染色体变异(第一课时)高一生物课件(人教版2019必修2)

染色体数目变异 三倍体 由受精卵发育而来，体细胞中含有三个染色体组的个体。
思考
三倍体生物为什么不能形成可育种子？ 是真的一粒种子都没有吗？
染色体数目变异 三倍体 由受精卵发育而来，体细胞中含有三个染色体组的个体。
由于原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时会出现联会紊乱， 不能形成可育的配子。所以三倍体的生物一般不可育。
第
授粉 促进子房发育并成不果成实熟的种子，请推测产生这些种子
二
年
联会紊乱
的原因。
无子西瓜
➢ 每年都要制种，有没有别的替代方法？
染色体数目变异
2n=32
2n=32 受精卵
持续获得蜂王浆
2n=32 受精卵
n=16 n=卵16 幼虫 未受精的卵
蜂王 工蜂 雄蜂
染色体数目变异
单倍体 由配子发育而来，体细胞染色体数目与本物种配子染色体数目相同。
染色体数目变异 思考 现有纯合高秆抗病小麦（DDTT）和矮秆不抗病小麦（ddtt），
怎样得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？用遗传图解表示。
染色体数目变异
杂交育种
单倍体育种
P
高杆抗病 DDTT
×
矮杆感病 ddtt
第
1
F1
高杆抗病
年
DdTt
第
P
高杆抗病 DDTT
×
矮杆感病 ddtt
第
1
F1
高杆抗病
染色体数目变异
判断染色体组数
方法一：根据染色体形态判断
同一形态的染色体有几 条，则有几个染色体组；
方法一：根据基因型判断
同一英文字母（无论大小写） 出现几次，则有几个染色体组
染色体数目变异 二倍体 由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体。
在自然界中，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。 常用n表示一个染色体组中染色体的数。例如：果蝇 2n = 8
辨析：判断以下关于“单倍体”的说法
➢ 一倍体（体细胞中含一个染色体组的个体）一定是单倍体。 √ ➢ 单倍体的体细胞中只含一个染色体组。 × ➢ 基因型为AAabbb的个体一定为三倍体。 ×
染色体数目变异
单倍体 由配子发育而来，体细胞染色体数目与本物种配子染色体数目相同。
体细胞：2N=32 N=16
特点
与正常植株相比，单倍体植株
减数分裂
弱小，且高度不育。
配 子：16（N）
染色体
发育
数相等
单倍体：N=16（N）
单倍体植物植株弱小， 且高度不育，那么它有 运用何价值呢？
染色体数目变异 思考 请自主阅读教材P89，请尝试构建出单倍体育种的过程。
花药
离体培养
单倍 秋水仙素处理 体幼苗
纯合体
筛选
优良性 状纯合体
注意
单倍体育种的选择时机
不能选择特定基因型的花粉，因为花粉不能表现出相关性状， 应在秋水仙素处理后获得的纯合子中选择具有所需性状的个体。
单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同
①由于单倍体往往高度不育，育种操作的对象一般是单倍体 幼苗，通过组织培养得到纯合子植株。 ②多倍体育种操作的对象是正常萌发的种子或幼苗。
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。
问题探讨 除香蕉外，目前许多栽培植物都是由一些野生品种经长期人工改良得来的， 他们在性状上与其祖先相比，发生了很大的变异。
生物种类
马 野生祖先种 铃 薯 栽培品种
香 野生祖先种 蕉 栽培品种
体细胞染 色体数/条
体细胞非同 源染色体/套
注意：秋水仙素只能处理萌发的幼苗
染色体数目变异
AB
AB
P AABB×aabb
F1 减数 Ab
分裂
AaBb
aB
花药离 体培养
获得 单倍体
Ab
秋水仙素处
aB 理单倍体幼苗
ab
ab
➢ 原理： 染色体变异
➢ 优点： 明显缩短育种年限 纯合体，自交后代不会发生性状分离
➢ 缺点： 技术复杂，需与杂交育种配合
AABB AAbb aaBB aabb
原因二
思考同源染形色成体个未别分染离色体的增加或姐减妹少染原色因单是体什分么离呢后？移向细 胞的同一极
染色体数目变异 ➢ 细胞内染色体数目以一套完整非同源染色体为基数成倍的增加或成套的减少
染色体数目变异
雌雄果蝇体细胞染色体示意图
果
蝇
♀
♂
XX
果蝇体细胞中的染色体两两成对，且含有4对同源染色体， 3对常染色体：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各一对 1对性染色体：♀是XX、♂是XY
➢ 异源二倍体由于联会紊乱也不可育（骡子、马和驴的生殖隔离）。
染色体数目变异 多倍体 由受精卵发育而来，体细胞中含有三个及三个以上染色体组。
小麦（六倍体）
菊花（六倍体）
葡萄（三/四倍体）
染色体数目变异
二倍体葡萄
四倍体葡萄
二倍体草莓 四倍体草莓
优点
①茎秆粗壮；
②叶片、果实和种子都比较大；
缺点
③糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
染色体数目变异 四倍体 由受精卵发育而来，体细胞中含有四个染色体组的个体。
马铃薯（4n=48）
棉花（4n=52）
山药（4n=40）
香葱（4n=32）
染色体数目变异
