2018-2019高中生物 第5章 遺傳信息的改變 5.3 染色體變異課件 北師大版必修2.ppt

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第3節(jié)染色體變異,1.簡述染色體結(jié)構(gòu)變異的基本類型。2.簡述染色體數(shù)目變異。3.探究低溫對植物染色體數(shù)目變異的影響。4.搜集染色體變異在育種上應用的實例。,一,二,一、染色體結(jié)構(gòu)變異1.重復:一條染色體上某一片段出現(xiàn)兩份或兩份以上的現(xiàn)象。2.缺失:染色體丟失了一個片段,使得位于這個片段上的基因也隨之發(fā)生丟失。3.倒位:同一條染色體上的某一片段顛倒了180,造成染色體上基因順序的重排。4.易位:一條染色體臂的一段移接到另一條非同源染色體的臂上的結(jié)構(gòu)變異。,一,二,一,二,二、染色體數(shù)目變異(一)染色體組的概念細胞中的一組非同源染色體,它們在形態(tài)和功能上各不相同,但是攜帶著控制這種生物生長發(fā)育、遺傳和變異的全部信息,這樣的一組染色體,叫作一個染色體組。(二)整倍性變異整倍性變異是指細胞內(nèi)的染色體數(shù)目以染色體組為單位成倍地增加或減少。1.二倍體(1)概念:體細胞中含有兩個染色體組的生物個體叫作二倍體。(2)舉例:幾乎所有動物和一半以上的高等植物都是二倍體,如水稻、果蠅、馬、牛、羊和人。,一,二,2.多倍體(1)概念:體細胞中含有三個或三個以上染色體組的生物個體叫作多倍體。(2)特點:多倍體植株的莖稈粗壯,葉片、葉片上的細胞、氣孔和果實都比較大,糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量比較高,但成熟延遲,結(jié)實率低。(3)成因:細胞分裂過程中,細胞核中染色體正常分裂而細胞分裂受阻,已經(jīng)加倍的染色體就會包含在1個細胞核中,因而產(chǎn)生了多倍體細胞。(4)誘導多倍體形成的因素:低溫、秋水仙素等,其作用機理是抑制細胞分裂過程中紡錘體的形成。,一,二,(5)多倍體育種方法:用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,抑制正在分裂的細胞形成紡錘體,引起細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍,這種方法叫化學誘變法。原理:有絲分裂細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍多倍體植株。實例:三倍體無子西瓜的培育。3.單倍體(1)概念:體細胞中具有本物種配子染色體數(shù)目的個體叫作單倍體。(2)類型單元單倍體:指僅含一個染色體組的個體。多元單倍體:指含有兩個或兩個以上染色體組的個體。,一,二,(3)特點:與正常二倍體相比,單倍體植株弱小,高度不育,結(jié)實率低。(4)單倍體育種方法:花藥離體培養(yǎng)單倍體正常純合體人工選擇。優(yōu)點:明顯縮短育種年限,后代都是純合體。(三)非整倍性變異1.非整倍性變異是指體細胞內(nèi)個別染色體的增加或減少,即在染色體正常數(shù)目的基礎上增加或減少了一條或幾條染色體。2.舉例:果蠅細胞多一條或少一條性染色體都會影響果蠅的生育能力;小麥體細胞內(nèi)如果缺少個別染色體,會引起穗形改變。,一,二,三,一、染色體組數(shù)目的判斷方法由于一個染色體組內(nèi),各染色體的形狀、大小均不同,細胞內(nèi)染色體組數(shù)目可按下列三種方法加以判別。1.細胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條,則含有幾個染色體組,如圖甲細胞中形態(tài)相同的染色體有4條,此細胞有4個染色體組。,一,二,三,2.在細胞或生物體的基因型中,控制同一性狀的基因的個數(shù),就是染色體組數(shù),如基因型為AAaaBBbb的細胞含有4個染色體組,如圖乙所示。3.根據(jù)染色體數(shù)目和形態(tài)推算含有幾個染色體組。,一,二,三,規(guī)律總結(jié)構(gòu)成染色體組的條件(1)一個染色體組中不含同源染色體。