2020-2021学年高一生物人教版必修二5.2 染色体变异课件(30张)

第5章 基因突变及其他变异
第2节 染色体变异
野生祖先种马铃薯
（多种颜色）
栽培品种马铃薯
（一般都为黄色）
野生祖先种香蕉
（有籽）
栽培品种香蕉
（无籽）
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}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
？
野生祖先种VS栽培品种
无籽香蕉
【提示】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。
思考：马铃薯和香蕉的染色体数目为什么与它们的祖先有很大差别呢？
1.概念
一、染色体变异类型
生物体的体细胞或生殖细胞内染色体 或 的变化，称为染色体变异。
染色体 的变异
染色体 的变异。
数目
结构
数目
结构
2.种类
染色体变异在光学显微镜下可见
二、染色体数目变异
1.类型
(1)细胞内 的增加或减少。
(2)细胞内染色体数目以 成倍地增加或成套地减少。
个别染色体
一套完整的非同源染色体为基数
（以染色体组的形式增加或减少）
正常果蝇
（2n=8）
成套异常
增加一条
减少一条
增加两套
减少一套
个别异常
2
2.个别染色体的数目变化
实例：
原因：亲代减数分裂时 未分离，或 未分离。
同源染色体
姐妹染色单体
21-三体综合征患者的染色体组成
21-三体综合征患者舟舟
21三体综合征（唐氏综合征）
3.成套染色体的数目变化
以染色体组的形式增加或减少
（1）染色体组
细胞中的一组 在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，其中每套非同源染色体称为一个 。
①概念：
非同源染色体
染色体组
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。
3.成套染色体的数目变化
（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3条染色体
4个染色体组
1组2条染色体
3.成套染色体的数目变化
（2）染色体组的判断方法
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。
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
①二倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有 染色体组的 。
两个
个体
（3）二倍体与多倍体
②三倍体：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，发育而成的个体的体细胞中就含有三个染色体组，称作三倍体。
③四倍体：如果两个含有两个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中就含有四个染色体组，称作四倍体。
果蝇、玉米、洋葱就是二倍体。
几乎全部的动物和过半数以上的高等植物，都是二倍体。
④多倍体：由受精卵发育而来，体细胞中有三个或三个以上染色体组的生物，统称为多倍体。（有几个染色体组就叫几倍体）
（3）二倍体与多倍体
优点： 茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，营养物质含量较多。
缺点： 生长发育延迟，结实率低。
四倍体番茄的维生素C含量比二倍体的几乎增加了一倍。
四倍体番茄
多倍体植株特点：
染色体数目
加倍后的草莓
野生草莓
草莓
（3）二倍体与多倍体
染色体
复制
着丝粒
自动断裂
· 人工诱导多倍体
（1）方法：低温诱导、秋水仙素处理萌发的种子或幼苗（最常用）
（2）作用机理：在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍
二倍体
授粉
二倍体
（父本）
四倍体
（母本）
三倍体
联会紊乱
无籽西瓜
秋水仙素
授粉
· 人工诱导多倍体
第一年
第二年
三倍体因为原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时出现联会紊乱，因此不能形成可育的配子。
蜜蜂
蜂王
工蜂
雄蜂
由受精卵发育而来
二倍体
由卵细胞发育而来
单倍体
2、代表生物：蜜蜂中的雄蜂
1、概念：有些生物的配子(生殖细胞)能发育成新个体，这些生物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。
蜂王 雄蜂 工蜂
3、特点
植株长得弱小
一般高度不育
含偶数个染色体组：可育
含奇数个染色体组：高度不育
（4）单倍体
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,不管含有几个染色体，都只能叫单倍体 。
判断
是否含有两个染色体组的都是二倍体？
是否单倍体都只有一个染色体组？
亲本
F1
DDTT
ddtt
×
×
（抗倒伏，不抗病）
（易倒伏，抗病）
DdTt
自交多代，获得目标品种
优点：操作简单
传统育种方式
缺点：耗时长
4、应用——单倍体育种

（4）单倍体
（抗倒伏，不抗病）
（抗倒伏抗病）
花药（粉）：
单倍体幼苗：DT Dt dT dt
正常植株：DDTT DDtt ddTT ddtt
新品种：DDtt
方法：花药离体培养
秋水仙素处理
缺点：操作复杂
优点：能明显缩短育种年限
DDTT（♀）× ddtt（♂）
第一年
第二年
筛选
DdTt
（抗倒伏，不抗病）
（倒伏，抗病）
二倍体生物
（组织培养）
DdTt植株
DT Dt dT dt
≠花药离体培养
单倍体育种
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
归纳总结：单倍体、二倍体和多倍体的比较
1.实验原理
用低温处理植物的 细胞，能够抑制 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 ，于是，植物细胞的染色体数目发生变化。
分生组织
纺锤体
分裂成两个子细胞
三、低温诱导植物细胞染色体数目的变化
2.实验步骤与现象
(1)实验步骤
(2)现象：视野中既有正常的二倍体细胞，也有 发生改变的细胞。
4 ℃
卡诺氏液
95%
漂洗
染色
染色体数目
辨析易错易混
(1)低温诱导时温度越低效果越显著(　　)
(2)用显微镜观察时发现所有细胞中染色体均已加倍(　　)
(3)制作根尖细胞的临时装片时，制作基本步骤是解离→漂洗→染色→制片
(　　)
(4)低温处理和利用秋水仙素处理材料的原理是相同的(　　)
(5)固定细胞后所用的冲洗试剂与解离后所用的漂洗试剂是一样的(　　)
×
×
√
√
×
四、染色体结构变异
类型：
缺失、重复、倒位、易位
1、缺失：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。
四、染色体结构变异
类型：
缺失、重复、倒位、易位
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）
四、染色体结构变异
类型：
缺失、重复、倒位、易位
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）
四、染色体结构变异
类型：
缺失、重复、倒位、易位
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。
注意：发生在两条非同源染色体上
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
多数对生物体是不利的，甚至导致生物体死亡。
思考：为什么染色体结构的改变会导致性状的发生改变?
生物性状的改变（变异）
5、比较染色体易位与互换
{7DF18680-E054-41AD-8BC1-D1AEF772440D}
染色体易位
互换
图解
区别
位置

原理
观察
在显微镜下观察
在显微镜下观察
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
染色体结构变异
基因重组
可以
不可以
(1)单倍体的体细胞中一定只含一个染色体组(　　)
(2)体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体(　　)
(3)单倍体经一次秋水仙素处理，可得到二倍体或多倍体(　　)
(4)单倍体育种中，可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗(　　)
(5)二倍体西瓜幼苗的基因型为Aa，则用秋水仙素处理后形成的四倍体为纯合子(　)
(6)二倍体水稻和四倍体水稻杂交，可获得三倍体，稻穗和籽粒变小(　　)
(7)秋水仙素可抑制纺锤体的形成，导致有丝分裂后期着丝粒不能正常分裂，所以细胞不能分裂，从而使细胞染色体数目加倍(　　)
×
×
√
×
×
×
×
辨析易错易混
小结
下图为显微镜观察的变异杂合子染色体联会异常现象，通过图示辨析染色体结构变异的类型。
缺失
重复
易位
倒位
2.上述变异类型中， 和 改变了染色体上基因的数量， 和_____改变了基因在染色体上的 。
缺失
重复
易位
倒位
排列顺序
4.染色体结构变异图像辨析