高中生物-第2节生态系统的结构与功能-教学课件.ppt

1、？2222条染色体条染色体(普通西瓜）普通西瓜）3333条染色体条染色体（无子西瓜）（无子西瓜）第第2节节 染色体变异染色体变异 问题情境:一 1 染色体变异与基因突变,基因重组比较,具有怎样的特点?染色体在光学显微镜下可以观察到,而基因突变,基因重组则观察不到 2 归纳染色体变异的类型?染色体结构变异与染色体数目变异一 染色体结构的变异 1 染色体结构变异的主要类型有几种,你是归纳的?2 其中重复与移接所发生的两条染色体之间的关系是怎样的?而移接与交叉互换怎样 区别的?3 染色体结构变异会引起生物的性状发生变化吗?其原因是怎样的?猫叫综合猫叫综合征征症状：症状：两眼距两眼距离较远，耳位离较远

2、，耳位低下，生长发低下，生长发育缓慢，存育缓慢，存在着严重的智在着严重的智力障碍。患儿力障碍。患儿哭声轻，音调哭声轻，音调高，很像猫叫。高，很像猫叫。病因：病因：5 5号染色体号染色体结构结构部分部分缺失缺失染色体结构变异染色体结构变异?易位与交叉互换是同一现象吗易位与交叉互换是同一现象吗?并说明理由并说明理由染色体结构变异染色体结构变异染色体上的染色体上的基因基因的数目的数目和排列顺序改变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二、染色体数目的变异：二、染色体数目的变异：染色体数目变异的类型：染色体数目变异的类型：响誉世界的著名响誉世界的著名“天才天才”音乐指挥家舟舟音乐指

3、挥家舟舟二、染色体数目的变异：二、染色体数目的变异：智障“天才天才”舟舟的资舟舟的资料料舟舟是一个先天智力障碍舟舟是一个先天智力障碍(21(21三体综合症三体综合症)患者患者病因：常染色体变异病因：常染色体变异,比比正常人正常人多多了一条了一条2121号染色号染色体体姓名胡一舟姓名胡一舟 年龄：年龄：27 27 岁岁 出生出生19781978年年4 4月月1 1日日智商：智商：30 30 重度弱智重度弱智 （正常人的最低（正常人的最低7070）演出自演出自19991999年年1 1月在保利剧场进行第一场指挥表演以来，至今已演出月在保利剧场进行第一场指挥表演以来，至今已演出2020场，与国内场，

4、与国内外十余家交响乐团进行过合作。外十余家交响乐团进行过合作。2121三体综合征（先天愚三体综合征（先天愚型），患者比正常人多一条型），患者比正常人多一条染色体染色体-21-21号染色体是三条，号染色体是三条，其症状表现为智力低下，身其症状表现为智力低下，身体发育缓慢等。体发育缓慢等。性 腺 发 育 不 良性 腺 发 育 不 良（TurnerTurner综合征），综合征），女女性患者性患者少了一条少了一条X X染色染色体，外观表现为女性，体，外观表现为女性，但性腺发育不良，没有但性腺发育不良，没有生育能力。生育能力。？2222条染色体条染色体(普通西瓜普通西瓜:2N2N）3333条染色体条染色

5、体（无子西瓜（无子西瓜:3N3N）1 何谓染色体组,而染色体组具有怎样的特点?2 怎样判定细胞内的染色体组的数目?问题情境:三1 1、概念：、概念：细胞中的细胞中的一组非同源染色体一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同在形态和功能上各不相同，携带着控制生，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，这样的物生长发育的全部遗传信息，这样的一组染色体一组染色体，叫一个染色体组。，叫一个染色体组。(即为即为完整完整一组非同一组非同源染色体源染色体)2 2 特点：特点：a.a.互为非同源染色体互为非同源染色体 b.b.形态大小、功能各不相同形态大小、功能各不相同 c.c.携带携带着一种生物生长发育、遗传变

