生物人教版（2019）必修2 5.2染色体变异（共59张ppt）

(共59张PPT)
生物种类 体细胞染色体数/条 体细胞非同源染色体/套 配子染色体数/条
香蕉 野生祖先种 22 2
栽培品种 33 3
根据减数分裂的知识，试着完成该表格。
问题探讨：为什么平时吃的香蕉是没有种子的？
野生祖先种
栽培品种
第2节 染色体变异
说出染色体变异包括染色体数目变异和染色体结构变异。
阐明二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系。
进行低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验。
教学目标
1、概念：
生物体的 或 内染色体 或 发生变化的现象称为染色体变异。
染色体变异
体细胞
生殖细胞
数目
结构
2、类型：
染色体结构变异
染色体数目变异
个别染色体的增加或减少
以染色体组为基数成倍的增加或减少
染色体组
分组方法
大小形态相同的分开
（同源染色体分开）
大小形态不同的分到一组
（都是非同源染色体）
在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体，其中每套非同源染色体称为一个染色体组。
判断：下图是不是一个染色体组？
不是，存在同源染色体
不是，少了一条染色体
是
一、染色体数目的变异
本质上：是一组非同源染色体，无同源染色体，无等位基因。
形态上：一个染色体组中的染色体形态、大小各不相同。
功能上：一个染色体组中染色体功能各不相同；一个染色体
组携带着该生物生长、发育、遗传和变异的一整套遗传信息。
染色体组
根据染色体的形态判断：细胞内同一形态的染色体有几条，则含有几个染色体组。
3个
（每组5条）
4个
（每组2条）
1个
（每组3条）
4个
（每组4条）
染色体组数目的判断方法
根据染色体的形态判断：细胞内同一形态的染色体有几条，则含有几个染色体组。
染色体组数目的判断方法
AaBB
AAa
AaaaBBbb
同一字母不分大小写重复出现几次，就含有几个染色体组。
2个
每组2条
3个
每组1条
4个
每组2条
根据基因型判断：在生物体基因型中，相同基因或等位基因出现几次，则有几个染色体组。
染色体组数目的判断方法
请判断下列的几个细胞含几个染色体组？每组有几条染色体？
3个；3条
1个；4条
2个；4条
3个；2条
4个；3条
4个；2条
1个；4条
2个；2条
体细胞中含有2个染色体组的个体。
在自然界中，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体，记作2N。
野生马铃薯
♀
♂
果蝇体细胞
人类
玉米
二倍体
2N=8
2N=24
2N=46
2N=20
二倍体：
三倍体：
四倍体：
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。
注意：二倍体和多倍体都是由受精卵发育而来的个体。
二倍体与多倍体
体细胞中含有两个染色体组的个体。
体细胞中含有三个染色体组的个体。
体细胞中含有四个染色体组的个体。
小麦（六倍体）
菊花（六倍体）
葡萄（三/四倍体）
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的含量都有所增加。
优点
缺点
结实率低，
晚熟
原理
低温或秋水仙素能够抑制细胞中纺锤体的形成，导致后期数目加倍后的染色体不能正常移向两极，细胞不能分裂。
方法
低温或秋水仙素处理二倍体植物的萌发种子或幼苗
人工诱导多倍体
香蕉的祖先是二倍体的野生芭蕉，个小而多种子，无法食用，现代香蕉为三倍体，如何培育三倍体香蕉？
三倍体香蕉为什么无籽？
二倍体
授粉
二倍体
（父本）
四倍体
（母本）
三倍体种子
秋水仙素
第一年
①多倍体花粉可育低；
②种子产量高
③种皮薄，利于播种
瓜皮和瓜瓤也是三倍体吗？
无子西瓜的培育
柱头
珠被
胚囊
胚珠
果皮
发育
子房壁
种皮
发育
胚
+精子
发育
胚乳
种子
子房的结构
三倍体种子
联会紊乱
无子西瓜
授粉
第二年
二倍体
三倍体
假授粉：
生长素刺激子房发育成果实。
无子西瓜的培育
无子西瓜的培育
完成大书
P104-106
自然界中还有一类特殊的生物，如雄蜂——未受精的卵细胞直接发育而来的，其体细胞含有几个染色体组？
受精卵
2n=32
卵细胞
n=16
减数分裂
受精作用
持续获得蜂王浆
获得普通蜂蜜
未受精的卵
雄蜂 n=16
2n=32
蜂王
工蜂（雌性）
蜂王（雌性）
成因：
特点：
由配子（如卵细胞、花粉等）直接发育而成。
枝叶茎杆弱小，一般高度不育。
1.一倍体（体细胞中含一个染色体组的个体）一定是单倍体。
2.单倍体的体细胞中只含一个染色体组。
√
×
3.基因型为AAabbb的个体一定为三倍体。
×
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。
单倍体
单倍体的体细胞不一定只含有一个染色体组，只有一个染色体组的个体一定是单倍体。
