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1、LOGO第2节 染色体变异第5章 基因突变及其他变异马铃薯：野生祖先种 VS 栽培品种野生祖先种马铃薯（多种颜色）栽培品种马铃薯（一般都为黄色）香蕉：野生祖先种VS栽培品种野生祖先种香蕉（有籽）栽培品种香蕉（无籽）问题探讨 作为野生植物的后代，许多栽培植物的染色体数目却与它们的祖先大不相同，如马铃薯和香蕉（见右表）。讨论1.根据前面所学减数分裂的知识，试着完成该表格。2.为什么平时吃的香蕉是没有种子的？3.分析表中数据，你还能提出什么问题吗？能否发挥想象力作出一些推测呢？122411异常马铃薯和香蕉的染色体数目表 减数分裂时染色体发生联会紊乱，不能形成正常的配子，因此无法形成受精卵，进而不能形
2、成种子。染色体变异1.概念生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。（光学显微镜下可观察）2.染色体变异类型类型一：染色体数目的变异类型二：染色体结构的变异一、染色体数目的变异1.类型（2种）（1）细胞内个别染色体的增加或减少。（2）细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。2.染色体组：（1）概念细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又相互协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组染色体。（2）染色体组的判断方法方法一：根据染色体形态判断细胞中同一形态的染色体有几条，则含有几个染色体组；细胞中有几种形态的染色体，一个染色体组中就有几条染
3、色体。1个染色体组1组3条染色体3个染色体组1组5条染色体4个染色体组1组2条染色体4个染色体组1组4条染色体方法二：根据基因型判断同一英文字母（无论大小写）出现几次，就含有几个染色体组。有几种字母出现，一个染色体组中就有几条染色体。eg.AAaaBbbb同一字母出现4次4个染色体组YyRrAABBDDAaaABCD2个染色体组每组有2条2个染色体组每组有3条3个染色体组每组有1条1个染色体组每组有4条（2）染色体组的判断方法3.二倍体、多倍体（1）二倍体（几乎全部动物+大多数高等植物）由受精卵发育而成，体细胞中含有两个染色体组的个体叫作二倍体。（2）多倍体（大多数植物）由受精卵发育而成，体细
4、胞中含有三个或三个以上染色体组的个体，统称为多倍体。（由受精卵发育而成，有几个染色体组就叫几倍体）人的染色体组成（性染色体不同）二倍体几乎全部动物和大多数高等植物都是二倍体。eg.人、猫和玉米都是二倍体。人 二倍体猫 二倍体玉米 二倍体多倍体在被子植物中，约有33%的物种是多倍体。eg.普通小麦、棉、烟草、菊、水仙等都是多倍体。某些品种的苹果、梨、葡萄也是多倍体。普通小麦 六倍体菊花 六倍体葡萄 三/四倍体多倍体植株的特点：茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。eg.四倍体葡萄的果实比二倍体的大得多；四倍体番茄的维生素C含量比二倍体的几乎增加了一倍。四倍体
5、葡萄、番茄人工诱导多倍体方法：。低温处理、用秋水仙素诱发等最常用且最有效的方法：。用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗作用原理：。低温处理或秋水仙素，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍（作用时期：有丝分裂前期）实例：。三倍体无子西瓜的培育（P91 二2、拓展应用）多倍体育种（以无子西瓜为例）第一次传粉：获得三倍体种子第二次传粉：促进子房发育成果实染色体加倍：秋水仙素/低温诱导优势：可培育自然界没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富缺点：结实率低，发育迟缓练习与应用:P91二、拓展应用2.（1）为什么用一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼
6、苗的芽尖？（2）获得的四倍体西瓜为何要与二倍体杂交？联系第1问，你能说出产生多倍体的基本途径吗？（3）有时可以看到三倍体西瓜中有少量发育并不成熟的种子，请推测产生这些种子的原因。（4）无子西瓜每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？芽尖有丝分裂旺盛，有秋水仙素处理可以抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍，得到四倍体植株。杂交可以获得三倍体植株。基本途径：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。偶然形成正常的配子，从而形成种子，但这种概率特别小。无性生殖：三倍体植株组织培养；利用生长素或类似物处理未授粉二倍体4.单倍体由配子发育而来，体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体。eg.蜜蜂的雄
7、蜂蜂王32条染色体雄蜂16条染色体工蜂32条染色体单倍体育种实例小麦的抗倒伏（D）对易倒伏（d）为显性，易感病（T）对抗病（t）为显性。请用抗倒伏易感病（DDTT）和易倒伏抗病（ddtt）培育抗倒伏抗病（DDtt）的纯种。花粉/花药离体培养 P DDTT ddtt减数分裂花粉 DT、dT、Dt、dt单倍体幼苗 DT、dT、Dt、dt人工诱导染色体加倍纯合子 DDTT、ddTT、DDtt、ddtt筛选所需的品种 F1 DdTt获得单倍体：花药(粉)离体培养染色体加倍：秋水仙素/低温诱导优势：明显缩短育种年限，后代一般是纯合子缺点：技术复杂，需与杂交育种结合，多限于植物总结：单倍体、二倍体和多倍体
