高一生物必修2 染色体变异课件

5.2 5.2 染色体变异染色体变异在自然条件和人为条件改变的情况下，染色体在自然条件和人为条件改变的情况下，染色体_的的改变和染色体改变和染色体_的增减导致生物的增减导致生物_的变异。的变异。数目数目性状性状结构结构基因突变基因突变：染色体上某一个位点上：染色体上某一个位点上基基因因的改变，光学显微镜下的改变，光学显微镜下不可见不可见。可用显微镜可用显微镜直接观察直接观察到的比到的比较明显的染色体变化。较明显的染色体变化。染色体变异染色体变异类型类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个别染色体增减个别染色体增减染色体成倍增减染色体成倍增减一、染色体结构的变异一、染色体结构的变异缺失缺失: :重复重复: :倒位倒位: :易位易位: :缺失缺失如果失去的基因是显性的，同源染色如果失去的基因是显性的，同源染色体上保留下来的是隐性的，这一本来不能体上保留下来的是隐性的，这一本来不能显出的隐性性状就能显出来。显出的隐性性状就能显出来。指一条染色体断裂而失去一个片段，指一条染色体断裂而失去一个片段，这个片段上的基因也随之丢失。在人类遗这个片段上的基因也随之丢失。在人类遗传中传中, ,五号染色体缺失导致猫叫综合症五号染色体缺失导致猫叫综合症. .缺失缺失猫叫综合症猫叫综合症症状：两眼症状：两眼距离较远，距离较远，耳位低下，耳位低下，生长发育缓生长发育缓慢，存在慢，存在着严重的智着严重的智力障碍。患力障碍。患儿哭声轻，儿哭声轻，音调高，很音调高，很像猫叫。像猫叫。5号染色体缺失号染色体缺失增加一段染色体增加一段染色体一条染色体的断裂片段接到同源染色一条染色体的断裂片段接到同源染色体的相应部位，结果后者就有一段重体的相应部位，结果后者就有一段重复基因。复基因。 例如例如: :果蝇的棒状眼。果蝇的棒状眼。重复重复增加增加果蝇的卵圆眼和棒状眼果蝇的卵圆眼和棒状眼野生型：卵圆眼野生型：卵圆眼变异型：棒状眼变异型：棒状眼一条染色体的断裂片段，位置倒过来后再接上一条染色体的断裂片段，位置倒过来后再接上去，造成这段染色体上的基因位置颠倒。去，造成这段染色体上的基因位置颠倒。 颠倒颠倒位置颠倒位置颠倒倒位倒位染色体发生断裂，断裂片段接到非同源染染色体发生断裂，断裂片段接到非同源染色体上的现象。色体上的现象。移接移接断片接到非同源染色体上断片接到非同源染色体上易位易位请讨论：请讨论：Q1Q1：染色体结构变异对生物都是有害的吗？：染色体结构变异对生物都是有害的吗？大多有害、少数有利大多有害、少数有利Q2Q2：染色体变异与基因突变相比，哪一种变异对：染色体变异与基因突变相比，哪一种变异对 引起的性状变化较大一些？为什么？引起的性状变化较大一些？为什么？每条染色体上含有许多基因，染色体变异每条染色体上含有许多基因，染色体变异会引起多个基因的变化，所以引起的性状会引起多个基因的变化，所以引起的性状变化较大一些变化较大一些染色体结构变异染色体结构变异染色体上的基因的数目染色体上的基因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请思考：请思考：Q1:Q1:果蝇体细胞有几条染色体？果蝇体细胞有几条染色体？8 8条条Q2:Q2: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Q3:Q3: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 二、染色体数目的变异二、染色体数目的变异 X XY YY YX XQ4Q4：雄果蝇产生的精子中有哪几条染色体？这些染色体：雄果蝇产生的精子中有哪几条染色体？这些染色体 在形态、结构和功能上有什么特点？这些染色体之间在形态、结构和功能上有什么特点？这些染色体之间 是什么关系？它们是否携带着控制生物生长发育的全是什么关系？它们是否携带着控制生物生长发育的全 部遗传信息？部遗传信息？减数分裂减数分裂Q5Q5：如果将果蝇：如果将果蝇 的精子中的染的精子中的染 色体看作一色体看作一 组，那么果蝇组，那么果蝇 的体细胞中有的体细胞中有 几组染色体？几组染色体？细胞中的一组细胞中的一组_染色体，它们在染色体，它们在_和和_上各不相同，但是携带着控制生物生上各不相同，但是携带着控制生物生长发育的长发育的_，这样的一组染色体，叫，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。做一个染色体组。