6、异的着一种生物生长发育、遗传变异的全套全套遗传信息遗传信息 如如:人、果蝇等生物的人、果蝇等生物的配子配子中的所有染色体就是一个中的所有染色体就是一个 染色体组染色体组 那么人的那么人的体细胞体细胞中含有中含有 染色体组染色体组二个二个 XXXY XY XY染色体组染色体组染色体组染色体组XXX X染色体组染色体组染色体组染色体组4、分析对照图，选出含一个染色体、分析对照图，选出含一个染色体 组的细胞，是图中的组的细胞，是图中的A C D当堂巩固当堂巩固B B对照图对照图问题情境:四 1 从发育的起点(受精卵或配子)与体细胞内所含有的染色体组的数目的角度,高等生物可以分为几类?各自的定义,形成

7、的原因与常见的种类有哪些?2 单倍体生物的体细胞内都只含有一个染色体组吗?3 植物中的单倍体,多倍体与二倍体比较具有哪些特点?二）二倍体和多倍体二）二倍体和多倍体1 1、二倍体、二倍体 由由受精卵受精卵发育而成的个体，发育而成的个体，体细胞体细胞中含有中含有两个染色两个染色体组体组的的生物生物叫二倍体。叫二倍体。记作记作2N2N（N N表示一个染色体组所包含的染色体数目）表示一个染色体组所包含的染色体数目）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过半数以上的高等植物，都是二倍体,如如:人：人：2N=46 2N=46 果蝇：果蝇：2N=8 2N=8 水稻：水稻：2N=24

8、2N=24 玉米、洋葱都是二倍体。玉米、洋葱都是二倍体。番茄是二倍体番茄是二倍体葡萄是二倍体葡萄是二倍体马铃薯是四倍体马铃薯是四倍体普通小麦是六倍体普通小麦是六倍体香蕉是三倍体香蕉是三倍体（1）由由受精卵受精卵发育而成的个体，发育而成的个体，体细胞体细胞中含有中含有三三个或三个以上个或三个以上染色体组的生物叫多倍体。染色体组的生物叫多倍体。2 2、多倍体、多倍体 （2 2）如）如:香蕉：香蕉：三倍体三倍体 马铃薯：马铃薯：四倍体四倍体 普通小麦：普通小麦：六倍体六倍体 小黑麦：小黑麦：八倍体八倍体 帕米尔高原的植物帕米尔高原的植物65%65%的种类是多倍体的种类是多倍体（3）多倍体植株特点）多

9、倍体植株特点多倍体植株的特点多倍体植株的特点多倍体植株特点多倍体植株特点 但发育迟缓，结实率低。但发育迟缓，结实率低。多倍体植株茎秆粗壮、叶片、果实、种子都比较大，多倍体植株茎秆粗壮、叶片、果实、种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都增加。糖类和蛋白质等营养物质的含量都增加。细胞分裂时，染色体完成复制，但细胞受外界环境细胞分裂时，染色体完成复制，但细胞受外界环境条件（如温度骤变）或生物内部因素的干扰，条件（如温度骤变）或生物内部因素的干扰，纺锤体不纺锤体不能正常形成能正常形成，以致染色体不能被拉向细胞两极，细胞也，以致染色体不能被拉向细胞两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是就形成了染色

10、体数目加倍不能分裂成两个子细胞，于是就形成了染色体数目加倍的细胞。具体过程见下一页的细胞。具体过程见下一页:（4）多倍体产生的主要原因）多倍体产生的主要原因4 4个染色体个染色体8 8个染色体个染色体无纺缍体形成（前期）无纺缍体形成（前期）染色体复制染色体复制着丝点分裂着丝点分裂无纺缍丝牵引无纺缍丝牵引多倍体的形成与细胞分裂多倍体的形成与细胞分裂的关系的关系:若继续进行正常若继续进行正常的有丝分裂的有丝分裂染色体加倍的组染色体加倍的组织或个体织或个体8 8个染色体个染色体5）多倍体育种：）多倍体育种：1 1、常用方法：、常用方法：A A、常用、常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗秋水仙素处理萌发的

