5－2染色体变异ppt课件-2022新人教版（2019）《高中生物》必修第二册.pptx

1、课前课前3 3分钟：完成表格分钟：完成表格 作为野生植物的后代，许多栽培植物的染色体数目却与他们的祖先大不相同，如马铃薯和香蕉。：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24242 2栽培品种48484 4香蕉野生祖先种22222 2栽培品种33333 3121224241111异常异常讨论：讨论：1.1.根据前面所学减数分裂的知识，试着完成该表格。根据前面所学减数分裂的知识，试着完成该表格。2.2.为什么平时吃的香蕉是没有种子的？为什么平时吃的香蕉是没有种子的？染色体数目是染色体数目是3333条，条，减数分裂时染色体发生减数分裂时染色体发生联会紊乱，不

2、能形成正常的，不能形成正常的配子配子，因此无法形成受精卵，不能形成种子。，因此无法形成受精卵，不能形成种子。问题问题.探讨探讨新旧教材变化：1.书本内容安排有所调整，先编排“染色体数目变化”，编排“染色体结构变化。”2.删除“染色体组”的概念。3.“低温诱导植物染色体数目的变化”实验：对染色体的染色，原课本用的是“改良苯酚品红”，新课本用的是“甲紫溶液”。实验步骤中，诱导长根前，先把洋葱或蒜放在冰箱冷藏室（4）放置一周。3本节聚焦：1.染色体数目变异有哪些类型？2.什么是单倍体、二倍体和多倍体？3.染色体结构的变异有那些类型？野生祖先种野生祖先种（有籽）（有籽）栽培品种栽培品种（无籽）（无籽）

3、生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为。（教材（教材P87P87）可在光学显微镜下观察到可在光学显微镜下观察到染色体数目的变异（2类）染色体结构的变异（4类）类型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（染色体组）为基数成倍增加或成套减少1）能理解2）会判断能理解：染色体组的概念能理解：染色体组的概念果蝇体细胞的8条染色体分法1：分为4组，每组2条（同源），共8条分法2：分为2组，每组4条（非同源），共8条 一组非同源染色体（不能多一条、不能少一条）染色体的形态、大小、功能各不相同含有该物种生长、发育、遗传、变异的全套遗传信息。：一套完整的非

4、同源染色体的组合。人的体细胞有人的体细胞有 个染色体组；个染色体组；每个染色体组有每个染色体组有 条染色体。条染色体。2 22323 染色体组 PK 基因组（一组非同源）（测全部遗传信息）23条 24条分法分法1 1：分为：分为2323组，每组组，每组2 2条（同源），共条（同源），共4646条条分法分法2 2：分为：分为2 2组，每组组，每组2323条（非同源），共条（非同源），共4646条条2 2个个4 4个个2 2个个根据染色体形态判断：1个个染色体组的数目4个个3个个4个个找一种染色体形态，数数会判断会判断1 1 染色体组的数目2个个3个个1个个根据基因组成判断：AaBBAaaaBCD

5、EfgaBCDEfg找一个字母，数数（大小写都要数）AAaaaaBBBBBbAAaaaaBBBBBbDDDDYYyyRRRrbbbDDdYyyRrr6个个3个个4个个会判断会判断1 1 染色体组的数目C2 24 41 12 21 1会判断会判断2 2 生物体倍体数的判断发育受精卵配子发育有几个染色体组，就是几倍体不管有几个染色体组，都是单倍体1 1个组、单倍体个组、单倍体2 2个组、单倍体或二倍体个组、单倍体或二倍体3 3个组、单倍体或三倍体个组、单倍体或三倍体4 4个组、单倍体或四倍体个组、单倍体或四倍体二倍体由由受精卵受精卵发育而成，发育而成，体细胞体细胞中含有中含有两个两个染色体组染色体

6、组的个体。的个体。多倍体由由受精卵受精卵发育而成，发育而成，体细胞体细胞中含有中含有三个或三个以上三个或三个以上染色染色体组体组的个体。的个体。例如：人例如：人 果蝇果蝇 野生马铃薯野生马铃薯 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，而在动物中极少见。（一）二倍体和多倍体马铃薯是马铃薯是四倍体四倍体香蕉是香蕉是三倍体（三倍体（3n=333n=33）普通小麦是普通小麦是六倍体六倍体（2n=46)2n=46)（2n=8)2n=8)（2n=24)2n=24)生长发育延迟,结实率低优点：缺点：染色体数目染色体数目加倍后的草莓加倍后的草莓野生草莓野生草莓维生素维生素C C含量比

