§5-2染色體變異基因突變及其他變異學(xué)習(xí)目標(biāo)理解染色體變異包括染色體數(shù)目變異和結(jié)構(gòu)變異。01闡明二倍體、三倍體和多倍體的概念及聯(lián)系。02闡述染色體結(jié)構(gòu)變異的基本類型。031.根據(jù)前面所學(xué)減數(shù)分裂的知識(shí)，試著完成上表。2.為什么我們平時(shí)吃的香蕉沒有種子？生物種類體細(xì)胞染色體數(shù)/條體細(xì)胞非同源染色體/套配子染色體數(shù)/條馬鈴薯野生祖先種242栽培品種484香蕉野生祖先種222栽培品種333122411異常【提示】因?yàn)橄憬对耘嗥贩N體細(xì)胞中的染色體數(shù)目是33條，減數(shù)分裂時(shí)染色體發(fā)生聯(lián)會(huì)紊亂，難以形成正?？捎呐渥?，因此無法形成受精卵，進(jìn)而不能形成種子。問題探討父方(2N)母方(2N)精子(N)卵子(N)受精卵(2N)新個(gè)體(2N)減數(shù)分裂減數(shù)分裂受精作用有絲分裂減數(shù)分裂和受精作用能夠使生物體親子代間的染色數(shù)目保持穩(wěn)定。思考Thinking生物種類體細(xì)胞染色體數(shù)/條體細(xì)胞非同源染色體/套配子染色體數(shù)/條馬

鈴

薯野生祖先種24212

栽培品種48424

香

蕉野生祖先種22211

栽培品種333異常馬鈴薯和香蕉的染色體數(shù)目表馬鈴薯和香蕉的染色體數(shù)目為什么與他們的野生祖先有很大差別呢？問題探討______通過顯微鏡觀察到，屬于______水平的變異；1.概念：生物體的_______或___________內(nèi)染色體______或_______的變化體細(xì)胞生殖細(xì)胞數(shù)目結(jié)構(gòu)2.染色體變異類型類型一：染色體數(shù)目的變異類型二：染色體結(jié)構(gòu)的變異3.能否通過顯微鏡觀察可以細(xì)胞基因突變是分子水平的變異，這種變異類型無法通過顯微鏡觀察。染色體變異正常果蠅（2n=8）個(gè)別異常成套異常增加一條增加減少一條減少①細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少②細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以一套完整的非同源染色體為基數(shù)成倍地增加或成套地減少染色體數(shù)目的變異——染色體數(shù)目變異的類型①個(gè)別染色體的增加或減少

患者比正常人多一條染色體——21號(hào)染色體是三條，其癥狀表現(xiàn)為智力低下，身體發(fā)育緩慢等。實(shí)例1：21三體綜合征(唐氏綜合征)45條＋XY或XX（47條）染色體數(shù)目的變異減數(shù)第一次分裂后期減數(shù)第二次分裂后期①個(gè)別染色體的增加或減少實(shí)例1：21三體綜合征(唐氏綜合征)染色體數(shù)目的變異②以一套完整的非同源染色體為基數(shù)成倍地增加或成套地減少XYⅡⅡⅢⅢⅣⅣ雄果蠅體細(xì)胞染色體組成圖解Q1.果蠅體細(xì)胞中含有幾條染色體？幾對(duì)同源染色體？Q3.Ⅲ號(hào)和Ⅳ號(hào)染色體是什么關(guān)系？8；4Q2.寫出所有同源染色體？Ⅱ和Ⅱ,Ⅲ和Ⅲ,Ⅳ和Ⅳ,X和YQ4.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X和Y為一套完整的非同源染色體嗎？非同源染色體不是Q5.寫出所有非同源染色體的集合？Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和XⅡ、Ⅲ、Ⅳ和Y

每套非同源染色體稱為一個(gè)染色體組染色體數(shù)目的變異(1)一個(gè)染色體組不含同源染色體，不含等位基因。(2)一個(gè)染色體組所含的染色體大小、形態(tài)和功能各不相同，均為非同源染色體。(3)一個(gè)染色體組中含有控制生物生長(zhǎng)、發(fā)育、遺傳和變異的全套遺傳信息。果蠅的一個(gè)染色體組是

或

。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、XⅡ、Ⅲ、Ⅳ、Y果蠅的一個(gè)基因組是

。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y（3+XY）XYⅡⅡⅢⅢⅣⅣ染色體組

思考：人的體細(xì)胞有多少個(gè)染色體組？染色體組和基因組分別是什么？人的體細(xì)胞有兩個(gè)染色體組一個(gè)染色體組是__________________

