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1、第第2 2节节 染色体变异染色体变异人教版必修2染色体变异公开课科学家通过科学家通过 观察到染色体变异观察到染色体变异的两种情况：的两种情况：染色体结构的改变染色体结构的改变染色体数目的增减染色体数目的增减思考：基因突变能否通过思考：基因突变能否通过光学显微镜光学显微镜观察到？观察到？不行，因为基因突变是染色体的某一不行，因为基因突变是染色体的某一位点上位点上基因碱基对的改变基因碱基对的改变，光学显微镜光学显微镜放大倍数不够，观察不了。放大倍数不够，观察不了。光学显微镜光学显微镜人教版必修2染色体变异公开课一、染色体结构的变异一、染色体结构的变异1 1、缺失、缺失abcdefbacdef 缺失
2、是指染色缺失是指染色体上某一体上某一区段区段及及其带有的其带有的基因基因一一起起丢失丢失, ,从而引起从而引起变异的现象。变异的现象。 人教版必修2染色体变异公开课、重复、重复abcdefbbabcdefb 染色体上染色体上增加增加了了相同的某个区段相同的某个区段而引起变异的现而引起变异的现象象, ,叫做重复。叫做重复。 人教版必修2染色体变异公开课3 3、易位、易位abcdefghijklghijklabcefdabcklghdefji一条染色体的某一条染色体的某一片段一片段移接移接到另到另一条一条非同源染色非同源染色体体上上, ,从而引起变从而引起变异。异。 人教版必修2染色体变异公开课Q
3、:联会时，在形成四分体时，常会发生四分体中联会时，在形成四分体时，常会发生四分体中 的非姐妹染色单体的交叉互换，这是否染色体的非姐妹染色单体的交叉互换，这是否染色体 变异？变异？同源染色体同源染色体中非姐妹染色单体的交叉互中非姐妹染色单体的交叉互换换不属于不属于，这属于这属于基因重组基因重组易位易位: :染色体的某一染色体的某一片段移接到另一条片段移接到另一条非同源染色体非同源染色体上。上。人教版必修2染色体变异公开课染色体的某一片段染色体的某一片段位置颠倒位置颠倒4 4、倒位、倒位abcdefabcdefbcdeaf人教版必修2染色体变异公开课Q：为什么染色体结构的改变会导致性状的为什么染色
4、体结构的改变会导致性状的发生改变发生改变?染色体结构上的染色体结构上的缺失缺失、重复重复、易位易位和和倒位倒位导致导致染色体上染色体上基因数量基因数量、排列顺序排列顺序的改变的改变导致导致生物性状的改变生物性状的改变（变异变异）大多数染色体结构变异对生物体是不利的，大多数染色体结构变异对生物体是不利的，甚至导致死亡。甚至导致死亡。人教版必修2染色体变异公开课染色体缺失引起的疾病染色体缺失引起的疾病猫叫综合征患者猫叫综合征患者人的第人的第5 5号染色体部分缺失号染色体部分缺失 比如：近日由杭州市中医院妇科专家比如：近日由杭州市中医院妇科专家对一位来自浙江的妇女检查发现，她的第对一位来自浙江的妇女
5、检查发现，她的第9号染色体臂内倒位是导致她多年习惯性号染色体臂内倒位是导致她多年习惯性流产的病因。流产的病因。 1 1、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课堂练习：课堂练习：人教版必修2染色体变异公开课 如如图中甲表示在野生型果中甲表示在野生型果绳细胞内的一条染色体上排胞内的一条染色体上排 列的
