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高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 染色体变异示范课课件ppt
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这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 染色体变异示范课课件ppt，共48页。PPT课件主要包含了2染色体变异，染色体变异，基因突变，碱基对，染色体结构的变异，1缺失，猫叫综合征，果蝇缺刻翅的形成，基因突变的“缺失”，基因数目减少等内容，欢迎下载使用。
指在自然条件下或人为因素的影响下，因染色体结构的改变或染色体数目的改变而导致的生物性状的变异。属于细胞学水平的变异。(在显微镜下可见)
基因突变和染色体变异的区别
染色体上某一个位点上基因的改变，光学显微镜下不可见。（分子水平）
可用显微镜直接观察到的比较明显的染色体变化。
指一条染色体断裂而失去一个片段，这个片段上的基因也随之丢失。
（第五号染色体缺失导致）
进一步思考：染色体结构变异的“缺失”与基因突变的“缺失”有何不同？
碱基对数目减少。基因数目不变
染色体结构变异的“缺失”：
染色体中重复增加某一片段引起变异。
（3）倒位:染色体的某一片段颠倒了180 后连接在同一条染色体上。
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
进一步思考：易位与交叉互换有没有区别？
发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间
发生于非同源染色体之间
1.染色体结构变异对生物都是有害的吗？
2.染色体变异与基因突变相比，哪一种变异对引起的性状变化较大一些？为什么？
每条染色体上含有许多基因，染色体变异会引起多个基因的变化，所以引起的性状变化较大一些
使染色体上基因的数目或排列顺序改变
(多数有害，少数有利)
染色体上基因的数目、排列顺序不改变
1.若图甲中①和②为一对同源染色体，③和④为另一对同源染色体，图中字母表示基因，“。”表示着丝点，则图乙～图戊中染色体结构变异的类型依次是( )
A．缺失、重复、倒位、易位B．缺失、重复、易位、倒位C．重复、缺失、倒位、易位D．重复、缺失、易位、倒位
2.下列有关变异的说法正确的是( ) A．染色体中DNA的一个碱基对缺失属于染色体结构变异 B．染色体变异、基因突变均可以用光学显微镜直接观察 C．同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组 D．染色体变异只发生于有丝分裂过程中
3.下列关于人类猫叫综合征的叙述，正确的是 ( ) A.该病是由于特定的染色体片段缺失造成的 B.该病是由于特定染色体的数目增加造成的 C.该病是由于染色体组数目成倍增加造成 D.该病是由于染色体中增加某一片段引起的
4.已知某物种的一条染色体上依次排列着A、B、C、D、E五个基因，下面列出的若干种变化中，未发生染色体结构变化的是（ ）
①细胞内的个别染色体的增加或减少
②细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少
21三体综合症（多了一条21号染色体）
性腺发育不良（特纳氏综合症）症状：表现为女性，患者生殖器官和第二性征均发育不良，智力低下。
1.果蝇体细胞有几条染色体？
2.Ⅱ号和Ⅱ号染色体是什么关系?Ⅲ号和Ⅳ号呢?
