5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)

(共42张PPT)
5.2
染色体变异
12
24
11
异常
2、香蕉中的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、能形成种子的植物细胞中，染色体数目一定是偶数吗？香蕉体细胞中的染色体数目不是偶数，他是怎么形成的呢？又如何繁殖下一代的？
染色体变异
定义：
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
类型
染色体数目变异
染色体结构变异
（光学显微镜下一般可以观察到）
一、染色体数目的变异
细胞内个别染色体的增加或减少
（例如.
21三体综合征）
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地减少
（例如.
三倍体无子西瓜）
（一）类型
（一）类型
（二）染色体组
（二）染色体组
概念：细胞中的每套非同源染色体称为一个染色体组。
（1）形态、功能各不相同
（2）携带着控制生物生长发育的全套遗传信息
一个染色体组中无同源染色体；
一个染色体组中无等位基因；
物种的特异性：不同生物染色体组不同。
深入理解：
(1)根据染色体形态判断
①依据：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。
②实例：
染色体组数目的判断
方法规律
4个染色体组
每组2条染色体
3个染色体组
每组3条染色体
2个染色体组
每组3条染色体
1个染色体组
每组4条染色体
(2)根据基因型判断
①依据：控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组(同一种字母（不区分大小写）出现几次，则有几个染色体组)。
②实例：
4个染色体组
3个染色体组
2个染色体组
1个染色体组
(3)根据染色体数和形态数的比值判断
①依据：
②实例：果蝇体内该比值为8条/4种形态＝2，
则果蝇含2个染色体组。
人类的染色体
1.
体细胞中共含有多少条染色体？
2.
几个染色体组？
2n=46
表示方法：
3.
每个染色体组有几条染色体?
2个
46条
23条
表示方法：
22+X或22+Y
例.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？
减Ⅰ后期
有丝中期
有丝后期
减Ⅱ后期
4个
2个
2个
2个
（三）二倍体、多倍体和单倍体
1.
二倍体：由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体(2n)。
实例：果蝇、玉米就是二倍体。
几乎全部的动物和过半数以上的高等植物，都是二倍体。
2.
多倍体：由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体叫做多倍体。
实例：香蕉是三倍体，普通小麦是六倍体。
多倍体在植物中很常见，在动物中极少见。
多倍体是如何形成的呢？
二倍体
配子
×
正常
异常
含3个染色体组的受精卵
发育成个体
三倍体
1个染色体组
2个染色体组
2个染色体组
2个染色体组
含4个染色体组的受精卵
发育成个体
四倍体
配子
教材88页
A.
多倍体产生的原因：
受精
受精
教材88页
二倍体胚或幼苗
正常
异常
有丝分裂
四倍体
二倍体
多倍体与二倍体相比有何特点呢？
A.
多倍体产生的原因：
（1）优点：多倍体植株常常茎秆粗壮，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。
（2）缺点：生长发育延迟,结实率低。
B.
多倍体的特点：
因此，人们常常采用人工诱导多倍体的方法来获得多倍体植株培育新品种。
多倍体育种
如何人工诱导多倍体的形成呢？有什么方法？
C.
多倍体育种
①常用的方法：低温处理，秋水仙素诱发等。
②处理部位：萌发的种子或幼苗
（1）人工诱导多倍体的方法
问：为何处理这两个部位？
答：因为萌发的种子和幼苗具有分生能力，细胞进行有丝分裂，秋水仙素处理后可达到使产生的新细胞染色体数目加倍的目的。
实例.
