5.2 染色体变异课件（共42张PPT）2022-2023学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

(共42张PPT)
1.DNA分子中发生碱基改变是否一定导致基因突变？为什么？
2.基因突变的概念？特点？
3.基因突变的结果？意义？
4.细胞癌变的原因？癌细胞的特点？
5.基因重组的概念？
6.基因重组的类型？发生时期？
7.可遗传变异包括？
巩固提升：
第2节 染色体变异
为什么平时吃的香蕉是没有种子的？
马铃薯和香蕉的染色体数目表
问题探讨
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
马铃薯 野生祖先种 24 2
栽培品种 48 4
香蕉 野生祖先种 22 2
栽培品种 33 3
24
12

11
染色体变异：生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。
染色体结构的变异
染色体数目的变异
染色体数目的变异
个别染色体增加或减少
染色体成倍增加或减少
雌雄果蝇的染色体组成
1．个别染色体增加或减少
原因：亲代减数分裂时同源染色体未分离，
或姐妹染色单体未分离。
21-三体综合征患者的染色体组成
意义：属于可遗传变异, 为生物进化
提供了原材料
2．以染色体组的形式成倍增加或减少
什么是染色体组？
细胞中的一组非同源染色体在形态和
功能上各不相同，携带着控制生物生长发
育的全部遗传信息，其中每套非同源染色
体称为一个染色体组。
野生马铃薯的染色体组成
野生马铃薯体细胞内含_____个染色体组，每个染色体组有______条染色体。
2
12
染色体组
减数分裂
染色体组：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，但又互相协调，共同控制生物生长、发育、遗传和变异的一组染色体。
注意以下条件：
①不含同源染色体（一组非同源染色体）。
②染色体形态、大小和功能各不相同。
③含有控制一种生物性状的一整套基因，但不能重复。
1、依据图形判别：
细胞内形状大小相同的染色体有几条，就是有几个染色体组；即同源染色体数=染色体组数
细胞内有几种形态的染色体，一个染色体组内就有几条染色体。
拓展延伸：染色体组数目的判断
3组、2条
3组、3条
1组、4条
2、依据基因型判别：
细胞或生物体的基因型中,控制同一性状（包括大、小写）的基因有几个，就是有几个染色体组。
AAaaBBBb
Ab
AaBBDD
AAaa
4组
1组
2组
4组
A
B
C
D
1、某生物正常体细胞的染色体数目为8条，下图中，表示含有一个染色体组的细胞是
C
2、某生物的基因型为AAaaBbbbCCCc，那么它有多少个染色体组
A、2、 B、3 C、4 D、8
C
练习
一、二倍体和多倍体
1.概念：由受精卵发育成的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体叫作二倍体；含有三个染色体组的个体叫作三倍体；含有三个或三个以染色体组的个体统称为多倍体。
几乎全部动物和过半数的高等植物是二倍体。
三倍体
四倍体
六倍体
2.多倍体的成因：
成因1：二倍体生物有丝分裂时，染色体已复制，但因温度骤降或秋水仙素处理等原因抑制了纺锤体的形成，导致细胞变成四倍体细胞。
成因2：二倍体生物减数分裂发生错误，形成的配子含有两个染色体组。
一、二倍体和多倍体
3.多倍体植株的特点：
茎秆粗壮，叶片、果实和种子比较大，营养物质含量高。
奇数倍体减数分裂时联会紊乱，高度不育。
染色体数目加倍后的草莓
野生草莓
一、二倍体和多倍体
染色体复制
着丝点分裂
无纺锤丝牵引，染色体数加倍
②原理：低温、适宜浓度的秋水仙素能在不影响细胞活力的条件下抑制纺锤体形成。导致染色体复制且着丝点分裂后不能分配到两个细胞中，从而使细胞内的染色体数目加倍。
一、二倍体和多倍体
4.应用：多倍体育种——人工诱导多倍体
①方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
③过程：
萌发的种子或幼苗
秋水仙素
多倍体植株
人工诱导多倍体
滴加秋水仙素
杂交
二倍体
四倍体
（母本）
二倍体
（父本）
第一年
第二年
三倍体
联会紊乱
无子西瓜
无子西瓜的形成
二、单倍体
1.单倍体：有些生物的配子能发育成新个体，这些体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体叫做单倍体。