单倍体并非都不育，如4倍体的配子含有2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，可育能产生后代；
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。
单倍体易错分析：
过程：
二倍体
植株
花药离体培养
单倍体
植株
秋水仙素处理
二倍体
植株
原理：
染色体变异
注意：秋水仙素只能处理萌发的幼苗
单倍体育种
高秆：D 矮秆：d 抗病：T 不抗病：t
现有纯合的高秆抗病的小麦（DDTT）和矮秆不抗病的小麦（ddtt），怎样得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？
用遗传图解表示出来。
P
高杆抗病
矮杆不抗病
DDTT
ddtt
×
↓
高杆抗病
DdTt
F1
↓
F2
高杆抗病
9D_T_
高杆不抗病
3D_tt
矮杆抗病
3ddT_
矮杆不抗病
1ddtt
（淘汰）
（淘汰）
（保留）
（淘汰）
多次自交选种
矮杆抗病
ddTT
杂交
自交
选种
多次自交选种
优良性状的纯合体
杂交育种
纯种既抗倒伏又抗条锈病（ddTT）的小麦育种过程

花药
单倍
体幼苗
DDTT DDtt ddTT ddtt
花药离
体培养
秋水仙
素处理
DdTt
DT Dt dT dt
单倍体育种
纯种既抗倒伏又抗条锈病（ddTT）的小麦育种过程
杂交
高杆抗病
矮杆不抗病
DDTT
ddtt
×
DT Dt dT dt
正常植株
第1年
第2年
操作复杂
能明显缩短
育种年限;
产物全为纯合子
优点
缺点
筛选
[典例]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
[典例]某品种水稻的体细胞中含有48条染色体，具有四个染色体组。则此品种水稻属于
A．四倍体 B．三倍体
C．二倍体 D．单倍体
2、个别染色体的增加或减少
染色体数目变异
性腺发育不良
21三体综合征
21三体综合征原因
3条21号染色体
精子
卵细胞
1条21号染色体
2条21号染色体
受精卵
+
→
+
1条21号染色体
2条21号染色体
3条21号染色体
母方减Ⅰ或减Ⅱ的问题
父方减Ⅰ或减Ⅱ的问题
染色体数目变异
→
染色体数目变异
性腺发育不良原因
1条X染色体
精子
卵细胞
无性染色体
1条X染色体
受精卵
+
→
+
无性染色体
1条X染色体
1条X染色体
父方减Ⅰ或减Ⅱ的问题
母方减Ⅰ或减Ⅱ的问题
染色体数目变异
→
类型I：细胞___________的增加或减少
类型II：
细胞内染色体数目以_______________________的形式成倍地增加或减少
一套完整的非同源染色体
染色体数目变异
个别染色体
染色体结构变异
染色体数目变异
个别染色体的增加或减少
以染色体组为基数成倍的增加或减少
染色体变异
根据教材图5-7，
归纳出染色体结构变异的四种常见类型
二、染色体结构的变异
染色体的某一片段缺失
消失
（1）缺失
a
b
c
d
e
f
b
a
c
d
e
f
如：果蝇缺刻翅的形成
猫叫综合征
1.类型
二、染色体结构的变异
染色体中增加某一片段
增加
a
b
c
d
e
f
b
b
a
b
c
d
e
f
b
如：果蝇棒状眼的形成
1.类型
（2）增加
二、染色体结构的变异
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
l
g
h
i
j
k
l
a
b
c
e
f
d
a
b
c
k
l
g
h
d
e
f
j
i
（3）移接
1.类型
如：果蝇花斑眼的形成
夜来香花瓣颜色变异
a
b
c
d
e
f
颠倒
b
c
a
f
e
d
染色体的某一片段颠倒了180o
（4）颠倒
1.类型
a
b
c
d
e
f
如：果蝇卷翅的形成
课堂小结
染色体数目变异
1.成倍
增减
由受精卵发育来，含三个及三个以上染色体组的个体
器官大、营养丰富，发育迟缓，结实率低
多倍体育种
配子（生殖细胞）直接发育而来的个体
单倍体育种
植株一般长得弱小，而且高度不育
由受精卵发育来，含两个染色体组的个体
多倍体
单倍体
二倍体
正常
异常
缺失
增加（重复）
颠倒（倒位）
移接（易位）
注意：染色体结构变异是以片段为单位进行的，一个片段中，往往包含很多基因。
二、染色体结构的变异
C
即时巩固
下列变异中不属于染色体结构变异的是( )
A. 染色体缺失某一片段
B. 染色体中增加了某一片段
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180 。
倒位
缺失
重复
易位
染色体结构变异后，四分体时期的联会现象：
完成大书
2.结果
染色体结构变异
染色体上的基因数目或基因排列顺序改变
生物性状的变异
多数不利，甚至致死
二、染色体结构的变异
比较染色体互换与染色体易位
比较 互换 染色体易位
部位
过程
结果
变异类型
同源染色体的非姐妹染色单体之间
非同源染色体之间
等位基因交换，一般等量交换
含非等位基因的染色体片段交换，不一定是等量交换
染色体上基因的数量和排列顺序一般不变
染色体上基因数目及排列顺序一般会改变