思考 四倍体生物是否一定能形成可育配子？
➢ 具有偶数染色体组的多倍体植物，在减数分裂中，若染色体能够配对， 一般是可育的。
➢ 具有奇数染色体组的多倍体植物，在减数分裂中染色体不能正常配对， 一般是不可育的。
染色体数目变异 小资料 帕米尔高原的植物65%的种类是多倍体
能否用人工的方式处理 植物以获得多倍体呢；
染色体数目变异
人工诱导多倍体 利用低温处理、用秋水仙素诱发等方法来诱导多倍体产生。
正常细胞 染色体加倍细胞
材料： 萌发的种子或幼苗，因为它们的有丝分裂旺盛。 方法： 用秋水仙素（低温）来处理萌发的种子或幼苗。 原理： 秋水仙素（低温）作用于正在分裂的细胞时，能
配子染色 体数/条
➢
请根据所学的减数分裂的
知识，试着完成该表格。
24
2
12 ➢ 为什么我们平时吃的香蕉
48
4
24
没有种子？
22
2
11
33
3
异常
第5章 基因突变及其他变异
第一课时
变异
不可遗传变异 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。
可遗传变异
生殖细胞内的遗传物质发生了改变， 其后代将继承这种改变。
年
DdTt
⊗
2
F2
D_T_ D_tt ddT_ ddtt 年
矮抗
配子 单倍体植株Байду номын сангаас
DT Dt dT dt
花药离体培养
DT Dt dT dt
第 2
连续⊗
ddTT
第3-
秋水仙素
年
6年
正常植株 DDTT DDtt ddTT ddtt
需要的纯合矮抗品种
（纯合）
需要的纯合矮抗品种
染色体数目变异
花药离体培养≠单倍体育种 单倍体育种一般包括：杂交、花药离体培养、秋水仙 素处理和筛选4个过程。
染色体数目变异
➢ 细胞内个别染色体的增加或减少 实例2：男性Klinefelter综合征
病因：多了一条X染色体 表现：身材较高
性腺发育不良
有女性特征
染色体数目变异
➢ 细胞内个别染色体的增加或减少 实例3：女性Turner综合征
病因：少了一条X染色体 表现：身材较矮
性腺发育不良
染色体数目变异
原因一
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。染色 体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂，就可能发 育成多倍体植株。 作用时期： 有丝分裂前期
染色体数目变异
试剂
使用方法
作用
卡诺氏液 将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1 h
固定细胞形态
体积分数为 95%的酒精
质量分数为 15%的盐酸
XY
含有两套非同源染色体 （两个染色体组）
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Y构成一套非 同源染色体（形态、功能不同）
称为一个染色体组
果蝇是 二倍体
染色体数目变异
染色体组：在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就 是说含有两套非同源染色体。每套非同源染色体称为一个染色体组。
➢ 一组非同源染色体 ➢ 染色体的形态、大小、功能各不相同 ➢ 含有该物种生长、发育、遗传、变异的全套遗传信息
①结实率低， ②晚熟
染色体数目变异
辨析：判断以下关于“倍体”的说法
➢ 二倍体生物的配子发育而来的个体，其体细胞中只含一个染色体组。√ ➢ 如果是四倍体、六倍体生物的配子发育而来的个体，其体细胞中就 ×
含有两个或三个染色体组，我们可以称它为二倍体或三倍体。
➢ 单倍体中可以只有一个染色体组，也可以有多个染色体组。√ ➢ 个体的体细胞中含几个染色体组就是几倍体。× ➢ 一倍体一定是单倍体；√ ➢ 单倍体一定是一倍体；×
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，称为染色体变异。
类型
➢ 染色体数目变异 ➢ 染色体结构变异
染色体数目变异
➢ 细胞内个别染色体的增加或减少 实例1：唐氏综合征即21三体综合征 (又称先天性愚型或Down综合征)
病因：多了一条21号染色体 表现：智力低于常人
特殊面容 生长发育障碍 多发畸形
基因突变 基因重组
生命观念
可以概述染色体结 构变异的四种类型
社会责任
通过新型生物产品的 制作原理，培养学生
对自然科学的爱好
科学思维
能够分析染色体数目变异 的类型，并比较染色体组、 二倍体、多倍体和单倍体 的概念以及植株的特点
科学探究
探究多倍体育种和单倍体 育种的操作过程，能够概 述其原理和优缺点
染色体变异
染色体数目变异
秋水仙素
➢ 为什么用一定浓度的秋水仙素滴在二倍
二倍体
体西瓜幼苗的芽尖？
第
授粉 获得三倍体种➢ 子四倍体西瓜植株做母本产生的雌配子中
一
年
含有几个染色体组？获得的四倍体西瓜
四倍体 （母本）
二倍体 为何要与二倍体杂交？
（父本）
➢ 四倍体植株上结的西瓜是无籽西瓜吗？
三倍体
➢ 有时可以看到三倍体西瓜中有少量发育
冲洗用卡诺氏液处理的根尖
与质量分数为15%的盐酸等体积混 合，作为解离液
洗去卡诺氏液
解离根尖细胞， 使细胞分离
蒸馏水
浸泡解离后的根尖约10 min
漂洗根尖，洗去解离液
甲紫溶液
把漂洗过的根尖放进盛有甲紫溶液 的玻璃皿中染色3～5 min
使染色体着色
染色体数目变异
人工诱导多倍体——无籽西瓜
秋 水 仙 素 诱 导