高中生物5.2染色体变异省公开课一等奖新名师优质课获奖PPT课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二节染色体变异,1/56,21,三体综合征,性腺发育不良（,X0,）,猫叫综合症,2/56,在自然条件或人为条件改变情况下，染色体结构改变或染色体数目标增减造成生物性状变异,叫染色体变异。,一、染色体变异,1.,概念：,2.,类型,:,染色体变异包含染色体结构变异和染色体数目变异两种。,3/56,二、染色体结构变异,a,b,c,d,e,f,b,a,c,d,e,f,果蝇缺刻翅形成,1,、缺失,：,指染色体上某一区段及其带有基因一起缺失，从而引发变异现象。,例果蝇缺刻翅形成,4/56,“猫叫综合症”是人,5,号染色体部分缺失引发遗传病，病儿生长发育迟缓，头部畸形，哭声奇特，皮纹改变等特点，并有智能障碍，而其最显著特征是哭声类似猫叫。,5/56,重复,、,重复,：,染色体中,增加,某一片段,而引发变异现象。,例果蝇棒状眼形成,。,a,b,c,d,e,f,b,b,a,b,c,d,e,f,b,果蝇棒状眼形成,6/56,染色体某一片段移接到另一条,非同源染色体,上引发变异,3,、,易位,a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,l,g,h,i,j,k,l,a,b,c,e,f,d,a,b,c,k,l,g,h,d,e,fj,i,夜来香变异,移接,7/56,Q:,联会时，在形成四分体时，常会发生四分体中非姐妹染色单体交叉交换，这是否染色体变异？,四分体中非姐妹染色单体交叉交换,不属于,，,这属于,基因重组,易位,:,染色体某一片段移接到另一条,非同源染色体,上。,8/56,染色体某一片段位置颠倒也能够引发变异,4,、倒位,a,b,c,d,e,f,a,b,c,d,e,f,b,c,d,e,a,f,颠倒,9/56,Q,：为何染色体结构改变会造成性状发生改变,?,染色体结构上,缺失,、,重复,、,易位,和,倒位,造成,染色体上,基因数量,、,排列次序,改变,造成,生物性状改变,（,变异,）,10/56,三、染色体数目标变异,（一）概念：,在一些特定环境条件下，生物体,染色体数,目,会发生改变，从而产生可遗传变异。,细胞内,个别,染色体增加或降低,细胞内染色体数目以,染色体组,形式,成倍,增加或降低,（二）类型,11/56,（三）个别染色体增加或降低,个别染色体增加：,如,21,三体综合征,（染色体数为：,45+XX,或,XY,）,21,三体综合征异常染色体,21,三体综合征（先天愚型），患者比正常人多一条染色体,-21,号染色体是三条，其症状表现为智力低下，身体发育迟缓等。,12/56,性腺发育不良（,Turner,综合征），女性患者少了一条,X,染色体，外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。,个别染色体降低：,如性腺发育不良,（染色体数为：,44+X,）,13/56,请思索：,Q1:,果蝇体细胞有几条染色体？,8,条,Q2:,号和,号染色体是什么关系,?,号和,号呢,?,同源染色体,非同源染色体,Q3:,雄果蝇体细胞中共有哪几对同源染色体,?,和,、,和,、,和,、,X,和,Y,（四）染色体数目成倍增加或降低,14/56,X,Y,Y,X,Q4,：雄果蝇产生精子中有哪几条染色体？这些染色体,在形态、结构和功效上有什么特点？这些染色体之间,是什么关系？,减数分裂,由此可见，雄果蝇有,_,种精子,精子内,染色体组成,可表示为：,2,，,，,，X,，,，,，,Y,这些染色体在形态、结构和功效上,各不相同,它们是非同源染色体,15/56,细胞中一组,非同源染色体,，在,形态和功效,上各不相同，但又相互协调，共同控制生物,生长、发育、遗传和变异,，这么一组染色体，称为一个染色体组。