1 1、染色体组的概念、染色体组的概念非同源非同源形态形态功能功能全部信息全部信息正常正常增多增多减少减少个别变异个别变异整组变异整组变异成倍增多或减少成倍增多或减少2 2、染色体数目的变异、染色体数目的变异例：例：2121三体综合征三体综合征( (如图，又称先天性愚型如图，又称先天性愚型或唐氏综合或唐氏综合征征) )是由于患者细胞内多了一条是由于患者细胞内多了一条2121号号染色体造成的。患者眼间宽、眼角上斜、口常半染色体造成的。患者眼间宽、眼角上斜、口常半张，身体发育缓慢、智力极度低下，许多在张，身体发育缓慢、智力极度低下，许多在1010岁岁前夭折。前夭折。二倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中有二倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中有 两个染色体组的个体。两个染色体组的个体。多倍体：由多倍体：由受精卵受精卵发育而成的，发育而成的，体细胞体细胞中含有中含有 三个或三个以上的染色体组的个体。三个或三个以上的染色体组的个体。、二倍体和多倍体、二倍体和多倍体三倍体、四倍体三倍体、四倍体例如：人、果蝇、玉米等大多数生物例如：人、果蝇、玉米等大多数生物例如：香蕉、马铃薯例如：香蕉、马铃薯例例1 1、香蕉的形成、香蕉的形成香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，无法食用。香蕉的培育过程如下：无法食用。香蕉的培育过程如下：野生芭蕉野生芭蕉2n2n有籽香蕉有籽香蕉4n4n加倍加倍野生芭蕉野生芭蕉2n2n无籽香蕉无籽香蕉3n3n例例2:2:无籽西瓜的培育无籽西瓜的培育用秋水仙素处理二用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗得到四倍倍体西瓜幼苗得到四倍体西瓜；体西瓜；用二倍体西瓜与四用二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交，得到三倍体西瓜杂交，得到三倍体的西瓜种子。倍体的西瓜种子。三倍体西瓜联会紊三倍体西瓜联会紊乱，不能产生正常的配乱，不能产生正常的配子。子。三倍体西瓜的雌蕊授以二倍体西瓜的花粉三倍体西瓜的雌蕊授以二倍体西瓜的花粉后子房能发育成西瓜，但其中的胚珠因没有正后子房能发育成西瓜，但其中的胚珠因没有正常的卵细胞而不能发育成种子。常的卵细胞而不能发育成种子。多倍体育种多倍体育种多倍体植物有生长旺盛，各器官粗壮，种多倍体植物有生长旺盛，各器官粗壮，种子少或不产生种子的特性。凡是不以种子为收子少或不产生种子的特性。凡是不以种子为收获目标的植物都可以考虑进行多倍体育种。获目标的植物都可以考虑进行多倍体育种。观赏或用材植物观赏或用材植物某些水果某些水果非种子农作物非种子农作物多倍体植株的特点多倍体植株的特点2.2.茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大；糖类、蛋茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大；糖类、蛋 白质等含量增高白质等含量增高. .3.3.但发育延迟，结实率低。但发育延迟，结实率低。1.1.多倍体在植物中广泛存在，而在动物中则较少见多倍体在植物中广泛存在，而在动物中则较少见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无纺缍体形成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多倍体的形成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染色体加倍的组织倍的组织或个体或个体Q Q：可否人工诱导多倍体的形成呢？：可否人工诱导多倍体的形成呢？常用方法有哪些？常用方法有哪些？低温和秋水仙素处理法低温和秋水仙素处理法Q Q：秋水仙素处理法的具体做法是什么？原理又是什么？：秋水仙素处理法的具体做法是什么？原理又是什么？方法：方法：用秋水仙素处理用秋水仙素处理_或或_。原理：原理：当秋水仙素作用于正在当秋水仙素作用于正在_的细胞时，能够抑的细胞时，能够抑 制制_的形成，导致的形成，导致_不能不能_， 从而引起细胞内染色体从而引起细胞内染色体_。染色体数目加。染色体数目加倍倍 的细胞继续进行的细胞继续进行_分裂，将来就可能发育成分裂，将来就可能发育成 _植株。植株。Q Q：为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植：为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植 株可以不？