5.2 染色体变异 高中生物人教版2019必修2课件(共38张PPT)

(共38张PPT)
5.2染色体变异
第5章基因突变及其他变异
新课引入
野生祖先种马铃薯
(多种颜色)
野生祖先种香蕉
(有籽)
栽培品种马铃薯
(一般都为黄色)
栽培品种香蕉
(无籽)
VS
VS
生物种类 体细胞染 色体数/ 条 体细胞非 同源染色 体/组
配子染色 体数/条
马铃薯 野生祖先种 24 2
12
栽培品种 48 4
香蕉 野生祖先种 22 2
栽培品种 33 3
异常
新课引入
思考：请根据所学的减数分裂的知识，试着完成该表格。
为什么
我们平时吃的
香蕉没有种子
4▲02
掌握染色体数目的变异(重点、难点)
学会区分单倍体、二倍体和多倍体
掌握染色体结构变异的基本类型 ( 重 点 )
人工诱导多倍体的方法和原理(重点)
本节聚焦
染色体变异
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。
(光学显微镜下可以观察到)
变异类型
类型—:染色体数目的变异
类型二：染色体结构的变异
4▲05
Part One
染色体数目变异
染色体数目变异类型
4▲09
唐氏综 13 19 20 13 14 15 1 0 16 11 17 5 12 18
低70)
条21号染色体 呆利剧场进行第 今已演出20场， 团进行过合作。
病区 88 B 症状 19 20 伸，又叫1甲白仟彻木。 21 00 22
常半张，舌外
▲07
染色体数目变异类型 21三体综合征原因
精子 卵细胞 受精卵
十
1条21号染色体 2条21号染色体 3条21号染色体
十
2条21号染色体 1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
Ⅲ号和IV号染色体是_ 非同源染色体 0 能分几组
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。 ▲10
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 称为一个染色休
染色体数目变异类型
2.以染色体组的形式成倍增加或减少
X Y 一副扑克牌
Ⅱ号和Ⅱ号染色体是_ 同源染色体
减数
分裂
思考：判断染色体组有几组 *4组每组13条
每组3 条 每组2条 每组5 条
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；
细胞中有几种形态的染色体，一个染色体组中就有几条染色体。
染色体数目变异类型——染色体组
判断下图中分别有几个染色体组，每一组有几条染色体
1个染色体组
3个染色体组
字母题就看同一英文字母(无论大小写)出现几次，就含有几个染色体组；
有几种字母出现，一个染色体组中就有几条染色体。
染色体数目变异类型——染色体组
判断下图中分别有几个染色体组，每一组有几条染色体
1个染色体组 每组4条
2个染色体组 每组3条
3个染色体组 每组1条
二倍体
由受精卵发育而来，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。
果蝇体细胞 野生马铃薯 人类 玉米
4▲14
早
个 0
二倍体平均粒重6克量高一倍
a. 茎秆粗壮；
优点 b. 叶片、果实和种子都比较大； 缺点 a.
b.
c. 糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
的生物，统称为多倍体。(有几 就叫几倍体)
三倍体：染色体组的个体。
多倍体
由受精卵发育而来，体 细 胞 个以上染色体组
体细胞中含有四个
染色体组的个体。
葡萄(三/四倍体)
结实率低，
四倍体平均粒重10克四倍体番茄的VC含
体细胞中含有三个
四倍体：
晚 熟
多倍体的形成
1 . 方法：低 温处理、用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗(最常用、最有效) 2.原理：在有丝分裂过程中抑制纺锤体的形成，使染色体不能
被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，导致染色体加倍。
染色体复制 着丝点分裂
无纺继丝牵引
4个染色体 无纺继体形成 8个染色体
4▲16
多倍体的形成
1 . 方法：用秋水 仙 素处理萌发的种子或幼苗
2.原理：在有丝分裂过程中抑制纺锤体的形成，使染色体不能被拉向两极，细胞不能分裂成两个子 细胞，导致染色体加倍。
为什么三倍体植株(又如： 香蕉)不能产生卵细胞
减数分裂时，联会紊乱
为什么用二倍体花粉
刺激子房产生生长素， 促进子房发育为果实
传粉
父本
n
3n
传粉
父本
2n
母本
第一年
第二年
母本
▲17
3
种 配子 染 色 体 数 目相 同的个体，叫做单倍体。
1 . 成因：由配 子 ( 如 卵 细 胞 、 花 粉 等 )直 接发育而来的个体。
2 . 代表生物：蜜蜂中的雄 蜂
单倍体
由 配子(生殖细胞)发育而来，体细胞中的染色体数目与本 物
由受精卵发育而来
二倍体
由卵细胞发育而来
单倍体
植株长得弱小
含偶数个染色体组：可育
含奇数个染色体组：高度不育
3.特点
一般高度不育{
蜂王 蜜蜂一 工蜂
雄 峰
雄蜂
16条
工蜂
32条
蜂王
32条
4▲18
原理：染色体变异
易倒伏：D 抗倒伏：d 抗病：T 不抗病：t
现有纯合的易倒伏抗病的 小 麦 (DDTT) 和 抗
倒伏不抗病的小麦 (ddtt), 怎 样 得 到抗倒伏抗病 的优良品种 (ddTT)
注意：秋水仙素处理萌发的幼苗
单倍体 秋水仙素处理
植株
二倍体 花药离体培养
植株
单倍体育种
二倍体
植株
过程：
4▲19
单倍体育种
传统育种方式
DDTT×ddtt
