5.2 染色体变异（第2课时） 人教版2019必修2课件(共38张PPT)

(共38张PPT)
第五章基因突变及其他变异
第2节 染色体变异
(第二课时)
目标
01
02
03
通过低温诱导染色体的实验，理解染色体数目变化的机制。（科学探究）
通过分析染色体组的概念，理解二倍体、多倍体和单倍体的特点和生产中的应用。
（生命观念、社会责任）
结合染色体结构变异的示意图，了解染色体结构变异的常见类型。（科学思维）
学习目标
一、染色体的结构变异
结构
变异
缺失
重复
倒位
易位
染色体结构变异中的缺失现象与基因突变中的碱基对的缺失现象很相似，他们对生物的影响一样吗？
2
3
4
1
合作探究一：请同学们自主阅读教材P90，小组合作思考讨论完成问题。
染色体结构变异中的易位现象与基因重组中的交叉互换很相似，有何不同？
染色体的结构变异的结果是什么？对生物的生存有何影响？
请列表比较基因突变、基因重组、染色体变异的异同。
二、染色体的结构变异
一、染色体的结构变异
（一）缺失
染色体的某一片段缺失引起变异
a
b
c
d
e
f
a
c
d
e
f
b
c
d
e
f
②果蝇缺刻翅的形成
举例：
①人类的猫叫综合征:5号染色体部分缺失
正常翅
缺刻翅
结果：
基因数目减少
一、染色体的结构变异
（一）缺失
染色体的某一片段缺失引起变异
问题2: 染色体结构变异中的缺失现象与基因突变中的碱基对的缺失现象很相似，他们对生物的影响一样吗？
项目 染色体片段缺失 碱基对缺失
图解
区别 原理
观察
染色体结构变异
基因突变
在光学显微镜下观察到
在光学显微镜下观察不到
一、染色体的结构变异
（二）重复
染色体中增加某一片段引起的变异
a
b
c
d
e
f
b
a
c
d
e
f
b
果蝇棒状眼的形成
正常眼
棒状眼
举例：
结果：
基因数目增加
一、染色体的结构变异
（三）易位
染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的
a
b
c
d
e
f
h
i
j
k
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
g
举例：
②果蝇花斑眼的形成
①人慢性粒细胞白血病
正常眼
花斑眼
　实战训练　
1．慢性髓细胞性白血病是一种恶性疾病，患者骨髓内会出现大量恶性增殖的白细胞。该病是由于9号染色体和22号染色体互换片段所致。这种变异属于 （ ）
A．基因突变
B．基因重组
C．染色体结构变异
D．染色体数目变异
问题3: 染色体结构变异中的易位现象与基因重组中的交叉互换很相似，他们一样吗？
一、染色体的结构变异
（三）易位
染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的
问题3: 染色体结构变异中的易位现象与基因重组中的交叉互换很相似，他们一样吗？
项目 染色体易位 交叉互换
图解
区别 位置
原理
观察
非同源染色体之间
同源染色体的非姐妹染色单体之间
染色体结构变异
基因重组
在光学显微镜下观察到
在光学显微镜下观察不到
一、染色体的结构变异
（四）倒位
染色体的某一片段位置颠倒引起变异
a
c
d
e
f
b
a
f
c
d
e
b
c
d
e
b
染色体片段位置颠倒，使染色体上的基因排列顺序发生改变，影响了某些基因的表达，从而引起性状改变。
正常翅
卷翅
结果：
注意：倒位发生在一条染色体中
缺失
重复
倒位
类型
易位
基因数目增加
结果 ：
基因数目减少
结果 ：
基因排列顺序改变
结果 ：
基因排列顺序改变
结果 ：
一、染色体的结构变异
二、染色体的结构变异的结果和影响
（一）结果
缺失 重复 易位 倒位
染色体上基因数目、排列顺序发生改变
结果：性状变异（改变）
影 响
大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。
类别 基因突变 基因重组 染色体变异
适用范围
类型
发生时期
结果
光学显微 镜观察
意义
育种中的应用
所有生物（包括病毒）
自然状态下，发生在真核生物的有性生殖过程中
真核生物
诱发突变、自发突变或（显性突变、隐性突变）
交叉互换型、自由组合型（基因工程、转化实验）
染色体结构变异、染色体数目变异
任何时期，主要发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期
减数第一次分裂前期、减数第一次分裂后期
任何时期，主要发生在细胞分裂时
引起基因碱基序列的改变（产生了新基因）
产生了新基因型和性状组成、不能产生新的基因和性状
使排列在染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，不产生新的基因，
不能观察到，属于分子水平
