1、 第第5 5章章 基因突变及其他变异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生物学必修生物学必修2 2 遗传与进化遗传与进化（人教版人教版）第第2 2课时课时 染色体结构的变异及低温诱导染色体结构的变异及低温诱导 植物细胞染色体数目的变化植物细胞染色体数目的变化导入新课（导入一）导入新课（导入一）判断这些句子是否正确，并解释。判断这些句子是否正确，并解释。一个染色体组是一套非同源染色体。一个染色体组是一套非同源染色体。体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体，含有三个或三个体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体。以上染色体组的个体是多倍体。
2、单倍体的体细胞中只有一个染色体组。单倍体的体细胞中只有一个染色体组。六倍体产生的配子中有三个染色体组。六倍体产生的配子中有三个染色体组。要看发育起点。若发育起点是配子，则无论其要看发育起点。若发育起点是配子，则无论其体细胞中含有几个染色体组，都称为单倍体。体细胞中含有几个染色体组，都称为单倍体。二倍体的单倍体的体细胞中只有一个染色体组二倍体的单倍体的体细胞中只有一个染色体组;四倍体的单倍体的体细胞中含有两个染色体组。四倍体的单倍体的体细胞中含有两个染色体组。导入新课（导入一）导入新课（导入一）判断这些句子是否正确，并解释。判断这些句子是否正确，并解释。蜂王体细胞中含有两个或四个染色体组。蜂王体
3、细胞中含有两个或四个染色体组。蜜蜂的性别由性染色体决定。蜜蜂的性别由性染色体决定。染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加。染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加。用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体，也一定是用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体，也一定是纯合子。纯合子。蜜蜂的性别由染色体组数决定。蜜蜂的性别由染色体组数决定。染色体组整倍性变化必然导致基因数目增加。染色体组整倍性变化必然导致基因数目增加。用秋水仙素处理单倍体植株后得到的不一定是用秋水仙素处理单倍体植株后得到的不一定是二倍体，也不一定是纯合子。二倍体，也不一定是纯合子。导入新课（导入二）导入新课（导入二）人类对
4、染色体结构的变异最早是从观人类对染色体结构的变异最早是从观察果蝇幼虫唾液染色体开始的。如图为果察果蝇幼虫唾液染色体开始的。如图为果蝇唾液巨大染色体在光学显微镜下的照片。蝇唾液巨大染色体在光学显微镜下的照片。若该染色体多了一条，或部分多了，或部若该染色体多了一条，或部分多了，或部分少了，或位置发生了颠倒，在光学显微分少了，或位置发生了颠倒，在光学显微镜下面是否可见？镜下面是否可见？导入新课（导入二）导入新课（导入二）染色体数目的变化染色体数目的变化 个别染色体的增加或减少个别染色体的增加或减少 以一套完整的非同源染色体为基数成倍地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增加或成套地减
5、少环节一：染色体结构的变异（思路一）环节一：染色体结构的变异（思路一）活活 动动 利用自备的材料，以小组为单位设计模拟利用自备的材料，以小组为单位设计模拟染色体结构变异的方案，并按照方案模拟染色染色体结构变异的方案，并按照方案模拟染色体的各种结构变异。体的各种结构变异。环节一：染色体结构的变异（思路一）环节一：染色体结构的变异（思路一）缺失缺失重复重复倒位倒位易位易位染色体结构的变异染色体结构的变异造成造成基因基因数目减少数目减少造成基因造成基因数目增加数目增加造成基因的排列顺序改变造成基因的排列顺序改变不改变染色体数目不改变染色体数目不改变基因种类不改变基因种类环节一：染色体结构的变异（思路
