《染色体变异》课件1.ppt

1、5.2 染色体变异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？染色体变异染色体变异定义：定义：体细胞或生殖细胞内染色体数目或体细胞或生殖细胞内染色体数目或结结构构的变化，称为染色体变异的变化，称为染色体变异 类型类型 染色体数目变异染色体数目变异染色体结构变异染色体结构变异（光学显微镜下一般可以观察到）（光学显微镜下一般可以观察到）一、染色体数目的变异一、染色体数目的变异细胞内个别染色体的增

2、加或减少细胞内个别染色体的增加或减少（例如（例如.21三体综合征）三体综合征）细胞内染色体数目以一套完整的非同源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染色体为基数成倍地增加或成套地减少（例如（例如.三倍体无子西瓜三倍体无子西瓜）（一）类型（一）类型（一）类型（一）类型（二）染色体组（二）染色体组（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。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）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）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一个染色体

3、组中无无同源染色体；同源染色体；一个染色体组中一个染色体组中无无等位基因；等位基因；物种的物种的特异性特异性：不同生物染色体组不同。：不同生物染色体组不同。深入理解：深入理解：(1)(1)根据染色体形态判断根据染色体形态判断依据：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色依据：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。体组。实例：实例：染色体组数目的判断染色体组数目的判断方法规律方法规律4 4个染色体组个染色体组每组2条染色体3 3个染色体组个染色体组每组3条染色体2 2个染色体组个染色体组每组3条染色体1 1个染色体组个染色体组每组4条染色体(2)根据基因型判断根据基因型判断依据：

4、控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组依据：控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组(同一种字母同一种字母（不区分大小写）（不区分大小写）出现几次，则有几个染色体组出现几次，则有几个染色体组)。实例：实例：4 4个染色体组个染色体组3 3个染色体组个染色体组2 2个染色体组个染色体组1 1个染色体组个染色体组(3)根据染色体数和形态数的比值判断根据染色体数和形态数的比值判断依据：依据：实例：果蝇体内该比值为实例：果蝇体内该比值为8条条/4种形态种形态2，则果蝇含则果蝇含2个染色体组。个染色体组。染色体组数染色体形态数染色体数5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共

5、42张PPT)5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)人类的染色体1.1.体细胞中共含有多少条染体细胞中共含有多少条染色体？色体？2.2.几个染色体组？几个染色体组？2n=46表示方法：表示方法：3.3.每个染色体组有几条染色体每个染色体组有几条染色体?2个46条23条表示方法：表示方法：22+X或22+Y5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)例例.指出下面细胞分别处于什么时期，此时细胞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？中各有几

6、个染色体组？减减后期后期有丝中期有丝中期有丝后期有丝后期减减后期后期4 4个个2 2个个2 2个个2 2个个5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)（三）二倍体、多倍体和单倍体（三）二倍体、多倍体和单倍体1.二倍体：二倍体：由由受精卵受精卵发育而来的个体，发育而来的个体，体细胞体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体中含有两个染色体组的个体叫做二倍体(2n)(2n)。实例：果蝇、玉米就是二倍体。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。几乎全部的动物和

7、过半数以上的高等植物，都是二倍体。5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)2.多倍体：多倍体：由由受精卵受精卵发育而来的个体，发育而来的个体，体细胞中含体细胞中含有有三个或三个以上三个或三个以上染色体组的个体叫做多倍体。染色体组的个体叫做多倍体。实例：实例：香蕉是三倍体香蕉是三倍体，普通小麦是六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。多倍体在植物中很常见，在动物中极少见。多倍体是如何形成的呢？多倍体是如何形成的呢？5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课

8、件(共42张PPT)5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)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四倍体配子教材88页A.多倍体产生的原因：多倍体产生的原因：受精受精5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)教材88页二倍体胚或幼苗二倍体胚或幼苗正常异常有丝分裂有丝分裂四倍体四倍体二倍体二倍体多倍体与二倍体相比有何特点呢？多倍体与二倍体相比有何特点

9、呢？A.多倍体产生的原因：多倍体产生的原因：5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)（1 1）优点：多倍体植株常常茎秆粗壮，叶片、果实和种子）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。都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。（2 2）缺点：）缺点：B.多倍体的特点：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。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。多倍体育种多倍体

10、育种如何如何人工诱导多倍体的形成呢？有什么方法？人工诱导多倍体的形成呢？有什么方法？5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)C.多倍体育种多倍体育种常用的方法：低温处理，秋水仙素诱发等。常用的方法：低温处理，秋水仙素诱发等。处理部位：萌发的种子或幼苗处理部位：萌发的种子或幼苗（1）人工诱导多倍体的方法）人工诱导多倍体的方法问：为何处理这两个部位？问：为何处理这两个部位？答：因为答：因为萌发的种子和幼苗具有分生能力萌发的种子和幼苗具有分生能力，细胞进，细胞进行有丝分裂，秋水仙素处理后可达到