8、的比较项目二倍体多倍体单倍体概念由受精卵发育而成，体细胞中含有2个染色体组的个体由受精卵发育而成，体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体由配子发育而来，体细胞的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体发育起点受精卵受精卵未受精的配子染色体组的数目2个3个或3个以上不确定（是正常体细胞染色体组数目的一半）性状表现正常（作为单倍体、多倍体的参照物）茎秆粗壮，叶片、果实、种子较大，营养丰富，但发育迟缓，结实率低植株矮小，且高度不育（除雄蜂外）总结:单倍体育种和多倍体育种的比较单倍体育种多倍体育种原理染色体变异染色体变异常用方法花药离体培养后人工诱导染色体数目加倍秋水仙素处理萌发的种子、幼苗优势明
9、显缩短育种年限得到的植株是纯合体操作简单植物器官大，提高产量和营养成分缺点技术复杂一些，需与杂交育种配合适用于植物，在动物方面难以操作探究.实践 低温诱导植物细胞染色体数目的变化方法步骤:1.根尖的培养及诱导将蒜/洋葱在冰箱冷藏室内（4）放置一周。培养方法：将蒜/洋葱放在装满清水的容器上方，让它的底部接触水面，于室温（约25）培养。培养时间：待蒜/洋葱长出约1cm长的不定根时。诱导方法：将整个装置放入冰箱冷藏室内，诱导培养4872h。方法步骤:2.取材、固定及冲洗取材：剪取诱导处理的根尖0.51cm。固定：放入卡诺氏液中浸泡0.51h。（卡诺氏液：固定细胞的形态）冲洗：用体积分数为95%的酒精
10、冲洗2次。探究.实践 低温诱导植物细胞染色体数目的变化方法步骤:3.制作装片（同有丝分裂实验）解离：盐酸和酒精混合液（1：1混合），目的是使组织中的细胞相互分离开来。漂洗：清水漂洗，目的是洗去药液，防止解离过度。染色：用甲紫（龙胆紫）或醋酸洋红溶液对染色体染色。制片：放在载玻片上，加清水并用镊子把根尖弄碎，盖上盖玻片，用拇指轻轻地按压盖玻片完成制片。探究.实践 低温诱导植物细胞染色体数目的变化方法步骤:4.显微镜观察先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂象.视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞.确认某个细胞发生染色体数目变化后,再有高倍镜观察.探究.实践 低温诱导植物细胞染色体
11、数目的变化1染色体变异包括染色体数目的变异和结构的变异。判断下列相关表述是否正确。（1）只有生殖细胞中的染色体数目或结构的变化才属于染色体变异。（）（2）体细胞中含有2个染色体组的个体就是二倍体。（）（3）用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体（）XXX练习与应用:P912秋水仙素能诱导多倍体形成的原因是()A.促进细胞融合B.诱导染色体多次复制C.促进染色单体分开，形成染色体D.抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成D练习与应用:P914填表1.类型：缺失概念：染色体的某一片段缺失引起的变异。影响：缺失片段越大，对个体影响越大。eg.猫叫综合征（5号染色体部分缺失）、果蝇的缺刻翅的形成缺失二、
12、染色体结构的变异注意：关于“缺失”问题DNA分子上若干基因的缺失若干碱基对的缺失染色体变异基因突变1.类型：重复概念：染色体中增加某一片段引起的变异。影响：重复引起的效应比缺失小。eg.果蝇的棒状眼的形成重复二、染色体结构的变异1.类型：易位概念：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异。影响：产生部分异常配子，使配子的育性降低或产生有遗传病的后代。eg.人慢性粒细胞白血病、果蝇的花斑眼的形成易位二、染色体结构的变异注意：关于“互换”问题易位交叉互换图解区别发生于非同源染色体之间发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间属于染色体结构变异属于基因重组可在光学显微镜下观察到在光学显微镜下观
13、察不到1.类型：倒位概念：染色体的某一片段位置颠倒180后也可引起变异。影响：基因不丢失，因此一般生活正常。eg.果蝇的卷翅的形成缺失二、染色体结构的变异二、染色体结构的变异1.类型（4种）:P90图5-7缺失重复易位 区别：交叉互换倒位二、染色体结构的变异2.结果：染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，导致性状的变异。大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。注意：关于“变异的水平”问题变异的水平分子水平（光学显微镜下观察不到）基因突变、基因重组。染色体变异细胞水平（光学显微镜下可观察到）注意：关于“不同生物发生的可遗传变异”的类型问题生物的
14、种类无细胞结构病毒（基因突变）原核生物（基因突变，自然状态不存在基因重组）有细胞结构真核生物（基因突变，基因重组，染色体变异）总结：基因突变、基因重组和染色体变异的比较项目基因突变基因重组染色体变异本质基因结构的改变（碱基对）基因的重新组合染色体结构或数目发生变化发生时期DNA复制时期减时期细胞分裂期观察光学显微镜下无法观察光学显微镜下无法观察光学显微镜下可以观察适用范围任何生物真核生物、有性生殖真核生物产生结果产生新的基因只改变基因型基因“数量”上发生变化共同点都是可遗传的变异3慢性髓细胞性白血病是一种恶性疾病，患者骨髓内会出现大量恶性增殖的白细胞。该病是由于9号染色体和22号染色体互换片段所导致。这种变异属于()A.基因突变 B.基因重组C.染色体结构变异D.染色体数目变异C练习与应用:P91谢谢聆听！