7、二倍含量比二倍体的几乎增加了一倍体的几乎增加了一倍四倍体番茄四倍体番茄方法：原理：染色体数目加倍染色体染色体复制复制着丝粒着丝粒分裂分裂无纺缍丝牵引无纺缍丝牵引，染色染色体不能移向两极体不能移向两极2.人工诱导多倍体多倍体育种作用的时期：。有丝分裂前期低温或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。有丝分裂旺盛抑制纺锤体的形成三倍体无籽西瓜的培育（P91 拓展2）、香蕉的培育实例：（最常用、最有效）课前课前3 3分钟：完成课本分钟：完成课本P91 P91 第第4 4题表格题表格 生物种类豌豆普通小麦小黑麦体细胞中的染色体数/条141442425656配子中的染色体数/条7 721212828体细胞中的染色

8、体组数2 26 68 8配子中的染色体组数1 13 34 4属于几倍体生物二倍体六倍体八倍体植株是否可育？它们的单倍体植株是否可育？理由？1.1.概念判断：概念判断：体细胞中含有两个染色体组的一定是二倍体。（体细胞中含有两个染色体组的一定是二倍体。（）单倍体生物只含有一个染色体组。（单倍体生物只含有一个染色体组。（）体细胞中含有一个染色体组的生物一定是单倍体。（体细胞中含有一个染色体组的生物一定是单倍体。（）（1 1）下列变异中能在光学显微镜下观察到的是（）下列变异中能在光学显微镜下观察到的是（）A A 基因突变基因突变 B B 基因重组基因重组 C C 染色体变异染色体变异 D D 都不可以

9、都不可以（2 2）韭菜的体细胞中含有韭菜的体细胞中含有3232条染色体，这条染色体，这3232条染色体有条染色体有8 8种形态结构，种形态结构，韭菜是韭菜是()()A A 二倍体二倍体 B B 四倍体四倍体 C C 六倍体六倍体 D D 八倍体八倍体2.2.判断染色体组数与生物倍体数判断染色体组数与生物倍体数1.1.概念判断：概念判断：体细胞中含有两个染色体组的一定是二倍体。（体细胞中含有两个染色体组的一定是二倍体。（）单倍体生物只含有一个染色体组。（单倍体生物只含有一个染色体组。（）体细胞中含有一个染色体组的生物一定是单倍体。（体细胞中含有一个染色体组的生物一定是单倍体。（）AAaBbbcc

10、cDDD含 个染色体组；每个染色体组有 条染色体。该个体属于几倍体生物？是否可育？理由？2.2.判断染色体组数与生物倍体数判断染色体组数与生物倍体数（1 1）（2 2）会分析会分析 配子及比例 1）某三体Ddd2）四倍体DDdd杂交三倍体种子（父本）（父本）（减数分裂联会紊乱，不能正常产生配子）无子西瓜幼苗幼苗第二年第二年三倍体植株二倍体（母本）（母本）花粉刺激子房发育第1次：杂交，得到三倍体种子。第2次：刺激子房发育。两次传粉的目的：了解：若用二倍体作母本，四倍体作父本，则得到的种子无法种植（不成熟），Why？无籽香蕉无籽香蕉的培育过程如下：的培育过程如下：野生芭蕉野生芭蕉2n2n四倍体香蕉

11、四倍体香蕉4n4n野生芭蕉野生芭蕉2n2n三倍体香蕉三倍体香蕉3n3n秋水仙素秋水仙素有籽有籽无籽无籽（减数分裂时染色体（减数分裂时染色体联会紊乱，不能形成正常的配子），不能形成正常的配子）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)，可育（经有丝分裂产生配子）。蜂王 雄蜂 工蜂 32条 16条 32条单倍体成因：由配子（卵细胞、花粉、精子）直接发育而成。记：发育起点记：发育起点为为配子配子，则不管有几个染色体组都是，则不管有几个染色体组都是单倍体单倍体（二）单倍体及育种单体单体 vs vs 单倍体单倍体 三体三体 vs vs 三倍体三倍体单体单体 vs 单倍体单