株可以不？不行，秋水仙素的作用对象是正在有丝分裂的细胞，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。成熟的植株大多细胞不进行有丝分裂。萌发的种子萌发的种子幼苗幼苗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4 4、单倍体、单倍体（1 1）概念：）概念：体细胞体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体中含有本物种配子染色体数目的个体（2 2）单倍体植株特点）单倍体植株特点弱小，且高度不育弱小，且高度不育（3 3）单倍体育种的措施和优点）单倍体育种的措施和优点正常植株正常植株花药离体培养花药离体培养单倍体植株单倍体植株人工诱导染色体加倍人工诱导染色体加倍恢复回正常植株恢复回正常植株明显缩短育种年限明显缩短育种年限（纯合体）（纯合体）自交自交纯合体纯合体单倍体育种的方法单倍体育种的方法一般常用一般常用“花药离体培养法花药离体培养法”AA具有不同优点的品种杂交具有不同优点的品种杂交BB取取F F1 1的花药用组织培养的方法进的花药用组织培养的方法进 行离体培养，形成单倍体植株。行离体培养，形成单倍体植株。CC用秋水仙素使单倍体染色体加倍用秋水仙素使单倍体染色体加倍DD选取符合要求的个体作种选取符合要求的个体作种下面以利用高茎抗病和矮茎不抗病水稻培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：育矮茎抗病水稻为例说明单倍体育种方法：高抗高抗病病DDTTDDTT杂合高抗杂合高抗DdTtDdTt矮不矮不抗抗ddttddtt花药离花药离体培养体培养高抗高抗DTDT矮不矮不抗抗dtdt高不高不抗抗DtDt矮抗矮抗dTdT纯合高抗纯合高抗DDTTDDTT加倍加倍纯合矮不纯合矮不抗抗ddttddtt加倍加倍纯合高不纯合高不抗抗DDttDDtt加倍加倍纯合矮抗纯合矮抗抗抗ddTTddTT加倍加倍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、单倍体中可以只有一个染色体组，也可以有多个染色体组多个染色体组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对一个个体称单倍体还是几倍体，对一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么？关键看什么？ 关键看它是由受精卵发育而成的个体，关键看它是由受精卵发育而成的个体，还是由配子发育而成的个体。由受精卵发育还是由配子发育而成的个体。由受精卵发育而成的个体叫几倍体，由受精卵发育而成的而成的个体叫几倍体，由受精卵发育而成的个体叫单倍体。个体叫单倍体。Q Q：一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？：一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？一倍体一定是单倍体；单倍体不一定是一倍体。一倍体一定是单倍体；单倍体不一定是一倍体。染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异个别增减个别增减染色体组染色体组二倍体二倍体概念概念特点特点应用应用成因成因概念概念特征特征多倍体多倍体单倍体单倍体分类分类数目数目变异变异成倍成倍增减增减缺失、增加、颠倒、移接缺失、增加、颠倒、移接结构变异结构变异 ：1 1、认真分析下图的对照图，从、认真分析下图的对照图，从A A、B B、C C、D D中确中确 认出表示含一个染色体组的细胞，是图中的认出表示含一个染色体组的细胞，是图中的如何从图形、基因型中识别二倍体或多倍体？如何从图形、基因型中识别二倍体或多倍体？2.2.韭菜体细胞中的韭菜体细胞中的3232条染色体具有条染色体具有8 8种各不相种各不相 同的形态，韭菜是同的形态，韭菜是 A A单倍体单倍体 B B二倍体二倍体 C C四倍体四倍体 D D八倍体八倍体课堂巩固课堂巩固3 3、下列细胞中含有、下列细胞中含有1 1个染色体组的细胞是个染色体组的细胞是 A A人的口腔上皮细胞人的口腔上皮细胞 B B果蝇的受精卵果蝇的受精卵 C C小麦的卵细胞小麦的卵细胞 D D玉米的卵细胞玉米的卵细胞4 4、下面有关单倍体的叙述中，不正确的是、下面有关单倍体的叙述中，不正确的是 A A由未受精的卵细胞发育而成的个体由未受精的卵细胞发育而成的个体 B