染色體變異+高一下學期生物人教版必修2

第5章基因突變及其他變異第2節(jié)染色體變異■姓名／胡一舟■出生／1978年4月1日■智商：30重度弱智（正常人的最低70）■演出／自1999年1月在保利劇場進行第一場指揮表演以來，至今已演出上百場，與國內(nèi)外十余家交響樂團進行過合作。目前是國際最有影響力的天才指揮家。智障“天才”舟舟舟舟是一個先天智力障礙患者(先天愚型)病因：常染色體變異,比正常人多了一條21號染色創(chuàng)境設問先天性愚型（21三體綜合癥）貓叫綜合征癥狀：兩眼距離較遠，耳位低下，生長發(fā)育緩慢，，存在著嚴重的智力障礙。患兒哭聲輕，音調(diào)高，很像貓叫。5號染色體部分缺失創(chuàng)境設問：染色體變異體細胞或生殖細胞內(nèi)染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化，叫染色體變異。1、概念：基因突變分子水平的變異，光鏡下不可見。染色體變異：細胞水平的變異，光鏡下可見。2、類型：染色體結(jié)構(gòu)變異染色體數(shù)目變異基因重組區(qū)別1、缺失：abcdef染色體中某一片段缺失。變異例子:人的貓叫綜合征、果蠅缺刻翅的形成。結(jié)果：基因數(shù)目減少閱讀課本P85-P86相關內(nèi)容，思考并小組討論染色體結(jié)構(gòu)變異包括哪些類型并舉例說明。2、重復染色體中增加某一片段。abcdefb變異例子:果蠅棒狀眼的形成。結(jié)果：基因數(shù)目增加3、易位染色體中的某一片段移接到另一條非同源染色體上。abcdefghijk變異例子:人慢性粒細胞白血病結(jié)果：染色體上基因的排列順序發(fā)生改變

果蠅花斑眼的形成4、倒位：abcdef同一條染色體中某一片段的位置顛倒bcde變異例子:果蠅卷翅的形成結(jié)果：染色體上基因的排列順序發(fā)生改變?nèi)笔е貜偷刮灰孜挥绊懭旧w上基因的數(shù)目影響染色體上基因的排列順序染色體發(fā)生缺失、重復、易位、倒位，導致染色體結(jié)構(gòu)的改變,會使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變,從而導致性狀的改變。一、染色體結(jié)構(gòu)變異請思考：Q1：染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變相比，哪一種變異對引起的性狀變化較大一些？為什么？每條染色體上含有許多基因，染色體變異會引起多個基因的變化，所以引起的性狀變化較大一些Q2：染色體結(jié)構(gòu)變異往往是有害的還是有利的？多害少利，有的甚至導致生物體死亡。甲、乙丙反饋訓練反饋訓練基因重組（交叉互換）易位基因突變（缺失）重復或缺失重復缺失易位，聯(lián)會時形成異?！笆中汀苯Y(jié)構(gòu)倒位易位區(qū)別下列的現(xiàn)象交叉互換染色體易位屬于基因重組屬于染色體結(jié)構(gòu)變異發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生在非同源染色體之間反饋訓練閱讀課本P86相關內(nèi)容，思考問題：1、染色體數(shù)目變異包括哪些類型？染色體組形式成倍增/減個別染色體增/減正常增多減少正常增多減少二、染色體數(shù)目變異2、觀察雄果蠅體細胞染色體組圖解，思考并回答下列問題：(1)果蠅體細胞有幾條染色體？幾對染色體？幾對常染色體?8條，4對，3對(2)Ⅱ號和Ⅱ號染色體是什么關系？Ⅲ號和Ⅳ號染色體是什么關系？一對同源染色體，非同源染色體。(3)雄果蠅的體細胞中共有哪幾對同源染色體？Ⅱ和Ⅱ，Ⅲ和Ⅲ，Ⅳ和Ⅳ，X和Y。(4)果蠅的精子中有哪幾條染色體？這些染色體在形態(tài)、大小和功能上有什么特點？這些染色體之間是什么關系？它們是否攜帶著控制生物生長發(fā)育的全部遺傳信息？II、III、Ⅳ、X或II、III、Ⅳ、Y，這些染色體的形態(tài)、大小和功能各不相同，它們之間互為非同源染色體，它們幾乎攜帶著控制生物生長發(fā)育的全套遺傳信息。(5)如果將果蠅的精子中的染色體看成一組，那么果蠅的體細胞中有幾組染色體？每個染色體組的組成是什么樣的？2個染色體組，每個染色體組成為II、III、Ⅳ、X