6、一）环节一：染色体结构的变异（思路一）染色体变异与基因突变的区别染色体变异与基因突变的区别染色体变异：染色体变异：显微镜下可见；改变的是基因的数目或显微镜下可见；改变的是基因的数目或 排列顺序，不改变基因的种类。排列顺序，不改变基因的种类。基因突变：基因突变：在显微镜下不可见，改变的是基因的种类，在显微镜下不可见，改变的是基因的种类，不改变基因的数目或排列顺序。不改变基因的数目或排列顺序。环节一：染色体结构的变异（思路一）环节一：染色体结构的变异（思路一）原染色体及变异后的染色体如图所示（注：原染色体及变异后的染色体如图所示（注：N、n表示等位基表示等位基因，其他字母表示染色体片段），分析因，
7、其他字母表示染色体片段），分析 A、B、C、D的变异类型。的变异类型。缺失缺失重复重复倒位倒位基因突变基因突变染色体结构的变异染色体结构的变异环节一：染色体结构的变异（思路一）环节一：染色体结构的变异（思路一）如图是两种变异的示意图，小组合作，从变异类型、发生在如图是两种变异的示意图，小组合作，从变异类型、发生在什么染色体之间、交换的是否为等位基因及在显微镜下是否可见什么染色体之间、交换的是否为等位基因及在显微镜下是否可见四个方面，分析其区别。四个方面，分析其区别。甲甲乙乙环节一：染色体结构的变异（思路一）环节一：染色体结构的变异（思路一）甲甲乙乙项目项目甲甲乙乙变异类型变异类型染色体结构的变
8、异染色体结构的变异基因重组基因重组发生在什么染色体之间发生在什么染色体之间非同源染色体非同源染色体同源染色体的非姐妹染色单体同源染色体的非姐妹染色单体交换的是否为等位基因交换的是否为等位基因否否是是在显微镜下是否可见在显微镜下是否可见可见可见不可见不可见环节一：染色体结构的变异（思路一）环节一：染色体结构的变异（思路一）为什么染色体结构的变异会导致性状的变异呢？为什么染色体结构的变异会导致性状的变异呢？染色体结构变异会导致染色体上的基因的数目和排列顺序发染色体结构变异会导致染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变生改变(基因的碱基排列顺序未改变基因的碱基排列顺序未改变)，引起生物性状的变异。，引
9、起生物性状的变异。染色体结构的变异有什么特点？染色体结构的变异有什么特点？大多在显微镜下可直接观察；发生频率较低，但后果严重。大多在显微镜下可直接观察；发生频率较低，但后果严重。环节一：染色体结构的变异（思路一）环节一：染色体结构的变异（思路一）列表比较三种可遗传变异。列表比较三种可遗传变异。项目项目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实质实质 基因碱基序列的改变基因碱基序列的改变控制性状的基因重新控制性状的基因重新组合组合染色体结构或数目的染色体结构或数目的变化变化适用适用范围范围所有生物所有生物真核生物进行有性生真核生物进行有性生殖产生配子时殖产生配子时真核生物真核生物发生
10、发生时期时期主要在主要在DNA复制时复制时减数分裂减数分裂前期和后前期和后期期细胞分裂前的间期或细胞分裂前的间期或分裂期分裂期结果结果 产生新基因产生新基因 产生新的基因型产生新的基因型引起基因数目或排列引起基因数目或排列 顺序的变化顺序的变化应用应用 诱变育种诱变育种杂交育种杂交育种单倍体育种、多倍体单倍体育种、多倍体育种育种环节一：染色体结构的变异（思路一）环节一：染色体结构的变异（思路一）染染色色体体变变异异的的概概念念图图环节一：染色体结构的变异（思路二）环节一：染色体结构的变异（思路二）图中的字母表示染色体的片段。请分别讲述图中的字母表示染色体的片段。请分别讲述4个过程发生了什么。个