蜂王 雄蜂 工蜂
染色体数目 32条 16条 32条
二、单倍体
2.单倍体特点
特点
弱小
高度不育
染色体数目为体细胞染色体数目的的一半
含偶数个染色体组：可育
含奇数个染色体组：高度不育
A×B →F1花粉 →4种单倍体植株 →4种纯种植株 →优良品种
杂交
花药离体培养
秋水仙素
筛选
植物组织培养
染色体数目加倍
优点：缩短了育种年限（2年）
获得的后代均为纯种个体
3.应用：单倍体育种
原理：染色体变异
AAbb
Ab
AaBb
3个
①图形题就看形状大小相同的染色体(同源染色体)有几条,就是几个染色体组
4个
1、染色体组的判断方法
1个
如：一个基因型为AAaBbb的个体，那它有几个染色体组呢？
如果是Ab基因型的呢？
3个
1个
②基因型题就看同种类型字母(不区分大小写)的个数
③依据染色体数目和形态数判断
染色体组数 =
染色体数/
染色体形态种类数
2、指出下面细胞分别处于什么时期，此时细胞 中各有几个染色体组？
有丝中期
有丝后期
4个
2个
2个
2个
减
I
后
期
减
II
后
期
3、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
二倍体、多倍体与单倍体
由_______发育而来的生物，_______中含___________的个体叫二倍体，_______________的个体叫多倍体。
由_____发育而来的生物，_______中含本物种配子染色体数目的个体，叫单倍体。
3个染色体组的个体
二倍体×四倍体
三倍体
六倍体的花粉离体培养
单倍体
受精卵
2个染色体组
3个或3个以上染色体组
配子
体细胞
体细胞
人工诱导多倍体的产生
三倍体种子
三倍体西瓜无子原因：
（1）有丝分裂旺盛
（2）二倍体和四倍体杂交可以获得三倍体。
产生多倍体的途径：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
（3）三倍体植株减数分裂是由于联会紊乱一般不能产生配子，但是也可能形成正常的卵细胞，从而形成正常的配子，但概率特别小。
（4）无性繁殖
花药离体培养→
P
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
F1
高杆抗病
DdTt
配子
DT
Dt
dT
dt
DT
Dt
dT
dt
DDTT
DDtt
ddTT
ddtt
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
纯合体
秋水仙素→
↑
需要的矮抗品种
㈡ 单倍体育种
第1年
第2年
P
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
F1
高杆抗病
DdTt
↓
F2
D_T_
D_tt
ddT_
ddtt
ddTT
㈠ 杂交育种
↓
第1年
第2年
第3~6年
×
×
↑
需要的矮抗品种
矮抗
考点精讲：单倍体育种缩短育种年限
优点：明显缩短育种年限
第2节 染色体变异
低温处理植物分生组织细胞，能抑制纺锤体的形成，影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，使细胞染色体数目加倍。
实验原理
实验：低温诱导染色体数目的变化
实验步骤
材料（根1cm）
根尖
（0.5～1cm）
固定形态
冲洗
卡诺氏液浸泡0.5～1 h
95%酒精
解离
15%盐酸和95%酒精
漂洗
清水
染色
甲紫溶液
制片
镜检
4℃
48~72 h
观察结果
蒜根尖细胞染色体数目加倍的显微照片（放大400倍）
低温诱导72 h
对照
低温诱导植物染色体数目变化实验中的试剂
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，浸泡经固定的根尖 解离根尖细胞
蒸馏水 浸泡解离后的根尖约10 min 漂洗根尖，去掉解离液
质量浓度为0.01 g/mL的甲紫溶液 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
低温诱导染色体加倍实验与观察细胞有丝分裂实验的比较
项目 低温诱导植物细胞染色体数目的变化 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
培养 待洋葱长出1 cm左右不定根时4 ℃低温培养 适宜温度下培养