12、倍体 三体三体 vs 三倍体三倍体2121号染色体号染色体三体三体 X X染色体单染色体单体体 （二）单倍体及育种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，叫作植株弱小,一般高度不育1）形成原因：2）特点：3）应用：由配子（卵细胞、花粉等）直接发育而成。单倍体育种如何判断是否可育？如何判断是否可育？高杆抗病高杆抗病 矮杆感病矮杆感病 DDTT ddttDDTT ddttDdTtDdTt花药离体培养花药离体培养DT Dt dT dt DT Dt dT dt 单倍体幼苗单倍体幼苗秋水仙素处理秋水仙素处理DDTT DDtt DDTT DDtt ddTTddTT ddtt ddtt筛选所需

13、的品种筛选所需的品种DT Dt dT dtDT Dt dT dt思考思考 与传统杂交育种相比，该育与传统杂交育种相比，该育种的优势是？劣势是？种的优势是？劣势是？相比杂交育种，单倍体育种能明显缩短育种年限（优良性状不是全隐性状时）。但技术要求高，成功率低（单倍体的培育、变异率）单倍体育种单倍体育种举例：培育举例：培育矮杆抗病矮杆抗病(ddTT)小麦小麦记：含记：含2 2步（花药离体培养步（花药离体培养 +染色体加倍）染色体加倍）单倍体育种不是为了得到单倍体！单倍体育种不是为了得到单倍体！记：记：2 2步骤（花药离体培养步骤（花药离体培养 +染色体加倍）染色体加倍）（原理：染色体变异）（原理：染

14、色体变异）单倍体育种二倍体植株花药离体培养单倍体植株幼苗秋水仙素处理幼苗二倍体植株（纯合子）过程：优点:明显缩短育种年限。明显缩短育种年限。子代是纯合子，不发生性状分离（二倍体）。子代是纯合子，不发生性状分离（二倍体）。记各记各类型及例子类型及例子染色体重复染色体缺失染色体位置颠倒染色体移接（易位）基因突变（基因内部某些碱基对的改变）（整个基因缺失或增添）交叉互换（同源染色体）（非同源染色体）染色体易位（非同源染色体）实验：低温诱导植物染色体数目的变化1.1.实验原理：实验原理：2 2.试剂及用途试剂及用途:卡诺氏液卡诺氏液甲紫溶液甲紫溶液体积分数为体积分数为95%95%酒精酒精质量分数为质量

15、分数为15%15%的盐酸的盐酸固定细胞形态固定细胞形态使染色体着色使染色体着色冲洗用卡诺氏液处理的根尖冲洗用卡诺氏液处理的根尖，洗去卡诺氏液洗去卡诺氏液1:11:1混合，混合，作为作为解离液解离液，使组织细胞相互分离使组织细胞相互分离低温处理低温处理植物分生组织细胞植物分生组织细胞抑制抑制 不能不能被拉被拉向两极向两极细胞染色体数目加倍细胞染色体数目加倍。纺锤体形成纺锤体形成染色体染色体根尖根尖低温低温诱导培养诱导培养固定固定 将蒜（或洋葱）在冰箱冷藏室内（将蒜（或洋葱）在冰箱冷藏室内（_）放置）放置一周一周；取出后，将蒜放在取出后，将蒜放在装满清水的容器上方，让蒜的底部接触水面，于室温（约装

16、满清水的容器上方，让蒜的底部接触水面，于室温（约_）进行培养）进行培养；待蒜长出约待蒜长出约_cm_cm长的长的不定根不定根时，将时，将_放入冰箱冷藏室内，诱导培养放入冰箱冷藏室内，诱导培养_h_h；4 425251 1整个装置整个装置48-7248-72 剪取诱导处理的根尖剪取诱导处理的根尖_cm_cm，放入，放入_ 中浸泡中浸泡_h_h，以，以_ ，然后用，然后用_ _ 冲洗冲洗_次；次；0.5-10.5-1卡诺氏液卡诺氏液0.5-10.5-1固定细胞形态固定细胞形态体积分数为体积分数为95%95%的酒精的酒精2 2制作装片制作装片 包括包括_、_、_、_4_4个步骤；个步骤；解离解离漂洗