基因重组
染色体变异
（一）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 。
(二)方法步骤
1.诱导培养
将蒜4℃放置一周，取出后于室温（约25℃）进行培养；
蒜长出1cm长不定根时，将装置放入冰箱冷藏室诱导培养48-72h。
2.固定
剪取根尖0.5-1cm，放入卡诺氏液中浸泡0.5-1h，以固定细胞形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次；
二.低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验
3.制片
解离
漂洗
制片
（解离液的成分和作用是什么？）
（用什么漂洗，漂洗的作用是什么？）
（压片的作用？）
染色
（染色剂有哪些？）
二.低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验
视野中既有正常的二倍体细胞（多），也有染色体数目发生改变的细胞（少）
（三）结果
低温可以诱导植物细胞染色体数目发生变化
（四）结论
二.低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验
低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验
即时巩固
将①、②两个植株杂交，得到③，将③再做进一步处理，如下图所示，下列分析错误的是（ ）
A.由③到④的育种方法无法定向改变生物的遗传性状
B.若③的基因型为AaBbdd，则⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4
C.由③到⑦的育种过程是单倍体育种
D.⑧植株为多倍体植株
C
易感病红果肉（SSRR）
抗病黄果肉
（ssrr）
抗病红果肉
（ssRR）
【任务1】可以选择哪些育种方式？
方案一：杂交育种
方案二：诱变育种
方案三：单倍体育种
育种小结
【任务2】任选一种感兴趣的育种方式，在草稿纸上用简要的文字、符号和箭头写出育种流程图。
易感病红果肉（SSRR）
抗病黄果肉
（ssrr）
抗病红果肉
（ssRR）
育种方法 原理 操作 优势 不足 应用
杂交育种 基因重组 杂交→自交→筛选 操作简便，把多个优良性状集中于同一个体上，产生新的基因型，培育动植物新品种。 杂交后代会出现性状分离现象，需及时发现优良品种，育种时间长 杂交水稻、中国荷斯坦牛
诱变育种 基因突变 利用物理、化学等方法诱发基因突变，筛选优良品种 产生新的基因，提高变异频率，加快育种进程，大幅度改良某些性状，改良作物的品质，获得更多的新类型。 有利变异少，需大量实验材料，工作量大 青霉素高产菌株、太空椒
【任务3】几种育种方法的比较
育种方法 原理 操作 优势 不足 应用
单 倍体育种 染色体变异 通过花药离体培养方法获得单倍体植株，再经秋水仙素或低温诱导处理，最终得到纯合的植株。 明显缩短育种年限，获得稳定遗传的纯合个体 技术复杂 快速培育矮秆抗锈病小麦
多 倍体育种 染色体变异 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 果实大，营养丰富 发育延迟，结实率低 三倍体无子西瓜
基因工程育种 基因重组 DNA重组技术将目的基因导入受体细胞，培育新品种 定向的地改造生物的遗传性状，克服远缘杂交不亲和的障碍 技术复杂 产胰岛素的大肠杆菌、抗虫棉
归纳总结：
操作最简便的育种方法——杂交育种
最快速的育种方法——单倍体育种
能产生新基因的育种方法——诱变育种
能得到营养更丰富个体的育种方法——多倍体育种
能定向改造生物遗传性状的育种方法——基因工程
(1)由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方法称为 。
(2)过程⑤常采用 得到Ab幼苗。与过程①②③的育种方法相比，过程⑤⑥的育种优势是 。
杂交育种
花药离体培养
明显缩短育种年限
AABb
(3)过程⑦是用γ射线处理获取新品种的方法，这是唯一一个可以产生新 的方法。
(4)通过过程④培育基因型为AAbbC的植株，采用的育种方法是 ，与过程⑦的育种方法相比，过程④育种的优势是 。
基因工程育种
能定向改变生物的遗传性状
基因
科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中，育成了抗叶锈病的小麦，育种过程见图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，C染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题：
异源多倍体
AABBCC
普通小麦
AABBDD
杂交后代①
普通小麦
AABBDD
杂交后代②
AABBDD+几条C组的染色体
杂交后代③
AABBDD+含抗病基因的染色体
选择
射线照射
诱变后的花粉
授粉
普通小麦
AABBDD
选择
含抗病基因的普通小麦④
稳定后推广应用