2019_2020学年高中生物第5章第2节染色体变异课件新人教版必修2201908081170.pptx

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1、第2节染色体变异一、染色体结构的变异 预习反馈连线。二、染色体数目的变异1.类型(1)细胞内个别染色体的增加或减少,如21三体综合征。(2)细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少,如多倍体、单倍体。2.染色体组(根据果蝇染色体组成图归纳)雄果蝇的染色体组成(1)染色体特点:一个染色体组中不含同源染色体。(2)形态上:一个染色体组中所含的染色体的形态和功能上各不相同。(3)功能上:控制生物生长、发育、遗传、变异的一组染色体。即一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因,但不能重复。(4)据上图中雄果蝇的染色体组成,其染色体组可表示为、X或、Y。3.多倍体(1)概念:由受精卵发育而

2、来的,体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体。(2)特点:与二倍体植株相比,多倍体植株常常是茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。(3)应用:人工诱导多倍体。方法:用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗。原理:秋水仙素或低温处理能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,引起细胞内染色体数目加倍。4.单倍体(1)概念:体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。(2)特点:与正常植株相比,单倍体植株长得弱小,且高度不育。(3)应用:单倍体育种。方法:采用花药(花粉)离体培养的方法来获得单倍体植株,然后经过人工诱导使染色体数目加倍。优点:明显缩短育种年限;获

3、得稳定遗传的纯合子,自交后代不发生性状分离。预习反馈判断正误。(1)体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体,含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体。( )(2)用秋水仙素处理单倍体(n=10)萌发的种子可获得二倍体。( )(3)染色体组非整倍性变化必然导致新基因产生。( )(4)染色体增加某一片段可提高基因表达水平,是有利变异。( )(5)经低温诱导后,显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变。( )(6)染色体易位不改变基因数量,对个体性状不会产生影响。( )三、低温诱导植物染色体数目的变化 预习反馈下列是低温诱导植物染色体数目的变化实验相关说法,请判断正误。(1)低温诱导时温度越低

4、效果越显著。( )(2)用显微镜观察时会发现所有细胞中染色体均已加倍。( )(3)制作根尖细胞的临时装片时,制作基本步骤是解离漂洗染色制片。( )(4)本实验可以看到一个细胞完整的染色体数目加倍的过程。( )(5)低温处理和利用秋水仙素处理材料的原理是相同的。( )探究点一探究点二探究点三染色体结构的变异问题情景观察下列变异图解,请分析回答下列问题。探究点一探究点二探究点三1.图甲、图乙均发生了某些片段的交换,其交换对象分别是什么?它们属于哪种变异?提示:图甲发生了非同源染色体间片段的交换,图乙发生的是同源染色体非姐妹染色单体间相应片段的交换。图甲属于染色体结构变异中的“易位”,图乙则属于交叉

5、互换(基因重组)。2.图丙的结果中哪些是由染色体变异引起的?它们分别属于哪种变异?能在光镜下观察到的是哪几个?提示:均为染色体变异。变异类型分别为染色体片段缺失;染色体片段易位;基因突变;染色体片段倒位。可在光学显微镜下观察到,为基因突变,在显微镜下观察不到。3.图丙中哪种变异没有改变染色体上基因的数量和排列顺序?提示:图丙中属于基因突变只是产生了新基因,即改变了基因的结构,基因的数量和排列顺序均未发生改变。探究点一探究点二探究点三归纳提升1.基因突变和染色体结构变异的区别探究点一探究点二探究点三2.染色体易位与交叉互换 探究点一探究点二探究点三3.染色体结构变异与基因突变的判断 探究点一探究

6、点二探究点三典例剖析下图分别表示不同的变异类型,基因a、a仅有图所示片段的差异。下列相关叙述正确的是()A.图中4种变异中能够遗传的变异是B.中的变异属于染色体结构变异中的缺失C.中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复D.都表示同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换,发生在减数第一次分裂的前期探究点一探究点二探究点三解析:表示同源染色体上非姐妹染色单体间的交叉互换(发生在减数第一次分裂的四分体时期),属于基因重组。表示非同源染色体间互换片段,发生的是染色体结构变异。表示基因突变,是由碱基对的增添引起的。表示染色体中某一片段缺失或重复,属于染色体结构变异。遗传物质都发生了改变,都是可遗传的变异

7、。答案:C探究点一探究点二探究点三活学活练1.下图中,甲、乙分别表示两种果蝇的一个染色体组,丙表示果蝇的X染色体及其携带的部分基因。下列有关叙述正确的是()A.甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常B.甲、乙1号染色体上的基因排列顺序相同C.丙中过程,可能是发生在X和Y的非姐妹染色单体之间的易位D.丙中所示变异都可归类于染色体结构变异探究点一探究点二探究点三解析:与甲相比,乙中的1号染色体发生了倒位,所以甲、乙杂交产生的F1,减数分裂过程中1号染色体不能正常联会,A项错误;因为乙中的1号染色体发生了倒位,所以甲、乙的1号染色体上的基因排列顺序不完全相同,B项错误;丙中过程基因的位置发生颠倒,属于倒