(2)一個染色體組中所含的染色體形態(tài)、大小和功能各不相同。(3)一個染色體組中含有控制一種生物性狀的一整套基因。,一,二,三,二、單倍體與多倍體的區(qū)別1.概念定位不同。單倍體指體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體;多倍體是由受精卵發(fā)育而成的,體細胞中含有三個或三個以上的染色體組的個體。2.發(fā)育的起點不同。單倍體是本物種的配子未經(jīng)受精作用在某種因素的刺激下發(fā)育成的個體,是單性生殖的結(jié)果;自然條件下,多倍體是由受精卵發(fā)育而來的,是有性生殖的結(jié)果。人為條件誘導染色體加倍的方法有溫度激變法、化學誘變法等。3.染色體組的數(shù)目不同。單倍體不一定含一個染色體組,有的單倍體的體細胞含一個染色體組,有的含兩個或兩個以上的染色體組,但是單倍體體細胞中染色體組的數(shù)目都是本物種正常體細胞染色體組數(shù)目的一半;多倍體則含有三個或三個以上的染色體組。,一,二,三,三、可遺傳變異三種來源的比較,題型一,題型二,題型三,染色體組數(shù)目的判斷,【例1】普通小麥為六倍體,有42條染色體,其花藥經(jīng)離體培養(yǎng)培育出的小麥幼苗是()A.三倍體,含三個染色體組,21條染色體B.單倍體,含三個染色體組,21條染色體C.六倍體,含六個染色體組,42條染色體D.單倍體,含一個染色體組,21條染色體解析：花藥中有花粉,花粉是普通的六倍體小麥的雄性生殖細胞,其含有體細胞一半數(shù)目的染色體,即為21條,含三個染色體組。由花粉培育出的小麥為單倍體。答案：B,題型一,題型二,題型三,多倍體的特點,【例2】下列關于多倍體的敘述,正確的是()A.植物多倍體不能產(chǎn)生可育的配子B.八倍體小黑麥是用基因工程技術創(chuàng)造的新物種C.二倍體植株加倍為四倍體后,營養(yǎng)成分必然增加D.多倍體在植物中比在動物中更為常見解析：大部分的多倍體植物(如四倍體)能產(chǎn)生可育的配子;八倍體小黑麥的培育屬于多倍體育種;二倍體植株加倍為四倍體后,營養(yǎng)物質(zhì)的含量有所增加,但種類并沒有增加;動物中多倍體很少,而植物中由于低溫等環(huán)境因素的影響,多倍體較為常見。答案：D,題型一,題型二,題型三,染色體變異的結(jié)果,【例3】下列關于植物染色體變異的敘述,正確的是()A.染色體組整倍性變化必然導致基因種類的增加B.染色體組非整倍性變化必然導致新基因的產(chǎn)生C.染色體片段的重復必然導致基因種類的變化D.染色體片段的倒位和易位必然導致基因排列順序的變化解析：染色體組整倍性變化導致基因數(shù)量變化,不能導致基因種類增加;基因突變導致新基因的產(chǎn)生,染色體變異不能導致新基因的產(chǎn)生;染色體片段的重復會導致基因數(shù)量增加,不會導致基因種類變化;染色體片段的倒位和易位必然導致基因排列順序的變化。答案：D,探究方法,能力展示,低溫誘導染色體加倍的實驗設計1.原理:進行正常有絲分裂的細胞,在有絲分裂后期,著絲粒分開,染色體在紡錘絲的牽引下分別移向兩極,最終被平分到兩個子細胞中去。用低溫處理植物分生組織細胞,能夠抑制紡錘體的形成,染色體不能被拉向兩極,導致細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。2.方法:低溫處理植物分生組織細胞,然后制成臨時裝片,在顯微鏡下觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的變化。,探究方法,能力展示,對植物進行一定時間的低溫(如4)處理,是否能誘導染色體數(shù)目加倍?請設計實驗對這個問題進行探究。(室溫25)材料用具:洋蔥若干、冰箱、顯微鏡等其他必需的實驗儀器、藥品。(1)依據(jù)所學知識,你做出的最合理實驗假設是。(2)該實驗的變量是、。(3)方法步驟第一步,培養(yǎng)洋蔥根尖。取洋蔥若干,在適宜條件下培養(yǎng)生根。第二步,。第三步,。第四步,。,探究方法,能力展示,(4)預測結(jié)果及相應結(jié)論。