3.两条同源染色体上的遗传信息相同吗？
相同(排列着控制相同性状的等位基因)
4.雄果蝇精子这4条染色体形态、结构、功能相同吗？是否携带着控制果蝇生长发育的全部遗传信息？
5.如果将果蝇精子中的4条染色体看作一组，那么果蝇的体细胞中有几组染色体？
是（控制每对形状的基因都具有）
细胞中的一组________染色体，它们在_____和______上各不相同，但是携带着控制生物生长发育、遗传和变异的_________，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。
①一个染色体组不含同源染色体。
②一个染色体组所含的染色体大小、形态和功能各不相同。
③一个染色体组中含有控制生物性状的一整套的遗传信息。
怎么判断一个细胞中染色体组的数目呢？
（1）根据“染色体形态”判断——细胞内同种形态染色体有几条就含几个染色体组
请判断下图所表示的染色体组的数目：
（2）根据“基因型”判断——控制同一性状的基因的相同基因或等位基因出现几次(不论大小写字母)，该细胞或生物体就含有几个染色体组
下图是甲、乙、丙三种生物体细胞内染色体情况示意图，则对应的基因型可依次表示为（ ）
A．AaBb，AAaBbb，AaaaB．AaaaBBbb，Aaa，AABBC．AAaaBbbb，AaaBBb，AaBbD．AaaaBbbb，AAabbb，ABCD
由受精卵发育而成的，体细胞中有两个染色体组的个体。
例如：几乎全部的动物和过半数的高等植物。番茄、人、果蝇、玉米等大多数生物。
由受精卵发育而成的，体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体。
例如：在植物中很常见，动物中极少见。 香蕉(三倍体）、马铃薯（四倍体）普通小麦（六倍体）
1.下列属于二倍体配子的是（ ） A、MMNN B、Mm C、MN D、Nn
染色体加倍后的草莓（上）野生草莓（下）
特点：一般茎秆粗壮，叶片、果实和种子比较大；营养物质含量高；但发育迟缓，结实率低。
人工诱导多倍体是怎么形成呢？原理是什么呢？
抑制纺锤体的形成使染色体数目加倍
什么处理会使纺锤体不形成呢？
无纺锤丝牵引，染色体数加倍
低温或适宜浓度的秋水仙素作用于正在分裂的细胞，能够抑制纺锤体形成。导致染色体不能移向细胞两极，从而使细胞内的染色体数目加倍。
a.方法： 低温处理 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗(常用且最有效)
为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植株可以不？
不行，秋水仙素的作用对象是正在有丝分裂的细胞，成熟的植株大多细胞不进行有丝分裂。
人工诱导多倍体－－－培育新品种
无籽西瓜(三倍体)的培育过程 P89
1.过程①，为什么以一定浓度的秋水仙素滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？
2.获得的四倍体西瓜缘何要和二倍体杂交（过程②）？
3.三倍体西瓜（⑤）为什么没有种子？真的一颗都没有？
三倍体植株不能进行正常的减数分裂形成生殖细胞。（同源染色体联会紊乱）
不是，减数分裂时，还是有可能形成正常的卵细胞。
4.每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？
方法1：进行无性繁殖，将三倍体西瓜植株进行植物组织培养获取大量的组培苗，再进行移栽。
方法2：利用生长素或生长素类似物处理二倍体未受粉的雌蕊，以促进子房发育成无种子果实，在此过程中要进行套袋处理，以避免受粉。
②过程是为了____________________。
④过程是为了________________________________________。
提供生长素刺激子房发育成果实
（2）①过程秋水仙素处理后，新产生的茎、叶、花的染色体数目加倍，而未处理的根细胞中仍为2个染色体组。
（3）获取三倍体种子是在第一年四倍体植株a上；获取三倍体无子果实则是在第二年的三倍体植株上。
思考：三倍体无子西瓜属可遗传的变异还是不可遗传的变异？为什么？
其遗传物质发生了改变，所以属于可遗传的变异。
三倍体香蕉是怎么培育的呢？
野生香蕉是二倍体，通常有大量的硬子，无法食用。但在大约1万年前的东南亚，人们发现一种很少见的香蕉品种，这种香蕉无子，可食，是世界上第一种可食用的香蕉，后来人们发现这种无子香蕉是三倍体。
一定浓度的秋水仙素滴在二倍体香蕉幼苗的芽尖或二倍体香蕉种子
由配子直接发育而成的，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
3、一个染色体组一定是单倍体吗？单倍体一定是一个染色体组吗？
1、二倍体、四倍体、六倍体、八倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中分别有几个染色体组？
2、四倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中有两个染色体组，那么它能不能称为二倍体呢？
一个染色体组一定是单倍体，单倍体不一定是一个染色体组。
不能。因为不是由受精卵发育而来的。
单倍体、二倍体、多倍体的区别
直接发育成生物体：单倍体
①由受精卵发育来的个体，体细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体；②而由配子直接发育来的，体细胞中不管含有几个染色体组，都叫单倍体 。
a.自然条件：高等生物由未受精的卵细胞发育而来，如：雄蜂
b.人为条件：一般利用花药离体培养获得
a.植株弱小 b.高度不育
AABBAAbbaaBBaabb
1.可以明显缩短育种年限 2.后代（都是纯合子）不会发生性状分离
为什么不处理萌发的种子？
单倍体一般高度不育，无种子。
若从播种到收获种子需要一年,则培育出能稳定遗传的矮杆抗病的品种至少需要几年?
