蘇教版教學(xué)蘇教版高中生物-染色體變異及其應(yīng)用省名師優(yōu)質(zhì)課獲獎?wù)n件市賽課一等獎?wù)n件

一、染色體結(jié)構(gòu)變異二、染色體數(shù)目變異三、染色體變異在育種上應(yīng)用第三節(jié)染色體變異及其應(yīng)用第三章遺傳和染色體第1頁21三體綜合征（又稱先天智力障礙）患兒

智力低下，眼間距寬，外眼角上斜，口常半張，舌常伸出口外，約50%患者先天性早夭。第2頁一、染色體結(jié)構(gòu)變異1、原因：染色體斷裂以及斷裂后片段不正常重新連接。2、類型：

缺失、重復(fù)、倒位、易位第3頁（1）缺失第4頁貓叫綜合征，是人5號染色體部分缺失引發(fā)遺傳病，病兒生長發(fā)育遲緩，頭部畸形，哭聲奇特，皮紋改變等特點(diǎn)，并有智能障礙，而其最顯著特征是哭聲類似貓叫。

第5頁（2）重復(fù)第6頁果蠅卵圓眼和棒狀眼野生型：卵圓眼變異型：棒狀眼第7頁（3）倒位第8頁（4）易位非同源染色體之間片段交換第9頁種類：1缺失、2重復(fù)、3倒位和4易位第10頁染色體結(jié)構(gòu)改變會造成染色體上基因數(shù)目或排列次序發(fā)生改變，從而造成性狀變異。大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是不利，有時甚至造成生物體死亡。3、后果：4、特點(diǎn)：頻率很低5、誘導(dǎo)原因：電離輻射、病毒感染或化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)。第11頁染色體結(jié)構(gòu)變異內(nèi)因——染色體上基因數(shù)目和排列次序改變結(jié)果：生物性狀變異，甚至造成死亡原因：外因—自然條件或人為原因（電離輻射、病毒感染和化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)）實(shí)質(zhì)：改變基因量，并沒有產(chǎn)生新基因特點(diǎn)：正常情況下，頻率很低病例、類型小結(jié)：第12頁課題研究：環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)對染色體結(jié)構(gòu)變異影響研究目標(biāo)：

了解環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)對染色體結(jié)構(gòu)變異影響。推薦器材：

培養(yǎng)皿，試管，載玻片，蓋玻片，顯微鏡；蠶豆種子等；硫酸銅，改良堿性品紅染液等。第13頁研究指導(dǎo)：閱讀背景資料：

引發(fā)染色體變異原因很多，其中輻射與化學(xué)藥品是造成染色體變異主要原因。為了證實(shí)硫酸銅對染色體結(jié)構(gòu)含有造成變異影響，一位學(xué)生用硫酸銅溶液培養(yǎng)蠶豆種子，

發(fā)覺萌發(fā)幼苗根尖細(xì)

胞中出現(xiàn)微核，這是染

色體結(jié)構(gòu)變異結(jié)果。

生物科學(xué)工作者往往采

用微核研究方法來分

析環(huán)境污染程度。微核第14頁該學(xué)生試驗(yàn)步驟：（1）將蠶豆種子洗凈，

25℃水培；（2）待根長到0.5~1.5cm，移入質(zhì)量濃度為300mg/L硫酸銅溶液中培養(yǎng)6h；（3）自來水沖洗后，再移入清水中培養(yǎng)24h；（4）剪取蠶豆根尖，制作暫時玻片標(biāo)本，用改良堿性品紅染液染色；（5）每個根尖計數(shù)500~1000個細(xì)胞,

計算微核率。第15頁第16頁

例：某工廠污水流入河流中，使河中植物大批死亡。有同學(xué)認(rèn)為是污水中化學(xué)物質(zhì)使植物細(xì)胞染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生了變異，并準(zhǔn)備對此進(jìn)行研究。假如是你，你怎樣研究？作出假設(shè)：提出問題：污水中化學(xué)物質(zhì)對植物染色體結(jié)構(gòu)變異影響。污水中化學(xué)物質(zhì)會使植物染色體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變異。探究實(shí)踐第17頁設(shè)計與試驗(yàn)：①用污水培養(yǎng)②用蒸餾水培養(yǎng)（試驗(yàn)組）（對照組）分析證據(jù)：（比較①、②兩組微核率）得出結(jié)論：若①微核率＞②微核率，說明……若①微核率≈②微核率，說明……

若①微核率＜②微核率，說明……第18頁深入探究：

探究水質(zhì)污染程度與生物細(xì)胞微核率高低關(guān)系。第19頁二、染色體數(shù)目標(biāo)變異正常情況下，每種生物染色體數(shù)目是恒定。第20頁

