5.2 染色体变异 高中生物人教版2019必修二课件(共30张PPT)

(共30张PPT)
第2节染色体变异
野生祖先种VS栽培品种(马铃薯)
野生祖先种(多种颜色) 栽培品种(一般都为黄色)
野生祖先种VS栽培品种(香蕉)
野生祖先种(有籽) 栽培品种(无籽)
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
12
栽培品种 48 4
24
香蕉 野生祖先种 22 2
11
栽培品种 33 3
异常
作为野生植物的后代，许多栽培植物的染色体数目却与他们的祖
先大不相同，如马铃薯和香蕉。
1.根据前面所学减数分裂的知识，试着完成该表格。
问题探讨
因为香蕉栽培品种体细胞中的染色体数目是33条，减数分裂时 同源染色体发生联会紊乱，不能形成正常的配子，因此无法形成 受精卵，不能形成种子。
2.为什么平时吃的香蕉是没有种子的
问题探讨
一、染色体变异
1、 概 念 ：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。
(光学显微镜下可观察到) 细胞内个别染色体的增加或减少
染色体数目的变异
3.发生时期：个体生长发育的任何时期，主要发生在细胞分裂时。
4.适用范围：真 核生物核基因的遗传
2、类 型
染色体结构的变异
以一套完整的非同源染色体为基 数成倍地增加或成套的减少
先天性愚型(21三体综合征):45条+ XY(47)
特纳氏综合征XO: 44 条 +X(46)
二、染色体数目的变异
(一)细胞内个别染色体的增加或减少
( 二)细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基 数成倍地增加或成套的减少
1、染色体组：
概念：细胞内每套非同源染色体
称为一个染色体组
是说含有两套非同源染色体，也就是有两个染色体组。
每个染色体组包括12 条形态和功能不同的非同源染色体。
如：野生马铃薯体细胞含有12对同源染色体，染色体都是两两成对，也就
如何理解染色体组概念 下面以果蝇体细胞染色体 为例，分析染色体组。
像上图中Ⅱ、Ⅲ、IV 、X 或Ⅱ、Ⅲ、IV 、Y 这样
的一组非同源染色体，称为一个染色体组。
Ⅱ号和Ⅱ号染色体是 同源染色体
Ⅲ号和IV号染色体是
非同源染色体
果蝇体细胞中有_8 条染色体
果蝇体细胞中有 对同源染色体
IV
·①一个染色体组不含同源染色体，不含等位基因。
·②一个染色体组均为非同源染色体，所含的染色体一 般大小、形态和功能各不相同。
·③一个染色体组中含有控制生物生长、发育、遗传和 变异的全套遗传信息。
染色体组的特征：
染色体组的判断
根据染色体形态判断：细胞中同一形态的染色体有几条， 则就有几个染色体组
1个染色体组 3个染色体组4个染色体组 4个染色体组
根据基因型判断：同一英文字母(无论大小写)出现几次，就
含有几个染色体组。如AAaaBbbb→ 同一字母出现4次→4个染 色体组
2个染色体组 2个染色体组 4个染色体组
1组 (2 条 ) 2 组 ( 2条 ) 4组( 2条 )
细胞分裂时：请判断细胞中的染色体组数和每组染色体 条数
图5 图6 图7
2、倍性的变化
二 倍 体 ： 一般情况下由受精卵发育而来，体细胞含有二个染色体组 的个体叫作二倍体。自然界中，几乎全部动物和过半数的高等 植物都是二倍体。
三倍体： 一般情况下由受精卵发育而来，体细胞含有三个染色体组
的个体叫作三倍体。二倍体的减数分裂出现错误，形成含有两
个染色体组的配子，与含有一个染色体组的配子结合形成三倍
体。
四 倍 体 ： 一般情况下由受精卵发育而来，体细胞含有四个染色体组的 个体叫作四倍体。也可以由二倍体胚或幼苗有丝分裂时，某些 因素使染色体复制着丝粒分裂后不分离。
多倍体：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。
优点：茎秆粗壮，叶片、果实 和种子都比较大，糖类和蛋 白质等营养物质都有所增加。
四倍体番茄
四倍体番茄的维生素 C含量比二倍体的几 乎增加了一倍。
葡萄 (三/四倍体)
四倍体葡萄的果实 比二倍体的大得多
缺点：生长发育延迟，
结实率低。
加倍后与野生草莓 的草莓
多倍体育种(人工诱导)
①方法：用低温处理或用秋水仙素诱发等
②处理对象： 萌发的种子或幼苗
③原理： 能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细 胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。
④作用时期：有丝分裂的前期或减数分裂1的前期
着丝粒 Vrv
分裂
细胞无
法正常
分裂
染色
体复
制
无纺
缠丝
牵引
染色体 数加倍
二倍体西
瓜幼苗
秋水仙素处理
四倍体西
瓜植株
二倍体西 瓜幼苗
自然长成
二倍体西 瓜植株
用二倍体花粉：刺激 子房产生生长素，促 进子房发育为果实。
三倍体西瓜种子
受粉 二倍体西
实例：三倍体无籽西瓜的培育
第一年
第二年
三倍体西 瓜植株
无子西瓜
联 会 紊 乱
瓜植株
杂交
受精卵
持续获得蜂王浆
2n=32