(易倒伏，抗病) ( 抗倒伏，不抗病)缺点：耗时长
自交多代，获得目标品种
亲本
F1
优点：操作简单
DdTt
▲ 20
DDTT( 早 ) ×ddtt ( 否 )
(易倒伏，抗病)↓ (抗倒伏，不抗病)
DdTt (易倒伏，抗病)
DdTt植株
花药(粉):DT Dt dT dt
方法：花 药离体培养(组织培养) 单倍体幼苗：DT Dt dT dt
秋水仙素处理
正常植株：DDTT DDtt ddTT ddtt 筛选
单倍体育种
单倍体育种 ≠ 花药离体培养
优点：能明显缩短育种年限
缺点：操作复杂
新品种：ddTT (抗倒伏抗病) 二倍体生物
第 年
第 二 年
▲21
单倍体、二倍体和多倍体的判断方法
①由受精卵发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫 几倍体；
②而 由配子直接发育来的个体，不管含有几个染色组，都只 能叫单倍体。
1.含有两个染色体组的个体叫二倍体 ×
判断 2.单倍体只含有一个染色体组
×
3.含有一个染色体组的个体叫单倍体
√
4▲22
Part Two
染色体结构变异
染色体的某一片段缺失引起的变异(同一条染色体上)
实 例 ：猫叫综合征
病 因 ：人 的5号染色体某一片段缺失引起
症状： 患儿哭声轻，音调高，像猫叫。 正常翅
缺刻翅
染色体的某一片段缺失引起变异。例如，果蝇
缺刻翅的形成
1▲23
类 型 ：缺失、重复、倒位、易位
染色体结构变异
1 .缺失：
染色体结构变异
2. 重 复：染色体增加某一片段引起的变异(同一条染色体上)
染色体增加某一片段引起变异。例如，果蝇棒状眼的形成(以上两图为电镜照片)
▲24
染色体结构变异
3 . 倒 位：染色体的某一片段位置颠倒引起的变异(同一条染色体上)
染色体的某一片段位置颠倒也可以引起变异。 例如，果蝇卷翅的形成
正常翅
卷翅
4▲25
花斑眼
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。例如，果蝇花斑眼的形成
注 意 ：发生在两条韭同源染色体上 ▲26
染色体结构变异
4 . 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的变异。
正常眼
染色体易位
交换
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
染色体结构变异
比较染色体易位与交叉互换
▲27
染色体结构变异
为什么染色体结构的改变会导致性状的发生改变 染色体结构上的缺 失、重 复、易位和倒位
基因数量、排列顺序的改变
生物性状的改变( 变 异)
大多数染色体结构变异对生物体是不利的，甚至导致生物体死亡。
▲28
Part Three
低温诱导植物染色体数目变化
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，于是植物细胞中的染色体数目发生变化。
分裂间期 4个染色体 8个染色体
低温诱导植物染色体数目的变化
探 究实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化
无纺续体形成 无纺继丝牵引 细胞不分裂 ▲30
子细胞不染体体 个染色体
48~72h。
取材 一剪取诱导处理的根尖0.5~1 cm
固定 一放 入卡诺氏液中浸泡0.5~1 h ,以固定细胞形态。
冲洗 一 用体积分数为95%的酒精冲洗2次，以冲洗附 着在根尖表面的卡诺氏液。
低温诱导植物染色体数目的变化
探究实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化
培养 将蒜(或洋葱)放在装满清水的容器 方法 上，让洋葱底部接触水面，室温培养。
实验步骤
诱导培养
固定细胞
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
2.
01
02
低温 诱导
▲31
先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂象。视 野 中既有 一正常的二倍体细胞， 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。
低温诱导植物染色体数目的变化
探 究实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化
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。
04
观察装片
清水漂洗约10min 甲紫溶液染色3~5min 制片
03
制作装片
2.方法步骤
解离3~5min
▲32
低温诱导植物染色体数目的变化
探究实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化
▲33
染色体数目变异的两种类型
如何区别单倍体、二倍体、多倍体
染色体结构变异的四种类型
人工诱导多倍体的两种方法以及原理
课堂小结
4▲33
Part Four
课堂练习
课堂练习
1.下列叙述正确的是( D )
A.体细胞中只有一个染色体组的个体才是单倍体 B.体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体 C.六倍体小麦花药离体培养所得个体是三倍体
D.八倍体小黑麦的单倍体体细胞中有四个染色体组
4▲35
课堂练习
2.秋水仙素能诱导多倍体形成的原因是( D )
A.促进细胞融合
B. 诱导染色体多次复制
C. 促进染色单体分开，形成染色体
D. 抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成
4▲38