,1.,染色体组,特点：,一个染色体组中,无同源染色体,一个染色体组中所含染色体在形态、大小 和功效上,各不相同,一个染色体组中含有控制生物性状,一整套遗传信息,，不能重复，不能缺乏。,16/56,染色体组数目及一个染色体组中染色体数目标判别方法,4,个染色体组,3,个染色体组,a.,依据染色体,形态,判断,:,细胞中形态相同染色体（,即同源染色体,）有几条，则含有几个染色体组。,注意,17/56,如图：基因型为,Aaaabbbb,细胞中有,个染色体组,基因型为,AAabbb,细胞中有,个,染色体组,A,a,a,a,b,b,b,b,A,a,A,b,b,b,b.,依据基因型判断：,控制同一性状相同或等位基因出现几次，就含有几个染色体组；,即：一个字母（大小写）有几个就为几组,4,3,18/56,c,、依据染色体数目和形态数来推算：,染色体组数目,=,染色体数,/,染色体形态数。,A,a,a,a,b,b,b,b,A,a,A,b,b,b,19/56,A,a,b,b,b,b,A,C,A,c,b,b,1,个染色体组中有两条染色体,e.,在细胞或生物体基因型,中，位于非同源染色体上,非等位基因有几个，则,每个染色体组中就含有几,条染色体。,d.,在细胞中有几个形态染色体,一个,染色体,组中就含有几条染色体,AA a a,1,个染色体组中有三条染色体,20/56,1,、如图所表示细胞中含有几个染色体组？,A,1 B,2,C,3 D,4,3,、韭菜体细胞中含有,32,条染色体，这,32,条染色体有,8,种形态结构，韭菜体细胞中含有几个染色体组：,A,2 B,4,C,6 D,8,B,2,、某生物基因型为,AAaaBBbbCCcc,那么它有多少个染色体组：,A,、,2 B,、,3 C,、,4 D,、,8,C,C,21/56,思索：,以下细胞中各有几个染色体组,?,每个染色体组有几条染色体,?,A,、,Aa,B,、,AABb,C,、,AaBbX,W,Y,D,、,AAa,2,个,;1,条,2,个,;2,条,2,个,;3,条,3,个,;1,条,22/56,2.,二倍体、多倍体,二倍体,：,由,受精卵,发育而成个体，,体细胞,中,含有,两个染色体组,个体。,惯用,2n,表示染色体数，,如：果蝇：,2n=8,人：,2n=46,比如，人、果蝇、玉米是二倍体。自然界中,几乎全部动 物和 过半数高等植物都是二倍体。,23/56,多倍体,：,由,受精卵,发育成个体，体细胞中含 有,三个或三个以上染色体组,个体。,比如，香蕉是三倍体，马铃薯是四倍体，普通小麦是六倍体，,约有,1/3,被子植物是多倍体。在动物中极少见,三倍体,四倍体,六倍体,八倍体,香蕉,3n=33,黄花菜,3n=33,无籽西瓜,3n=33,桑,3n=45,四倍体水稻,4n=48,四倍体洋葱,4n=32,烟草,4n=48,普通小麦,6n=42,燕麦,6n=42,小黑麦,8n=56,24/56,蜜蜂,:,精子,(16,条,),卵细胞,(16,条,),精用受作,蜂王、工蜂,(32,条,),雄峰,(16,条,),直接发育,单倍体,:,3.,单倍体,单倍体,：,由,配子,发育而成个体，体细胞中含有,本物种,配子染色体数目,个体。如 蜜蜂中雄蜂。,25/56,思索,1,：,二倍体生物所形成单倍体中，其单倍体体细,胞中含几个染色体组？四倍体生物所形成单倍体中,含几个染色体组,？,六倍体生物所形成单倍体中含几,个染色体组？,2,：单倍体中只有一个染色体组吗？,3,：,一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？,1,个染色体组,2,个染色体组,3,个染色体组,不一定。如雄峰体细胞中含有,1,个染色体组；单倍体小麦体细胞中含有,3,个染色体组,一定,不一定,26/56,4,、假如是四倍体、六倍体物种形成单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们能够称它为二倍体或三倍体吗？