5.2染色体变异课件(共33张PPT) --2024-2025学年下学期高一生物（人教版）必修2

(共33张PPT)
第2节 染色体变异
第五章
染色体数目的变异
01
染色体结构的变异
02
03
低温诱导植物细胞染色体数目的变化
作为野生植物的后代，许多栽培植物的染色体数目却与它们的祖先大不相同，如马铃薯和香蕉。
讨论
1、请根据所学的减数分裂的知识，试着完成该表格。
2、为什么我们平时吃的香蕉没有种子？
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
12
24
11
异常
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，进而形成种子。
3、减数分裂和受精作用，能够使生物体亲子代间的染色体数目保持稳定。然而，马铃薯和香蕉的染色体数目为什么与它们的野生袓先有很大差别？
生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。
染色体结构的变异：
染色体数目的变异
（1）细胞内个别染色体的增加或减少
（2）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
染色体片段的缺失、重复、倒位、易位
染色体
变异
染色体数目的变异
响誉世界的音乐指挥家舟舟
先天性愚型（21三体综合征）：45条＋XY（47）
一、染色体数目的变异
1、细胞内个别染色体的增加或减少
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，也就是说含有两套非同源染色体。其中有每套非同源染色体称为一个染色体组。
同源染色体：指减数分裂时发生配对的染色体。
非同源染色体：一对染色体与另一对形态结构不同的染色体，互称为非同源染色体。
2、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
3、染色体组：细胞中的每套非同源染色体。
① 染色体组的内涵：
一个染色体组中不存在同源染色体
一个染色体组中各个染色体的形态和功能均不相同
一个染色染色体组中含有该物种的全部遗传信息
一个染色体组中不含有等位基因
② 染色体组的判断方法
方法一：根据染色体形态判断
细胞中同一形态的染色体有几条，则含有几个染色体组；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。
1个染色体组
1组3条染色体
3个染色体组
1组5条染色体
4个染色体组
1组2条染色体
4个染色体组
1组4条染色体
方法二：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。有几种字母出现，一个染色体组中就有几条染色体。
AAaaBbbb→同一字母出现4次→4个染色体组
YyRr
AABBDD
Aaa
ABCD
2个染色体组
1组2条染色体
2个染色体组
1组3条染色体
3个染色体组
1组1条染色体
1个染色体组
1组4条染色体
② 染色体组的判断方法
4、二倍体：体细胞中含有两个染色体组的个体叫作二倍体。一般情况下，二倍体通过减数分裂形成的配子只有一个染色体组。
5、三倍体：含两个染色体组的配子与含有一个染色体组的正常配子结合发育成的个体。三倍体的体细胞中含有三个染色体组。
6、四倍体：由2个含有两个染色体组的配子结合发育成的个体。四倍体的体细胞中含有4个染色体组。
7、多倍体：体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体统称为多倍体。多倍体植株常常是茎秆粗壮，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。
四倍体的形成的原因：
①有2个含有两个染色体组的配子结合发育而来的个体；
②二倍体在胚或幼苗时期受某种因素影响，体细胞在进行有丝分裂时，染色体只复制未分离，形成四倍体。
8、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。
受精卵
受精卵
持续获得蜂王浆
未受精的卵
2n=32
2n=32
n=16
2n=32
蜂王
工蜂
雄蜂
蜂王
卵
n=16
减数分裂
单倍体、二倍体和多倍体的比较
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
染色体结构的变异
染色体的某一片段消失
a
b
c
d
e
f
结果：基因数目减少
1.缺失
染色体增加了某一片段
a
b
c
d
e
f
b
结果：基因数目增加
2.重复
棒状眼
正常眼
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
结果：
染色体上基因的排列顺序发生改变
3.易位
正常眼
花斑眼
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
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
c
d
e
f
a
b
a
f
b
c
d
e
e
d
b
c
染色体的某一片段位置颠倒引起的变异
结果：染色体上基因的排列顺序发生改变。
4.倒位
正常翅
卷翅
染色体结构上的缺失、重复、易位和倒位
染色体上的基因数量、排列顺序的改变
生物性状的改变（变异）
影响
结果
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。
低温诱导植物细胞染色体数目的变化
——低温诱导植物细胞染色体数目的变化
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。
1. 实验原理：
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1cm长的不定根时，将整个装置放入冰箱冷藏室内，诱导培养48~72h。
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。
2. 方法步骤：
④观察
先用_________寻找染色体形态好的分裂象；
视野中既有______________________，也有
_ _ ____________________；确认某个
细胞发生染色体数目变化后，再用_______观察；
低倍镜
正常的二倍体细胞
染色体数目发生改变的细胞
高倍镜
2. 方法步骤：
图示利用二倍体西瓜获得三倍体无籽西瓜的培育过程
1、为什么用一定浓度的秋水仙素滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？
：
无子西瓜的培育
二倍体
杂交
三倍体
第一年
第二年
四倍体
二倍体
♀
♂
联会紊乱
芽尖细胞正在进行有丝分裂，当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。
无籽西瓜的培育
图示利用二倍体西瓜获得三倍体无籽西瓜的培育过程
：
无子西瓜的培育
二倍体
杂交
三倍体
第一年
第二年
四倍体
二倍体
♀
♂
联会紊乱
2、四倍体西瓜植株做母本产生的雌配子中含有几个染色体组？获得的四倍体西瓜为何要与二倍体杂交？
雌配子中含有二个染色体组；
杂交可获得三倍体植株。多倍体产生的途径有：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
图示利用二倍体西瓜获得三倍体无籽西瓜的培育过程
：
无子西瓜的培育
二倍体
杂交
三倍体
第一年
第二年
四倍体
二倍体
♀
♂
联会紊乱
3、四倍体植株上结的西瓜是无籽西瓜吗？
四倍体植株上结的四倍体西瓜三倍体种子的有籽西瓜。
三倍体植株结的西瓜是无籽西瓜。由于三倍体原始生殖细胞中有3套非同源染色体，减数分裂时会出现联会紊乱，不能形成可育的配子。
图示利用二倍体西瓜获得三倍体无籽西瓜的培育过程
：
无子西瓜的培育
二倍体
杂交
三倍体
第一年
第二年
四倍体
二倍体
♀
♂
联会紊乱
4、有时可以看到三倍体西瓜中有少量发育并不成熟的种子，请推测产生这些种子的原因。
三倍体植株不能进行正常的减数分裂，一般情况下不能形成配子，也有可能形成正常的配子。
图示利用二倍体西瓜获得三倍体无籽西瓜的培育过程
：
无子西瓜的培育
二倍体
杂交
三倍体
第一年
第二年
四倍体
二倍体
♀
♂
联会紊乱
进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培养获得大量的组织苗，再进行移栽。
5、每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？
第一次传粉：获得三倍体种子
第二次传粉：促进子房发育成果实
1．染色体变异包括染色体数目的变异和结构的变异。判断下列相关表述是否正确。
（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2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（ ）
X
X
X
2．秋水仙素能诱导多倍体形成的原因是(　　)
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
D
THANK YOU