几种主要育种方法的比较
用诱变剂处理正在分裂生物
用秋水仙素处理萌发种子或幼苗
花药离体培养后秋水仙素处理幼苗
方法简便，但育种年限长
能大幅改良某些性状，但工作量大
果实大且营养物质含量高，但发育延迟结实低
缩短育种年限，但方法较复杂
三倍体西瓜、八倍体小黑麦
(1)图中A至D方向所示的途径表示________育种方式，A→B→C的途径表示______________育种方式，这两种育种方式中后者的优越性主要表现在_______________。(2)B常用的方法为____________________________。
练习.下面为5种不同的育种方法。据图回答下列问题：
(3)E方法所用的原理是________________，所用的方法如______________、______________。育种时所需处理的种子应是萌发的(而非休眠的)种子，原因是____________________________________________________。
种子萌发后才快速进行细胞分裂，DNA在复制过程中容易发生基因突变。
(4)上述育种过程中，哪两个过程所使用的方法相同？________(填写字母)，具体使用的方法有__________________________(至少回答两个)，其作用机理是_________________________________________。
低温诱导和秋水仙素处理
抑制纺缍体形成导致染色体不能移向两极而加倍
1、在人工去雄的番茄花的雌蕊柱头上，涂抹一定浓度的生长素类似物，可以得到无子番茄。下列有关无子番茄和无子西瓜的叙述，正确的是（ ） A．无子番茄性状能遗传 B．若取无子番茄植株进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子 C．无子西瓜进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子 D．若取无子西瓜进行无性繁殖，长成的植株子房壁细胞含有四个染色体组
三.低温诱导植物染色体数目变化的实验
1．实验原理：低温抑制_______的形成，以致影响________被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，于是染色体数目改变。
(1)根尖的培养及诱导
将洋葱放在装满清水的广口瓶上，让洋葱的底部接触水面
待洋葱长出_______左右的不定根
将整个装置放入冰箱的____________，诱导培养_____
指在自然条件下或人为因素的影响下，因染色体结构的改变或染色体数目的改变而导致的生物性状的变异。属于细胞学水平的变异。(在显微镜下可见)
基因突变和染色体变异的区别
染色体上某一个位点上基因的改变，光学显微镜下不可见。（分子水平）
可用显微镜直接观察到的比较明显的染色体变化。
指一条染色体断裂而失去一个片段，这个片段上的基因也随之丢失。
（第五号染色体缺失导致）
进一步思考：染色体结构变异的“缺失”与基因突变的“缺失”有何不同？
碱基对数目减少。基因数目不变
染色体结构变异的“缺失”：
染色体中重复增加某一片段引起变异。
（3）倒位:染色体的某一片段颠倒了180 后连接在同一条染色体上。
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
进一步思考：易位与交叉互换有没有区别？
发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间
发生于非同源染色体之间
1.染色体结构变异对生物都是有害的吗？
2.染色体变异与基因突变相比，哪一种变异对引起的性状变化较大一些？为什么？
每条染色体上含有许多基因，染色体变异会引起多个基因的变化，所以引起的性状变化较大一些
使染色体上基因的数目或排列顺序改变
(多数有害，少数有利)
染色体上基因的数目、排列顺序不改变
1.若图甲中①和②为一对同源染色体，③和④为另一对同源染色体，图中字母表示基因，“。”表示着丝点，则图乙～图戊中染色体结构变异的类型依次是( )
A．缺失、重复、倒位、易位B．缺失、重复、易位、倒位C．重复、缺失、倒位、易位D．重复、缺失、易位、倒位
2.下列有关变异的说法正确的是( ) A．染色体中DNA的一个碱基对缺失属于染色体结构变异 B．染色体变异、基因突变均可以用光学显微镜直接观察 C．同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组 D．染色体变异只发生于有丝分裂过程中
3.下列关于人类猫叫综合征的叙述，正确的是 ( ) A.该病是由于特定的染色体片段缺失造成的 B.该病是由于特定染色体的数目增加造成的 C.该病是由于染色体组数目成倍增加造成 D.该病是由于染色体中增加某一片段引起的
4.已知某物种的一条染色体上依次排列着A、B、C、D、E五个基因，下面列出的若干种变化中，未发生染色体结构变化的是（ ）
①细胞内的个别染色体的增加或减少
②细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少
21三体综合症（多了一条21号染色体）
性腺发育不良（特纳氏综合症）症状：表现为女性，患者生殖器官和第二性征均发育不良，智力低下。
1.果蝇体细胞有几条染色体？
2.Ⅱ号和Ⅱ号染色体是什么关系?Ⅲ号和Ⅳ号呢?