6、基因，列的基因，图乙、丙、丁、戊分乙、丙、丁、戊分别属于染色体属于染色体变异异 中的中的 ( )A A缺失、重复、倒位、易位缺失、重复、倒位、易位B B倒位、缺失、重复、易位倒位、缺失、重复、易位C C缺失、重复、易位、倒位缺失、重复、易位、倒位D D重复、缺失、倒位、易位重复、缺失、倒位、易位练练看练练看A类型类型: :二、染色体数目的变异二、染色体数目的变异细胞内细胞内个别染色体个别染色体增加或减少。增加或减少。案例：案例：2121三体综合症三体综合症性腺发育不良性腺发育不良人教版必修2染色体变异公开课先天性愚型先天性愚型(21(21三体综合症三体综合症) ) 21 21三体综合症三体综合
7、症患者智力患者智力低下，身体发育缓慢。患儿低下，身体发育缓慢。患儿面容特殊，舌头常伸出口外，面容特殊，舌头常伸出口外，故又叫伸舌样痴呆症。故又叫伸舌样痴呆症。50%50%的患儿由先天性心脏病，部的患儿由先天性心脏病，部分发育过程中死亡。分发育过程中死亡。是什么原因导致的呢？是什么原因导致的呢？人教版必修2染色体变异公开课正常人的染色体正常人的染色体患者的染色体患者的染色体21三体综合征病因原因：原因：在在21号染色体上多了一条染色体号染色体上多了一条染色体人教版必修2染色体变异公开课 性性 腺腺 发发 育育 不不 良良（TurnerTurner综综合合征征），女女性性患者患者少了一条少了一条X
8、 X染色体染色体。 特特征征：外外观观表表现现为为女女性性，但但性性腺腺发发育育不不良良，没没有有生生育育能能力力。身身高高、体体重重落落后后，手手、足足背背明明显显浮浮肿肿，颈侧皮肤松弛。颈侧皮肤松弛。人教版必修2染色体变异公开课 条染色体条染色体 对同源染色体对同源染色体 对常染色体对常染色体 对性染色体对性染色体8431号和号和号染色体是号染色体是 ，号和号和号染色体是号染色体是 。 同源染色体同源染色体非同源染色体非同源染色体以以染色体组染色体组的形式的形式成倍成倍地地增加增加或或减减 人教版必修2染色体变异公开课雄果蝇的精子中有哪雄果蝇的精子中有哪几条染色体？几条染色体？答：答： 、
9、X 或或、Y果蝇的精子中染色体果蝇的精子中染色体有什么特点？有什么特点？形态、大小和功能各不形态、大小和功能各不相同相同;都是非同源染色体都是非同源染色体;携带着控制果蝇生长携带着控制果蝇生长发育的全部遗传信息发育的全部遗传信息雄果蝇精子中的雄果蝇精子中的一组染色体一组染色体就是一个就是一个染色体组染色体组人教版必修2染色体变异公开课 细胞中的一组细胞中的一组非同源染色体非同源染色体，在，在形形态和功能态和功能上各不相同，但又互相协调，上各不相同，但又互相协调，共同控制生物共同控制生物生长、发育、遗传和变生长、发育、遗传和变异异，这样的一组染色体，称为一个染，这样的一组染色体，称为一个染色体组
10、。色体组。1.染色体组人教版必修2染色体变异公开课染色体组的特征：染色体组的特征：Q:请归纳染色体组的特征请归纳染色体组的特征一个染色体组一个染色体组不含不含同源染色体同源染色体。一个染色体组所含的染色体一个染色体组所含的染色体大小、大小、形态和功能形态和功能各不相同各不相同。一个染色体组中含有一个染色体组中含有控制生物性控制生物性状状的的一整套的遗传信息一整套的遗传信息。人教版必修2染色体变异公开课限时练习限时练习 ABC_个染色体组，个染色体组，_个染色体组，个染色体组，_个染色体组，个染色体组，每每1 1个染色体组有个染色体组有_条条每每1 1个染色体组有个染色体组有_条条每每1 1个染