,不能，尽管其体细胞中含有两个或三个染色体组，但因为是正常体细胞配子所形成物种，只能称为单倍体,27/56,项目,单倍体,二倍体,多倍体内,发育起点,配子,受精卵,受精卵,染色体组,一至多个,两个,三个或三个以上,形成原因：自然成因：,单性坚固等,正常有性生殖,外界环境条件剧变（如低温）,人工诱导：,花药离体培养,秋水仙素处理单倍体幼苗,秋水仙素处理萌发种子或幼苗,实例：,蜜蜂中雄蜂,几乎全部动物和过半数高等植物,香蕉（三倍体）；八倍体小黑麦,形成过程,有性生殖,雄配子,雌配子,直接发育,如花药离体培养,生物体（,单倍体）,直接发育,孤雌生殖（如雄蜂）,生物体（单倍体）,受精卵,发育,生物体,二倍体（两个染色体组）,多倍体（,三个或三个以上染色体组）,28/56,单倍体与多倍体区分,二倍体,(2N=2x),三倍体,(3N=3x),多倍体,(nN=nx),a,+,b,)(,a,+,b,),注：,x,染色体组，,a,、,b,为正整数。,生物体,合子,2N=(,a,+b,)x,发育,直接发育成生物体：单倍体（,N=ax),雌配子,(N=ax),直接发育成生物体：单倍体（,N=bx),雄配子,(N=bx),由合子发育来个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体；,而由配子直接发育来，不论含有几个染色体，都只能叫单倍体。,说明,29/56,4.,染色体倍数改变与育种：,（,）染色体数目,多倍体,倍增,自然成因：,受外界条件骤变（如温度骤变）影响或生物内部原因干扰，使有丝分裂受阻，染色体数目加倍,特点：,茎杆粗壮、叶片、果实、种子较大，糖类和蛋白质等有机物含多，但,发育迟缓、坚固率低,应用多倍体育种,原理,：,染色体组成倍增加,染色体变异,方法：（低温处理）,秋水仙素处理萌发种子或幼苗,（最惯用、最有效）,30/56,4,条染色体,8,条染色体,用秋水仙素处理无纺缍体形成,染色体复制,着丝点分裂,无纺缍丝牵引,染色体不分离,秋水仙素在细胞分裂过程何时起作用？其作用机理是什麽？,在细胞有丝分裂前期抑制纺锤体形成，造成复制后染色体不能移向细胞两极而使染色体数目加倍。（,P87,）,31/56,过程,萌发种子或 幼苗,染色体加倍组织块,秋水仙素处理,多倍体植株,优点：,器官大，提升产量和营养成份。,如四倍体番茄,VC,含量高于二倍体番茄一倍。,缺点：,适合用于植物，在动物方面难以开展。,32/56,（,）,染色体数目,单倍体,倍减,自然成因：,特点：,应用单倍体育种,原理,：,方法：,生殖细胞未经受精，直接发育,植株长弱小，高度不育,单倍体只是作为单倍体育种一个中间步骤，染色体加倍后成为可育纯合子（指每一对染色体上 成对基因都是纯合）,在人工培养基上进行花药（花粉）离体培养,4.,染色体倍数改变与育种：,染色体变异,单性生殖,33/56,花药离体培养,染色体加倍,F1,花粉,单倍体植株,正常植株（纯合体）,种子,新植株（新品种）,秋水仙素处理,自交,发育,选择所需性状,过程：,34/56,实例,下面以利用高茎抗病和矮茎不抗病水稻培育矮茎抗病水稻为例说明单倍体育种方法：,高抗病,DDTT,杂合高抗,DdTt,矮不抗,ddtt,花药离,体培养,高抗,DT,矮不抗,dt,高不抗,Dt,矮抗,dT,纯合高抗,DDTT,加倍,纯合矮不抗,ddtt,加倍,纯合高不抗,DDtt,加倍,纯合矮抗抗,ddTT,加倍,35/56,花药离体培养,P,高杆抗病,DDTT,矮杆感病,ddtt,F,1,高杆抗病,DdTt,配子,DT,Dt,dT,dt,DT,Dt,dT,dt,DDTT,DDtt,ddTT,ddtt,纯合体,秋水仙素,需要矮抗品种,单倍体育种,第,1,年,第,2,年,P,高杆抗病,DDTT,矮杆感病,ddtt,F,1,高杆抗病,DdTtF,2,D_T_,D_tt,ddT_,ddtt,ddTT,杂交育种,第,1,年,第,2,年,第,36,年,需要矮抗品种,矮抗,比较,36/56,优点：,显著缩短育种年限。