第五章·第二節染色體變異

基因突變導致生物性狀改變，基因在染色體上，染色體是否會發生變異？如果染色體會發生變異，會有什么樣的變化？對生物性狀有何影響？激趣導學1.染色體結構變異類型,2.染色體數目變異類型,3.染色體組、單倍體、二倍體、多倍體。目標導學導思點撥在自然條件或人為條件改變的情況下,染色體____的改變或染色體____的增減導致生物____的變異。數目性狀結構基因突變和染色體變異的區別染色體上某一個位點上基因的改變，光學顯微鏡下不可見。基因突變：染色體變異：可用顯微鏡直接觀察到的比較明顯的染色體變化。基因突變：對象染色體變異：堿基對基因新課講授(一)類型缺失:染色體_______某一片段重復:染色體_______某一片段倒位:染色體某一片段位置_________易位:染色體的某一片段移接到另一條______________上缺失增加非同源染色體顛倒180°一.染色體結構的變異新課講授1.缺失:染色體的某一片段消失2.重復:染色體增加了某一片段3.倒位:染色體的某一片段顛倒了180o后連接在同一條染色體上4.易位：染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上新課講授(三)原因外因內因(二)概念指___________________________________使排列在其上的基因的____________或__________________發生改變，從而導致性狀的變異。染色體結構的改變數目排列順序：各種射線、化學藥劑、溫度驟變等。：生物體內代謝失調、衰老等。一.染色體結構的變異新課講授Q1：染色體結構變異對生物都是有害的嗎？大多有害、少數有利Q2：染色體變異與基因突變相比，哪一種變異對引起的性狀變化較大一些？為什么？每條染色體上含有許多基因，染色體變異會引起多個基因的變化，所以引起的性狀變化較大一些。思考：新課講授染色體結構變異染色體上的基因的數目和排列順序改變生物性狀的變異（多數不利，甚至導致死亡）(四)結果一.染色體結構的變異新課講授(1)______________染色體數目增減(非整倍性變異)(一)類型及實例舉例：21三體綜合征(2)以_____________________的形式成倍地增加或減少(整倍性變異)舉例：三倍體西瓜、雄蜂指細胞內染色體數目_________或_______增加減少個別染色體組二.染色體數目的變異新課講授雌雄果蠅體細胞的染色體圖解Q1:果蠅體細胞有幾條染色體？8條Q2:Ⅱ號和Ⅱ號染色體是什么關系?Ⅱ號和Ⅲ號呢?同源染色體非同源染色體Q3:雄果蠅的體細胞中共有哪幾對同源染色體?Ⅱ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅲ、Ⅳ和Ⅳ、X和Y請思考：新課講授ⅣⅡ

ⅢⅡ

ⅢXYQ4：雄果蠅產生的精子中有哪幾條染色體？這些染色體在形態、結構和功能上有什么特點？這些染色體之間是什么關系？它們是否控制著生物的生長、發育、遺傳和變異？減數分裂Q5：如果將果蠅的精子中的染色體看作一組，那么果蠅的體細胞中有幾組染色體？ⅡⅢXⅣⅣⅢYⅡⅡ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y；各不相同；非同源染色體；是。兩組新課講授細胞中的一組________染色體，它們在_____和______上各不相同，但是攜帶著控制生物生長發育的_________，這樣的一組染色體，叫做一個染色體組。非同源形態功能全部遺傳信息（二）染色體組1、概念新課講授

2.染色體組的特點（1）

一個染色體組中不含同源染色體和等位基因，但含每對同源染色體中的一條，（2）

一個染色體組中所含的染色體形態、大小和功能各不同，（3）一個染色體組中含有控制一種生物性狀的一整套基因，但不能重復。新課講授3.染色體組數目的判斷(1)細胞中同種形態的染色體有幾條，細胞內就含有幾個染色體組。4個圖中細胞含有幾個染色體組？問：新課講授（2）根據染色體數目和染色體形態數確定染色體組數目。問：圖中細胞含有幾個染色體組？12/3＝4個染色體組數=細胞內染色體數目/染色體形態數新課講授（3）根據基因型判斷細胞中的染色體組數目。根據細胞的基因型確定控制同一性狀的基因（即同種類型字母）出現的次數，該次數就等于染色體組數。問：圖中細胞含有幾個染色體組？4個新課講授由__________發育而成的，體細胞中含有_______染色體組的個體。由______發育而成的，體細胞中含有_______________的染色體組的個體。（三）二倍體和多倍體三倍體四倍體六倍體例如：人、果蠅、玉米、水稻等例如：香蕉馬鈴薯普通小麥1.概念及實例多倍體：二倍體：幾乎全部動物和過半數的高等植物都是二倍體多倍體常見于植物，在動物中極少見（前提：由受精卵發育而成的個體）受精卵兩個受精卵三個或三個以上新課講授