或II、III、Ⅳ、Y。

定義：ⅡⅩⅢⅡⅢⅣⅩⅣⅡⅩⅢⅡⅢⅣⅣYⅡⅢⅣⅩⅡⅢⅣⅩⅡⅢⅣY果蠅體細胞（卵原細胞）♀♂減數(shù)分裂減數(shù)分裂體細胞（精原細胞）生殖細胞卵細胞精子三、染色體組細胞中的一整套非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，但又相互協(xié)調(diào)，共同控制生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異，這樣的一組染色體，構(gòu)成了一個染色體組。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、XⅡ、Ⅲ、Ⅳ、Y特點：關系：功能：三、染色體組大小、形態(tài)、功能各異互為非同源染色體幾乎攜帶控制生物體生長發(fā)育、遺傳變異的一整套遺傳信息。①根據(jù)染色體的形態(tài)判斷：細胞內(nèi)同一形態(tài)的染色體有幾條，則含有幾個染色體組三個染色體組四個染色體組一個染色體組練習：下列生物的體細胞中各含有幾個染色體組？染色體組數(shù)目的判別②根據(jù)基因型判斷：在生物體基因型中，相同基因或等位基因出現(xiàn)幾次，則有幾個染色體組四個染色體組

同一字母不分大小寫重復出現(xiàn)幾次，就含有幾個染色體組。AaBBAAa2個染色體組3個染色體組AaaaBBbb染色體組數(shù)目的判別③根據(jù)染色體數(shù)目和染色體形態(tài)數(shù)判斷：染色體組的數(shù)目=染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)例.韭菜的體細胞中含有32條染色體，這32條染色體有8種形態(tài)結(jié)構(gòu)，韭菜有（）個染色體組

A2B4C6D8B染色體組數(shù)目的判別觀察下列各細胞示意圖，判斷各細胞中分別有幾個染色體組：

4243染色體組數(shù)目的判別人有幾個染色體組?每個染色體組有幾條染色體?人類的染色體二倍體：由受精卵發(fā)育而來的個體，體細胞中含有兩個染色體組的個體。（幾乎全部的動物和過半的高等植物（果蠅、玉米））四、二倍體、多倍體和單倍體多倍體：由受精卵發(fā)育而來的個體，體細胞中含有三個及三個以上的染色體組的個體。馬鈴薯是四倍體香蕉是三倍體普通小麥是六倍體實例：三倍體香蕉、四倍體馬鈴薯、小麥等四、二倍體、多倍體和單倍體2.莖桿粗壯，葉片、果實和種子都比較大；糖類、蛋白質(zhì)等含量增高。1.多倍體在植物中廣泛存在，而在動物中則較少見；四倍體番茄維生素C的含量比二倍體品種幾乎增加一倍多倍體特點：單倍體：體細胞中含本物種配子染色體數(shù)目的個體。（由配子發(fā)育而成的個體）特點：單倍體在動物中比較少見，植物種較多，單倍體植株長勢弱小、高度不育。精子卵細胞受精卵蜂王工蜂雄蜂蜜蜂單倍體2N=32N=162N=32蜂王雄蜂工蜂Q2：一個個體是單倍體還是幾倍體，關鍵看什么？

