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1、新课标人教版课件系列,高中生物 必修2,第五章基因突变及其他变异,第二节 染色体变异 ,教案目标,知识与技能 、简述染色体结构变异和数目变异搜集生物变异在育种上应用的事例 、情感态度与价值观 教学重点 、染色体数目的变异 教学难点 、染色体组的定义；、二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系 、单倍体和一倍体的区别 教学方法 猜想,推理的科学方法 问题情境导入法，观察法，谈话法，归纳总结法,你认识他吗？,世界杂交水稻之父袁隆平,杂交育种应用实例：,P: 高杆抗锈病 x 矮杆易感锈病,DDTT,ddtt,DdTt,F1：,DT,高杆抗锈病,Dtt,ddT,ddtt,F2：,9 ： 3 ： 3 ： 1
2、,杂交育种的优点体现在哪里？,那针对杂交育种的这个缺点，你能利用已学知识从理论上克服这个缺点吗？,知识链接： 多倍体育种,你知道吗？,无子西瓜的培育过程吗？,知识链接： 无子番茄的原理,变异的类型,可遗传的变异：,不遗传的变异：,基因突变,染色体变异,基因重组,由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。,遗传物质发生了改变，其后代将继承这种改变,回忆：基因是什么？它和染色体又有何关系？,基因是有遗传效应的DNA片段 染色体是基因的载体 基因在染色体上呈线性排列,：光学显微镜下可见的 染色体,一、概念,的改变,结构或数目,和基因突变的区别：,基因突变-分子水平 的变异 ，在光学显微
3、镜下无法直接观察到。,染色体变异-细胞水平的变异，可用显微镜直接观察到。,基因突变与染色体变异的区别,基因突变是染色体上的某一个位点上的基因的改变,在光学显微镜下是看不见的；而染色体变异是光学显微镜下看得见的变异。 染色体变异由于牵涉到许多基因改变，因而后果比基因突变要严重得多。,染色体结构的变异 染色体数目的变异,主要包括：,二、类别,染色体结构的变异,缺失,重复 易位 倒位,染色体数目变异,染色体个别数目变化,染色体数目以染色体组为单位成倍增加或减少,二倍体和多倍体,多倍体的成因及特点,人工诱导多倍体在育种中的应用,单倍体,染色体的某一片段缺失,消失,1、缺失,果蝇缺刻翅的形成,“猫叫综合
4、症”是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病，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，而其最明显的特征是哭声类似猫叫。,染色体中增加某一片段,重复,、重复,果蝇棒状眼的形成,染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上,3、易位,夜来香的变异,移接,注意：必须强调是非同源染色体之间的染色体交换，同源染色体之间的交叉互换属于基因重组，对生物的变异是有利的。,染色体的某一片段位置颠倒,4、倒位,颠倒,缺失,重复,倒位,易位,果蝇缺刻翅、猫叫综合症,果蝇棒状眼,夜来香的变异、 慢性粒细胞白血病,染色体结构的变异导致生物变异的原因是什么？,染色体结构变异,染色体上基因的数目或排列
5、顺序改变,生物性状的变异,多数不利,染色体结构的变异导致生物变异的原因是什么？,染色体结构的变异:其实是基因的数目和排列顺序发生了改变,导致生物性状的改变.,结论:,（二）染色体数目变异,1、个别 染色体数目增加或减少,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，身体发育缓慢等。,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。,2、染色体组倍性增加或减少,（1）、染色体组,概念：,特点：a、组内都是非同源染色体，形态结构、功能各不相同。 b、组内必须携带该种生物一整套遗传信息。 C