17、漂洗染色染色制片制片观察观察 先用先用_寻找染色体形态好的分裂图象；寻找染色体形态好的分裂图象；再用再用_观察；观察；低倍镜低倍镜高倍镜高倍镜3 3.方法步骤：方法步骤：低温低温诱导培养诱导培养 固定固定 冲洗冲洗 解离解离 漂洗漂洗 染色染色 制片观察制片观察卡诺氏液卡诺氏液解离液解离液甲紫溶液甲紫溶液4.4.结果：结果：诱导率诱导率不是百分之百不是百分之百，视野中既有视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞，发生改变的细胞，前者数目多于后者。前者数目多于后者。1.（经典题）下列过程中存在基因重组的是（）A A.B.C.D.当堂检测3普通小麦成

18、熟花粉粒中含有三个染色体组，用这种花粉粒培育成的植株是（）4单倍体生物的体细胞内（）1.不列不能成功的是()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，韭菜是()CA 四倍体 四倍体 四倍体B 二倍体 四倍体 三倍体C 三倍体 三倍体 三倍体D 二倍体 六倍体 四倍体 A 二倍体 B 四倍体 C 六倍体 D 八倍体 A单倍体 B二倍体 C六倍体 D三倍体A只有一个染色体B只有一个染色体组 C染色体组数目成单 D与本物种配子的染色体数相同AD3.3.慢性髓细胞性白血病是一种恶性疾病，患者骨髓内会出现大量恶性慢性髓细胞性白血病是一种恶性疾病，患者骨髓内会出现大量恶性增殖的白细

19、胞。该病是由于增殖的白细胞。该病是由于9 9号染色体和号染色体和2222号染色体互换片段号染色体互换片段所致。所致。这种变异属于（这种变异属于（）A.A.基因突变基因突变 B.B.基因重组基因重组 C.C.染色体结构变异染色体结构变异 D.D.染色体数目变异染色体数目变异C类别类别 基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异适用范围适用范围类型类型发生时期发生时期结果结果光学显微光学显微镜观察镜观察意义意义育种中的育种中的应用应用所有生物（包括病毒）所有生物（包括病毒）自然状态自然状态下，发生在下，发生在真核真核生物生物的的有性生殖有性生殖过程中过程中真核生物真核生物诱发突变、自发突

20、变诱发突变、自发突变（显性突变、隐性突变）（显性突变、隐性突变）自由组合型、自由组合型、交叉互换型交叉互换型（基因工程、转化实验）（基因工程、转化实验）染色体染色体结构结构变异变异染色体染色体数目数目变异变异任何时期任何时期，主要发生在细，主要发生在细胞分裂前的间期胞分裂前的间期减数第一次分裂前期减数第一次分裂前期减数第一次分裂后期减数第一次分裂后期任何时期任何时期引起基因碱基序列的改变（引起基因碱基序列的改变（产产生了新基因生了新基因，但，但不改变基因的不改变基因的数量和位置数量和位置）产生了产生了新基因型新基因型和和性状组成性状组成（不能产生新的基因和性状）（不能产生新的基因和性状）使排列

21、在染色体上基因使排列在染色体上基因的的数目或排列顺序数目或排列顺序发生发生改变，不产生新的基因，改变，不产生新的基因，不能观察到，属于分子水平不能观察到，属于分子水平不能观察到，属于分子水平不能观察到，属于分子水平能观察到，属于细胞水平能观察到，属于细胞水平新基因产生的途径；新基因产生的途径；生物变异的根本来源；生物变异的根本来源；为生物的进化提供了丰富的原材料为生物的进化提供了丰富的原材料生物变异的来源之一，生物变异的来源之一，对生物进化具有重要的意义对生物进化具有重要的意义诱变育种诱变育种杂交育种杂交育种单倍体育种、多倍体育种单倍体育种、多倍体育种三种可遗传变异的比较三种可遗传变异的比较生

22、物变异的来源之一，生物变异的来源之一，对生物进化具有重要的意义对生物进化具有重要的意义类别类别 杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种单倍体育单倍体育 种种多倍体育种多倍体育种原理原理常用常用方法方法优点优点缺点缺点基因重组基因重组杂交杂交自交自交选选优优自交自交至不发至不发生性状分离生性状分离将将不不同同品种品种的的优优良性状集中良性状集中于于同同一个一个体体上，操作上，操作简便简便基因突变基因突变用用物理或化物理或化学学因素因素处处理生理生物物提提高高突变率突变率，可以，可以在较短的时间内获在较短的时间内获得更多的优良变异得更多的优良变异类型类型盲目性大（盲目性大（不定不定向向），需大量处），需