B花药经过离体培养而形成的个体花药经过离体培养而形成的个体 C C凡是体细胞中含有奇数染色体组的个体凡是体细胞中含有奇数染色体组的个体 D D普通小麦含普通小麦含6 6个染色体组，个染色体组，4242条染色体，条染色体， 它的单倍体含它的单倍体含3 3个染色体组，个染色体组，2121条染色体条染色体5 5、基因突变和染色体变异的一个重要区别是、基因突变和染色体变异的一个重要区别是 A A基因突变在光镜下看不见基因突变在光镜下看不见 B B染色体变异是定向的，基因突变是不定向的染色体变异是定向的，基因突变是不定向的 C C基因突变是可以遗传的基因突变是可以遗传的 D D染色体变异是不能遗传的染色体变异是不能遗传的 6 6、引起生物可遗传的变异的原因有、引起生物可遗传的变异的原因有3 3种，即基因种，即基因 重组、基因突变和染色体变异。以下几种生物重组、基因突变和染色体变异。以下几种生物 性状的产生，来源于同一种变异类型的是性状的产生，来源于同一种变异类型的是 果蝇的白眼果蝇的白眼 豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒 八倍体小黑麦的出现八倍体小黑麦的出现 人类的色盲人类的色盲 玉米玉米 的高茎皱形叶的高茎皱形叶 人类的镰刀型细胞贫血症人类的镰刀型细胞贫血症 A A B B C C D D7 7、在三倍体无籽西瓜的培育过程中，以二倍体普通西、在三倍体无籽西瓜的培育过程中，以二倍体普通西 瓜幼苗用秋水仙素处理，待植株成熟后接受普通二瓜幼苗用秋水仙素处理，待植株成熟后接受普通二 倍体西瓜的正常花粉，所结果实的果皮、种皮、胚倍体西瓜的正常花粉，所结果实的果皮、种皮、胚 芽、胚乳细胞的染色体组数依次为芽、胚乳细胞的染色体组数依次为 A A4 4、2 2、2 2、4 B4 B4 4、4 4、3 3、6 6 C C3 3、3 3、3 3、4 D4 D4 4、4 4、3 3、5 58 8、下列变异中不属于染色体结构变异的是、下列变异中不属于染色体结构变异的是 A. A. 染色体缺失某一片段染色体缺失某一片段 B. B. 染色体中增加了某一片段染色体中增加了某一片段 C. C. 染色体中染色体中DNADNA的一个碱基对发生了改变的一个碱基对发生了改变 D. D. 染色体某一片段的位置颠倒染色体某一片段的位置颠倒180180。1010、就二倍体而言，下列组合中属于配子的是、就二倍体而言，下列组合中属于配子的是 A A、MMNN BMMNN B、Mm CMm C、MN DMN D、NnNn1111、二倍体生物中，可能含有一个染色体组的细、二倍体生物中，可能含有一个染色体组的细 胞是胞是 A.A.子房壁细胞子房壁细胞 B.B.珠被细胞珠被细胞 C.C.花粉细胞花粉细胞 D.D.柱头细胞柱头细胞1212、下列细胞中，属于果蝇配子并能形成受精卵、下列细胞中，属于果蝇配子并能形成受精卵 的是的是 A. A.甲与乙甲与乙 B.B.乙与丙乙与丙 C.C.乙与丁乙与丁 D.D.丙与丁丙与丁1313、将基因型为将基因型为AaBbAaBb（独立遗传）的玉米的一粒（独立遗传）的玉米的一粒 花粉离体培养获得幼苗，再用秋水仙素处理幼花粉离体培养获得幼苗，再用秋水仙素处理幼 苗，获得的植株基因型为苗，获得的植株基因型为 A A. .ABAB或或abab或或AbAb或或aBaB B B. .AABBAABB或或aabbaabb或或AABbAABb或或aaBbaaBb C C. .ABAB，abab，AbAb，aBaB D D. .AABBAABB或或aabbaabb或或AAbbAAbb或或aaBBaaBB1414、大麦的一个染色体组有、大麦的一个染色体组有7 7条染色体，在四倍条染色体，在四倍 体大麦根尖细胞有丝分裂后期能观察到的染色体大麦根尖细胞有丝分裂后期能观察到的染色 体数是体数是 A.7A.7条条 B.14B.14条条 C.28C.28条条 D.56D.56条条1515、用秋水仙素诱发基因突变和诱导多倍体，、用秋水仙素诱发基因突变和诱导多倍体， 起作用的时期分别是起作用的时期分别是 A.A.有丝分裂的间期和前期有丝分裂的间期和前期 B.B.有丝分裂的间期和后期有丝分裂的间期和后期 C.C.有丝分裂的前期的前期有丝分裂的前期的前期 D.D.有丝分裂的间期和间期有丝分裂的间期和间期1616、如图：为一果蝇体细胞的染色、如图：为一果蝇体细胞的染色 体图，请据图回答下列问题：体图，请据图回答下列问题：( () )此果蝇为此果蝇为性果蝇；性果蝇；( () )它的体细胞中有染色体它的体细胞中有染色体对，属同源染对，属同源染 色体的有色体的有对，一个体细胞中共含有对，一个体细胞中共含有_ 个染色体组。个染色体组。雌雌