6、、存在物种特异性。,果蝇染色体组成,染色体组：细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体叫做一个染色体组。,思考,果蝇体细胞中有几个染色体组?每个染色体组有几条染色体?,染色体组的内涵,一个染色体组中不存在同源染色体 一个染色体组中各个染色体的形态和功能均不相同 一个染色染色体组中含有该物种的全部遗传信息 一个染色体组中不含有等位基因,细胞或生物体的基因型中,控制同一性状的基因有几个，就是有几个染色体组。如图所示,含三个染色体组,细胞内形状大小相同的染色体有几条，就是有几个染色体组。如图所示,染色体组数目的判断,
7、AaaBbb,含三个染色体组,Ab呢?,判断细胞内染色体组数的方法,细胞内有n条相同形态的染色体， 就有n个染色体组。,甲中含有 个染色体组； 乙中含有 个染色体组。,4,3,在细胞或生物体的基因型中，控 制同一性状的基因出现几次，则 有几个染色体组。 如基因型为AAaaBBbb的细 胞内有个染色体组；基因型为 AaaBBb细胞内有个染色体组。,判断细胞内染色体组数的方法,1、某生物正常体细胞的染色体数目为8条，下图中，表示含有一个染色体组的细胞是,C,2、某生物的基因型为AAaaBbbbCCCc，那么它有多少个染色体组 A、2、 B、3 C、4 D、8,C,练习1,人类的染色体,有几个染色体
8、组?每个染色体组有几条染色体?,思考：1、该细胞经减数分裂，得到的每个子细胞中有多少条染色体？2、子细胞中有没有同源染色体？3、子细胞中有几个染色体组？4、每个染色体组由几条染色体构成？,10条,有,2个,5个,二倍体和多倍体,由受精卵发育而来的个体 具有两个染色体组的细胞或个体称为二倍体(2n)；具有三个或三个以上染色体组的细胞或个体统称为多倍体。 果蝇、玉米、洋葱就是二倍体。几乎全部的动物和过半数以上的高等植物，都是二倍体。 香蕉就是三倍体 马铃薯是四倍体 普通小麦是六倍体 八倍体的黑小麦,多倍体产生的主要原因,处于有丝分裂前期的细胞,外界环境剧变, 不能形成纺锤体,细胞分裂停止,外界环境
9、适宜,细胞重新开始进入分裂间期,染色体数目加倍,注：减数分裂不正常也可产生数目加倍的配子，从而产生染色体加倍的植株。,BUT：如果纺锤体的形成受到破坏，那么会导致什么？,后果：染色体不能被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细 胞，于是形成染色体数目加倍的细胞。,这样的细胞继续进行正常的有丝分裂，就发育成染色体数目加倍的组织或个体。,多倍体形成的原因,多倍体产生的原因,成因一(主)：有丝分裂过程中,纺锤体形成受到破坏.,成因二：,减数分裂,减数分裂,受精作用,多倍体特点:,优:植株、果实、种子等粗大，营养物质含量高 缺:生长发育延迟,结实率低。（注意与杂交种区分开）,染色体数目加倍后的草莓（上） 野
10、生状态下的草莓（下）,香蕉的培育,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：,人工诱导多倍体的原理：,温度的骤变、适当浓度的秋水仙素能在不影响细胞活力的条件下抑制纺锤体生成或破坏纺锤体。导致染色体复制且着丝点分裂后不能分配到两个细胞中，从而使细胞内的染色体数目加倍。,秋水仙素的作用时期,细胞分裂前期,人工诱导多倍体的方法,秋水仙素处理萌发种子或幼苗,低温处理,人工诱导多倍体的产生,如：无籽西瓜的培育,思考：三倍体植株为什么不能形成种子？,多倍体育种,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。凡是不以种子为收获目标的植物都可以考虑进行多倍体育种。,观赏或