果蠅染色體顯微照片第21頁果蠅體細(xì)胞染色體圖解ⅡⅡⅢⅢⅣⅣ♀XX♂XYⅡⅡⅢⅢⅣⅣ第22頁雄果蠅染色體組圖解XYⅡⅡⅢⅢⅣⅣXⅡⅢⅣYⅡⅢⅣ第23頁雌果蠅染色體組圖解XⅡⅢⅣⅡⅢⅣXXⅡⅡⅢⅢⅣⅣX第24頁①一個染色體組中無同源染色體（互為非同源染色體），形態(tài)和功效各不相同；②一個染色體組攜帶著控制生物生長全部遺傳信息。（1）概念：二倍體生物配子中所含有全部染色體組成一個染色體組。（2）特點(diǎn)：第25頁例1：以下各圖中，各有幾個染色體組？4個2個3個5個1個（3）染色體組數(shù)判斷：第26頁例2：以下基因型，所代表生物染色體組數(shù)分別是多少?（1）Aa______（2）AaBb_______（3）AAa_______（4）AaaBbb_______（5）AAAaBBbb_______（6）ABCD______2個2個3個3個

4個1個水稻有24條染色體配成12對，它一個染色體組含幾條染色體？討論：一個染色體組中是否存在等位基因？第27頁第28頁染色體數(shù)目標(biāo)變異一、非整倍性變異：個別染色體數(shù)目標(biāo)增加或降低：21三體綜合征（多1條21號染色體）性腺發(fā)育不全綜合征（XO）先天性睪丸發(fā)育不全綜合征（XXY）XYY綜合征響譽(yù)世界著名“天才”音樂指揮家舟舟舟舟是一個先天智力障礙(21三體綜合癥)患者病因：常染色體變異,比正常人多了一條21號染色第29頁（1）減Ⅰ分裂后期，個別同源染色體沒有分開。（2）減Ⅱ分裂后期，個別姐妹染色單體分開后移向細(xì)胞同一極。形成原因：減數(shù)第一次分裂后期同源染色體不分離減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體移向一極第30頁b、單倍體：

①概念：

由配子直接發(fā)育而成，體細(xì)胞中含本物種配子染色體數(shù)目標(biāo)個體。②存在③特點(diǎn)(植物)

：植株弱小，高度不育動物：

植物：如雄蜂偶然出現(xiàn)（k/2·N）1、一倍性變異和單倍性變異a、一倍體（N）概念：體細(xì)胞只含有一個染色體組個體特點(diǎn)：①存活率低②普通不育(因?yàn)椴荒苓M(jìn)行正常減數(shù)分裂形成配子)二、整倍性變異：以染色體組形式成倍增加或降低第31頁由受精卵發(fā)育而成，體細(xì)胞中含有兩個染色體組個體。幾乎全部動物，過半數(shù)高等植物。人：2N=46果蠅：2N=8水稻：2N=24a、二倍體：①概念：②存在：（2N）b、多倍體：①概念：由受精卵發(fā)育而成，體細(xì)胞中含有三個或三個以上染色體組個體。（kN）②存在：主要是植物，動物極少見。香蕉：三倍體馬鈴薯：四倍體普通小麥：六倍體煙草：四倍體2、多倍性變異產(chǎn)生原因：自發(fā)產(chǎn)生，誘導(dǎo)產(chǎn)生概念：與正常二倍體細(xì)胞相比，含有更多染色體組變異第32頁b.多倍體產(chǎn)生原因染色體復(fù)制染色體加倍體細(xì)胞多倍體有絲分裂體細(xì)胞條件適宜染色體復(fù)制染色體加倍配子多倍體合子受精作用性原細(xì)胞多倍體紡錘體不能形成紡錘體不能形成第33頁影響：c.偶數(shù)多倍體:可育，如普通小麥六倍體奇數(shù)多倍體:不育，如香蕉三倍體(籽退化,經(jīng)過無性生殖繁殖)d.在植物中常見,，在動物中則多倍體動物是致死，多倍性變異經(jīng)常是自然流產(chǎn)主要原因第34頁思索：1、二倍體擬南芥有3對同源染色體，他得單倍體含有幾個染色體組，幾條染色體？含1個染色體組，3個染色體2、六倍體普通小麥有42條染色體，它單倍體含有幾個染色體組，幾條染色體？含3個染色體組，21個染色體第35頁相關(guān)生物體倍數(shù)判斷方法染色體組判斷方法： （1）一個染色體組中不含同源染色體 （2）普通形態(tài)、大小各不相同2.