3.两条同源染色体上的遗传信息相同吗？
相同(排列着控制相同性状的等位基因)
4.雄果蝇精子这4条染色体形态、结构、功能相同吗？是否携带着控制果蝇生长发育的全部遗传信息？
5.如果将果蝇精子中的4条染色体看作一组，那么果蝇的体细胞中有几组染色体？
是（控制每对形状的基因都具有）
细胞中的一组________染色体，它们在_____和______上各不相同，但是携带着控制生物生长发育、遗传和变异的_________，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。
①一个染色体组不含同源染色体。
②一个染色体组所含的染色体大小、形态和功能各不相同。
③一个染色体组中含有控制生物性状的一整套的遗传信息。
怎么判断一个细胞中染色体组的数目呢？
（1）根据“染色体形态”判断——细胞内同种形态染色体有几条就含几个染色体组
请判断下图所表示的染色体组的数目：
（2）根据“基因型”判断——控制同一性状的基因的相同基因或等位基因出现几次(不论大小写字母)，该细胞或生物体就含有几个染色体组
下图是甲、乙、丙三种生物体细胞内染色体情况示意图，则对应的基因型可依次表示为（ ）
A．AaBb，AAaBbb，AaaaB．AaaaBBbb，Aaa，AABBC．AAaaBbbb，AaaBBb，AaBbD．AaaaBbbb，AAabbb，ABCD
由受精卵发育而成的，体细胞中有两个染色体组的个体。
例如：几乎全部的动物和过半数的高等植物。番茄、人、果蝇、玉米等大多数生物。
由受精卵发育而成的，体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体。
例如：在植物中很常见，动物中极少见。 香蕉(三倍体）、马铃薯（四倍体）普通小麦（六倍体）
1.下列属于二倍体配子的是（ ） A、MMNN B、Mm C、MN D、Nn
染色体加倍后的草莓（上）野生草莓（下）
特点：一般茎秆粗壮，叶片、果实和种子比较大；营养物质含量高；但发育迟缓，结实率低。
人工诱导多倍体是怎么形成呢？原理是什么呢？
抑制纺锤体的形成使染色体数目加倍
什么处理会使纺锤体不形成呢？
无纺锤丝牵引，染色体数加倍
低温或适宜浓度的秋水仙素作用于正在分裂的细胞，能够抑制纺锤体形成。导致染色体不能移向细胞两极，从而使细胞内的染色体数目加倍。
a.方法： 低温处理 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗(常用且最有效)
为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植株可以不？
不行，秋水仙素的作用对象是正在有丝分裂的细胞，成熟的植株大多细胞不进行有丝分裂。
人工诱导多倍体－－－培育新品种
无籽西瓜(三倍体)的培育过程 P89
1.过程①，为什么以一定浓度的秋水仙素滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？
2.获得的四倍体西瓜缘何要和二倍体杂交（过程②）？
3.三倍体西瓜（⑤）为什么没有种子？真的一颗都没有？
三倍体植株不能进行正常的减数分裂形成生殖细胞。（同源染色体联会紊乱）
不是，减数分裂时，还是有可能形成正常的卵细胞。
4.每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？
方法1：进行无性繁殖，将三倍体西瓜植株进行植物组织培养获取大量的组培苗，再进行移栽。
方法2：利用生长素或生长素类似物处理二倍体未受粉的雌蕊，以促进子房发育成无种子果实，在此过程中要进行套袋处理，以避免受粉。
②过程是为了____________________。
④过程是为了________________________________________。
提供生长素刺激子房发育成果实
（2）①过程秋水仙素处理后，新产生的茎、叶、花的染色体数目加倍，而未处理的根细胞中仍为2个染色体组。
（3）获取三倍体种子是在第一年四倍体植株a上；获取三倍体无子果实则是在第二年的三倍体植株上。
思考：三倍体无子西瓜属可遗传的变异还是不可遗传的变异？为什么？
其遗传物质发生了改变，所以属于可遗传的变异。
三倍体香蕉是怎么培育的呢？