,只需,2,年。（都是纯合子，自交后代不发生性状分离）,缺点：,技术复杂，成功率低，须与杂交育种配 合,37/56,比较,项目,基因突变,基因 重组,染色体变异,多倍体,单倍体,变异,实质,产生,过程,特点,举例,基因分子结构改变，产生,新基因,复制时基因中脱氧核苷酸增减和改变,减数分裂形成配子时，非等位基因自由组合或等位基因交换,不一样性状基因重新组合，产生,新基因型,染色体组成倍增加，产生,新基因型,染色体组成倍降低，产生,新基因型,细胞分裂时染色体复制后不能形成两子细胞,有性配子未经受精作用直接发育成个体,发生频率低，有害变异多，变异,根本起源,，进化主要原因,后代中重新组合变异类型有一定分离比,器官大，养分多，成熟迟，坚固少,植株弱小，高度不育,镰刀型细胞贫血症,黄圆、绿皱豌豆杂交出现黄皱、绿圆豌豆,普通小麦,雄蜂、单倍体玉米,38/56,常见育种方式比较,育种方法,原理,实例,特 点,无性繁殖,杂交育种,诱变育种,单倍体,育种,多倍体,育种,基因工程,有丝分裂,无核蜜桔,保持亲本优良性状,基因重组,抗倒伏抗锈病小麦,操作简单，但育种周期长,基因突变,青霉素高产菌株,提升变异频率，产生新基因，新性状,染色体变异,小麦新品种,染色体变异,基因重组,显著缩短育种进程,无子西瓜,果实大，营养成份含量高，但发育延迟，坚固率低,抗虫棉,能定向改造生物性状,39/56,试验,:,低温诱导植物染色体数目标改变,试验原理：低温处理植物,分生,组织细胞,能够抑制纺锤体形成,以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生改变,40/56,方法步骤：,将洋葱（或大葱、大蒜）放在装满清水广口瓶上，让洋葱底部接触水面。待洋葱长出约,Cm,左右,不定根,时，将整个装置放入冰箱低温室内（,），诱导培养,h,。,、剪取诱导处理根尖约,cm,，放入卡诺氏液中浸泡,h,，以,固定细胞形态,，然后用体积分数为,酒精,冲洗次。,因为未长出根前施与低温不利其生出不定根,冲洗附着在根尖表面卡诺氏液,41/56,、制作装片，包含：,解离、漂洗、染色和制片,个步骤。,解离,：解离液（体积分数为,15%HCl,和体积分数为,95%,酒精,1,：,1,混合；目标是使组织中细胞相互分离开；时间,35min,漂洗,：清水；洗去解离液，预防解离过分，便于染色；时间,10min,染色,：改良苯酚品红染液；使染色体（质）着色，便于观察染色体（质）形态、数目、行为；时间,35min,制片,：镊子取根,-,放在载玻片上，滴一滴清水,-,镊子尖弄碎根尖,-,盖上盖玻片,-,再加载玻片,-,用拇指轻压载玻片,目标使组织细胞分散开来，有利于观察,42/56,、,先,用低倍镜寻找染色体形态很好分裂相。视野中现有正常二倍体细胞，也有染色体数目发生改变细胞。确认某个细胞发生染色体数目改变后，,再,用高倍镜观察。,43/56,P,88,讨论,低温诱导植物染色体数目改变和用秋水仙素处理萌发中种子或幼苗使细胞中染色体改变,原理相同,：抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体形成，影响染色体不能被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，结果植物细胞染色体数目发生改变。,不一样之处是：,低温条件轻易创造和控制，成本低、对人体无害、易于操作。但经过显微镜观察时只能观察到染色体数目标增加，增加详细数目不轻易确定。,44/56,染色体变异,染色体变异,个别增减,染色体组,二倍体,概念,特点,应用,成因,概念,特征,多倍体,单倍体,分类,数目,变异,成倍,增减,缺失、增加、易位、倒位,结构变异：,课堂小结,45/56,1.,用花药离体增养出马铃薯单倍体植株。当它进行减数分裂时，观察到染色体两两配对，形成,12,对。