2n=32
受精卵
卵
n=16
蜂王
n=16
未受精的卵
单倍体：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，一般是由本物种的配子发育而来。
蜂王
工蜂
雄蜂
2n=32
在自然条件下，玉米、高粱、水稻、番茄等二倍体植
物，偶尔也会出现单倍体
单倍体的特点：
植株长得弱小
含偶数个染色体组：可育
一般高度不育
含奇数个染色体组：高度不育
单倍体育种
原理：染色体变异
方法：花药(或花粉)离体培养和 诱导染色体加倍
花药离 单倍体植株人工诱导染正常植株 体培养 色体加倍
明显缩短育种年限，后代 都是纯合体
P 高杆抗病 矮杆感病
DDTT ddtt
F 高杆抗病
DdTt
秋水仙素 DDTT DDtt ddTT ddtt
需要的纯合 矮抗品种
DT Dt dT dt
花药离体培养
DT Dt dT dt
过程
植株
优点
配子
单倍体植株
与社会的联系
第 年
正常植株 (纯合)
第
2
年
项目 二倍体 多倍体
单倍体
概念 体细胞中含有2个 染色体组的个体 体细胞中含有3个或3个以 上染色体组的个体
体细胞的染色体数目与本 物种配子染色体数目相同 的个体
发育起点 一般为受精卵 一般为受精卵
未受精的配子
染色体组 的数目 2个 3个或3个以上
不确定
性状表现 正常 茎秆粗壮，叶片、果实、 种子较大，营养丰富
植株矮小，高度不育
单倍体、二倍体和多倍体的比较
归纳总结
请判断：
1、由二倍体的生物所形成的单倍体中，其体细胞 中只含一个染色体组。
2、单倍体中可以只有一个染色体组，也可以有多 个染色体组
3、个体的体细胞中含几个染色体组就是几倍体
实例
猫叫综合征
果蝇棒状眼的形成
果蝇花斑眼的形成
果蝇卷翅的形成
倒位： 染色体的某一片段颠倒了180°
该过程一般不会改变基因的种类，只改变基因的顺序。。
正常翅
卷翅
实 例 ：果蝇卷翅的形成
染色体易位
交叉互换
图解
区别 发生于非同源染色体 之间
发生于同源染色体的
非姐妹染色单体间
属于染色体结构变异
属于基因重组
可在显微镜下观察到
在显微镜下观察不到
注意：易位和交叉互换的差别
(二)染色体结构变异结果
染色体结构变异
一般染色体上的基因的数目和排列顺序改变
生物性状的变异
多数不利
项目 基因突变 基因重组
染色体变异
本质 基因结构的改变 基因的重新组合
染色体结构或数目发生变化
发生时期 DNA复制时期 减I时期
细 胞 分 裂 期
观察 光学显微镜下无法观察 光学显微镜下无法观察
光学显微镜下可以观察
适用范围 任何生物 真核生物、有性生殖
真核生物
产生结果 产生新的基因 只改变基因型
染色体上的基因的种类、 数目和排列顺序改变
共同点 都是可遗传的变异
基因突变、基因重组和染色体变异的比较
归纳总结
课堂小结
个别增减(例：21三体综合征)
染概念组细胞内每套非同源染色体称为一个染色体组
二倍体：一般由受精卵发育来，含两个染色体组的个体 概念：一般由受精卵发育，含三个以上染色体组
特点：器官较大、营养丰富，但发育延迟，结实率 成因：低温诱导或秋水仙素使染色体加倍
应用：多倍体育种(例：无籽西瓜、香蕉、小麦)
概念：配子(生殖细胞)直接发育来的个体
特点：植株一般长得弱小、高度不育
成因：未经受精的配子直接发育而成
应用：单倍体育种
多倍体
分类
成倍增减
数目变异
结构变异：缺失、重复、易位、倒位
染色体变异
单倍体
1.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。
2.方法步骤：
①将蒜/洋葱在冰箱冷藏室内(4℃)放置一周。取出后将蒜/洋 葱放在装满清水的容器上方，让它的底部接触水面，于室温
(约25℃)培养。待蒜/洋葱长出约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。
低温诱导植物细胞染色体数目的变化
探究与实践
②剪取诱导处理的根尖0.5~1cm, 放入卡诺氏液中浸泡0.5~1h。
(卡诺氏液：固定细胞的形态),然后用体积分数为95%的酒精冲 洗2次。
③制作装片(同有丝分裂实验)
解 离：盐酸和酒精混合液(1:1混合),目的是使组织中的细胞相互 分离开来。
漂 洗：清水漂洗，目的是洗去药液，防止解离过度。
染 色：用甲紫(龙胆紫)或醋酸洋红溶液对染色体染色。
制 片：放在载玻片上，加清水并用镊子把根尖弄碎，盖上盖玻片，用 拇指轻轻地按压盖玻片完成制片。
探究与实践
④观察
先用 低倍镜寻找染色体形态好的分裂象；
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；
对照 低温诱导72 h
蒜根尖细胞染色体数目加倍的显微照片
(放大400倍)
探究与实践
1、大麦的一个染色体组有7条染色体，在四倍
体大麦根尖细胞有丝分裂后期能观察到的染色 体数是
A.7条 B.14条 C.28条
2、如图：为一果蝇体细胞的染色 体图，请据图回答下列问题：
(1)此果蝇为雌 性果蝇；
(2)它的体细胞中有染色体 4 对，
属同源染色体的有 4 对，一个体
细胞中共含有 2 个染色体组。