5.2 染色体变异（第2课时）（人教版2019必修2）(共33张PPT、1份视频)

(共33张PPT)
第2节 染色体变异
新人教版必修二《遗传与进化》
第2课时
染色体结构变异
一
低温诱导植物细胞染色体数目的变化
目
录
CONTENTS
二
欢迎加入，更多资源
1
多倍体育种
1.1实验原理
用低温处理植物的_________细胞，能够抑制_______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_________________，于是，植物细胞的染色体数目发生变化。
分生组织
纺锤体
分裂成两个子细胞
培养不定根
低温诱导
1.将洋葱在冰箱冷藏室内放置一周。取出后,放在装满清水的容器上方,让洋葱的底部接触水面,于室温(约25°C )进行培养。
2.待蒜长出约1 cm长的不定根时，将整个装置放入冰箱冷藏室内，诱导培养48~72 h。
3.剪取诱导处理的根尖0.5~1 cm,放人卡诺氏液中浸泡0.5~1 h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。
4.解离→漂洗→染色→制片
5. 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。
（一）
诱导培养
（二）
固定细胞形态
（三）
制作装片
（四）观察
1.2 实验过程
1.3 实验结果
核心探讨
探讨点　实验注意事项
1.本实验是否温度越低效果越显著？为什么？
提示　不是；必须为“适当低温”，以防止温度过低对根尖细胞造成伤害。
2.观察时是否所有细胞中染色体均已加倍？为什么？
提示　不是；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。
1.实验中几种试剂的使用方法和作用
试剂 使用方法 作用
卡诺氏液 将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1 h 固定细胞形态
体积分数为95%的酒精 冲洗卡诺氏液处理过的根尖 洗去卡诺氏液
与质量分数为15%的盐酸等体积混合，浸泡经固定处理的根尖 解离根尖细胞
清水 漂洗解离后的根尖约10 min 洗去解离液
甲紫溶液 把漂洗干净的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3～5 min 使染色体着色
2.低温诱导染色体数目加倍实验中的理解误区
(1)显微镜下观察到的是死细胞，而不是活细胞：植物细胞经卡诺氏液固定后死亡。
(2)选择材料不能随意：误将低温处理“分生组织细胞”等同于“任何细胞”。因为染色体数目变化发生在细胞分裂时，处理其他细胞可能不会出现染色体加倍的情况。
(3)抑制纺锤体形成≠着丝粒不分裂。低温条件下不能形成纺锤体，但着丝粒正常分裂，结果是染色体无法移向细胞两极。
3.两次漂洗的比较
项目 第一次漂洗 第二次漂洗
时间不同 在固定之后解离之前 在解离之后染色之前
试剂不同 用95%酒精漂洗 用清水漂洗
目的不同 洗去多余的卡诺氏液 洗去多余的解离液
1.关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”的实验，下列叙述正确的是
A.低温能够抑制纺锤体的形成
B.解离后要用体积分数为95%的酒精进行漂洗，以便洗去解离液
C.可用新鲜的菠菜叶肉细胞作为实验材料
D.显微镜下观察到的细胞染色体数目均加倍
√
2.将洋葱(2n＝16)放在装满清水的广口瓶上，让洋葱底部接触水面。待洋葱长出约
1 cm左右的不定根时，再将整个装置放入4 ℃的环境下继续培养48 h，然后取根尖制作成临时装片在显微镜下观察。下列与此相关的叙述，正确的是
A.卡诺氏液的作用是使洋葱根尖的组织细胞相互分离开来
B.本实验需要制作根尖细胞的临时装片，制作步骤是解离→漂洗→染色→制片
C.本实验可以观察到一个细胞完整的染色体数目16→32加倍的过程
D.与秋水仙素作用的原理相同，低温是通过抑制着丝粒的分裂而使细胞染色体数目
加倍
√
3.关于低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验，下列描述错误的是
A.处于分裂间期的细胞最多
B.在显微镜下可以观察到含有四个染色体组的细胞
C.在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程
D.低温诱导染色体数目变化与秋水仙素诱导的原理相似
√
解析　细胞在固定的同时被杀死，在显微镜下不可能看到动态过程，C错误。
情 景 视 频
猫叫综合症
-5号染色体缺失
染色体结构变异
一
低温诱导植物细胞染色体数目的变化
目
录
CONTENTS
二