體細胞中的染色體數配子中的染色體數體細胞中的染色體組數配子中的染色體組數屬于幾倍體生物豌豆

7

2普通小麥

42

3小黑麥

28八倍體比較項目生物種類14

1二倍體六倍體

2156

8

4

6新課講授(1)特點B.糖類、蛋白質等營養物質的含量有所增加。C.發育延遲，結實率低。A.莖桿粗壯，葉片、果實和種子都比較大（器官較大）。2.多倍體新課講授4條染色體8條染色體無紡綞體形成染色體復制著絲點分裂無紡綞絲牽引多倍體的形成若繼續進行正常的有絲分裂染色體加倍的組織或個體新課講授(2)人工誘導多倍體A.方法：a._______誘導b.用___________處理___________________（最常用最有效的方法）當秋水仙素作用于正在_____的細胞時，能夠抑制________的形成，導致________不能_________，從而引起細胞內染色體__________。染色體數目加倍的細胞繼續進行_______分裂，將來就可能發育成_________植株。低溫秋水仙素萌發的種子或幼苗B.原理：分裂紡錘體染色體移向兩極數目加倍有絲多倍體新課講授二倍體八倍體四倍體秋水仙素處理秋水仙素處理六倍體八倍體四倍體三倍體二倍體四倍體多倍體育種能產生新基因型新課講授實例：三倍體無子西瓜的培育新課講授無子西瓜的培育過程二倍體幼苗四倍體植株秋水仙素處理染色體加倍二倍體幼苗二倍體植株發育授粉二倍體幼苗二倍體植株發育花粉誘導三倍體種子三倍體植株發育第一年第二年（母本）（父本）（父本）為子房發育成果實提供生長素三倍體植株減數分裂時聯會紊亂，不能形成正常的配子，導致果實無種子4N瓜肉(果皮）3N胚三倍體無子西瓜3N瓜肉（母本）新課講授⑤①②③④(g)(a)(b)(c)(d)(e)(f)②過程是為了雜交得到三倍體種子，④過程是為了提供生長素刺激子房發育成果實。(1)關于兩次傳粉:新課講授⑤①②③④(g)(a)(b)(c)(d)(e)(f)①

過程秋水仙素處理后，新產生的莖、葉、花的染色體數目加倍，而未處理的根細胞中仍為2個染色體組。(2)新課講授⑤①②③④(g)(a)(b)(c)(d)(e)(f)獲取三倍體種子e是在第一年四倍體植株a上；獲取三倍體無子果實g則是在第二年的三倍體植株c上。(3)新課講授⑤①②③④(g)(a)(b)(c)(d)(e)(f)不以二倍體西瓜作為母本的原因是如果以二倍體作為母本，四倍體西瓜作為父本，也能得到三倍體種子，但這種三倍體種子結的西瓜，因珠被發育成厚硬的種皮，達不到“無子”的目的。新課講授三倍體無子西瓜屬可遺傳的變異還是不可遺傳的變異？為什么？其遺傳物質發生了改變，所以屬于可遺傳的變異。雖然西瓜并沒有結種子，但可以通過讓三倍體的西瓜植株進行無性繁殖（例如植物組織培養技術），得到大量的三倍體植株，再分別以其為母本，與二倍體植株進行雜交獲得三倍體的無子果實。新課講授

香蕉的祖先為野生芭蕉，個小而多種子，無法食用。香蕉的培育過程如下：野生芭蕉

2n有子香蕉

4n加倍野生芭蕉

2n無子香蕉

3n例：香蕉的培育新課講授雄蜂它是由卵細胞未經過受精作用直接發育而來的。有沒有只由配子發育而來的個體呢？所以，雄蜂的體細胞染色體數______配子染色體數。等于新課講授蜜蜂：精子卵細胞受精蜂王、工蜂雄蜂直接發育（四）單倍體1.概念由