11、种子或幼苗B B、有时低温诱导、有时低温诱导2 2、秋水仙素秋水仙素作用机理：作用机理：秋水仙素作用于正在秋水仙素作用于正在_的细胞时，能够抑制的细胞时，能够抑制_的形成，导致的形成，导致_不不_，从而引起细胞内染色体，从而引起细胞内染色体_。染色体目加倍的细胞继续进行。染色体目加倍的细胞继续进行_分裂，将来就可能发育分裂，将来就可能发育_植株。植株。分裂分裂纺锤丝纺锤丝染色体染色体移向两极移向两极数目加倍数目加倍有丝有丝多倍体多倍体7 7、举例：、举例：三倍体无籽西瓜的培育，含糖量高的甜菜三倍体无籽西瓜的培育，含糖量高的甜菜3多倍体育种多倍体育种5 5、优点：、优点：操作简便、易行操作简便、

12、易行4 4、原理、原理：染色体变异染色体变异萌发的种子或幼苗萌发的种子或幼苗秋水仙素秋水仙素抑制纺锤体形成抑制纺锤体形成细胞内染色体数目加倍细胞内染色体数目加倍多倍体植株多倍体植株发育发育过程过程（即）：即）：6 6、缺点：、缺点：适用于植物，动物难开展。适用于植物，动物难开展。不行，秋水仙素的作用对象是正在有丝分裂的细胞，成熟的植株大多细胞不进不行，秋水仙素的作用对象是正在有丝分裂的细胞，成熟的植株大多细胞不进行有丝分裂。行有丝分裂。8 8、为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植株可以不？、为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植株可以不？无子西瓜的培育无子西瓜的培育三）单倍体三）单倍

13、体 1、概念：、概念：由本物种由本物种配子配子发育而来的个体。发育而来的个体。2、成因：、成因：生殖细胞生殖细胞(配子配子)未受未受精直接发育成的个体精直接发育成的个体3、举例：、举例：雄蜂：雄蜂：是由卵细胞未经过受精作用直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。它的它的4、单倍体植株的特点、单倍体植株的特点植株长得弱小，而且高度不育（植株长得弱小，而且高度不育（原因原因:同源染色体联会紊乱）同源染色体联会紊乱）单倍体植株的特点：单倍体植株的特点：单倍体水稻单倍体水稻二倍体水稻二倍体水稻植株弱小，高度不育植株弱小，高度不育单倍体育种：单倍体育种：1 1、方法、方法花药（花药（花粉

14、花粉）离体培养）离体培养2 2、过程、过程花药离体培养花药离体培养秋水秋水仙素仙素3 3、优点、优点明显缩短育种年限明显缩短育种年限得到的得到的植株植株都是纯合体都是纯合体方法复杂，要与杂交育种配合方法复杂，要与杂交育种配合成活率较低，成本高成活率较低，成本高恢复正常植株恢复正常植株（纯合体）（纯合体）单倍体植株单倍体植株4 4、缺点、缺点5 5、原理、原理：染色体变异染色体变异6 6、单倍体育种的措施和优点、单倍体育种的措施和优点以利用高茎皱粒豌豆和矮茎圆粒豌豆培育高茎圆粒豌豆为例说明单倍体育种方以利用高茎皱粒豌豆和矮茎圆粒豌豆培育高茎圆粒豌豆为例说明单倍体育种方法：法：高皱高皱DDttDD

15、tt杂合高圆杂合高圆DdTtDdTt矮圆矮圆ddTTddTT花药离花药离体培养体培养高圆高圆DTDT矮皱矮皱dtdt高皱高皱DtDt矮圆矮圆dTdT纯合高圆纯合高圆DDTTDDTT纯合矮皱纯合矮皱ddttddtt纯合高皱纯合高皱DDttDDtt纯合矮圆纯合矮圆ddTTddTT单倍体植株单倍体植株单倍体植株单倍体植株单倍体植株单倍体植株单倍体植株单倍体植株染色体数目加倍染色体数目加倍秋水仙素处理秋水仙素处理染色体数目加倍染色体数目加倍秋水仙素处理秋水仙素处理染色体数目加倍染色体数目加倍秋水仙素处理秋水仙素处理染色体数目加倍染色体数目加倍秋水仙素处理秋水仙素处理 生物几倍体判别生物几倍体判别不能只

