
整倍体变异应用——单倍体育种
①缩短育种年限
②能排除显隐性干扰，提高效率
1.原理：
染色体数目变异和基因重组
2.优点
①技术复杂
②一般局限于植物
3.缺点
变异
可遗传变异
不可遗传变异
环境条件的改变引起
不涉及遗传物质的变化，只限当代表现型的改变
强烈的物理、化学、生物因素引起
基因突变：
碱基对的替换、缺失、插入
染色体畸变
结构变异：
数目变异：
减数分裂引起：
基因重组
交叉互换：
自由组合：
小结
缺失、重复、倒位、易位
整倍体、非整倍体变异
同源染色体上的非等位基因
非同源染色体上的非等位基因