直接發育而成，體細胞中含有

染色體數目的個體。配子本物種配子新課講授思考單倍體的體細胞中一定是只含一個染色體組嗎？只要是由本物種的配子直接發育而來的個體就是單倍體，不能簡單地用染色體組數目多少來判斷。單倍體體細胞中含有的染色體組數目可能是一個，也可能是多個，要依形成單倍體的物種來決定。判斷：1、體細胞中含一個染色體組的個體是單倍體。2、單倍體的體細胞中含一個染色體組。新課講授②由配子直接發育來的個體，不管體細胞中含有幾個染色體組，都只能叫單倍體。①由受精卵發育來的個體，體細胞中含有幾個染色體組，就叫幾倍體；判斷生物是幾倍體，既要看細胞內含有的染色體組數，還要考慮生物個體發育的起點。新課講授3.單倍體育種離體培養單倍體幼苗（1）過程（方法）：（人工誘導）秋水仙素處理花藥染色體數目加倍，得到正常的純合子（2）特點：得到的植株不僅能夠正常生殖，而且自交后代不發生性狀分離。（3）優點：快速獲得純合子，縮短育種的年限。2.單倍體植株的特點（1）植株長得______（2）高度_______弱小不育新課講授雜交育種（最少四年）單倍體育種(只要兩年)第一年雜交得到F1。雜交得到F1。第二年F1自交得F2，將符合要求的F2植株的種子按單株分別收藏。取F1花藥離體培養并加倍，觀察，性狀符合要求即為優良新品種。第三年按F2單株分開種植，不分離的植株種子仍按F2單株收藏待驗證。第四年驗證第三年保留的種子的純度，仍不出現分離方可作為新品種推廣。單倍體育種的優點

1、所培育的種子為純種；

2、可大大減少工作量并縮短育種周期。新課講授多倍體育種和單倍體育種的比較多倍體育種單倍體育種原理染色體組成倍增加染色體組成倍減少,再加倍后得到純種(指每對染色體上成對的基因都是純合的)常用方法秋水仙素處理萌發的種子、幼苗花藥離體培養后,人工誘導染色體數目加倍優點操作簡單明顯縮短育種年限缺點適用于植物,在動物方面難以操作技術復雜一些,需與雜交育種配合用秋水仙素處理植株使染色體數目加倍,若操作對象是單倍體植株,叫單倍體育種,若操作對象為正常植株,叫多倍體育種,不要一看到“染色體數目加倍”就認為是多倍體育種。新課講授三.低溫誘導植物染色體數目變化的實驗1．實驗原理低溫抑制_______的形成，以致影響________被拉向兩極，細胞不能分裂成兩個子細胞，于是染色體數目改變。紡錘體染色體新課講授2.實驗步驟(1)根尖的培養及誘導培養方法：將洋蔥放在裝滿清水的廣口瓶上，讓洋蔥的底部接觸水面培養時間：待洋蔥長出_______左右的不定根1cm誘導措施：將整個裝置放入冰箱的____________，誘導培養_____低溫室內(4℃)36h新課講授(2)取材及固定取材：剪取誘導處理的根尖約_____________0.5cm—1cm固定：放入_____________中浸泡0.5h—1h,以固定細胞的形態卡諾氏液沖洗：用______________________沖洗2次體積分數為95%的酒精(3)制片（同“觀察植物的有絲分裂”）解離漂洗染色(用_____________染液)制片改良苯酚品紅(4)觀察新課講授不同生物的變異類型不同，不同生殖方式所帶來的變異類型亦不相同（1）病毒的可遺傳變異的來源基因突變（2）原核生物可遺傳變異的來源基因突變（3）真核生物可遺傳變異的來源：a.進行無性生殖時基因突變和染色體變異b.進行有性生殖時基因突變、基因重組、染色體變異新課講授Q1：為什么要處理萌發的種子或幼苗，處理成熟的植株可以不？不行，秋水仙素的作用對象是正在有絲分裂的細胞，成熟的植株大多細胞不進行有絲分裂。Q2：用適宜濃度的秋水仙素處理正處于休眠的二倍體西瓜的種子，能得到多倍體嗎？不能，休眠的種子未進行細胞分裂。設問尋疑例：蜜蜂家族中有雄蜂、蜂王、工蜂。工蜂、蜂王都是由受精卵發育而成的，而雄蜂是由卵細胞直接發育而成的。問：雄蜂體細胞內的染色體組數和蜂王體細胞內的染色體組數的關系是怎樣的？

雄蜂的染色體組數是蜂王的一半，與蜂王產生的卵細胞相同。如果親代蜂王的基因型為AaBb,則子代雄蜂的基因型是什么？如果子代雄蜂全為Ab，親代蜂王的基因型是什么？設問尋疑C1.不是染色體結構變異的是(

)A染色體缺失某一段B染色體中增加了某一片段C染色體中的DNA的堿基對位置的顛倒D染色體裁中的某一片段的位置的顛倒診斷反饋2、導致遺傳物質變化的原因有很多，圖8字母代表不同基因，其中變異類型①和②依次是（）A.突變和倒位B.重組和倒位C.重組和易位D.易位和倒位D診斷反饋3.雌蜂和一雄蜂交配產生F1代，在F1代雌雄個體產生的F2代中，