不能观察到，属于分子水平
能观察到，
属于细胞水平
新基因产生的途径；
生物变异的根本来源；
为生物的进化提供了丰富的原材料；
生物变异的来源之一，对生物进化具有重要的意义
诱变育种
杂交育种
单倍体育种、多倍体育种
生物变异的来源之一，对生物进化具有重要的意义
三、三种可遗传变异比较表
　实战训练　
2.基因重组、基因突变和染色体变异的共同点是( )
A.都能产生可遗传的变异
B.都能产生新的基因
C.产生的变异对生物均不利
D.在显微镜下都可看到变异状况
　实战训练　
3．下图显示了染色体及其部分基因，对①和②过程最恰当的表述分别是(　　)
A.交换、缺失
B.倒位、缺失
C.倒位、易位
D.交换、易位
　实战训练　
4.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°。
低温诱导植物染色体数目的变化
探究.实验
低温诱导植物染色体数目的变化
探究.实验
（一）实验原理
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，于是植物细胞中的染色体数目发生变化。
诱导培养和固定细胞
低温诱导植物染色体数目的变化
探究.实验
待洋葱长出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。
将蒜（或洋葱）放在装满清水的容器上，让洋葱底部接触水面，室温培养。
培养方法
低温诱导
（二）实验步骤
放入卡诺氏液中浸泡0.5~1h，以固定细胞形态。
剪取诱导处理的根尖0.5~1 cm
取材
固定
用体积分数为95%的酒精冲洗2次
冲洗
诱导培养
固定细胞
探究.实验
（二）实验步骤
低温诱导植物染色体数目的变化
制作装片
包括：解离、漂洗、染色和制片4个步骤，具体操作方法与观察植物细胞有丝分裂的实验相同。
制片
染色
漂洗
解离
取材
探究.实验
（二）实验步骤
低温诱导植物染色体数目的变化
观察装片
先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂象。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。
（三）实验结果
诱导率不是百分之百，因此视野中既有二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞，且前者数目多于后者。
秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，这两种方法在原理上有什么相似之处？
2
3
4
1
合作探究一：请同学们自主阅读教材P89，小组合作思考讨论完成问题。
该实验中各种试剂在实验中的作用分别是什么？
能否观察到细胞分裂的连续变化？为什么？
视野中能否看到正常染色体数的细胞？这说明了什么？
探究.实验
低温诱导植物染色体数目的变化
探究.实验
低温诱导植物染色体数目的变化
问题4: 秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，这两种方法在原理上有什么相似之处？
不同点
低温条件容易创造和控制，成本低、对人体无害、易于操作。
相同点
秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，都与抑制纺锤体的形成有关，着丝粒分裂后，没有纺锤体的牵引作用，因而不能将染色体拉向细胞的两极，导致洗吧中的染色体数目加倍。
探究.实验
低温诱导植物染色体数目的变化
问题5: 该实验中各种试剂在实验中的作用分别是什么？
试剂 作用
卡诺氏液
95%酒精
解离液
0.01g/mL的甲紫溶液
固定细胞形态
冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液
使组织中的细胞相互分离开
使染色体(染色质)着色，便于观察染色体(染色质)的形态、数目和行为
体积分数为95%的酒精溶液和质量分数为15%的盐酸溶液1:1混合
解离液：
问题5: 能否观察到细胞分裂的连续变化？为什么？
不能，显微镜下观察到的细胞是已被解离液杀死的细胞
探究.实验
低温诱导植物染色体数目的变化
问题7: 视野中能否看到正常染色体数的细胞？这说明了什么？
能，这说明并不是所有细胞中染色体均已加倍；只有少部分细胞实现“染色体加倍”，大部分细胞仍为二倍体分裂状况。
　实战训练　
5.下列关于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验不正确的是( )
A.用低温处理植物分生组织细胞，能抑制纺锤体的形成
B.洋葱根尖长出约1cm时，剪下，置于4℃冰箱中，诱导36h
C.卡诺氏液浸泡根尖，固定细胞的形态.