8、位,丙中过程染色体片段发生改变,属于染色体结构变异中的易位,都属于染色体结构变异,C项错误,D项正确。答案:D探究点一探究点二探究点三2.下图表示某种生物的部分染色体上发生的四种变异的示意图,请回答以下问题。(1)甲、乙、丙、丁的变异类型分别属于。 (2)基因的数目和排列顺序均未变化的是图,该变异类型可采用的方法进行检测。 (3)可在显微镜下观察到的是图,一般选用正在分裂的细胞做成装片,观察处于分裂期的细胞。 (4)若某DNA分子中丢失了一个碱基对(基因中),则该变异为;若某DNA分子中丢失了一个基因,则称为变异。 探究点一探究点二探究点三答案:(1)缺失、重复、倒位、基因突变(2)丁基因诊断

9、(3)甲、乙、丙中(4)基因突变染色体结构探究点一探究点二探究点三染色体组及生物体倍性的判断问题情景结合下列图解,回答相关问题。1.请根据上述图解分析,一个染色体组应该具备哪些条件。提示:从组成上看,一个染色体组中的所有染色体都是非同源染色体,不存在同源染色体;从形态上看,一个染色体组中的所有染色体大小、形态各不相同;从功能上看,一个染色体组中的染色体包含了控制该种生物的生长、发育、遗传和变异的全套遗传信息。探究点一探究点二探究点三2.甲、乙两细胞中分别含有几个染色体组?请说明判断的理由。提示:甲细胞含有三个染色体组,乙细胞含有两个染色体组。通过细胞中染色体的形态判断。一个染色体组中的染色体互

10、为非同源染色体,大小、形态均不相同,而甲细胞中相同的染色体均有三条,据此可知甲细胞有三个染色体组,每个染色体组包含三条染色体;乙细胞中有两个染色体组,每个染色体组包含4条染色体。探究点一探究点二探究点三3.丙、丁两细胞中分别含有几个染色体组?请说明判断的理由。提示:丙细胞含有三个染色体组,丁细胞含有一个染色体组。通过基因型判断。同种字母(不分大小写)代表等位基因或相同基因,它们位于同源染色体上,因此基因型中同种字母有几个,就表明同源染色体有几条,如丙图中A、a、a三个基因,A和a属于等位基因,两个a是相同基因,这三个基因位于三条同源染色体上,B、b、b三个基因也如此,因此丙细胞含有三个染色体组

11、。同理丁细胞无同源染色体,含有一个染色体组。4.甲、丙都含有三个染色体组,能确认该生物体属于三倍体吗?请说明。提示:不能。确认单倍体、二倍体、三倍体必须先看发育起点。若由配子发育而来,无论含几个染色体组均属单倍体,若由受精卵发育而来,有几个染色体组即为几倍体。探究点一探究点二探究点三归纳提升1.生物体细胞中染色体组数目的判断(1)根据染色体形态判断:细胞内形态、大小相同的染色体有几条,该细胞中就含有几个染色体组。如右图,每种形态的染色体都有2条,则该细胞中含有2个染色体组。(2)根据基因型判断:在细胞或生物体的基因型中,控制同一性状的相同基因或等位基因出现几次,该细胞或生物体中就含有几个染色体

12、组。例如,基因型为AAaBBB的细胞或生物体中含有3个染色体组。探究点一探究点二探究点三(3)根据染色体数目和染色体形态推算含有几个染色体组。如右图,共有8条染色体,染色体形态数(形态、大小不相同)为2,所以染色体组数为82=4。探究点一探究点二探究点三2.单倍体、二倍体和多倍体的判断(2)无性生殖:体细胞发育成新个体与亲本倍性相同。(3)由多倍体生物的配子发育成的单倍体往往含有多个染色体组,一般将它们称为双单倍体(含有2个染色体组)、三单倍体(含有3个染色体组)等。探究点一探究点二探究点三典例剖析下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述,错误的是()A.一个染色体组中不含同源染色体B.由受精卵

13、发育而来的,体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体C.含一个染色体组的个体是单倍体,单倍体不一定含一个染色体组D.由六倍体普通小麦的花药离体培养出来的个体是三倍体解析:染色体组是由一组非同源染色体组成的;由受精卵发育而来的个体,体细胞中含有几个染色体组就是几倍体,而由配子发育而来的个体,不管体细胞中含有几个染色体组都是单倍体,所以由六倍体普通小麦的花药离体培养出来的个体为单倍体。答案:D探究点一探究点二探究点三活学活练1.右图为果蝇体细胞中的染色体组成示意图,以下说法正确的是()A.果蝇的一个染色体组含有的染色体是、X、YB.X染色体上的基因控制的性状遗传,均表现为性别差异C.果蝇体内的细胞,