野生香蕉是二倍体，通常有大量的硬子，无法食用。但在大约1万年前的东南亚，人们发现一种很少见的香蕉品种，这种香蕉无子，可食，是世界上第一种可食用的香蕉，后来人们发现这种无子香蕉是三倍体。
一定浓度的秋水仙素滴在二倍体香蕉幼苗的芽尖或二倍体香蕉种子
由配子直接发育而成的，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
3、一个染色体组一定是单倍体吗？单倍体一定是一个染色体组吗？
1、二倍体、四倍体、六倍体、八倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中分别有几个染色体组？
2、四倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中有两个染色体组，那么它能不能称为二倍体呢？
一个染色体组一定是单倍体，单倍体不一定是一个染色体组。
不能。因为不是由受精卵发育而来的。
单倍体、二倍体、多倍体的区别
直接发育成生物体：单倍体
①由受精卵发育来的个体，体细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体；②而由配子直接发育来的，体细胞中不管含有几个染色体组，都叫单倍体 。
a.自然条件：高等生物由未受精的卵细胞发育而来，如：雄蜂
b.人为条件：一般利用花药离体培养获得
a.植株弱小 b.高度不育
AABBAAbbaaBBaabb
1.可以明显缩短育种年限 2.后代（都是纯合子）不会发生性状分离
为什么不处理萌发的种子？
单倍体一般高度不育，无种子。
若从播种到收获种子需要一年,则培育出能稳定遗传的矮杆抗病的品种至少需要几年?
几种主要育种方法的比较
用诱变剂处理正在分裂生物
用秋水仙素处理萌发种子或幼苗
花药离体培养后秋水仙素处理幼苗
方法简便，但育种年限长
能大幅改良某些性状，但工作量大
果实大且营养物质含量高，但发育延迟结实低
缩短育种年限，但方法较复杂
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(1)图中A至D方向所示的途径表示________育种方式，A→B→C的途径表示______________育种方式，这两种育种方式中后者的优越性主要表现在_______________。(2)B常用的方法为____________________________。
练习.下面为5种不同的育种方法。据图回答下列问题：
(3)E方法所用的原理是________________，所用的方法如______________、______________。育种时所需处理的种子应是萌发的(而非休眠的)种子，原因是____________________________________________________。
种子萌发后才快速进行细胞分裂，DNA在复制过程中容易发生基因突变。
(4)上述育种过程中，哪两个过程所使用的方法相同？________(填写字母)，具体使用的方法有__________________________(至少回答两个)，其作用机理是_________________________________________。
低温诱导和秋水仙素处理
抑制纺缍体形成导致染色体不能移向两极而加倍
1、在人工去雄的番茄花的雌蕊柱头上，涂抹一定浓度的生长素类似物，可以得到无子番茄。下列有关无子番茄和无子西瓜的叙述，正确的是（ ） A．无子番茄性状能遗传 B．若取无子番茄植株进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子 C．无子西瓜进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子 D．若取无子西瓜进行无性繁殖，长成的植株子房壁细胞含有四个染色体组
三.低温诱导植物染色体数目变化的实验
1．实验原理：低温抑制_______的形成，以致影响________被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，于是染色体数目改变。
(1)根尖的培养及诱导
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