11、过程发生了什么。过程过程过程过程过程过程过程过程染色体片染色体片段的缺失段的缺失染色体片染色体片段的颠倒段的颠倒染色体片段的重复染色体片段的重复染色体的某一片段移接到染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上另一条非同源染色体上染色体结构的变异染色体结构的变异环节一：染色体结构的变异（思路二）环节一：染色体结构的变异（思路二）基因突变基因突变类型：碱基的增添、缺失和替换类型：碱基的增添、缺失和替换实质：碱基的变化实质：碱基的变化结果：产生新基因，不能造成基因数量结果：产生新基因，不能造成基因数量 和排列顺序的变化和排列顺序的变化染色体结染色体结构的变异构的变异类型：缺失、重复、倒位、易位类型：
12、缺失、重复、倒位、易位实质：染色体片段的变化实质：染色体片段的变化结果：不会产生新的基因，可能会改变结果：不会产生新的基因，可能会改变 基因的数目或排列顺序基因的数目或排列顺序环节一：染色体结构的变异（思路二）环节一：染色体结构的变异（思路二）过程过程两者有何区别？两者有何区别？发生在非同源染色体之间，发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异属于染色体结构变异发生在同源染色体之发生在同源染色体之间，属于基因重组间，属于基因重组环节一：染色体结构的变异（思路二）环节一：染色体结构的变异（思路二）猫叫综合征的病因是什么？猫叫综合征的病因是什么？正常个体正常个体(男性男性)的的染色体组型染色体组型
13、猫叫综合征患者猫叫综合征患者(男性男性)的染色体组型的染色体组型1 2 3 4 51 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 XY 19 20 21 22 XY5号染色体号染色体部分缺失部分缺失环节一：染色体结构的变异（思路二）环节一：染色体结构的变异（思路二）如图，甲、乙均发生了某些片段的交换，其交换对象分别是什如图，甲、乙均发生了某些片段的交换，其交换对象分别是什么？它们分别属于哪种变异？么？它们分别属于哪种变异？非同源染色非同源染色体之间片段体之间片
14、段的交换的交换同源染色体中同源染色体中的非姐妹染色的非姐妹染色单体之间相应单体之间相应片段的交换片段的交换染色体结构变染色体结构变异中的易位异中的易位基因重组基因重组环节一：染色体结构的变异（思路二）环节一：染色体结构的变异（思路二）图丙的结果中哪些是由染色体变异引起的？它们分别属于哪种图丙的结果中哪些是由染色体变异引起的？它们分别属于哪种变异？能在光学显微镜下观察到的是哪几个？变异？能在光学显微镜下观察到的是哪几个？缺失缺失易位易位基因基因突变突变倒位倒位没有改变染色体上基没有改变染色体上基因的数量和排列顺序因的数量和排列顺序环节一：染色体结构的变异（思路二）环节一：染色体结构的变异（思路二
15、）所有生物均会发生的变异类型是什么？所有生物均会发生的变异类型是什么？原核生物可以发生的变异类型是什么？原核生物可以发生的变异类型是什么？基因突变基因突变基因突变基因突变环节二：低温诱导植物细胞染色体数目的变化（思路一）环节二：低温诱导植物细胞染色体数目的变化（思路一）实验实验原理原理实验实验原理原理低温诱导植物细胞染色体数目的变低温诱导植物细胞染色体数目的变化化探究探究实践实践低温抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，低温抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，于是染色体数目加倍。细胞不能分裂成两个子细胞，于是染色体数目加倍。洋葱根尖培养洋葱根尖培养固定固
16、定制作装片制作装片(解离解离漂洗漂洗染色染色制片制片)观察。观察。试剂试剂及用及用途途(1)卡诺氏液：固定细胞的形态。卡诺氏液：固定细胞的形态。(2)95%的酒精：洗去多余的固定液。的酒精：洗去多余的固定液。(3)解离液：使组织中的细胞分离。解离液：使组织中的细胞分离。(4)甲紫溶液：使染色体着色。甲紫溶液：使染色体着色。环节二：低温诱导植物细胞染色体数目的变化（思路一）环节二：低温诱导植物细胞染色体数目的变化（思路一）环节二：低温诱导植物细胞染色体数目的变化（思路一）环节二：低温诱导植物细胞染色体数目的变化（思路一）本实验是否温度越低效果越显著？为什么？本实验是否温度越低效果越显著？为什么？