11、使产生的新细行有丝分裂，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。胞染色体数目加倍的目的。实例实例.含糖量高的甜菜和三倍体无子西瓜等。含糖量高的甜菜和三倍体无子西瓜等。5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)原理：当原理：当秋水仙素作用于正在分裂的细胞秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够时，能够抑制纺抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细，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，胞内染色体数

12、目加倍。染色体加倍的细胞继续进行有丝分裂，就就可能发育成可能发育成多倍体植株。多倍体植株。作用时期：作用时期：有丝分裂的前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？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。能。着丝粒的分裂是自发的，不是由纺锤丝的牵拉导致的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？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，答：不一定。若处理茎尖则只有地上部分加倍，若处理种子则有若处理种子则有可能可能全部加倍。全部加倍。5.2 染色体变异 人教

13、版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)西瓜幼苗或萌发的种子西瓜幼苗或萌发的种子2n四倍体植株四倍体植株4n秋水仙素处理秋水仙素处理加倍的配子加倍的配子2n二倍体西瓜二倍体西瓜2n减数分裂减数分裂二倍体花粉二倍体花粉n减数分裂减数分裂受精作用受精作用结出果实结出果实果肉果肉4n种子种子3n萌发生长萌发生长三倍体植株三倍体植株3n联会紊乱联会紊乱花花粉粉刺刺激激子子房房发发育育成成果果实实无子西瓜无子西瓜3n（2）实例：三倍体无子西瓜的形成）实例：三倍体无子西瓜的形成5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物

14、必修二课件(共42张PPT)5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)三倍体无子西瓜的培育过程概括：三倍体无子西瓜的培育过程概括：一次加倍一次加倍两次杂交两次杂交产生产生四倍体母本四倍体母本第一次与四倍体植株杂交第一次与四倍体植株杂交产生产生3n3n的种子的种子第二次第二次给三倍体花授粉给三倍体花授粉，促进子房发育成果实促进子房发育成果实4n4n母本所结出的是母本所结出的是有子有子西瓜，含西瓜，含3n3n种子。种子。3n3n种子种下去后才长出种子种下去后才长出三倍体三倍体植株。植株。三倍体三倍体植株在二倍体的花粉作用下植株在二倍体的花粉作用下结出无子西瓜结出无子

15、西瓜。偶数倍体：偶数倍体：直接加倍直接加倍。奇数倍体：奇数倍体：先加倍再与野生型杂交先加倍再与野生型杂交。培育方式：培育方式：5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)思考：三倍体真的完全不育吗？思考：三倍体真的完全不育吗？不是，只是可育的概率太低，即不是，只是可育的概率太低，即高度不育高度不育；而且植物能进行无性生殖。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，减数分裂时出现时出现联会紊乱联会紊乱，因此不能形成可育配

16、子，因此不能形成可育配子5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)雄蜂雄蜂它是由卵细胞未经过受精作用直它是由卵细胞未经过受精作用直接发育而来的。接发育而来的。所以，它的所以，它的 二倍体和多倍体都是由受精卵发育而来的，有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？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单倍体：体细胞中的染色体数目与本物种配子本物种配子染色体数目相同的个体染色体数目相同的个体，叫做单倍体。，叫做单倍体。（由配子发育而来）（由

17、配子发育而来）5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)对一个个体是单倍体还是几对一个个体是单倍体还是几倍体，关键看什么？倍体，关键看什么？蜜蜂的生殖方式蜜蜂的生殖方式Q1.Q1.体细胞中含有一个染色体组的个体细胞中含有一个染色体组的个体一定是单倍体吗？体一定是单倍体吗？Q2.Q2.单倍体单倍体体细胞中体细胞中一定含有一个染一定含有一个染色体组吗？色体组吗？一定一定不一定不一定A.如何判定个体是不是单倍体？如何判定个体是不是单倍体？5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(

18、共42张PPT)5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)B.单倍体特点单倍体特点C.单倍体育种单倍体育种与正常植株相比，与正常植株相比，长的弱小长的弱小高度不育高度不育染色体数等于体细胞的染色体数等于体细胞的一半一半。含含偶偶数个染色体组：数个染色体组：可育可育。含含奇奇数个染色体组：数个染色体组：高度不育高度不育。优点优点方法方法5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)P高杆抗病高杆抗病 DDTT矮杆感病矮杆感病 ddttF1高杆抗病高杆抗病 DdTt