11、色体组有个染色体组有_条条322341人教版必修2染色体变异公开课拓展训练：拓展训练： 染色体组数目的判别染色体组数目的判别注意：在细胞或生物体的基因型中，注意：在细胞或生物体的基因型中，控制同一控制同一性状的基因的个数性状的基因的个数，就是，就是染色体组数染色体组数。Q1Q1：基因型为：基因型为AAaaBBBbAAaaBBBb的细胞或生物体含有的细胞或生物体含有_个染色体组。个染色体组。Q2Q2：某生物体细胞中有：某生物体细胞中有8 8条染色体，分为条染色体，分为4 4种形态，种形态，则染色体组的数目为则染色体组的数目为_个，每个染色体组有个，每个染色体组有_个染个染色体色体424人教版必修
12、2染色体变异公开课ABD 1、 某生物正常体细胞的染色体数目为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条，下图中，表示含有一个染色体组的细胞是（细胞是（ ）CC人教版必修2染色体变异公开课2、大麦的一个染色体组有、大麦的一个染色体组有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、7条条 B、14条条 C、28条条 D、56条条人教版必修2染色体变异公开课2.二倍体由由受精卵发育而成受精卵发育而成的个体，体细胞中的个体，体细胞中含有含有两个染色体组两个染色体组的生物。的生物。记作记
13、作2N2N（N N表示表示一个染色体组所包含的染色体数目）。一个染色体组所包含的染色体数目）。几乎全部动物和过半数的高等植物几乎全部动物和过半数的高等植物代表：代表：人：人：2N=46 2N=46 果蝇：果蝇：2N=8 2N=8 水稻：水稻：2N=242N=24Q:请根据二倍体的概念，得出多倍体的概念？请根据二倍体的概念，得出多倍体的概念？人教版必修2染色体变异公开课由由受精卵发育而成受精卵发育而成的个体，体细胞的个体，体细胞中含有中含有三三个或三个以上染色体组个或三个以上染色体组的生物。的生物。代表：代表： 在植物中常见，在动物中少见在植物中常见，在动物中少见三倍体：三倍体： 香蕉香蕉四倍体
14、：四倍体： 马铃薯马铃薯3.多倍体人教版必修2染色体变异公开课 体细胞体细胞中的染中的染色体数色体数配子中配子中的染色的染色体数体数体细胞中体细胞中的染色体的染色体组数组数配子中配子中的染色的染色体组数体组数属于几属于几倍体生倍体生物物豌豌 豆豆 7 7 2 2普通普通小麦小麦 4242 3 3小黑麦小黑麦 28 28八倍体八倍体比较项目比较项目生物种类生物种类14 1 二倍体二倍体 六倍体六倍体 2156 8 4 6填表填表=2:1=2:1人教版必修2染色体变异公开课优点优点-茎秆粗壮、叶茎秆粗壮、叶片、果实、种子大，糖类片、果实、种子大，糖类和蛋白质等营养物质含量和蛋白质等营养物质含量高高
15、缺点缺点生长发育延迟，生长发育延迟，结实率低结实率低如：四倍体番茄的维生素如：四倍体番茄的维生素C的含量比二倍体品种几乎增的含量比二倍体品种几乎增加了一倍加了一倍多倍体的特征人教版必修2染色体变异公开课a.多倍体产生的原因 一般认为，当植物体的内外环境发生骤变时，正一般认为，当植物体的内外环境发生骤变时，正在分裂的细胞中的在分裂的细胞中的纺锤体可能受到破坏纺锤体可能受到破坏，已经，已经复复制的染色体不能分配到细胞两极制的染色体不能分配到细胞两极，细胞也就不能，细胞也就不能分裂成两个子细胞，于是形成了染色体组加倍的分裂成两个子细胞，于是形成了染色体组加倍的细胞。细胞。染色体染色体复制复制无纺缍体
