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1、第五章基因突变及其他变异第五章基因突变及其他变异第第2 2节节 染色体变异染色体变异(第二课时第二课时)低温诱导植物染色体数目的变化低温诱导植物染色体数目的变化探究探究.实验实验（一）实验原理（一）实验原理 用用低温低温处理植物的处理植物的分生组织细胞分生组织细胞，能够，能够抑制纺锤体的形成抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞，于是植物细胞中的染色体数目中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞，于是植物细胞中的染色体数目发生变化。发生变化。诱导培养和固定细胞诱导培养和固定细胞诱导培养和固定细胞诱导培养和固定细胞低温
2、诱导植物染色体数目的变化低温诱导植物染色体数目的变化探究探究.实验实验待洋葱长出1cm长的不定根时，将整个装置放入冰箱冷藏室内，诱导培养4872h。将蒜（或洋葱）放在装满清水的容器上，让洋葱底部接触水面，室温培养。培养培养方法方法低温低温诱导诱导（二）实验步骤（二）实验步骤放入卡诺氏液中浸泡0.51h，以固定细胞形态。剪取诱导处理的根尖0.51cm取材取材固定固定用体积分数为95%的酒精冲洗2次冲洗冲洗诱导培养固定细胞探究探究.实验实验（二）实验步骤（二）实验步骤低温诱导植物染色体数目的变化低温诱导植物染色体数目的变化制作装片制作装片包括：解离、漂洗、染色和制片4个步骤，具体操作方法与观察植物
3、细胞有丝分裂的实验相同。制片染色漂洗解离取材探究探究.实验实验（二）实验步骤（二）实验步骤低温诱导植物染色体数目的变化低温诱导植物染色体数目的变化观察装片观察装片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，再用高倍镜观察。（三）实验结果（三）实验结果诱导率不是百分之百，因此视野中既有二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞，且前者数目多于后者。低温诱导植物染色体数目的变化低温诱导植物染色体数目的变化探究探究.实验实验探究探究.实验实验 低温诱导植物染色体数目的变化低温诱导植物染色体数目的变化问题问题1:1:秋
4、水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，这两种方法在原理秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，这两种方法在原理上有什么相似之处？上有什么相似之处？低温条件容易创造和控制，成本低、对人体无害、易于操作。相同点秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，都与抑制纺锤体的形成有关，着丝粒分裂后，没有纺锤体的牵引作用，因而不能将染色体拉向细胞的两极，导致细胞中的染色体数目加倍。探究探究.实验实验 低温诱导植物染色体数目的变化低温诱导植物染色体数目的变化问题问题2:2:该实验中该实验中各种试剂各种试剂在实验中的在实验中的作用作用分别是什么分别是什么？试剂作用卡诺氏液95%酒精解离液0.01g/mL的甲紫溶液固定细
5、胞形态冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液使组织中的细胞相互分离开使染色体(染色质)着色，便于观察染色体(染色质)的形态、数目和行为体积分数为95%的酒精溶液和质量分数为15%的盐酸溶液1:1混合解离液：问题问题3:3:能否观察到细胞分裂的能否观察到细胞分裂的连续变化连续变化？为什么？为什么？不能，显微镜下观察到的细胞是已被卡诺氏液杀死的细胞 实战训练实战训练1.下列关于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验不正确的是()A.用低温处理植物分生组织细胞，能抑制纺锤体的形成B.洋葱根尖长出约1cm时，剪下，置于4冰箱中，诱导36hC.卡诺氏液浸泡根尖，固定细胞的形态.D.装片制作包括解离、漂洗、染色和制片
6、4个步骤 实战训练实战训练2.下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述中，正确的是A.低温处理洋葱根尖后会引起成熟区细胞染色体数目的变化B.在观察低温处理的洋葱根尖装片时，通过一个细胞可以看到染色体的变化情况C.利用低温和秋水仙素处理材料均可抑制纺锤体的形成D.观察洋葱根尖细胞装片时要先在低倍镜下找到所要观察的细胞并移到视野的中央，调节视野的亮度，再转动粗准焦螺旋直至物像清晰一、一、染色体的结构变异染色体的结构变异结构结构变异变异缺失缺失重复重复倒位倒位易位易位一、一、染色体的结构变异染色体的结构变异（一）缺失（一）缺失染色体的某一片段染色体的某一片段缺失缺失引起变异引起变异a
7、ac cd de ef fa ac cd de ef fb b果蝇缺刻翅的形成举例：人类的猫叫综合征:5号染色体部分缺失正常翅正常翅缺刻翅缺刻翅结果：基因数目减少一、一、染色体的结构变异染色体的结构变异（一）缺失（一）缺失染色体的某一片段染色体的某一片段缺失缺失引起变异引起变异问题问题4:4:染色体结构变异中的缺失现象与基因突变中的碱基对的缺失现象染色体结构变异中的缺失现象与基因突变中的碱基对的缺失现象很相似，他们对生物的影响一样吗很相似，他们对生物的影响一样吗？项目染色体片段缺失碱基对缺失图解区别原理观察染色体结构变异基因突变在光学显微镜下观察到在光学显微镜下观察不到一、一、染色体的结构变异