含糖量高的甜菜和三倍体无子西瓜等。
③原理：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的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。染色体加倍的细胞继续进行有丝分裂，就可能发育成多倍体植株。
作用时期：有丝分裂的前期
思考：秋水仙素抑制纺锤体形成，那么着丝粒能否正常分裂？
能。着丝粒的分裂是自发的，不是由纺锤丝的牵拉导致的。
问：处理后植物体的所有体细胞染色体都加倍吗？
答：不一定。若处理茎尖则只有地上部分加倍，
若处理种子则有可能全部加倍。
西瓜幼苗或萌发的种子2n
四倍体植株4n
加倍的配子2n
二倍体西瓜2n
二倍体花粉n
受精作用
结出果实
三倍体植株3n
联会紊乱
花粉刺激子房发育成果实
无子西瓜3n
×
（2）实例：三倍体无子西瓜的形成
三倍体无子西瓜的培育过程概括：
一次加倍
两次杂交
产生四倍体母本
第一次与四倍体植株杂交产生3n的种子
第二次给三倍体花授粉，促进子房发育成果实
4n母本所结出的是有子西瓜，含3n种子。
3n种子种下去后才长出三倍体植株。
三倍体植株在二倍体的花粉作用下结出无子西瓜。
偶数倍体：直接加倍。
奇数倍体：先加倍再与野生型杂交。
培育方式：
思考：三倍体真的完全不育吗？
不是，只是可育的概率太低，即高度不育；
而且植物能进行无性生殖。
三倍体因为原始生殖细胞中有三套同源染色体，减数分裂
时出现联会紊乱，因此不能形成可育配子
雄蜂
它是由卵细胞未经过受精作用直接发育而来的。
所以，它的体细胞染色体数
配子染色体数
二倍体和多倍体都是由受精卵发育而来的，有没有只由配子发育而来的个体呢？
3.
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，叫做单倍体。
（由配子发育而来）
对一个个体是单倍体还是几倍体，关键看什么？
蜜蜂的生殖方式
Q1.
体细胞中含有一个染色体组的个体一定是单倍体吗？
Q2.
单倍体体细胞中一定含有一个染色体组吗？
一定
不一定
A.如何判定个体是不是单倍体？
B.单倍体特点
C.单倍体育种
与正常植株相比，
长的弱小
高度不育
染色体数等于体细胞的一半。
含偶数个染色体组：可育。
含奇数个染色体组：高度不育。
优点
方法
选育出需要的矮抗品种
杂交育种
ddTT
F3
单倍体育种
【例】现有两小麦品种：矮秆感病(ddrr)，高秆抗病(DDRR)，如何获得矮秆抗病的优良品种(ddRR)？
优点：能将多个亲本的优良性状集于一体
缺点：育种时间太长
（四）低温诱导植物细胞染色体数目的变化
原理
使染色体着色
解离液成分
固定细胞形态
洗去卡诺氏液
诱导培养
固定
制片
观察
二、染色体结构的变异
（一）类型
1.
缺失：染色体某一片段缺失
实例：果蝇缺刻翅的形成，猫叫综合征
自然条件或人为因素的影响下
猫叫综合征
病因
2.
重复：染色体增加某一片段
实例：果蝇棒状眼的形成
野生型：正常眼
变异型：棒状眼
3.
易位：染色体某一片段移接到另一条非同
源染色体上
实例：果蝇花斑眼的形成
4.
倒位：染色体某一片段位置颠倒180o
实例：果蝇卷翅的形成
（二）结果
染色体结构变异
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,甚至导致死亡
项目
染色体结构变异
基因突变
本质
染色体片段的缺失、重复、易位或倒位
碱基的替换、增添或缺失
基因数目的变化
1个或多个
1个
变异水平
细胞
分子
光镜检测
可见
不可见
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之间
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
x
x
x
D
C
14
1
二倍体
21
6
六倍体
56
8
4
杂交育种
诱变育种
单倍体育种
多倍体育种
原理
基因重组
基因突变
染色体变异
染色体变异
常用方法
杂交
辐射、激光、空间诱变等
花药离体培养，秋水仙素处理
用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
优点
操作简单，目标性强
提高突变频率，加速育种进程
明显缩短育种年限，后代不发生性状分离
操作简单，能在较短的时间内获得所需品种
缺点
育种时间长
有利变异少，需大量处理实验材料
技术复杂，需与杂交育种配合
只适用于植物，发育延迟，结实率低
实例
矮秆抗病小麦
青霉素高产菌株
“京花1号”小麦
三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦
普通小麦的形成过程
普通小麦
注：这也是物种形成的一种方式。
AA
BB
AB
AABB
DD
ABD
AABBDD
培育异源八倍体小黑麦的过程图：
P
普通小麦AABBDD×黑麦RR
6n＝42
2n
＝14
配子
ABD
R
3n＝21
n＝7
F1
不育的杂种ABDR
染色体加倍
新品种
小黑麦AABBDDRR