16、无纺缍体形成形成着丝点着丝点断裂断裂继续进行继续进行正常的有正常的有丝分裂丝分裂4条条2个染色体组个染色体组8条条4个染色体组个染色体组人教版必修2染色体变异公开课b.b.人工诱导多倍体的方法（常用）人工诱导多倍体的方法（常用）c. 偶数多倍体偶数多倍体: : 可育可育 如普通小麦六倍体如普通小麦六倍体 奇数多倍体奇数多倍体: : 不育不育 如香蕉三倍体如香蕉三倍体低温或用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗低温或用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗? ?作用机理作用机理: :时间时间: :分裂前期分裂前期抑制纺锤体的形成抑制纺锤体的形成分裂旺盛分裂旺盛同源染色体同源染色体配对紊乱配对紊乱人教版必修2染色体
17、变异公开课种植种植三倍体无子西瓜的培育三倍体无子西瓜的培育秋水仙素处理秋水仙素处理2n传粉传粉4n3n2n2n3n3n传粉传粉2n种植种植第第一一年年第第二二年年人教版必修2染色体变异公开课种子种子种子种子三倍体无子西瓜的培育过程三倍体无子西瓜的培育过程1 1、为什么以一定浓度、为什么以一定浓度的秋水仙素滴在二倍体的秋水仙素滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？西瓜幼苗的芽尖？2 2、获得的四倍体西瓜、获得的四倍体西瓜缘何要和二倍体杂交？缘何要和二倍体杂交？3 3、三倍体西瓜为什么、三倍体西瓜为什么没有种子？真的一颗都没有种子？真的一颗都没有吗？没有吗？4 4、每年都要制种，很、每年都要制种，很麻烦，有没
18、有别的替代麻烦，有没有别的替代方法？方法？芽尖分裂旺盛芽尖分裂旺盛获得三倍体种子获得三倍体种子三倍体减数分裂中同源染三倍体减数分裂中同源染色体配对紊乱色体配对紊乱三倍体植物进行组织培养三倍体植物进行组织培养人教版必修2染色体变异公开课1958，美国，斯图尔德：植物组织培养，美国，斯图尔德：植物组织培养离体离体无菌操作无菌操作营养物质营养物质和激素和激素结论结论:高度分化的植物细胞仍具有高度分化的植物细胞仍具有 发育成完整植株的能力发育成完整植株的能力人教版必修2染色体变异公开课人教版必修2染色体变异公开课思考思考: : 1、雄峰的体细胞内含有几条染色体、雄峰的体细胞内含有几条染色体? 2、本物
19、种（蜂王）的配子中含有几条染色体？、本物种（蜂王）的配子中含有几条染色体？1616受精卵受精卵（3232）卵细胞卵细胞受精卵受精卵（3232）人教版必修2染色体变异公开课4 4、单倍体、单倍体（1 1）概念）概念 （2 2）形成原因）形成原因 （3 3）特点：）特点：植株弱小植株弱小, ,高度不育高度不育Q:Q:单倍体的发育起点是什么，与二倍体和多倍体的单倍体的发育起点是什么，与二倍体和多倍体的发育起点有什么不同？发育起点有什么不同？由由配子配子（如卵细胞、花粉等）（如卵细胞、花粉等）直接发育而成。直接发育而成。如蜜蜂中的雄蜂如蜜蜂中的雄蜂体细胞中含有本物种体细胞中含有本物种配子配子染色体数目
20、的个体染色体数目的个体单倍体是本物种单倍体是本物种配子配子未经受精作用未经受精作用在某种因素的刺激在某种因素的刺激下发育成的个体，是下发育成的个体，是单性生殖单性生殖的结果。的结果。二倍体二倍体, ,多倍体是由多倍体是由受精卵受精卵发育而来的发育而来的, ,是双亲生殖的结果是双亲生殖的结果人教版必修2染色体变异公开课二倍体、多倍体、单倍体的比较二倍体、多倍体、单倍体的比较发育起点发育起点染色体组数目染色体组数目二倍体二倍体多倍体多倍体单倍体单倍体2. 由由配子配子直接发育而成的生物个体，不管直接发育而成的生物个体，不管 含有几个染色体组，都只能称为含有几个染色体组，都只能称为单倍体单倍体。受精