14、除生殖细胞外都只含有两个染色体组D.、X(或Y)四条染色体携带了控制果蝇生长发育所需的全套遗传信息探究点一探究点二探究点三解析:一个染色体组中是没有同源染色体的,而X与Y为一对同源染色体,A项错误。X染色体上的基因控制的性状遗传,有时也无性别差异,如当母本为显性纯合时,后代性状无性别差异,B项错误。果蝇体内的细胞有的处于有丝分裂状态,此过程后期的细胞中含有四个染色体组,C项错误。一个染色体组中含有发育成生物个体的全套遗传信息,D项正确。答案:D探究点一探究点二探究点三2.下图所示细胞中所含的染色体,下列有关叙述正确的是()A.图a含有2个染色体组,图b含有3个染色体组B.如果图b表示体细胞,则

15、图b代表的生物一定是三倍体C.如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞,则该生物一定是二倍体D.图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的,是单倍体探究点一探究点二探究点三解析:图a为有丝分裂后期,含有4个染色体组;图b有同源染色体,含有3个染色体组,如果图b生物是由配子发育而成的,则图b代表的生物是单倍体,如果图b生物是由受精卵发育而成的,则图b代表的生物是三倍体;图c中有同源染色体,含有2个染色体组,若是由受精卵发育而成的,则该细胞所代表的生物一定是二倍体;图d中只含1个染色体组,一定是单倍体,可能是由雄配子或雌配子发育而成的。答案:C探究点一探究点二探究点三染色体变异与育种问题情景图中甲、乙

16、表示水稻两个品种,A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因,表示培育水稻新品种的过程,请分析并回答下列问题。探究点一探究点二探究点三1.图中哪种途径为单倍体育种?提示:图中过程表示单倍体育种。2.图中哪一标号处需用秋水仙素处理?应如何处理?提示:两处需用秋水仙素处理。图示处需用秋水仙素处理单倍体幼苗,从而获得纯合子;处常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,以诱导染色体加倍。3.的育种原理分别是什么?提示:的育种原理为基因突变,的原理为染色体变异。探究点一探究点二探究点三归纳提升1.单倍体育种主要包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选四个过程,不能简单地认为花药离体培养就是单倍体

17、育种的全部。筛选在最后一个环节,一般从秋水仙素处理加倍的正常植株中筛选所需性状的个体。2.单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同。两种育种方式都出现了染色体加倍情况,但操作对象不同。单倍体育种操作的对象是单倍体幼苗;多倍体育种操作的对象是正常萌发的种子或幼苗。探究点一探究点二探究点三典例剖析下图是利用玉米(2n=20)的幼苗芽尖细胞(基因型BbTt)进行实验的流程示意图。下列分析不正确的是()A.基因重组发生在图中过程,过程中能够在显微镜下看到染色单体的时期是前期和中期B.秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成C.植株A为二倍体,其体细胞内最多有4个染色体组;植株C属于单倍体,其发

18、育起点为配子D.利用幼苗2进行育种的最大优点是明显缩短育种年限,植株B纯合的概率为25%探究点一探究点二探究点三解析:图中为花药的形成,减数分裂过程会发生基因重组;过程为有丝分裂,染色体在间期复制,结果每条染色体含两条染色单体,染色单体在后期分离,后期无染色单体,A项正确。秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,引起染色体数目加倍,B项正确。植株A为二倍体,其体细胞进行有丝分裂,体细胞在有丝分裂后期有4个染色体组;植株C由配子直接发育而来,为单倍体,C项正确。利用幼苗2进行育种的最大优点是能明显缩短育种年限,得到的植株B全部为纯合子,D项错误。答案:D

19、探究点一探究点二探究点三活学活练1.下列有关育种的叙述,正确的是()A.杂交育种所选双亲必须是纯合子B.诱变所得植株若不出现预期性状就应丢弃C.多倍体育种时可用秋水仙素处理幼苗D.单倍体育种依据的遗传学原理是基因突变解析:杂交育种的双亲可以为杂合子,A项错误;诱变育种所得的植株若不出现预期性状,可能为杂合子,子代有可能会出现预期性状,B项错误;多倍体的获得方法有低温诱导和秋水仙素处理,C项正确;单倍体育种的原理为染色体变异,D项错误。答案:C探究点一探究点二探究点三2.下图是利用野生猕猴桃种子(aa,2n=58)为材料培育无子猕猴桃新品种(AAA)的过程,下列叙述错误的是()A.和都可用秋水仙

20、素处理来实现B.若是自交,则产生AAAA的概率为1/16C.AA植株和AAAA植株是不同的物种D.若是杂交,产生的AAA植株的体细胞中染色体数目为87探究点一探究点二探究点三解析:和都可用秋水仙素处理来完成染色体数目加倍,A项正确;植株AAaa减数分裂产生的配子种类及比例为AA Aa aa=1 4 1,所以AAaa自交产生AAAA的概率=1/61/6=1/36,B项错误;二倍体AA与四倍体AAAA杂交产生的AAA为不育的三倍体,因此AA植株和AAAA植株是不同的物种,C项正确;该生物一个染色体组含有染色体582=29(条),所以三倍体植株体细胞中染色体数为293=87(条),D项正确。答案:B