5.2染色体变异ppt课件(同名3)-2023新人教版(2019）《高中生物》必修第二册.pptx

1、野生祖先种野生祖先种VSVS栽培品种栽培品种野生祖先种香蕉野生祖先种香蕉（有籽）（有籽）栽培品种香蕉栽培品种香蕉（无籽）（无籽）野生祖先种马铃薯野生祖先种马铃薯栽培品种马铃薯栽培品种马铃薯 作为野生植物的后代，作为野生植物的后代，许多栽培植物的染色体数许多栽培植物的染色体数目却与它们的祖先大不相目却与它们的祖先大不相同，如马铃薯和香蕉。同，如马铃薯和香蕉。讨论讨论1 1、请根据所学的减数分、请根据所学的减数分裂的知识，试着完成该表裂的知识，试着完成该表格。格。2 2、为什么我们平时吃的、为什么我们平时吃的香蕉没有种子？香蕉没有种子？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/

2、条马铃薯野生祖先种242栽培品种484香蕉野生祖先种222栽培品种333122411异常因为香蕉栽培品种体细胞中的染色体数目是因为香蕉栽培品种体细胞中的染色体数目是3333条，减数分裂时条，减数分裂时染色体发生染色体发生联会紊乱联会紊乱，不能形成正常的配子，因此无法形成受，不能形成正常的配子，因此无法形成受精卵，进而形成种子。精卵，进而形成种子。问题探讨染色体变异第五章 基因突变及其他变异第第2 2节节 染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异概念 生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。（光学显微镜下可以观察到）一、染色体及染色体变异类型一、染色体及染色体变异类型变异类型类型一：染

3、色体数目的变异类型二：染色体结构的变异二、染色体数目变异二、染色体数目变异1.染色体数目变异的类型染色体数目变异的类型（1 1）细胞内）细胞内个别个别染色体增加或减少染色体增加或减少（2 2）以一套完整的非同源染色体为基数）以一套完整的非同源染色体为基数成倍成倍的增加或的增加或成套成套的减少。的减少。正常果蝇个别异常成套异常增加增加一条一条减少减少一条一条成套增加成套增加成套减少成套减少二、染色体数目变异二、染色体数目变异1.染色体数目变异的类型染色体数目变异的类型（1 1）个别染色体增加或减少）个别染色体增加或减少 举例：举例：2121三体综合征三体综合征（唐氏综合征（唐氏综合征），也称作先

4、天愚型，也称作先天愚型21-三体综合征患者的染色体组成21-三体综合征患者舟舟减数第二次分裂异常减数第一次分裂异常21三体综合征产生的原因思考讨论症状：症状：先天性卵巢发育不全综先天性卵巢发育不全综合征合征，颈蹼，部分患者智力，颈蹼，部分患者智力轻度低下。有的患者伴有心、轻度低下。有的患者伴有心、肾、骨骼等先天畸形。肾、骨骼等先天畸形。TurnerTurner（特纳氏）综合征（特纳氏）综合征二、染色体数目变异二、染色体数目变异病因：病因：只有只有单一单一的的X X染色体染色体以以一套完整的非同源染色体（染色体组）一套完整的非同源染色体（染色体组）为基数成倍的为基数成倍的增加或成套的减少。增加或

5、成套的减少。正常正常增多增多2 2组组减少减少1 1组组二、染色体数目变异二、染色体数目变异请思考：请思考：1 1、果蝇体细胞有几条染色、果蝇体细胞有几条染色体？体？8 8条条2 2、号和号和号染色体是什么关系号染色体是什么关系?号和号和号呢号呢?同源染色体同源染色体非同源染色体非同源染色体3 3、雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体、雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体?和和、和和、和和、X X和和Y Y 大多数生物体细胞中染色体都是两两成对的，有两套非同大多数生物体细胞中染色体都是两两成对的，有两套非同源染色体，源染色体，每一套非同源染色体每一套非同源染色体叫做一个叫做一个染色体组染色体组