染色體組數(shù)目確實(shí)定方法： （1）看同源染色體數(shù)目：

——細(xì)胞內(nèi)一樣形態(tài)染色體由幾 條就是幾個染色體組。

（2）看等位基因個數(shù)：

——同一個基因（不分顯隱）出現(xiàn) 幾次就是幾個染色體組。AaaBbb第36頁3.生物體倍數(shù)判斷：

（1）首先看是由什么細(xì)胞發(fā)育來：

假如是配子發(fā)育來，不論是幾個染色體組，一定是單倍體。

假如是由受精卵（合子）發(fā)育來，則要看有幾個染色體組了。

（2）兩個染色體組，則是二倍體 （3）大于等于三個染色體組，則是多倍體。第37頁花粉單倍體純合二倍體優(yōu)良品種返回離體

培養(yǎng)人工誘導(dǎo)

染色體加倍選擇生物必修2第38頁

例：在水稻中，高桿(D)對矮桿(d)是顯性，抗病(R)對不抗病(r)是顯性。現(xiàn)有純合矮桿不抗病水稻ddrr和純合高桿抗病水稻DDRR兩個品種,要想得到能夠穩(wěn)定遺傳矮桿抗病水稻ddRR

，應(yīng)該怎么做？PDDRR×ddrrF1DdRr配子DRDrdRdr花粉(藥)離體培養(yǎng)幼苗DRDrdRdr秋水仙素處理DDRRDDrrddRRddrr正常植株（單倍體）（純合子）高桿

抗病高桿

不抗病矮桿

抗病矮桿

不抗病生物必修2第39頁1、單倍體育種：實(shí)例：花粉(藥)秋水

仙素正常純合子單倍體幼苗離體

培養(yǎng)優(yōu)點(diǎn)：后代是純合子，顯著縮短了育種年限。缺點(diǎn)：技術(shù)較復(fù)雜方法：花粉(藥)離體培養(yǎng)原理：染色體變異矮桿抗病水稻培育三、染色體變異在育種上應(yīng)用第40頁1、多倍體育種：

多倍體特征與二倍體相比，莖桿粗壯，葉片、果實(shí)種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)含量比較高，堅固率低。第41頁

方法：用秋水仙素處理萌發(fā)種子或幼苗。

實(shí)例：三倍體無子西瓜培育（原理：能夠抑制紡錘體形成,造成染色體不分離,從而引發(fā)細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍）

原理：

優(yōu)點(diǎn)：可培育出自然界中沒有新品種，且培育出植物器官大，產(chǎn)量高，營養(yǎng)豐富。

缺點(diǎn)：堅固率低，成熟遲（晚熟）染色體變異第42頁2N4N胚:3N秋水仙素處理2N2N♀♂3N2N三倍體無子西瓜培育返回第一年第二年

種植

種植

傳粉傳粉刺激

果實(shí)發(fā)育3N果皮、種皮：4N染色體聯(lián)會紊亂

無生殖細(xì)胞形成生物必修2第43頁雜交育種多倍體育種單倍體育種方法原理優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)3、育種方法小結(jié)：雜交用秋水仙素處理萌發(fā)種子或幼苗花藥(粉)離體培養(yǎng)基因重組染色體變異染色體變異方法簡便可培育出新種，器官大，產(chǎn)量高，營養(yǎng)豐富后代都是純合子，顯著縮短育種年限要終年限選擇才可取得堅固率低，成熟遲（晚熟）技術(shù)較復(fù)雜第44頁低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目標(biāo)改變原理

用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠抑制紡錘體形成，以至影響染色體被被拉向兩極，細(xì)胞也不能分裂成兩個子細(xì)胞，于是，植物細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生改變。材料用具

洋蔥或大蔥、蒜（均為二倍體，體細(xì)胞中染色體數(shù)為16），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，卡諾氏液，改良苯酚品紅染液，體積分?jǐn)?shù)為15%鹽酸溶液，體積分?jǐn)?shù)為95%酒精溶液。試驗(yàn)生物必修2第45頁方法步驟1、將洋蔥或（大蔥、大蒜）放在裝滿清水廣口瓶上，讓洋蔥底部接觸水面。待洋蔥長出約1cm不定根時，將整個裝置放入冰箱低溫室內(nèi)（4℃），誘導(dǎo)培養(yǎng)36h。2、剪取誘導(dǎo)處理根尖0.5-1cm，放入卡諾氏液中浸泡0.5-1h，以固定細(xì)胞形態(tài)，然后用體積分?jǐn)?shù)為95%酒精沖洗2次。3、制作裝片，包含：解離、漂洗、染色和制片4個步驟，詳細(xì)操作方法與試驗(yàn)“觀察植物細(xì)胞有絲分裂”相同。4、先用低倍鏡尋找染色體形態(tài)很好分裂相。視野中現(xiàn)有正常二倍體細(xì)胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變細(xì)胞。確認(rèn)某個細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目改變后，再用高倍鏡觀察。生物必修2第46頁