据此现象可推知产生花药马铃薯是,(),A,、三倍体,B,、二倍体,C,、四倍体,D,、六倍体,C,46/56,2.,以下叙述中不正确是：（）,A.,六倍体生物单倍体中，含有,3,个染色体组,B.,单倍体体细胞含有本物种配子染色体数目,C.,体细胞中只含有一个染色体组个体一定是单倍体,D.,单倍体只含有一个染色体组,D,3基因型为,aaaBbbCcc,细胞含有染色体组数目为：（）,A.3,个,B.6,个,C.9,个,D.2,个,A,47/56,4.,取基因型为,Aabb,水稻花粉进行花药离体培养，取得幼苗，再用秋水仙素处理，使之成为纯合子，它们基因型分别为：（）,A.Ab,和,ab B.Aabb,、,AAbb,和,aabb,C.aabb,和,Aabb D.aabb,和,AAbb,D,48/56,经典例题,1.,不是染色体,结构,变异结构是,(,),A,染色体缺失某一段,B,染色体中增加了某一片段,C,染色体中,DNA,碱基对位置颠倒,D,染色体中某一片段位置颠倒,C,2.,由八倍体小黑麦花粉培养而成植物是,A,单倍体,B,二倍体,C,四倍体,D,八倍体,A,49/56,4,、某二倍体植物基因型是,Aa,经染色体加倍后形成四倍体基因型是,。,AAaa,3,、普通小麦是六倍体，,42,条染色体，科学家用花药离体培养培育出小麦幼苗是（）,A,、三倍体，含三个染色体组，,21,条染色体,B,、单倍体，含三个染色体组，,21,条染色体,C,、六倍体，含六个染色体组，,42,条染色体,D,、单倍体，含一个染色体组，,21,条染色体,B,50/56,5,、大麦一个染色体组有,7,条染色体，在四倍体大麦根尖细胞有丝分裂后期能观察到染色体数是：,A,、,7,条,B,、,14,条,C,、,28,条,D,、,56,条,D,51/56,体细胞中染色体数,配子中染色体数,体细胞中染色体组数,配子中染色体组数,属于几倍体生物,豌 豆,7,2,普通小麦,42,3,小黑麦,28,八倍体,比较项目,生物种类,14,1,二倍体,六倍体,21,56,8,4,6,P,89,填表,=2:1,=2:1,52/56,种子,三倍体无子西瓜培育过程,1,、为何以一定浓度秋水仙素滴在二倍体西瓜幼苗芽尖？,2,、取得四倍体西瓜缘何要和二倍体杂交？,西瓜幼苗芽尖是,有丝分裂旺盛,地方，用秋水仙素处理有利于,抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体,，从而形成四倍体西瓜植株。,杂交可取得三倍体植株。多倍体产生路径为：秋水仙素处理萌发种子或幼苗。,拓展题,53/56,种子,三倍体无子西瓜培育过程,3,、三倍体西瓜为何没有种子？真一颗都没有吗？,4,、每年都要制种，很麻烦，有没有别替换方法？,三倍体植株不能进行正常减数分裂形成生殖细胞，所以，不能形成种子。但并不是绝对一颗种子都没有，其原因是在进行减数分裂时，有可能形成正常卵细胞。,有，方法一：进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培养取得大量组织苗，再进行移栽。方法二：利用生长素或生长素类似物处理二倍体未受粉雌蕊，以促进子房发育成无种子果实，在此过程中要进行套袋处理，以防止受粉,54/56,无籽西瓜培育过程,二倍体幼苗,四倍体植株,秋水仙素处理,染色体加倍,二倍体幼苗,二倍体植株,发育,授粉,二倍体幼苗,二倍体植株,发育,花粉诱导,三倍体种子,三倍体无籽瓜,三倍体植株,发育,第一年,第二年,55/56,思索：,1,、,三倍体植株为何不能形成种子？,二倍体幼苗,四倍体植株,秋水仙素处理,染色体加倍,二倍体幼苗,二倍体植株,发育,授粉,二倍体幼苗,二倍体植株,发育,花粉诱导,三倍体种子,三倍体无籽瓜,三倍体植株,发育,第一年,第二年,三倍体西瓜联会紊乱，不能产生正常配子,；,用二倍体花粉：刺激子房发育为果实,2,、为何还需授以二倍体（普通西瓜）花粉？,56/56,