解析：該實驗的設計原理是低溫抑制紡錘體的形成,實驗的變量應該是低溫和室溫,設計時還應該遵循單一變量原則、對照原則和等量原則。,探究方法,能力展示,答案：(1)低溫能誘導染色體數(shù)目加倍(2)低溫4室溫25(3)將生長狀態(tài)一致的洋蔥隨機平分為兩組:實驗組和對照組將實驗組放入冰箱(4),對照組在室溫下培養(yǎng),其他培養(yǎng)條件保持一致且適宜,培養(yǎng)一段時間后,取出分別制成洋蔥根尖分生組織臨時裝片,觀察(4)若實驗組染色體數(shù)目增加(或加倍),對照組染色體數(shù)目不改變,說明低溫(4)能誘導染色體數(shù)目加倍若實驗組染色體數(shù)目和對照組染色體數(shù)目都不發(fā)生改變,說明低溫(4)不能誘導染色體數(shù)目加倍,1,2,3,4,5,6,1一條正常染色體的基因排列順序為ABCDEFGH,“”表示著絲粒,字母代表不同基因,下列哪種基因的排列順序發(fā)生了倒位,且倒位片段包含著絲粒?()A.ABCFEDGHB.ABCDEFEFGHC.CDABEFGHD.ABCDGHEF答案：A,1,2,3,4,5,6,2下列一定不存在同源染色體的細胞是()A.卵細胞B.單倍體生物體細胞C.胚細胞D.含一個染色體組的細胞答案：D,1,2,3,4,5,6,3通常情況下,單倍體水稻高度不育,因為()A.基因發(fā)生了重組B.染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生了變異C.染色體數(shù)目不穩(wěn)定D.染色體配對紊亂答案：D,1,2,3,4,5,6,4下列關于染色體結(jié)構(gòu)變異的敘述,錯誤的是()A.可由非同源染色體之間交換部分片段造成B.染色體結(jié)構(gòu)的改變,會使染色體上基因的數(shù)目和排列順序發(fā)生改變C.大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是有利的D.染色體缺失了某段,可使生物性狀發(fā)生變化解析：大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是有害的。答案：C,1,2,3,4,5,6,5下列有關單倍體的敘述,錯誤的是()A.含有奇數(shù)個染色體組的個體一定是單倍體B.由生物的卵細胞發(fā)育成的個體一定都是單倍體C.體細胞中含有兩個染色體組的生物體,也可能是單倍體D.與正常植株相比,單倍體植株一般長得弱小,且高度不育解析：含有奇數(shù)個染色體組的個體也可能是多倍體,如三倍體無子西瓜。答案：A,1,2,3,4,5,6,6下圖是各細胞中所含的染色體的示意圖,據(jù)圖回答下列問題。(1)圖中可表示二倍體生物體細胞的是;表示三倍體生物體細胞的是;可表示單倍體生物體細胞的是;肯定表示單倍體細胞的是。(2)若A、B、D分別表示由受精卵發(fā)育而成的生物體的體細胞,則A、B、D所代表的生物體分別為。(3)若A、B、D分別表示由未受精的卵細胞發(fā)育而成的生物體的體細胞,則A、B、D所代表的生物體分別為。,1,2,3,4,5,6,(4)每個染色體組中含有2條染色體的細胞是。(5)C細胞中同源染色體的數(shù)目是。(6)若圖D表示一個含4條染色體的生殖細胞,它是由倍體個體的性原細胞經(jīng)后產(chǎn)生的。該生物的體細胞中每個染色體組含條染色體。,1,2,3,4,5,6,解析：(1)根據(jù)圖示細胞中染色體的特點可以看出,因A、B、C、D分別含2個、3個、1個、4個染色體組,則A可表示二倍體細胞,B可表示三倍體細胞,C一定是單倍體細胞,D可表示四倍體細胞,而A、B、C、D都可表示單倍體細胞。(2)若A、B、D分別由受精卵發(fā)育而來,則所代表的生物體分別表示二倍體、三倍體、四倍體。(3)若A、B、D分別表示由未受精的卵細胞發(fā)育來的生物體的體細胞,則A、B、D均為單倍體。(4)只有圖B所示細胞的一個染色體組含2條染色體。(5)圖C中不含同源染色體。(6)若圖D表示一個含4條染色體的生殖細胞,則其親本為八倍體。每個染色體組只含1條染色體。,1,2,3,4,5,6,答案：(1)ABA、B、C、DC(2)二倍體、三倍體、四倍體(3)單倍體、單倍體、單倍體(4)B(5)0(6)八減數(shù)分裂1,