21、卵受精卵受精卵受精卵配子配子个个n个个n个个小结：小结：1.1.由受精卵发育而来的个体，含有几个由受精卵发育而来的个体，含有几个 染色体组就是几倍体。染色体组就是几倍体。练一练练一练2.普通小麦是六倍体，体细胞中含有普通小麦是六倍体，体细胞中含有42条染色体，小麦体条染色体，小麦体细胞中有细胞中有_个染色体组个染色体组，每个染色体组含有，每个染色体组含有_条染条染色体，用其花粉培育成的植株体细胞有色体，用其花粉培育成的植株体细胞有_个染色体组个染色体组，是是_倍体。倍体。1. 马铃薯体细胞中有四个染色体组马铃薯体细胞中有四个染色体组，称为，称为_倍体倍体 用其用其花粉培育成的植株体细胞有花粉培
22、育成的植株体细胞有_个染色体组个染色体组，是，是_倍倍体。体。二二单单六六三三单单7四四单倍体育种单倍体育种花药离体培养花药离体培养花粉花粉DTDtdTdtDTDtdTdtDDTT DDtt ddTT ddttP高高秆秆抗病抗病 DDTT矮矮秆秆感病感病 ddttF1高高秆秆抗病抗病 DdTt纯合体纯合体秋水仙素秋水仙素 需要的矮抗品种需要的矮抗品种单倍体育种单倍体育种第第1年年第第2年年P高秆抗病高秆抗病 矮矮秆秆感病感病F1 DdTtF2D_T_ D_tt ddT_ ddtt 杂交育种杂交育种第第1年年第第2年年第第36年年从从F F2 2中选出矮抗品种，中选出矮抗品种，连续自交，直到不发
23、生连续自交，直到不发生性状分离为止。性状分离为止。矮抗矮抗DDTTddtt高高秆秆抗病抗病明显缩短育种年限明显缩短育种年限单倍体单倍体减数分裂减数分裂1 1、某生物体由生殖细胞直接发育而成，体细胞中有两、某生物体由生殖细胞直接发育而成，体细胞中有两个染色体组。该生物体是（个染色体组。该生物体是（ ）A A多倍体多倍体 B B二倍体二倍体 C C单倍体单倍体 D D四倍体四倍体C C单倍体单倍体2 2、单倍体育种可明显地缩短育种年限，其原因是、单倍体育种可明显地缩短育种年限，其原因是 A. A.单倍体植株生活力强单倍体植株生活力强 B. B.单倍体只有一个染色体组单倍体只有一个染色体组 C. C
24、.单倍体植株生长迅速单倍体植株生长迅速 D. D.单倍体经染色体加倍后都是纯合体单倍体经染色体加倍后都是纯合体 3 3、一个染色体组应是（、一个染色体组应是（ ）A A 配子中的全部染色体配子中的全部染色体 B B 二倍体生物配子中的全部染色体二倍体生物配子中的全部染色体C C 体细胞中一半染色体体细胞中一半染色体D D 来自父方或母方的全部染色体来自父方或母方的全部染色体4 4、用亲本基因型为、用亲本基因型为DDDD和和dddd的植株杂交，对其子一代的的植株杂交，对其子一代的幼苗用秋水仙素处理产生了多倍体，其基因型是（幼苗用秋水仙素处理产生了多倍体，其基因型是（ ）A DDDD B DDDd
25、 C DDdd D DdddBC人教版必修2染色体变异公开课5 5、下列表示某种农作物、下列表示某种农作物和和两种品种分别培育出两种品种分别培育出三三种品种种品种, ,根据上述过程根据上述过程, ,回答下列问题回答下列问题: : 用用和和培育培育所采用的方法所采用的方法称为称为_,_,方法方法称为称为 _, _,由由和和 培育培育所依据的原所依据的原理是理是 。 用用培育出培育出的常用方法的常用方法是是_,_,由由培育成培育成的过程中用化学药剂的过程中用化学药剂_处理处理的的幼苗幼苗, ,方法方法和和合称为合称为_育种育种. .其优点其优点是是_._.杂交杂交 自交自交 基因重组基因重组花药离