關鍵看它是由受精卵發(fā)育而成的個體，還是由配子發(fā)育而成的個體。由受精卵發(fā)育而成的個體叫幾倍體，由配子發(fā)育而成的個體叫單倍體。Q1：單倍體一定只含有一個染色體組嗎？不一定，如四倍體的配子發(fā)育而來的個體有2個染色體組，但仍是單倍體。小組討論一看發(fā)育起點；二看體細胞中含有幾個染色體組。(1)配子單倍體(2)受精卵如何判斷單倍體、二倍體和多倍體4個染色體8個染色體無紡綞體形成染色體復制著絲點分裂無紡綞絲牽引多倍體如何形成的？若繼續(xù)進行正常的有絲分裂染色體加倍的組織或個體五、染色體變異在育種上的應用（一）多倍體育種關鍵：抑制紡錘絲形成，使復制后的染色體不能分離人工低溫誘導秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗自然帕米爾高原多倍體植物多達85%北極的柯爾古耶夫島上多倍體植物多達92%五、染色體變異在育種上的應用（一）多倍體育種1、獲得多倍體常用的方法:抑制紡錘絲的形成有絲分裂旺盛作用時期：有絲分裂前期2、香蕉的培育香蕉的祖先為野生芭蕉，個小而多種子，無法食用。香蕉的培育過程如下：野生芭蕉

22有籽香蕉

44 加倍配子野生芭蕉

222211無籽香蕉

33受精作用

香蕉栽培品種體細胞中的染色體數(shù)目是33條，減數(shù)分裂時染色體發(fā)生聯(lián)會紊亂，不能形成正常的配子，因此無法形成受精卵，進而形成種子。無籽西瓜有籽西瓜二倍體西瓜幼苗二倍體西瓜幼苗秋水仙素處理芽尖二倍體西瓜植株四倍體西瓜植株♀♂三倍體西瓜種子雜交×自然長成第一年3、無籽西瓜的培育第一年結(jié)的西瓜是幾倍體？我們食用的果肉也是三倍體嗎？第一年第二年4N瓜肉(果皮）3N胚3N瓜肉在第一年四倍體植株上在第二年的三倍體植株上如何得到三倍體的果肉？被子植物雙受精

雙受精：是指被子植物花粉粒中的一對精子同時與卵和極核分別結(jié)合，完成融合的過程。過程：一個精子＋卵受精卵胚(2n)另一個精子＋

2個極核初生胚乳核胚乳(3n)

二倍體西瓜幼苗二倍體西瓜幼苗秋水仙素處理二倍體西瓜植株四倍體西瓜植株♀♂聯(lián)會紊亂三倍體西瓜種子無籽西瓜雜交雜交（花粉誘導）×自然長成二倍體西瓜植株第一年第二年♀♂為子房發(fā)育成果實提供生長素三倍體植株減數(shù)分裂時聯(lián)會紊亂，不能形成正常的配子，導致果實無種子3、無籽西瓜的培育三倍體西瓜植株芽尖是有絲分裂旺盛的地方，用秋水仙素處理可以抑制細胞有絲分裂時形成紡錘體，導致細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，從而得到四倍體植株。途徑：用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。①為什么用一定濃度的秋水仙素溶液滴在二倍體西瓜幼苗的芽尖？②獲得的四倍體（母本）為什么與二倍體（父本）雜交？聯(lián)系第1問，能說出產(chǎn)生多倍體的基本途徑嗎？P89問題：雜交可以獲得三倍體植株。原因：四倍體母本卵細胞營養(yǎng)豐富，三倍體種子存活率高。

三倍體植株一般不能進行正常的減數(shù)分裂形成配子，因此不能形成種子。但是，也有可能在減數(shù)分裂時形成正常的卵細胞，從而形成正常的種子，但這種概率特別小。方法二：利用生長素或生長素類似物處理二倍體植株未受粉的雌蕊，以促進子房發(fā)育成無子果實，同時，在花期全時段要進行套袋處理，以避免受粉。③有時可以看到三倍體西瓜有少量發(fā)育不成熟的種子，請推測產(chǎn)生這些種子的原因？④無籽西瓜每年都要制種，很麻煩，有沒有別的替代方法？方法一：進行無性生殖，將三倍體植株進行組織培養(yǎng)獲取大量組培苗，再進行移栽；P89問題：減數(shù)分裂過程中，兩組染色體移向一極，另一組移到另一極，這樣就可以產(chǎn)生含兩個染色體組和含一個染色體組的生殖細胞，那么它在接受二倍體植物產(chǎn)生的花粉以后，就可以完成受精作用，形成含三個染色體組和含兩個染色體組的受精卵，將來就可以形成三倍體和二倍體的種子第一次雜交，得到三倍體種子。第二次：提供生長素，刺激子房發(fā)育成果實。秋水仙素處理過芽尖之后，得到的四倍體植株，整個植株的所有細胞都是四個染色體組嗎？