D.装片制作包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤
　实战训练　
6.下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述中，正确的是
A.低温处理洋葱根尖后会引起成熟区细胞染色体数目的变化
B.在观察低温处理的洋葱根尖装片时，通过一个细胞可以看到染色体的变化情况
C.利用低温和秋水仙素处理材料均可抑制纺锤体的形成
D.观察洋葱根尖细胞装片时要先在低倍镜下找到所要观察的细胞并移到视野的中央，调节视野的亮度，再转动粗准焦螺旋直至物像清晰
染色体变异
结构变异
数目变异
细胞内个别染色体增加或减少
细胞内染色体组成倍增加或成套减少
缺失
重复
易位
倒位
单倍体
二倍体
多倍体
21三体综合征
染色体的某一片段缺失引起变异
染色体中增加某一片段引起的变异
染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的
染色体的某一片段位置颠倒引起变异
课堂小结
　实战训练　
7.如图所示为染色体结构变异，以下说法正确是（ ）
A．甲乙丙丁依次为缺失、重复、易位、倒位
B．染色体变异在光学显微镜下可见
C．丁图发生在同源染色体之间， 导致基因重新进行了组合
D．染色体结构变异改变了基因的结构、数目、在染色体上排列顺序， 通常影响比较大
　实战训练　
8.某些类型的染色体结构和数目的变异，可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。a、b、c、d为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图，它们依次属于(　　)
A．三倍体、染色体片段重复、三体、染色体片段缺失
B．三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段重复
C．三体、染色体片段重复、三倍体、染色体片段缺失
D．染色体片段缺失、三体、染色体片段重复，三倍体
　实战训练　
9.如图是细胞中所含染色体，相关叙述不正确的是( )
A.图1代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含一条染色体
B.图2代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含三条染色体
C.图3代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含三条染色体
D.图4代表的生物可能是单倍体，其一个染色体组含四条染色体
　实战训练　
A. ①～④的变异均未产生新基因
B. ①～④的变异依次是染色体倒位、缺失、重复与基因突变
C. ①～④的变异均可在光学显微镜下观察到
D. ①、②、③依次为染色体结构变异中的缺失、重复、倒位，④的变异应属于基因突变
10.如下图所示，已知染色体发生了①～④四种变异，则相关叙述正确的是
(　　)
　实战训练　
11.下图中图1为等位基因Aa间的转化关系图，图2为黑腹果蝇(2n＝8)的单体图，图3为某动物的精原细胞形成的四个精细胞的示意图，则图1、2、3分别发生何种变异(　　)
A. 基因突变 染色体变异 基因重组
B. 基因突变 染色体变异 染色体变异
C. 基因重组 基因突变 染色体变异
D. 基因突变 基因重组 基因突变
　实战训练　
12．图甲、乙、丙、丁表示细胞中不同的变异类型,其中图甲中字母表示染色体片段。下列叙述正确的是（ ）
A．图示的变异类型都属于染色体畸变B．图甲表示碱基对增加所引起的基因突变C．若图乙是精原细胞则不可能产生正常配子D．图丁会导致基因在染色体上的位置改变
　实战训练　
13．果蝇的正常翅与缺刻翅（纯合缺刻翅个体致死）为一对相对性状，正常眼与棒眼为一对相对性状，下图甲、乙分别表示果蝇缺刻翅与棒眼产生的原因（字母代表基因）。下列叙述正确的是（ ）
A．缺刻翅的变异属于染色体结构变异，杂合子自交后代性状分离比为3：1B．若图乙中染色体表示X染色体，则棒眼的变异属于基因重组C．棒眼和缺刻翅的变异都能用显微镜观察到D．缺刻翅与棒眼的突变不可能发生在减数分裂过程中
　实战训练　
14．在有丝分裂过程中，同源染色体非姐妹染色单体间的片段互换被称为体细胞重组。下列说法错误的是（ ）A．与减数分裂的互换相比，体细胞重组发生的概率明显偏低B．体细胞重组可能会导致杂合子个体只产生一种基因型的配子C．体细胞重组引发的变异类型属于染色体结构变异D．体细胞重组可能导致杂合子个体显隐性性状镶嵌出现
　实战训练　
15．如图表示某动物（XY型性别决定）体内某细胞分裂示意图（只显示部分染色体）。下列有关叙述错误的是（ ）
A．该细胞在减数第一次分裂时可形成16个四分体B．该细胞的一对同源染色体非姐妹染色单体发生了交换C．该动物为雄性，该细胞的名称是初级精母细胞D．该细胞分裂完成形成的四个子细胞基因型各不相同