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染色体结构变异
缺失
重复
易位
倒位
染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因____或________发生改变，导致性状的变异；
大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至导致生物体死亡
数目
排列顺序
在自然条件或人为因素的影响下，染色体发生的结构变异主要有以下4种类型。
染色体的某一片段消失
正常翅
缺刻翅
a
b
c
d
e
f
实例：果蝇缺刻翅的形成
人类猫叫综合征
1.缺失
人的5号染色体部分缺失引起的遗传病，患儿哭声轻，音调高，生长发育迟缓，智力严重障碍
染色体增加了某一片段
正常眼
棒状眼
a
b
c
d
e
f
b
实例：果蝇棒状眼的形成
2.重复
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
正常眼
花斑眼
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
实例：果蝇花斑眼的形成
人慢性粒细胞白血病
3.易位
比较染色体易位与染色体互换
图解
区别 位置
原理
观察
发生于非同源染色之间
发生于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
可在显微镜下观察到
在显微镜下观察不到
染色体易位
染色体互换
果蝇唾液腺染色体的易位环
染色体的某一片段位置颠倒引起的变异
正常翅
卷翅
c
d
e
f
a
b
a
f
b
c
d
e
b
c
d
e
实例：果蝇卷翅的形成
女性9号染色体倒位后造成习惯性流产
a
b
c
d
e
f
a
b
c
d
e
f
b
c
d
e
a
f
位置颠倒
4.倒位
探讨点　辨析染色体结构变异的类型
1.下图为显微镜观察的变异杂合子染色体联会异常现象，通过图示
辨析染色体结构变异的类型。
缺失
重复
易位
倒位
2.上述变异类型中，_____和_____改变了染色体上基因的数量，_____
和_____改变了基因在染色体上的_________。
缺失
重复
易位
倒位
排列顺序
核心探讨
染色体结构变异与基因突变的比较
项目 基因突变 染色体结构变异
变化 实质 基因发生碱基的替换、缺失、增添 染色体上的基因片段缺失、重复、倒位及易位
对象 碱基 基因
结果 碱基的排列顺序改变 基因数目或排列顺序改变
镜检 不可见 可见
①非同源染色体之间相互交换片段；
②非同源染色体之间自由组合；
③同源染色体之间通过互换交换片段；
④染色体中DNA的碱基对增加或缺失发生改变；
⑤染色体缺失或增加片段；
染色体变异
基因重组
基因重组
基因突变
染色体变异
1.辨析下列变异属哪种变异
2.(2022·陕西汉中高一期末)如图①②③④分别表示不同的变异类型，其中③中的基因片段2由基因片段1变异而来。下列有关说法正确的是
A.图①表示互换，②表示易位
B.图③中的变异属于染色体结构变异中的缺失
C.图中4种变异能够遗传的是①③
D.图中4种变异均能在光学显微镜下观察到
√
3.河北邯郸发现罕见人类染色体异常核型，为世界首例。该患者46条染色体中有4条变异无法成对，经研究发现，其X染色体上有一个片段“搬”到了1号染色体上，而3号染色体的一个片段，插入到13号染色体上，这样的变化属于染色体结构变异的类型是
A.缺失　　　　B.片段重复　　　　C.易位　　　　D.倒位
√
解析　发生在非同源染色体之间的染色体片段的移接，属于染色体结构变异中的易位。
4.下列关于染色体变异的叙述，正确的是
A.除病毒外，所有生物都能发生染色体变异
B.非同源染色体之间交换部分片段属于染色体结构变异
C.脱氧核苷酸数目和排列顺序发生改变必然导致染色体结构变异
D.用光学显微镜能直接观察到染色体数目变异而不能观察到染色体结构
变异
√
课堂小结
练习与应用(P91 )
一、概念检测
1.判断下列表述正确的是：
（1）只有生殖细胞中的染色体数目或结构的变化才属于染色体变异。
（2）体细胞中含有两个染色体组的个体就是二倍体。
（3）用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体。
×
×
×
2．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导致。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
练习与应用(P91 )
二、拓展应用
练习与应用(P91 )
1.查阅资料，分析三倍体为什么没有种子、单倍体植株为什么高度不育？如何将单倍体应用在育种上？有什么优势？
2.调查身边还有哪些与染色体变异有关的水果和人类疾病，查阅并分析其形成原因。