6、、+X、+Y 果果蝇蝇的的一一个个染染色色体体组组特点：特点：大小、形态、功能各异大小、形态、功能各异关系：关系：互为非同源染色体互为非同源染色体功能：功能：几乎几乎携带生物生长发育、携带生物生长发育、遗传变异的遗传变异的一整套遗传信息一整套遗传信息。2N=8染色体组数目的判断染色体组数目的判断2 2组组2组组3组组下图表示某植物正常体细胞的染色体组成，下下图表示某植物正常体细胞的染色体组成，下列选项中，可能是该植物基因型的是：列选项中，可能是该植物基因型的是：()B二、染色体数目变异二、染色体数目变异野生马铃薯的染色体组成野生马铃薯有 个染色体组。2记作：2N=24二倍体二倍体：由受精卵发育

7、而来，体细胞：由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体中含有两个染色体组的个体叫作二倍体。组的个体叫作二倍体。二、染色体数目变异二、染色体数目变异2个染色体组个染色体组2个染色体组个染色体组1个染色体组个染色体组1个染色体组个染色体组一般情况下，二倍体通过减数分裂形成的配子只有一个染色体一般情况下，二倍体通过减数分裂形成的配子只有一个染色体组，然后通过受精作用，形成含有组，然后通过受精作用，形成含有2 2个染色体组的受精卵。个染色体组的受精卵。四倍体：四倍体：体细胞中含有体细胞中含有4 4个染色体组。个染色体组。三倍体：三倍体：体细胞中含有三个染色体组体细胞中含有三个染色体组。二、染色体数目变

8、异二、染色体数目变异中含有三个或三个以上染色体组的个体，统称为多倍体。三倍体怎么形成的？二、染色体数目变异二、染色体数目变异多倍体多倍体 多倍体在植物中很常见，而在动物中极少见。例如，普通小麦、棉、烟草、菊、水仙等都是多倍体。某些品种的苹果、梨、葡萄也是多倍体。普通小麦（六倍体）菊花 （六倍体）葡萄 （三/四倍体）优点：优点：茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大。茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大。缺点：缺点：生长发育延迟，结实率低。生长发育延迟，结实率低。二、染色体数目变异二、染色体数目变异多倍体植株的特点：染色体数目加倍后的草莓野生草莓多倍体育种多倍体育种原理：原理：常用方法：常用方法：优点

9、：优点：缺点：缺点：染色体变异染色体变异秋水仙素处理或低温诱导秋水仙素处理或低温诱导器官大，营养成分高。器官大，营养成分高。新品种发育迟缓新品种发育迟缓多倍体育种多倍体育种-人工诱导多倍体人工诱导多倍体秋水仙素作用原理秋水仙素作用原理：原因原因：细胞：细胞分裂旺盛分裂旺盛秋水仙素秋水仙素抑制纺锤体的形成抑制纺锤体的形成，使染色体加倍。，使染色体加倍。（作用时期：细胞分裂前期）（作用时期：细胞分裂前期）人工诱导多倍体的方法：人工诱导多倍体的方法：低温处理、用秋水仙素诱发低温处理、用秋水仙素诱发。其中用秋水仙素来处理萌发的其中用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗是是目前最常目前最常用用且最有

10、效的方法。且最有效的方法。2 2个染色体组个染色体组4 4个染色体组个染色体组无纺缍体形成无纺缍体形成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过程：多倍体的形成过程：若继续进行正若继续进行正常的有丝分裂常的有丝分裂可能可能得到染色体加倍的得到染色体加倍的组织或个体组织或个体间期间期前期前期后期后期末期末期2 2个染色体组个染色体组4 4个染色体组个染色体组秋水仙素处理秋水仙素处理蜜蜂蜜蜂蜂王蜂王工蜂工蜂雄蜂雄蜂由受精卵发育而来由受精卵发育而来由由卵细胞卵细胞发育而来发育而来二、染色体数目变异二、染色体数目变异蜂王 雄蜂 工蜂 32条 16条 32条（二倍体）（单倍体）（1 1）