固定 解离前用卡诺氏液进行固定，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次 不用固定
染色 甲紫溶液 醋酸洋红溶液或甲紫溶液
1．缺失：一条染色体断裂而失去一个片段， 这个片段上的基因也随之丢失。
举例：猫叫综合症（人的第5号染色体部分缺失）果蝇缺刻翅的形成
2．重复：一条染色体的断裂片段接到相应部位，
结果就有一段重复基因。
举例：果蝇的棒状眼
染色体结构的变异
3．易位：染色体的某一片段移接到
另一条非同源染色体上引起变异。
举例：果蝇花斑眼的形成
染色体结构的变异
比较染色体易位与交叉互换
染色体易位 交叉互换
图解
区别 位置 发生于非同源染色体之间 发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间
原理 染色体结构变异 基因重组
观察 可在显微镜下观察到 在显微镜下观察不到
4．倒位：染色体的某一片段位置颠倒
引起的变异。
举例：果蝇卷翅的形成
染色体结构的变异
课堂反馈
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．秋水仙素诱导多倍体形成的原因是（ ）
A．诱导染色体多次复制 B．抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成
C．促使染色单体分开形成染色体 D．促进细胞融合
A
B
3．分析对照图，从A B C D中确认出表示包含一个染色体组的细胞，是图中的（　 ）
4．下列有关单倍体的叙述，正确的是（ ）
A．体细胞中含有一个染色体组的个体
B．体细胞中含有奇数染色体数目的个体
C．体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
D．体细胞中含有奇数染色体组数目的个体
B
A B
C D
对照
C
5．据下图分析下列关于染色体交叉互换与染色体易位的叙述中，不正确的是（ ）
D
A．图甲是交叉互换，图乙是染色体易位
B．交叉互换发生于同源染色体之间，染色体易位发生于非同源染色体之间
C．交叉互换属于基因重组，染色体易位属于染色体结构变异
D．交叉互换与染色体易位在显微镜下都观察不到
四、课堂小结
结构变异 ：缺失 （例 ：猫叫综合症） 、重复、易位、倒位
染色体变异
数目变异
个别增减 （例：21三体综合征）
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（低温）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
特点：植株一般较弱小、不育
单倍体
类型 杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种
原理
常用方法
优点
缺点
实例
将具有不同
优良性状的
两亲本杂交
用物理或化学
的方法处理生物
花药离体培养
用秋水仙素
处理萌发的
种子或幼苗
使位于不同个
体的优良性状
集中于一个个
体上
提高变异频率
加速育种进程
明显缩短
育种年限
器官大型，
营养含量高
育种时间长
有利变异少
需大量处理
供试材料
技术复杂，需与
杂交育种配合
只适用于植物
培育矮抗小麦
培育青霉
素高产菌株
培育矮抗小麦
三倍体无子
西瓜的培育
基因重组
基因突变
染色体变异
染色体变异
例：下列表示某种农作物①和②两种品种分别培育出④⑤⑥三
种品种,根据上述过程,回答下列问题:
Ⅳ
①
AABB
②
aabb
③ AaBb
④ Ab
⑥ AAaaBBbb
⑤ AAbb
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅴ
⑴ 用①和②培育⑤所采用的方法Ⅰ称为_______,方法Ⅱ称为
_________,由Ⅰ和 Ⅱ培育⑤所依据的原理是________.
⑵ 用③培育出④的常用方法Ⅲ是_____________,由④培育成
⑤的过程中用化学药剂_________处理④的幼苗,方法Ⅲ和Ⅴ合
称为_______育种.其优点是___________________.
⑶ 由③培育出⑥的常用方法是_______________,形成的⑥
叫____________。依据的原理是____________。
杂交
自交
基因重组
花药离体培养
秋水仙素
单倍体
明显缩短育种年限
用秋水仙素处理
多倍体
染色体变异