8、染色体的结构变异（二）重复（二）重复 染色体中染色体中增加增加某一片段引起的变异某一片段引起的变异a ab bc cd de ef fb ba ac cd de ef fb b果蝇棒状眼的形成正常眼正常眼棒状眼棒状眼举例：结果：基因数目增加一、一、染色体的结构变异染色体的结构变异（三）易位（三）易位染色体某一片段染色体某一片段移接移接到另一条到另一条非同源染色体非同源染色体上引起的上引起的a ab bc cd de ef fh hi ij jk ka ab bc cd de ef fg gh hi ij jk kg g举例：果蝇花斑眼的形成人慢性粒细胞白血病正常眼正常眼花斑眼花斑眼结果：基因排
9、列顺序改变一、一、染色体的结构变异染色体的结构变异（三）易位（三）易位染色体某一片段染色体某一片段移接移接到另一条到另一条非同源染色体非同源染色体上引起的上引起的问题问题问题问题3:3:3:3:染色体结构变异中的染色体结构变异中的易位易位现象与基因重组中的现象与基因重组中的交叉互换交叉互换很相似，他们一样吗很相似，他们一样吗？项目染色体易位交叉互换图解区别位置原理观察非同源染色体之间同源染色体的非姐妹染色单体之间染色体结构变异基因重组在光学显微镜下观察到在光学显微镜下观察不到一、一、染色体的结构变异染色体的结构变异（四）倒位（四）倒位染色体的某一片段染色体的某一片段位置颠倒位置颠倒引起变异引起
10、变异a ac cd de ef fb ba af fc cd de eb b正常翅正常翅卷翅卷翅结果：注意：倒位发生在一条染色体中注意：倒位发生在一条染色体中基因排列顺序改变缺失重复倒位类型易位基因数目增加结果：基因数目减少结果：基因排列顺序改变结果：基因排列顺序改变结果：一、一、染色体的结构变异染色体的结构变异二、二、染色体的结构变异的结果和影响染色体的结构变异的结果和影响（一）结果（一）结果缺失重复易位倒位染色体上基因数目、排列顺序发生改变结果：性状变异（改变）影响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。类别 基因突变基因重组染色体变异适用范围类型发生时期结果光学显
11、微镜观察意义育种中的应用所有生物（包括病毒）自然状态下，发生在真核生物的有性生殖过程中真核生物诱发突变、自发突变或（显性突变、隐性突变）交叉互换型、自由组合型（基因工程、转化实验）染色体结构变异、染色体数目变异任何时期，主要发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂前期、减数第一次分裂后期任何时期，主要发生在细胞分裂时引起基因碱基序列的改变（产生了新基因）产生了新基因型和性状组合、不能产生新的基因和性状使排列在染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，不产生新的基因不能观察到，属于分子水平不能观察到，属于分子水平能观察到，属于细胞水平新基因产生的途径；生物变异的根本来源；为生物的进化
12、提供了丰富的原材料；生物变异的来源之一，对生物进化具有重要的意义诱变育种杂交育种单倍体育种、多倍体育种生物变异的来源之一，对生物进化具有重要的意义三、三种可遗传变异比较表三、三种可遗传变异比较表 实战训练实战训练1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 实战训练实战训练2.基因重组、基因突变和染色体变异的共同点是()A.都能产生可遗传的变异B.都能产生新的基因C.产生的变异对生物均不利D.在显微镜下都可看到变异状况 实战训练实战训练3下图显示了染
13、色体及其部分基因，对和过程最恰当的表述分别是()A.交换、缺失B.倒位、缺失C.倒位、易位D.交换、易位 实战训练实战训练4.下列变异中，不属于染色体结构变异的是（）A.染色体缺失某一片断B.染色体增加了某一片断C.染色体中DNA的一个碱基发生了改变D.染色体某一片断位置颠倒了180。实战训练实战训练5.某些类型的染色体结构和数目的变异，可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。a、b、c、d为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图，它们依次属于()A三倍体、染色体片段重复、三体、染色体片段缺失B三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段重复C三体、染色体片段重复、三倍体、
14、染色体片段缺失D染色体片段缺失、三体、染色体片段重复，三倍体 实战训练实战训练6.如图是细胞中所含染色体，相关叙述不正确的是()A.图1代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含一条染色体B.图2代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含三条染色体C.图3代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含三条染色体D.图4代表的生物可能是单倍体，其一个染色体组含四条染色体 实战训练实战训练A.的变异均未产生新基因B.的变异依次是染色体倒位、缺失、重复与基因突变C.的变异均可在光学显微镜下观察到D.、依次为染色体结构变异中的缺失、重复、倒位，的变异应属于基因突变7.如下图所示，已知染色体发生了四种变异，则相关叙述正确的是()染色体变异结构变异数目变异 细胞内个别染色体增加或减少细胞内染色体组成倍增加或成套减少缺失重复易位倒位单倍体二倍体多倍体21三体综合征染色体的某一片段染色体的某一片段缺失缺失引起变异引起变异染色体中染色体中增加增加某一片段引起的变异某一片段引起的变异染色体某一片段染色体某一片段移接移接到另一条到另一条非同源非同源染色体染色体上引起的上引起的染色体的某一片段染色体的某一片段位置颠倒位置颠倒引起变异引起变异课堂小结课堂小结