秋水仙素處理后，分生組織分裂產(chǎn)生的莖、葉、花的細胞中染色體數(shù)目加倍，變成四個染色體組；而未處理的如根部細胞中染色體數(shù)仍為兩個染色體組；再思考：兩次傳粉的作用有什么不同？無籽番茄的培育在未受粉之前,在雌蕊的柱頭上涂上一定濃度的生長素，刺激子房發(fā)育。無籽葡萄的培育在葡萄果實上噴施一定濃度的赤霉素，抑制種子的發(fā)育，同時還能刺激果實生長。（二）單倍體育種思考：如何利用黃色圓粒（YYRR）和綠色皺粒（yyrr）的豌豆快速得到純種綠色圓粒（yyRR）？先雜交得到Y(jié)yRr，然后再采用單倍體育種。二倍體植株（YyRr）花藥離體培養(yǎng)單倍體植株(YR、yR、yr、Yr人工誘導染色體加倍恢復回二倍體植株（yyRR）（純合體）自交純合體（二）單倍體育種優(yōu)點：一般后代是純合子，縮短了育種年限。缺點：需要較復雜技術，需要與雜交育種配合。注意：單倍體育種一般應用于二倍體植物，因為若為四倍體植物，形成的不一定是純合子。染色體變異個別增減染色體組二倍體概念特點應用成因概念特征多倍體單倍體分類數(shù)目變異成倍增減缺失、重復、倒位、易位結(jié)構(gòu)變異：本節(jié)小結(jié)染色體變異適用范圍類型發(fā)生時期結(jié)果光學顯微鏡觀察意義育種中的應用真核生物染色體結(jié)構(gòu)變異、染色體數(shù)目變異任何時期，主要發(fā)生在細胞分裂時使排列在染色體上基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，不產(chǎn)生新的基因，能觀察到，屬于細胞水平單倍體育種、多倍體育種生物變異的來源之一，對生物進化具有重要的意義本節(jié)小結(jié)1．下圖所示細胞含三個染色體組的是(

)D2．下列關于染色體組、單倍體和二倍體的敘述，錯誤的是(

)A．一個染色體組中不含同源染色體B．由受精卵發(fā)育而來，體細胞中含有兩個染色體組的個體叫二倍體C．含一個染色體組的個體是單倍體，單倍體不一定含一個染色體組D．由六倍體普通小麥花藥離體培育出來的個體是三倍體D反饋訓練3．下列有關多倍體的敘述，正確的是(

)A．體細胞中含有3個或3個以上染色體組的個體就是多倍體B．人工誘導多倍體的方法很多，目前最常用最有效的方法是用低溫處理植物分生組織細胞C．與二倍體植株相比，多倍體植株常常是莖稈粗壯，葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加D．秋水仙素誘導多倍體形成的原因是促使染色單體分離，從而使染色體數(shù)目加倍C反饋訓練低溫誘導植物染色體數(shù)目變化的實驗（1）原理

____處理植物的________細胞，能夠________________，以致影響細胞________中染色體__________，導致________________________，于是植物細胞中的染色體數(shù)目發(fā)生變化（加倍）;低溫分生組織抑制紡錘體的形成有絲分裂被拉向兩極細胞不能分裂成兩個子細胞試劑作用卡諾氏液95%酒精解離液改良苯酚品紅染液固定細胞形態(tài)沖洗附著在根尖表面的卡諾氏液使組織中的細胞相互分離開使染色體(染色質(zhì))著色，便于觀察染色體(染色質(zhì))的形態(tài)、數(shù)目和行為體積分數(shù)為95%的酒精溶液和質(zhì)量