17、不是，必须为不是，必须为“适当低温适当低温”，温度过低会对根尖细胞造成伤害。，温度过低会对根尖细胞造成伤害。观察时是否所有细胞中染色体数目均已加倍？观察时是否所有细胞中染色体数目均已加倍？不是，只有少部分细胞实现染色体数目加倍，大部分细胞仍为不是，只有少部分细胞实现染色体数目加倍，大部分细胞仍为二倍体分裂状况。二倍体分裂状况。环节二：低温诱导植物细胞染色体数目的变化（思路二）环节二：低温诱导植物细胞染色体数目的变化（思路二）探究探究实践实践 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抑制纺锤体抑制纺锤体染色体数目染色体数目环节二：低温诱导植物细胞染色体数目的变化（思路二）
18、环节二：低温诱导植物细胞染色体数目的变化（思路二）底部底部放入放入冰箱冷藏室冰箱冷藏室卡诺氏液卡诺氏液95%的酒精的酒精漂洗漂洗染色染色制片制片低低高高环节二：低温诱导植物细胞染色体数目的变化（思路二）环节二：低温诱导植物细胞染色体数目的变化（思路二）正常的二倍体正常的二倍体染色体数目发生改变染色体数目发生改变项目项目第一次漂洗第一次漂洗第二次漂洗第二次漂洗时间时间在固定之后、解离之前在固定之后、解离之前在解离之后、染色之前在解离之后、染色之前试剂试剂95%的酒精的酒精清水清水目的目的洗去多余的卡诺氏液洗去多余的卡诺氏液 洗去多余的解离液洗去多余的解离液环节二：低温诱导植物细胞染色体数目的变化
19、（思路二）环节二：低温诱导植物细胞染色体数目的变化（思路二）两次漂洗的比较两次漂洗的比较核心总结核心总结核心总结核心总结课堂练习课堂练习1.生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。下列不属于染色体变异的化，称为染色体变异。下列不属于染色体变异的是是 ()()A.两条非同源染色体之间交换了某一片段两条非同源染色体之间交换了某一片段B.某条染色体缺失了某一片段某条染色体缺失了某一片段C.染色体的某一片段位置颠倒染色体的某一片段位置颠倒D.四分体中非姐妹染色单体交换对应片段四分体中非姐妹染色单体交换对应片段D课堂练习课堂练习2.
20、下列关于下列关于“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”实验实验的叙述，错误的的叙述，错误的是是 ()()A.低温和秋水仙素处理都能够抑制纺锤体的形成低温和秋水仙素处理都能够抑制纺锤体的形成B.剪取诱导处理的根尖放入卡诺氏液中以固定细胞形态剪取诱导处理的根尖放入卡诺氏液中以固定细胞形态C.根尖经解离处理后用体积分数为根尖经解离处理后用体积分数为95%的酒精冲洗的酒精冲洗D.先用低倍镜寻找并确认某个细胞发生染色体数目变化后，先用低倍镜寻找并确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察再用高倍镜观察C课堂练习课堂练习3.某植物株色紫色对绿色为显性，分别由基因某植物株色紫色对绿色为显性，分别由基因PL和和pl控制，不含控制，不含pl、PL基因的植物株色表现为白色。该植物株色在遗传时出现了变异基因的植物株色表现为白色。该植物株色在遗传时出现了变异(如图所示如图所示)，下列相关叙述不正确的是下列相关叙述不正确的是 ()()A.该变异是由某条染色体结构缺失该变异是由某条染色体结构缺失引起的引起的B.该变异是由显性基因突变引起的该变异是由显性基因突变引起的C.该变异在子二代中可能表现出新该变异在子二代中可能表现出新株色株色D.该变异可以使用显微镜观察鉴定该变异可以使用显微镜观察鉴定B谢谢！