26、体培养花药离体培养 秋水仙素秋水仙素 单倍体单倍体 明显缩短育种年限明显缩短育种年限 例题：下列表示某种农作物例题：下列表示某种农作物和和两种品种分别培育两种品种分别培育出出三种品种三种品种, ,根据上述过程根据上述过程, ,回答下列问题回答下列问题: : 由由培育出培育出的常用方法是的常用方法是 。形成的形成的叫叫_。依据的原理是依据的原理是 。用秋水仙素处理萌发的用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗 多倍体多倍体 染色体数目变异染色体数目变异 比较比较项目项目 基因突变基因突变 基因基因 重组重组 染色体变异染色体变异 多倍体多倍体 单倍体单倍体变异变异实质实质产生产生过程过程特点特点
27、举例举例基因分子结构的基因分子结构的改变，产生改变，产生新的新的基因基因复制时基因中脱复制时基因中脱氧核苷酸的增减氧核苷酸的增减和改变和改变减数分裂形成配子减数分裂形成配子时，非等位基因自时，非等位基因自由组合或等位基因由组合或等位基因的互换的互换不同性状的基因重不同性状的基因重新组合，产生新组合，产生新的新的基因型基因型染色体组成染色体组成倍增加，产倍增加，产生生新基因型新基因型染色体组成倍染色体组成倍减少，产生减少，产生新新基因型基因型细胞分裂时细胞分裂时染色体复制染色体复制后不能形成后不能形成两子细胞两子细胞有性配子未有性配子未经受精作用经受精作用直接发育成直接发育成个体个体发生频率低，
28、有害发生频率低，有害变异多，变异的变异多，变异的根根本来源本来源，进化的，进化的重要因素重要因素后代中重新组合后代中重新组合的变异类型有一的变异类型有一定的分离比定的分离比器官大，养分器官大，养分多，成熟迟，多，成熟迟，结实少结实少植株弱小，植株弱小，高度不育高度不育镰刀型细胞贫镰刀型细胞贫血症血症黄圆、绿皱豌豆黄圆、绿皱豌豆杂交出现黄皱、杂交出现黄皱、绿圆豌豆绿圆豌豆普通小麦普通小麦雄蜂、单倍雄蜂、单倍体玉米体玉米人教版必修2染色体变异公开课类型类型杂交育种杂交育种人工诱变育种人工诱变育种单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种原理原理常用常用方法方法优点优点缺缺 点点实例实例将具有不同将具
29、有不同优良性状的优良性状的两亲本杂交两亲本杂交用物理或化学用物理或化学的方法处理生物的方法处理生物花药离体培养花药离体培养用秋水仙素用秋水仙素处理萌发的处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗使位于不同个使位于不同个体的优良性状体的优良性状集中于一个个集中于一个个体上体上提高变异频率提高变异频率加速育种进程加速育种进程明显缩短明显缩短育种年限育种年限器官大型，器官大型，营养含量高营养含量高育种时间长育种时间长有利变异少有利变异少需大量处理需大量处理供试材料供试材料技术复杂，需与技术复杂，需与杂交育种配合杂交育种配合只适用于植只适用于植物物基因突变基因突变染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异基因重组基因重组培育矮抗小麦培育矮抗小麦培育青霉培育青霉素高产菌株素高产菌株三倍体无子三倍体无子西瓜的培育西瓜的培育培育矮抗小麦培育矮抗小麦几种主要育种方法的比较几种主要育种方法的比较人教版必修2染色体变异公开课