16、看不能只看细胞内含有多少个染色体组，还细胞内含有多少个染色体组，还要考虑要考虑生物个体发育的生物个体发育的直直接来源接来源。A A、如果生物体由、如果生物体由受精卵发育受精卵发育而成，生物体细胞内有几个染色体组就叫几倍体。而成，生物体细胞内有几个染色体组就叫几倍体。B B、如果生物体是由配子、如果生物体是由配子卵细胞或花粉直接发育而成，无论细胞内含有几个染色体卵细胞或花粉直接发育而成，无论细胞内含有几个染色体组，都叫单倍体。组，都叫单倍体。几倍体判别？几倍体判别？卵细胞卵细胞精子精子单倍体单倍体受精卵受精卵生物体生物体2N二倍体二倍体3N三倍体三倍体4N四倍体四倍体6N六倍体六倍体直接发育直接

17、发育 玉米是二倍体，它的体细胞中含有玉米是二倍体，它的体细胞中含有 染色体组，染色体组，2020个染色体，它的单倍体植株体个染色体，它的单倍体植株体细胞含细胞含 染色体组，染色体组，染色体。染色体。又如普通小麦是六倍体，它的体细胞中含有又如普通小麦是六倍体，它的体细胞中含有 染色体组，染色体组，4242个染色体，它的单倍个染色体，它的单倍体植株体细胞中含体植株体细胞中含有有 染色体组，染色体组，染色体。染色体。可见，单倍体植株的染色体数目总是正常植株染色体数目的一半。可见，单倍体植株的染色体数目总是正常植株染色体数目的一半。二个二个1个个10个个六个六个3个个21个个注意注意:1 1、体细胞中

18、含一个染色体组的个体一定是单倍体、体细胞中含一个染色体组的个体一定是单倍体2 2、单倍体的体细胞中不一定含一个染色体组、单倍体的体细胞中不一定含一个染色体组3 3、体细胞中体细胞中含有两个或三个染色体组的个体不一定就含有两个或三个染色体组的个体不一定就是二倍体或三是二倍体或三倍体，也可能是单倍体倍体，也可能是单倍体 4 请小结多倍体育种与倍体育种相关内容(如:原理,方法,过程,优缺点及常见实例代表,请完成在学案上请完成在学案上)5 在多倍体育种中,为什么要处理萌发的种为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植株可以不？子或幼苗，处理成熟的植株可以不？6 为什么为什么单倍体常高度不育呢?问题情境

19、:四多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种常用方法常用方法原理原理特点特点举例举例用秋水仙素处理种子或用秋水仙素处理种子或幼苗幼苗花药离体培养花药离体培养抑制细胞分裂中纺锤体的抑制细胞分裂中纺锤体的形成，使染色体数目加倍形成，使染色体数目加倍后不能形成两个细胞后不能形成两个细胞诱导配子直接发育成诱导配子直接发育成植株，再用秋水仙素植株，再用秋水仙素加倍成纯合体加倍成纯合体1）操作简、易行，操作简、易行，器官大，营养器官大，营养物质含量高物质含量高，2）适用于植物，适用于植物，动物难开展，动物难开展，但发育延迟，结实但发育延迟，结实率低率低.。1）缩短育种年限，且都为纯合）缩短育种年限，且都为

20、纯合子子2）但方法复杂，成活率较低，）但方法复杂，成活率较低，且高度不育且高度不育三倍体西瓜、三倍体西瓜、八倍体小黑麦八倍体小黑麦抗病植株的育成抗病植株的育成a a、二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中、二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中 只含一个染色体组。只含一个染色体组。请判断：请判断：b b、如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，、如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们可以称它为二倍体或三倍体。我们可以称它为二倍体或三倍体。c c、单倍体中可以只有一个染色体组，也可以有多个染色体组、单倍体中可以只有一个染色

21、体组，也可以有多个染色体组d d、个体的体细胞中含几个染色体组就是几倍体、个体的体细胞中含几个染色体组就是几倍体练习2 染色体总数染色体总数 组数组数 几倍体几倍体 小家鼠小家鼠香蕉香蕉马铃薯马铃薯普通小麦普通小麦2二倍体二倍体三倍体三倍体？4？六倍体六倍体403348423四倍体四倍体6上图是某植物正常的体细胞，判断该植物细胞上图是某植物正常的体细胞，判断该植物细胞中所含的染色体组数（中所含的染色体组数（）A、2 B、4C、1 D、8B 体细胞体细胞中的染中的染色体数色体数配子中配子中的染色的染色体数体数体细胞体细胞中的染中的染色体组色体组数数配子中配子中的染色的染色体组数体组数属于几倍属于