22+X或22+Y一個(gè)基因組是____________22+XY染色體組

判斷染色體組數(shù)目的方法方法一：根據(jù)染色體形態(tài)判斷細(xì)胞中同一形態(tài)的染色體有幾條，則含有幾個(gè)染色體組。1個(gè)染色體組3個(gè)染色體組4個(gè)染色體組4個(gè)染色體組染色體組方法二：根據(jù)基因型判斷在生物體基因型中，控制同一性狀基因出現(xiàn)幾次，則有幾個(gè)染色體組同一字母不分大小寫，重復(fù)出現(xiàn)幾次，就含有幾個(gè)染色體組。AaaaAABBDDAaaABCD4個(gè)染色體組2個(gè)染色體組3個(gè)染色體組1個(gè)染色體組染色體組

判斷染色體組數(shù)目的方法方法三：公式法染色體組數(shù)=常染色體數(shù)目/常染色體形態(tài)數(shù)16條/4種形態(tài)=4個(gè)染色體組染色體組

判斷染色體組數(shù)目的方法6條常染色體/3種形態(tài)=2個(gè)染色體組3個(gè)

3條1個(gè)4條2個(gè)4條3個(gè)2條4個(gè)3條4個(gè)2條1個(gè)4條2個(gè)2條課中檢測(cè)請(qǐng)判斷下列的幾個(gè)細(xì)胞含幾個(gè)染色體組？每組有幾條染色體？1.二倍體染色體數(shù)目的變異——二倍體和多倍體②常用2n表示，“2”表示兩個(gè)染色體組，

“n”表示每個(gè)染色體組中有n條染色體。③實(shí)例：

幾乎全部動(dòng)物以及過半數(shù)的高等植物是二倍體

如：番茄、人、玉米、果蠅①定義：體細(xì)胞中含兩個(gè)染色體組的個(gè)體。ⅡⅩⅢⅡⅢⅣⅣY果蠅（卵原細(xì)胞）♀減數(shù)分裂♂減數(shù)分裂（精原細(xì)胞）ⅡⅢⅣⅩⅡⅢⅣY精子一般情況下，二倍體通過減數(shù)分裂形成的配子中只有一個(gè)染色體組ⅩⅢⅢⅩⅡⅡⅣⅣ生殖細(xì)胞卵細(xì)胞ⅡⅢⅣⅩ染色體數(shù)目的變異——二倍體和多倍體若減數(shù)分裂Ⅰ同源染色體未分離或減數(shù)分裂Ⅱ姐妹染色單體未分離，配子中應(yīng)該有幾個(gè)染色體組？

可能形成含有兩個(gè)染色體組的配子染色體數(shù)目的變異——二倍體和多倍體若減數(shù)分裂Ⅰ同源染色體未分離或減數(shù)分裂Ⅱ姐妹染色單體未分離，配子中應(yīng)該有幾個(gè)染色體組？

也可能形成含有兩個(gè)染色體組的配子染色體數(shù)目的變異——二倍體和多倍體若該異常配子與正常的配子結(jié)合后發(fā)育成個(gè)體，其體細(xì)胞中應(yīng)該含有幾個(gè)染色體組？三個(gè)這樣的配子與含有一個(gè)染色體組的正常配子結(jié)合發(fā)育成的個(gè)體體細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組，稱作三倍體。染色體數(shù)目的變異——二倍體和多倍體如果兩個(gè)含有兩個(gè)染色體組的配子結(jié)合，發(fā)育成的個(gè)體的體細(xì)胞中就含有四個(gè)染色體組，稱作四倍體。減數(shù)分裂異常有絲分裂異常如果二倍體在胚或幼苗時(shí)期受到某種因素影響，體細(xì)胞在進(jìn)行有絲分裂時(shí)，染色體只復(fù)制未分離，也會(huì)形成四倍體。染色體數(shù)目的變異——二倍體和多倍體2.多倍體體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體多倍體在植物中很常見，在動(dòng)物中極少見。三倍體香蕉六倍體小麥三倍體無子西瓜染色體數(shù)目的變異——二倍體和多倍體優(yōu)點(diǎn)：莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加。因此，人們常常采用人工誘導(dǎo)多倍體的方法來獲得多倍體植株，培育新品種。缺點(diǎn)：生長(zhǎng)發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低。2.多倍體染色體數(shù)目的變異——二倍體和多倍體四倍體葡萄的果實(shí)比二倍體的大的多四倍體番茄的維生素C含量比二倍體的幾乎增加了一倍2.多倍體染色體數(shù)目的變異——二倍體和多倍體三倍體、四倍體是否可育？四倍體可以通過減數(shù)分裂形成含有兩個(gè)染色體組的配子。三倍體因?yàn)樵忌臣?xì)胞中有三套非同源染色體，減數(shù)分裂時(shí)出現(xiàn)聯(lián)會(huì)紊亂，因此不能形成可育的配子。香蕉、三倍體無子西瓜的果實(shí)中沒有種子，原因就在于此。果蠅體細(xì)胞果蠅配子果蠅體細(xì)胞有