11、用材植物,某些水果,非种子农作物,其它多倍体植物,甘蔗是三倍体。最早的野生甘蔗就像芦苇又细又短且开花结籽。这种野生甘蔗发生自然加倍形成四倍体甘蔗，四倍体甘蔗与野生甘蔗自然杂交，就形成了现在的甘蔗。,人们种植的西瓜有三种：普通西瓜为二倍体，个小籽多，重量一般在三公斤以下；大西瓜为四倍体，个大籽小，重量可达五公斤以上；无籽西瓜为三倍体，个大无籽。,甘薯、马铃薯等以无性繁殖为主的作物及许多花卉、水果一般都是多倍体。,单倍体的概念 由配子发育而来，体细胞中含有本物种配子的染色体数目的个体。,形成原因: 1.自然条件:由有性生殖细胞（如卵、花粉等）直接发育而成 .如蜜蜂中的雄峰; 2.人工条件:一般利用
12、花粉离体培养获得;如单倍体玉米,小麦.,特点: 植株弱小,高度不育.,对一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么？,关键看它是受精卵发育成的，还是 配子直接发育而成的。由受精卵发育成 的个体叫几倍体，由配子发育而成的个 体叫单倍体。,单倍体育种的优点,1、所培育的种子为绝对纯种；2、可大大减少工作量并缩短育种周期。,例1：蜜蜂家族中有雄蜂、蜂王、工蜂。工蜂、蜂王都是由受精卵发育而成的，而雄蜂是由卵细胞直接发育而成的。问： 雄蜂体细胞内的染色体组数和蜂王体细胞内的染色体组数的关系是怎样的？,雄蜂的染色体组数是蜂王的一半，与蜂王产生的卵细胞相同。,如果亲代蜂王的基因型为AaBb,则子代雄蜂的基因型是
13、什么？如果子代雄蜂全为Ab，亲代蜂王的基因型是什么？,例2：普通小麦体细胞内含有六个染色体组，42条染色体 。它的花粉不经受精可直接发育成小麦植株。问由花粉直接发育成的小麦体细胞内有几个染色体组，有几条染色体,是几倍体？,3个 21条 单,思考：,棉花的抗病（B）对不抗病（b）为显性，易倒伏（R）对抗倒伏（r）为显性。现有一基因型为BBRR的抗病易倒伏棉花和bbrr的不抗病抗倒伏，那么用什么方法可以在最短时间内获得纯种的抗病抗倒伏（BBrr）棉花？,单倍体育种过程,普通植株,减数 分裂,花粉,花药离 体培养,单倍体幼苗,秋水仙 素处理,纯合子幼苗,筛选所需的品种,DDTT,DdTt,花药离 体
14、培养,DT Dt dT dt 幼苗,秋水仙 素处理,DDTT DDtt ddTT ddtt,筛选所需的品种,ddtt,DT Dt dT dt,特点：,明显缩短育种年限、子代都是纯合子,原理：植物组织培养,单倍体育种与多倍体育种的比较,普通植株,减数 分裂,花粉,花药离 体培养,单倍体幼苗,秋水仙 素处理,纯合子幼苗,筛选所需的品种,变异原理在育种上的应用,杂交,用射线、激光、化学药品处理生物,用秋水仙素处理种子或幼苗,花药离体培养，后用秋水仙素处理,基因重组,基因突变,染色体变异,染色体变异,方法较简便，年限较长,加速育种进程，突变后有利个体不多,器官较大，营养物质高，发育延迟，结实率低,缩短
15、育种年限，方法复杂，成活率低,习题,1.不是染色体结构变异的是( ),A 染色体缺失某一段 B 染色体中增加了某一片段 C 染色体中的DNA的碱基对位置的颠倒 D 染色体裁中的某一片段的位置的颠倒,C,韭菜的体细胞中含有32条染色体，这32条染色体有8种形态结构，韭菜是( ) A 二倍体 B 四倍体 C 六倍体 D 八倍体,2.,B,.分析对照图，从下列选项中选出表示只含 一个染色体组的细胞，是图中的（）,B,A B,C D,4普通小麦成熟花粉粒中含有三个染色 体组，用这种花粉粒培育成的植株是 A单倍体 B二倍体 C六倍体 D三倍体 5某品种水稻的体细胞中含有48条染色 体，具有四个染色体组。
16、则此品种水稻属于 A四倍体 B三倍体 C二倍体 D单倍体,A,A,6单倍体生物的体细胞内 A只有一个染色体 B只有一个染色体组 C染色体组数目成单 D与本物种配子的染色体数相同,D,生物体倍数的判断,1.来源于受精卵或合子:含几个染色体组则为几倍体. 2.来源于生殖细胞:无论含有几个染色体组都是单倍体.,7 .雌蜂和一雄蜂交配产生F1代，在F1代雌雄个体产生的F2代中，雄蜂基因型共有AB、Ab、aB、ab四种，雌蜂的基因型共有AaBb、Aabb、aaBb、aabb四种则亲本的基因型是 A、 aabbAB B 、AaBbAb C 、AabbaB D、 AABBab,A,（1）甲 （2）天门冬氨酸缬氨酸 （3）多