11、成因：由）成因：由配子配子（如卵细胞、花粉等）（如卵细胞、花粉等）直接直接发发育而来的个体。育而来的个体。二、染色体数目变异二、染色体数目变异 单倍体：体细胞中的染色体数目与本物种配子（生殖细胞）染色体数目相同的个体。（2 2）特点长得弱小（除雄蜂外）一般高度不育1.1.一倍体（体细胞中含一个染色体组的个体）一倍体（体细胞中含一个染色体组的个体）一定是单倍体。一定是单倍体。2.2.单倍体的体细胞中只含一个染色体组。单倍体的体细胞中只含一个染色体组。3.3.基因型为基因型为AAabbbAAabbb的个体一定为三倍体。的个体一定为三倍体。XX优点：明显缩短育种年限。二倍体植株花药离体培养花药离体培

12、养单倍体植株秋水仙素处理秋水仙素处理二倍体植株（纯合子）缺点：技术复杂，需与杂交育种配合。原理：染色体变异过程：单倍体育种单倍体育种三、染色体结构变异三、染色体结构变异类型：缺失、重复、倒位、异位类型：缺失、重复、倒位、异位1.1.缺失：缺失：染色体的某一片段缺失引起的变异染色体的某一片段缺失引起的变异（同一条染色体上）（同一条染色体上）实例：实例：猫叫综合征猫叫综合征病因病因 ：人的5号染色体某一片段缺失引起症状症状 ：患儿哭声轻，音调高，像猫叫。患儿哭声轻，音调高，像猫叫。三、染色体结构变异三、染色体结构变异2.2.重复：重复：染色体增加某一片段引起的变异染色体增加某一片段引起的变异（同一

13、条染色体上）（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）电镜照片）三、染色体结构变异三、染色体结构变异3.3.易位易位 ：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上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。引起的变异。注意：注意：发生在两条发生在两条非同源染色体非同源染色体上上三、染色体结构变异三、染色体结构变异比较染色体易位与交叉互换比较染色体易位与交叉互换染色体易位交叉互换图解区别位置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原理染色体结构变异基因重组

14、观察可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到三、染色体结构变异三、染色体结构变异4.4.倒位：倒位：染色体的某一片段位置颠倒引起的变异染色体的某一片段位置颠倒引起的变异（同一条染（同一条染色体上）色体上）。三、染色体结构变异三、染色体结构变异数目改变：缺失 重复位置改变：易位 倒位为什么染色体结构的改变会导致性状的发生改变为什么染色体结构的改变会导致性状的发生改变?P90?P90染色体结构上的染色体结构上的缺失缺失、重复重复、易位易位和和倒位倒位基因数量基因数量排列顺序排列顺序生物性状的改变生物性状的改变三、染色体结构变异三、染色体结构变异 实验：低温诱导植物染色体数目的变化实验：低温诱导植物染色

15、体数目的变化1.实验原理：实验原理：低温抑制纺锤体的形成（作用机理同秋水仙素）低温抑制纺锤体的形成（作用机理同秋水仙素）3.方法步骤：方法步骤：洋葱根尖培养洋葱根尖培养低温诱导低温诱导固定固定制作装片（解离制作装片（解离漂漂洗洗染色染色制片）制片）观察观察 2.试剂及用途试剂及用途（1）卡诺氏液：）卡诺氏液：（2）甲紫溶液：）甲紫溶液：固定细胞形态固定细胞形态使染色体着色使染色体着色卡诺氏液卡诺氏液甲紫溶液甲紫溶液低温诱导植物细胞染色体数目的变化低温诱导植物细胞染色体数目的变化根尖的培养及诱导将蒜/洋葱在冰箱冷藏室内（4）放置一周。培养方法：将蒜/洋葱放在装满清水的容器上方，让它的底部接触水面