個(gè)染色體組每組染色體組含

條染色體果蠅配子中有

個(gè)染色體組。屬于

倍體正常男性染色體組型正常男性體細(xì)胞中有

條染色體這些染色體可以組成

對(duì)這些染色體中有

條來自父親，

條來自母親有

套染色體，屬于

倍體241462323232二二課中檢測(cè)低溫處理、秋水仙素誘發(fā)等。用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗是目前最常用、最有效的方法。秋水仙素是從百合科植物秋水仙的種子和球莖中提取的一種植物堿。它是白色或淡黃色粉末或針狀結(jié)晶，有劇毒。染色體數(shù)目的變異——多倍體育種著絲粒分裂染色體復(fù)制無紡綞絲牽引若繼續(xù)進(jìn)行正常的有絲分裂①原理：秋水仙素作用于正在______的細(xì)胞時(shí)，能抑制________的形成，導(dǎo)致_______不能_________，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體__________。染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行_______分裂，將來就可能發(fā)育成________植株。分裂紡錘體染色體移向兩極數(shù)目加倍有絲多倍體4條染色體8條染色體無紡綞體形成染色體加倍的組織或個(gè)體染色體數(shù)目的變異——多倍體育種秋水仙素只影響紡錘體的形成，不影響著絲粒的分裂（著絲粒的分裂是自發(fā)的，不是由紡錘絲的牽拉導(dǎo)致的）；低溫處理和秋水仙素誘發(fā)的原理是一樣的。②作用時(shí)期：有絲或減數(shù)前期Q1：秋水仙素抑制紡錘體形成，那么著絲粒能否正常分裂?Q2：染色體加倍于什么時(shí)期？有絲或減數(shù)分裂后期Q3：為什么要處理萌發(fā)的種子或幼苗，處理成熟的植株可以不？因?yàn)槊劝l(fā)的種子和幼苗具有分生能力，細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，秋水仙素處理后可達(dá)到使產(chǎn)生的新細(xì)胞染色體數(shù)目加倍的目的。成熟的植株大多細(xì)胞不進(jìn)行有絲分裂。Q4：處理后植物體的所有體細(xì)胞染色體都加倍嗎？不一定。若處理莖尖則只有地上部分加倍，若處理種子則有可能全部加倍。染色體數(shù)目的變異——多倍體育種雜交三倍體（母本）聯(lián)會(huì)紊亂無子西瓜第一年第二年三倍體植株三倍體無子西瓜培育過程（父本）染色體數(shù)目的變異——多倍體育種③實(shí)例：三倍體無子西瓜的形成人們平常食用的西瓜是二倍體。在二倍體西瓜的幼苗期，用秋水仙素處理，可以得到四倍體植株。然后，用四倍體植株作母本，用二倍體植株作父本，進(jìn)行雜交，得到的種子細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組。把這些種子種下去，就會(huì)長(zhǎng)出三倍體植株.雜交三倍體（母本）聯(lián)會(huì)紊亂無子西瓜第一年第二年三倍體植株三倍體無子西瓜培育過程（父本）1、在二倍體西瓜幼苗的芽尖滴加秋水仙素的目的是什么？依據(jù)的原理是什么？芽尖細(xì)胞有絲分裂旺盛，用秋水仙素處理可以抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，從而得到四倍體植株。2、四倍體西瓜植株做母本產(chǎn)生的雌配子中含有幾個(gè)染色體組？獲得的四倍體西瓜為何要與二倍體雜交？2個(gè)；雜交可以獲得三倍體植株。3、四倍體植株上結(jié)的西瓜是無子西瓜嗎？有子西瓜三倍體植株上結(jié)的才是無子西瓜染色體數(shù)目的變異——多倍體育種4、有時(shí)可以看到三倍體西瓜中有少量發(fā)育并成熟的種子，請(qǐng)推測(cè)產(chǎn)生這些種子的原因？三倍體植株一般不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂形成配子，因此，不能形成種子。但是，也有可能在減數(shù)分裂時(shí)形成正常的卵細(xì)胞，從而形成正常的種子，但這種概率特別小。5、無子西瓜每年都要制種，很麻煩，有沒有別的替代方法?方法一：進(jìn)行無性生殖，將三倍體植株進(jìn)行組織培養(yǎng)獲取大量培苗，再進(jìn)行移栽；方法二：利用生長(zhǎng)素或生長(zhǎng)素類似物處理二倍體植株未受粉的雌蕊，以促進(jìn)子房發(fā)育成無種子的果實(shí)，同時(shí)，在花期全時(shí)段要進(jìn)行套袋處理，以避免受粉。6、兩次傳粉的目的相同嗎？第一次：雜交，得到三倍體種子。第二次：提供生長(zhǎng)素，刺激子房發(fā)育成果實(shí)。染色體數(shù)目的變異——多倍體育種學(xué)習(xí)低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目變化的方法。理解低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目變化的作用機(jī)制。目的要求材料用具材料：蒜或洋蔥（均為二倍體，體細(xì)胞中的染色體數(shù)目為16）用具：培養(yǎng)皿，濾紙，紗布，燒杯，鑷子，剪刀，顯微鏡，載玻片，蓋玻片，冰箱藥品：卡諾氏液，質(zhì)量濃度為0.01g/mL的甲紫（舊稱龍膽紫）溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸，體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精。用低溫處理植物的分生組織細(xì)胞，能夠抑制紡錘體的形成，以致影響細(xì)胞有絲分裂中染色體被拉向兩極，導(dǎo)致細(xì)胞不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，于是，植物細(xì)胞的染色體數(shù)目發(fā)生變化。實(shí)驗(yàn)原理探究實(shí)驗(yàn)：低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目變化方法步驟：誘導(dǎo)培養(yǎng)→固定→制片→觀察。（1）誘導(dǎo)培養(yǎng)將蒜（或洋蔥）在冰箱冷藏室內(nèi)（____℃）放置一周；取出后，將蒜放在裝滿清水的容器上方，讓蒜的底部接觸水面，于室溫（約____℃）進(jìn)行培養(yǎng)；待蒜長(zhǎng)出約___cm長(zhǎng)的不定根時(shí)，將_________放入冰箱冷藏室內(nèi)，誘導(dǎo)培養(yǎng)________h；4251整個(gè)裝置48-72（2）固定剪取誘導(dǎo)處理的根尖_____cm，放入________中浸泡______h，以_____________，然后用_____________________沖洗____次；0.5-1卡諾氏液0.5-1體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精2固定細(xì)胞形態(tài)（取材、固定及沖洗）分生區(qū)細(xì)胞，能進(jìn)行細(xì)胞分裂才會(huì)出現(xiàn)染色體數(shù)目的變化方法步驟包括______、______、______、_______4個(gè)步驟；解離漂洗染色制片解離目的：漂洗目的：染色目的：制片目的：用藥液使組織中的細(xì)胞相互分離開來洗去藥液，防止解離過度甲紫溶液或醋酸洋紅液能使染色體著色使細(xì)胞分散開來，有利于觀察（3）制片（4）觀察先用______尋找染色體形態(tài)好的分裂圖象；視野中既有__________________，也有_______

