2021人教版(新教材)必修二 遗传和进化
第5章 基因突变及其他变异
第二节 染色体变异(第1课时)
教学目标
1.染色体数目的变异
2.染色体结构的变异
3低温诱导植物细胞染色体数目的变化
种子?
无种子的食用香蕉
野生芭蕉
祖先
有种子
栽培品种体细胞染色体数33
野生种体细胞染色体数22
教材87页
染色体数目的变异
染色体结构的变异
类型
基因突变是染色体的某一个位点上的改变,在光
学显微镜下是无法直接观察到的;而染色体变异
可用显微镜直接观察到。
染色体变异和基因突变有什么区别?
一、染色体数目的变异
(一) 细胞内的个别染色体增加或减少
有丝分裂后期
减I后期
减II后期
原因:分裂后期,成对的染色体没有向两极移动,从而不能平均的分配
正常男性染色体组成
先天愚型
个别染色体增加
(21三体综合征)
(染色体数为:45+XY)
(染色体数为:44+XY)
如21三体综合征
Ⅳ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅲ
X
Y
Ⅲ
Y
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
X
Ⅳ
Ⅳ
减数分裂
(1). 染色体组 (以果蝇为例)
(二)细胞内的染色体数目以一套完整的非同源染色体(染色体组)为基数成倍的增加或减少
一、染色体数目的变异
Ⅳ
细胞中的一组 ,在 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,这样的一组染色体,称为一个染色体组。
①无同源染色体(无等位基因)
②所含的染色体在形态、大小和功能上各不相同
③含有控制生物性状的一整套遗传信息,不能重复, 不能缺少。
特点:
非同源染色体
形态和功能
注意:染色体组数目的判断方法
方法1(根据染色体形态):细胞内形态相同的染色体有几条,则含有几个染色体组。
4个染色体组
笔记87页
4
3
方法2(根据基因型来判断):控制同一性状的基因有几个,就有几个染色体组。
(1). 染色体组
3个染色体组
例:某生物的基因型为AAaaBbbbCCCc,那么它有 个染色体组
4
染色体组数目的判断方法
笔记87页
1、如图所示的细胞中含有几个染色体组?
A.1 B.2
C.3 D.4
2、韭菜的体细胞中含有32条染色体,这32条染色体有8种形态结构,韭菜体细胞中含有几个染色体组:
A.2 B.4
C.6 D.8
B
C
牛刀小试
二倍体:
由受精卵发育而成,体细胞中含
有两个染色体组的个体。
多倍体:
由受精卵发育而成,体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。
香蕉是三倍体
(2)二倍体和多倍体
例如:人、果蝇、玉米等大多数生物
几乎全部的动物和过半的高等植物都是二倍体。
多倍体在植物中广泛存在,而在动物中则较少见。
多倍体的成因:
同源多倍体的成因:
二倍体(2n)
有丝分裂过程
染色体加倍
四倍体(4n)
二倍体(2n)
杂交
三倍体(3n)
二倍体
减数分裂
过程异常
染色体数目加倍的配子(2n)
结合
四倍体
染色体数目正常的配子(n)
三倍体
多倍体特点:
缺点:生长发育延迟,结实率低。
优点:
①
②
低温处理或用秋水仙素(最有效)处理萌发的种子或幼苗。
原理:细胞分裂前期,抑制纺锤体的形成,导致染色体不能够移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目加倍
人工诱导多倍体常用方法
注:秋水仙素是从百合科植物秋水仙的种子和球茎中提取的一种植物碱,它是白色或淡黄色粉末或针状结晶,有剧毒。
二倍体西瓜幼苗
二倍体西瓜幼苗
秋水仙素处理
二倍体西瓜植株
四倍体西瓜植株
♀
♂
联会紊乱
三倍体西瓜种子
无子西瓜
杂交
授粉
×
自然长成
二倍体西瓜植株
第一年
第二年
教材91页
三倍体西瓜植株
32条染色体 16条染色体 32条染色体
受精卵发育而来,
是二倍体(2n=32)
卵细胞发育而来,
是单倍体(n=16)
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
二倍体或多倍体
单倍体
发育
发育
受精卵
配子
特点:植株弱小,高度不育。
思考:单倍体一定含有一个染色体组吗?
如何判断是几倍体?
普通小麦(AAAABBBBCCCC)
配子(AABBCC)
单性生殖
个体(AABBCC)
减数分裂
普通小麦的单倍体
(2)单倍体
3.二倍体物种所形成的单倍体中,其体细胞中只含有一个染色体组。
4.六倍体小麦的配子发育成的植株,其体细胞中有三个染色体组,所以是三倍体。
2.单倍体的体细胞一定只含一个染色体组。
×
√
×
判断下列说法是否正确
小试牛刀
优点:明显缩短育种年限。
原因:子代全是纯合子,不发生性状分离。
二倍体植株
花药离体培养
单倍体植株
秋水仙素处理
二倍体纯合体
缺点:技术复杂,需与杂交育种配合
原理:染色体变异
过程:
单倍体育种的措施和优点
多倍体育种
单倍体育种
原理
常用方法
优点
举例
操作简单
用低温或秋水仙素
处理种子或幼苗
花药离体培养后,用秋水仙素处理幼苗
染色体组成倍减少,
再加倍后得到纯种
染色体组成倍增加
明显缩短育种年限
三倍体西瓜、
八倍体小黑麦
抗病植株的育成
比较单倍体育种和多倍体育种的异同
猫叫综合征
病因:人的5号染色体部分缺失引起的遗传病
症状:患儿哭声轻、音调高,很像猫叫。
病因?
1、实例:
二、染色体结构的变异
缺失
a
b
c
d
e
f
染色体的某一片段缺失
实例:
果蝇缺刻翅的形成
二、染色体结构的变异
类型1
结果:
基因数目减少
a
b
c
d
e
f
b
重复
染色体中增加某一片段
实例:
野生型:卵圆眼
变异型:棒状眼
果蝇棒状眼的形成
二、染色体结构的变异
类型2
结果:
基因数目增加
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
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
实例:
果蝇花斑眼的形成
二、染色体结构的变异
类型3
染色体结构变异
基因重组
非同源染色体
同源染色体
结果:
基因的排列顺序发生变化
a
b
c
d
e
f
b
c
d
e
a
b
c
d
e
f
倒位
染色体中某一片段位置颠倒引起的变异
实例:
果蝇卷翅的形成
结果:
基因的排列顺序发生变化
二、染色体结构的变异
类型4
染色体上基因的数
目或排列顺序改变
染色体结构变异
生物性状的变异
染色体结构变异对生物性状的影响:
多数不利
甚至致死
缺失
重复
染色体上基
因数目改变
易位
倒位
染色体上基因
排列顺序改变
染色体变异
个别增减:
染色体组
二倍体
概念
特征
多倍体
单倍体
分类
数目变异
以染色体组形式成倍
增减
缺失、 重复、倒位、 易位
结构变异
21三体综合症
小结
单倍体
实验:低温诱导植物染色体数目变化的实验
1.实验原理:
低温抑制纺锤体的形成(作用机理同秋水仙素)
3.方法步骤:
洋葱根尖培养→低温诱导→固定→制作装片(解离→漂洗→染色→制片)→观察
2.试剂及用途
(1)卡诺氏液:
(2)甲紫溶液:
固定细胞形态
使染色体着色
卡诺氏液
甲紫溶液
作业:
完成阳光课堂68-72页(大本)
谢谢