23、大量处理材料理材料染色体变异染色体变异花药离体培养花药离体培养单单倍体幼苗倍体幼苗秋秋水仙水仙素处素处理理幼幼苗苗（非种（非种子）子）选择选择明显缩短育种年明显缩短育种年限限；(得到的植株得到的植株都是都是纯合子纯合子；)技术复杂，需结合技术复杂，需结合杂交育种技术杂交育种技术染色体变异染色体变异用秋水仙素处理用秋水仙素处理萌萌发的种子或幼苗发的种子或幼苗茎秆粗壮，叶片、茎秆粗壮，叶片、果实、种子都比较果实、种子都比较大，营养物质含量大，营养物质含量有所增加有所增加发育延迟，结实率发育延迟，结实率降低，一般只适用降低，一般只适用于植物于植物育种时间长，局育种时间长，局限于同种生物限于同种生物（

24、花药离体培养（花药离体培养 +染色体加倍）染色体加倍）如图表示某生物细胞中两条染色体及其部分基因。如图表示某生物细胞中两条染色体及其部分基因。下列四种情况的产生不属于该细胞下列四种情况的产生不属于该细胞染色体结构变染色体结构变异异的是（的是（）A A位置颠倒缺失移接（易位）基因突变同源多倍体：同源多倍体：异源多倍体：异源多倍体：二倍体二倍体四倍体四倍体秋水仙素秋水仙素处理处理三倍体三倍体受精作用受精作用异源二倍体异源二倍体异源四倍体异源四倍体秋水仙素秋水仙素处理处理（不可育）（不可育）（可育）（可育）（不可育）（不可育）（可育）（可育）（可育）（可育）不育原因：染色体联会紊乱，不能产生正常的配

25、子！普通小麦的形成过程另一种山羊草另一种山羊草异源二倍体异源二倍体配配子子配配子子异源三倍体（不育）异源三倍体（不育）二粒小麦二粒小麦染色体加倍染色体加倍异源六倍体异源六倍体普通小麦普通小麦一粒小麦一粒小麦甲甲甲甲山羊草山羊草乙乙乙乙甲甲甲甲乙乙甲甲甲甲乙乙乙乙丙丙丙丙甲甲乙乙甲甲乙乙丙丙甲甲甲甲乙乙乙乙丙丙丙丙甲、乙、丙代表染色体组甲、乙、丙代表染色体组甲甲=7=7条染色体条染色体乙乙=7=7条染色体条染色体丙丙=7=7条染色体条染色体乙乙配配子子配配子子丙丙染色体加倍染色体加倍异源四倍体异源四倍体（不育）（不育）一组非同源染色体（不能多一条、不能少一条）染色体的形态、大小、功能各不相同含有

26、该物种生长、发育、遗传、变异的全套遗传信息。果蝇的配子中的染色体有什么特点？果蝇的配子中的染色体有什么特点？4 条染色体形态、大小和功能各不相同，彼此之间为非同源染色体。果蝇的染色体(含4对同源染色体)减数分裂花药离体培养P PF F1 1配子配子DDTTDDTTDDttDDttddTTddTTddttddtt正常植株正常植株（纯合）（纯合）秋水仙素诱导单倍体育种P P高杆抗病高杆抗病 DDTTDDTT矮杆感病矮杆感病 ddttddttF F1 1高杆抗病高杆抗病 DdTtDdTtF F2 2D_TD_T_ _D_ttD_ttddT_ddT_ddttddttddTTddTT杂交育种矮矮抗抗 需要的纯合需要的纯合矮抗矮抗品种品种连续自交多代连续自交多代高杆抗病高杆抗病 DDTTDDTT矮杆感病矮杆感病 ddttddtt高杆抗病高杆抗病 DdTtDdTtDTDTDtDtdTdTdtdt单倍体幼苗单倍体幼苗DTDTDtDtdTdTdtdt需要的纯合需要的纯合矮抗矮抗品种品种单倍体育种单倍体育种举例：培育举例：培育矮杆抗病矮杆抗病(ddTT)小麦小麦缺点：缺点：耗时长耗时长优点：操作简单优点：操作简单