_______；確認(rèn)某個(gè)細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目變化后，再用______觀察。低倍鏡正常的二倍體細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞高倍鏡方法步驟：誘導(dǎo)培養(yǎng)→固定→制片→觀察。方法步驟探究實(shí)驗(yàn)：低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目變化6.單倍體蜂王工蜂雄蜂舉例（體細(xì)胞中32條染色體）（體細(xì)胞中32條染色體）（體細(xì)胞中16條染色體）染色體數(shù)目的變異——單倍體體細(xì)胞：2N=32配子：減數(shù)分裂單倍體：發(fā)育N=16蜂王：二倍體(2N)體細(xì)胞中含中32條染色體雄蜂：?jiǎn)伪扼w(N)體細(xì)胞中含中16條染色體16（N）N=16（N）雄蜂的形成染色體數(shù)目的變異——單倍體體細(xì)胞中的染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目相同的個(gè)體，叫作單倍體。定義與正常植株相比，植株弱小，且高度不育。特點(diǎn)體細(xì)胞：2N=32配子：減數(shù)分裂單倍體：發(fā)育N=1616（N）N=16（N）染色體數(shù)相等染色體數(shù)目的變異——單倍體單倍體是由配子直接發(fā)育而來1.單倍體細(xì)胞內(nèi)含有一個(gè)染色體組嗎？2.細(xì)胞內(nèi)含有兩個(gè)染色體組就是二倍體？看完課本并思考如下問題染色體數(shù)目的變異——單倍體不一定不一定，也可能是四倍體的配子或其發(fā)育而來的單倍體應(yīng)用——單倍體育種舉例：已知小麥的高稈（D）對(duì)矮稈（d）為顯性，抗銹病（R）對(duì)易染銹?。╮）