22、几倍体生物体生物豌豌 豆豆 7 2普通普通小麦小麦 42 3小黑麦小黑麦 28八倍体八倍体比较项目比较项目生物种类生物种类141二倍体二倍体六倍体六倍体2156846课堂巩固例题：下列表示某种农作物和两种品种分别培育例题：下列表示某种农作物和两种品种分别培育出三种品种出三种品种,根据上述过程根据上述过程,回答下列问题回答下列问题:用和培育所采用的方法用和培育所采用的方法称为称为_,_,方法方法称为称为 _,_,由由和和 培育所依据的原培育所依据的原理是理是_ .用培育出的常用方法用培育出的常用方法是是_,_,由培育成的过程中用化学药剂由培育成的过程中用化学药剂_处理的处理的幼苗幼苗,方法方法和

23、和合称为合称为_育种育种.其优点其优点是是_ _._.杂交杂交 自交自交 基因重组基因重组花药离体培养花药离体培养 秋水仙素秋水仙素 单倍体单倍体 明显缩短育种年限明显缩短育种年限 例题：下列表示某种农作物和两种品种分别培育例题：下列表示某种农作物和两种品种分别培育出三种品种出三种品种,根据上述过程根据上述过程,回答下列问题回答下列问题:由培育出的常用方法是由培育出的常用方法是_,_,形成的叫形成的叫_。依据的原理是依据的原理是_ 。用秋水仙素处理用秋水仙素处理 多倍体多倍体 染色体变异染色体变异 1用马铃薯的花药离体培养出的单倍体植株，可以正常地进行减数分裂，用显用马铃薯的花药离体培养出的单

24、倍体植株，可以正常地进行减数分裂，用显微镜可以观察到染色体两两配对形成微镜可以观察到染色体两两配对形成12对。据此现象可推知产生该花药的马铃薯对。据此现象可推知产生该花药的马铃薯是（是（）A三倍体三倍体 B二倍体二倍体 C四倍体四倍体 D六倍体六倍体C2水稻的某水稻的某3对相对性状，分别由位于非同源染色体上的对相对性状，分别由位于非同源染色体上的3对等位基因控制。利用对等位基因控制。利用它的花药进行离体培养，再用浓度适当的秋水仙素处理。经此种方法培育出的水稻它的花药进行离体培养，再用浓度适当的秋水仙素处理。经此种方法培育出的水稻植株，其表现型最多可有（植株，其表现型最多可有（）Al种种 B4种

25、种 C8种种 D16种种C3用四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交所得的子一代植株开化后，经适当处理，则（用四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交所得的子一代植株开化后，经适当处理，则（）A能产生正常配子，结出种子形成果实能产生正常配子，结出种子形成果实 B结出的果实为五倍体结出的果实为五倍体C不能产生正常配子，但可形成无籽西瓜不能产生正常配子，但可形成无籽西瓜 D结出的果实为三倍体结出的果实为三倍体CD4用基因型为用基因型为DdTt一植株所产生的花粉粒，经分别离体培养成幼苗，再用秋水仙一植株所产生的花粉粒，经分别离体培养成幼苗，再用秋水仙素处理，使其成为二倍体，这些幼苗长成后的自交后代（素处理，使其成为二倍体，这些幼苗长成后的自交后代（）A全部为纯合体全部为纯合体 B全部为杂合体全部为杂合体C1/16为纯合体为纯合体 D4/16为纯合体为纯合体A上图是某植物正常的体细胞，判断该植物细胞上图是某植物正常的体细胞，判断该植物细胞中所含的染色体组数（中所含的染色体组数（）A、2 B、4C、1 D、8B 无籽西瓜培育无籽西瓜培育第一年：四倍体第一年：四倍体瓜三倍体胚瓜三倍体胚(种种子子)第二年：三倍第二年：三倍体瓜无籽体瓜无籽授花粉产生生长素刺激子房发授花粉产生生长素刺激子房发育成果育成果