16、，于室温（约25）培养。培养时间：待蒜/洋葱长出约1cm长的不定根时。诱导方法：将整个装置放入冰箱冷藏室内，诱导培养4872h。低温诱导植物细胞染色体数目的变化低温诱导植物细胞染色体数目的变化取材、固定及冲洗取材：剪取诱导处理的根尖0.51cm。固定：放入卡诺氏液中浸泡0.51h。（卡诺氏液：固定细胞的形态）冲洗：用体积分数为95%的酒精冲洗2次。低温诱导植物细胞染色体数目的变化低温诱导植物细胞染色体数目的变化制作装片（同有丝分裂实验）解离：盐酸和酒精混合液（1：1混合），目的是使组织中的细胞相互分离开来。漂洗：清水漂洗，目的是洗去药液，防止解离过度。染色：用甲紫（龙胆紫）或醋酸洋红溶液对染色

17、体染色。制片：放在载玻片上，加清水并用镊子把根尖弄碎，盖上盖玻片，用拇指轻轻地按压盖玻片完成制片。如何利用秋水仙素使如何利用秋水仙素使二倍体有子西瓜二倍体有子西瓜变成变成三倍体无三倍体无子西瓜呢？子西瓜呢？母母 本本父父 本本三倍体无子西瓜的培育过程三倍体无子西瓜的培育过程1 1、为什么用一定浓度的秋水仙素、为什么用一定浓度的秋水仙素滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？四倍体四倍体二倍体二倍体有子西瓜有子西瓜父本父本母本母本去雄授粉去雄授粉三倍体三倍体2 2、四倍体西瓜植、四倍体西瓜植株做母本产生的株做母本产生的雌配子中含有几雌配子中含有几个染色体组？二个染色体组？二倍体父本产

18、生的倍体父本产生的雄配子有几个染雄配子有几个染色体组？色体组？四倍体母本上结的四四倍体母本上结的四倍体西瓜三倍体种子倍体西瓜三倍体种子的有子西瓜。的有子西瓜。二倍体普通二倍体普通西瓜植株西瓜植株（父本）（父本）将含三个染色体将含三个染色体组的种子种下去组的种子种下去三倍体三倍体植株植株（母本）（母本）无子西瓜无子西瓜花粉刺激花粉刺激母本在进行减数分裂时由于母本在进行减数分裂时由于联会紊乱，无法产生卵细胞，联会紊乱，无法产生卵细胞，进而无法产生种子进而无法产生种子 ：无子西瓜的培育无子西瓜的培育二倍二倍体体杂交杂交三倍三倍体体第一第一年年第二第二年年四四倍倍体体二二倍倍体体联联会会紊紊乱乱进行无

19、性繁殖。将三倍体西瓜植进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培养获得大量的组织株进行组织培养获得大量的组织苗，再进行移栽。苗，再进行移栽。3 3、每年都要制种，很麻烦，有没、每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？有别的替代方法？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应用育种应用所有生物（包所有生物（包括病毒）括病毒）自然状态自然状态下，发生在下，发生在真核生物真核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、诱发突变、自发突变自发突变交叉互换型、交叉互换型、自由组

20、合型自由组合型染色体结构变异、染色体结构变异、染色体数目变异染色体数目变异任何时期任何时期，主要发，主要发生在间期生在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，主要发任何时期，主要发生在细胞分裂时生在细胞分裂时引起基因碱基序引起基因碱基序列的改变（列的改变（产生产生了新基因了新基因）产生了新基因型和性产生了新基因型和性状组成、状组成、不能产生新不能产生新的基因和性状的基因和性状使基因的使基因的数目或排数目或排列顺序列顺序发生改变，发生改变，不产生新的基因，不产生新的基因，不能观察到不能观察到，属，属于分子水平于分子水平不能观察到不能观察到，属于，属于分子水平分子水平能观察到能观察到，属于，属于细胞水平细胞水平新基因产生的途径；新基因产生的途径；生物变异的根本来生物变异的根本来源；源；生物变异的来源之生物变异的来源之一，对生物进化具一，对生物进化具有重要的意义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、单倍体育种、多倍体育种多倍体育种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对生物进化具有重要的意义的意义原理：基因重组