19、第第1年年选育出需要的矮抗品种选育出需要的矮抗品种F2D_T_ D_tt ddT_ ddtt矮抗矮抗杂交育种杂交育种第第2年年第第3年年生长生长ddTTF3减数分裂减数分裂配子配子DTDtdTdt单倍体单倍体 DTDtdTdt花药离体培养花药离体培养秋水仙素秋水仙素第第1年年第第2年年第第4年年单倍体育种单倍体育种DDttddTT ddtt纯合体纯合体DDTT矮抗矮抗 【例例】现有两小麦品种：矮秆感病现有两小麦品种：矮秆感病(ddrr)，高秆抗病，高秆抗病(DDRR)，如何获得矮秆抗病的优良品种，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优点：能将多个亲本的优

20、良性状集于一体缺点：育种时间太长缺点：育种时间太长5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)（四）低温诱导植物细胞染色体数目的变化（四）低温诱导植物细胞染色体数目的变化原理原理使染色体着色使染色体着色解离液成分解离液成分5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)5.2 染色体变异 人教版（2019）高中生物必修二课件(共42张PPT)固定细胞形态固定细胞形态洗去卡诺氏液洗去卡诺氏液诱导培养诱导培养固定固定制片制片观察观察二、染色体结构的变异（一）类型（一）类

21、型1.缺失：染色体某一片段缺失缺失：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自然条件或人为因素的影响下猫叫综合征猫叫综合征病因病因2.重复：染色体增加某一片段重复：染色体增加某一片段实例：果蝇棒状眼的形成实例：果蝇棒状眼的形成野生型：正常眼野生型：正常眼变异型：棒状眼变异型：棒状眼3.易位：染色体某一片段移接到另一条非同易位：染色体某一片段移接到另一条非同 源染色体上源染色体上实例：果蝇花斑眼的形成实例：果蝇花斑眼的形成4.倒位：染色体某一片段位置颠倒倒位：染色体某一片段位置颠倒180o o实例：果蝇卷翅的形成实例：果蝇卷

22、翅的形成（二）结果（二）结果染色体结构变异染色体结构变异染色体上的基因的数目和排列顺序改变染色体上的基因的数目和排列顺序改变 生物性状的变异生物性状的变异多数不利多数不利,甚至导致死亡甚至导致死亡项目项目染色体结构变异染色体结构变异基因突变基因突变本质本质染色体片段的缺失、重染色体片段的缺失、重复、易位或倒位复、易位或倒位碱基的替换、增添碱基的替换、增添或缺失或缺失基因数目的变化基因数目的变化1 1个或多个个或多个1 1个个变异水平变异水平细胞细胞分子分子光镜检测光镜检测可见可见不可见不可见染色体易位染色体易位交叉互换交叉互换图解图解区别区别发生于非同源染色体之间发生于非同源染色体之间发生于同

23、源染色体的非姐妹发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间染色单体之间属于染色体结构变异属于染色体结构变异属于基因重组属于基因重组可可在显微镜下在显微镜下观察到观察到在显微镜下在显微镜下观察不到观察不到xxxDC141二倍体二倍体216六倍体六倍体5684杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种原理原理 基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异常用常用方法方法杂交杂交辐射、激光、辐射、激光、空间诱变等空间诱变等花药离体培养，花药离体培养，秋水仙素处理秋水仙素处理用秋水仙素处理用秋水仙素处理萌发的种子或幼萌发的种子或幼苗苗优点优点操作简单

24、，操作简单，目标性强目标性强提高突变频提高突变频率，加速育率，加速育种进程种进程明显缩短育种明显缩短育种年限，后代不年限，后代不发生性状分离发生性状分离操作简单，能在操作简单，能在较短的时间内获较短的时间内获得所需品种得所需品种缺点缺点育种时间育种时间长长有利变异少，有利变异少，需大量处理需大量处理实验材料实验材料技术复杂，需技术复杂，需与杂交育种配与杂交育种配合合只适用于植物，只适用于植物，发育延迟，结实发育延迟，结实率低率低实例实例矮秆抗病矮秆抗病小麦小麦青霉素高产青霉素高产菌株菌株“京花京花1 1号号”小小麦麦三倍体无子西瓜、三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦八倍体小黑麦普通小麦的形成过程普通小麦的形成过程1414一粒小麦山羊草14另一种山羊草7777杂交种不育配子配子147147配子配子杂交种不育28 1442加倍异源多倍体二粒小麦14 1428加倍异源多倍体普通小麦注：这也是物种形成的一种方式。培育异源八倍体小黑麦的过程图：P 普通小麦AABBDD黑麦RR 6n42 2n 14 配子 ABD R 3n21 n7 F1 不育的杂种ABDR 染色体加倍 新品种 小黑麦AABBDDRR