5.2 染色體變異（第1課時）課件-高一下學(xué)期生物人教版（2019）必修2

第2節(jié)染色體變異第1課時學(xué)習(xí)目標(biāo)1說出染色體數(shù)目變異的類型辨別不同呈現(xiàn)形式的染色體組2說明二倍體、多倍體的含義3概述人工誘導(dǎo)多倍體的原理及方法4進(jìn)行低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)5情境導(dǎo)入作為野生植物的后代，許多栽培植物的染色體數(shù)目卻與它們的祖先大不相同，如馬鈴薯和香蕉(見下表)。1.根據(jù)前面所學(xué)減數(shù)分裂的知識，試著完成該表格。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333121211異常情境導(dǎo)入作為野生植物的后代，許多栽培植物的染色體數(shù)目卻與它們的祖先大不相同，如馬鈴薯和香蕉(見下表)。2.為什么平時吃的香蕉是沒有種子的?因?yàn)橄憬恫门嗥贩N體細(xì)胞中的染色體數(shù)目是33條，減數(shù)分裂時染色體發(fā)生聯(lián)會紊亂，不能形成正常的配子，因此無法形成受精卵，進(jìn)而形成種子。3.分析表中數(shù)據(jù)，你還能提出什么問題嗎?能否發(fā)揮想象力作出一些推測呢?能形成種子的植物細(xì)胞中，染色體數(shù)目一定是偶數(shù)嗎?香蕉體細(xì)胞中的染色體數(shù)目不是偶數(shù)，它是怎樣形成的呢?又是如何繁殖下一代的?減數(shù)分裂和受精作用，能夠使生物體親子代間的染色體數(shù)目保持穩(wěn)定馬鈴薯和香蕉的染色體數(shù)目為什么與它們的野生祖先有很大差別呢?在自然界，像馬鈴薯和香蕉這樣的例子還有很多，這充分說明了生物界的復(fù)雜性。生物界如果只有穩(wěn)定，而沒有變化，又何來多樣性和進(jìn)化呢?情境導(dǎo)入2n減數(shù)分裂2n母本n卵細(xì)胞減數(shù)分裂父本2nn精子受精卵子代2n染色體變異的概念概念：生物體的體細(xì)胞或生殖細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化染色體變異生殖細(xì)胞體細(xì)胞染色體結(jié)構(gòu)的變異染色體數(shù)目的變異發(fā)生在包括染色體結(jié)構(gòu)的變異染色體數(shù)目的變異細(xì)胞內(nèi)個別染色體的增加或減少細(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)成倍地增加或成套的減少缺失、重復(fù)、倒位、易位?光學(xué)顯微鏡下可以觀察到類型個別染色體的增加或減少：21三體綜合征染色體數(shù)目的變異比正常人多了一條21號染色體智能落后、特殊面容、生長發(fā)育障礙和多發(fā)畸形增加減少1.減數(shù)第一次分裂后期同源染色體未分離21三體綜合征的成因2.減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體未分離21三體綜合征的成因染色體數(shù)目的變異◆野生馬鈴薯體細(xì)胞中有幾條染色體?24條染色體染色體數(shù)目成倍地增加或減少增加減少野生馬鈴薯的染色體組成(紅色為熒光標(biāo)記)◆野生馬鈴薯體細(xì)胞中有幾對同源染色體?有12對同源染色體染色體數(shù)目的變異染色體組:在大多數(shù)生物的體細(xì)胞中，染色體都是兩兩成對的，也就是說含有兩套非同源染色體，其中每套非同源染色體稱為一個染色體組野生馬鈴薯的染色體組成(紅色為熒光標(biāo)記)◆野生馬鈴薯體細(xì)胞中有幾個染色體組?有2個染色體組▲一組非同源染色體▲形態(tài)、大小、功能各不相同▲含有生長、發(fā)育、遺傳和變異全套的遺傳信息▲一組中不含同源染色體、等位基因染色體數(shù)目的變異◆果蠅體細(xì)胞有幾個染色體組?果蠅體細(xì)胞染色體組成ⅠⅡⅢⅣ

果蠅配子染色體組成◆果蠅配子有幾個染色體組?◆每組染色體組含幾條染色體？2個染色體組1個染色體組4條染色體二倍體：像野生馬鈴薯、果蠅，體細(xì)胞中含有兩個染色體組的個體在自然界中，幾乎全部動物和過半數(shù)的高等植物都是二倍體3組4組1組2組4組染色體組數(shù)的判斷請根據(jù)染色體的形態(tài)判斷染色體組的數(shù)量。核心探討規(guī)律：染色體組數(shù)＝形態(tài)相同的染色體的條數(shù)，

一個染色體組中的染色體數(shù)＝不同形態(tài)染色體的種類數(shù)。組數(shù)個數(shù)1個5個2個3個2個染色體組數(shù)的判斷請根據(jù)基因型判斷染色體組數(shù)。核心探討規(guī)律：染色體組數(shù)＝控制同一性狀的基因的個數(shù)。項(xiàng)目染色體組數(shù)1234概念：體細(xì)胞中的染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目相同的個體，叫作單倍體單倍體蜂王2n=32n=16雄蜂減數(shù)分裂配子發(fā)育n=16n=16配子受精卵2n=32發(fā)育蜂王2n=32工蜂2n=32特殊的減數(shù)分裂二倍體單倍體蜂王工蜂2n=32雄蜂n=16單倍體由配子直接發(fā)育而來，無論體細(xì)胞中含有幾個染色體組一律稱為單倍體。含偶數(shù)個染色體組：含奇數(shù)個染色體組：可育高度不育1、單倍體的體細(xì)胞中并不一定只有一個染色體組

2、二倍體的配子發(fā)育成的單倍體，表現(xiàn)為高度不育；多倍體的配子如含有偶數(shù)個染色體組，則發(fā)育成的單倍體含有同源染色體及等位基因，可育并能產(chǎn)生后代。單倍體植株長得弱小，而且高度不育單倍體育種◆特點(diǎn)：◆優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短育種年限，所得個體均為純合體◆方法：植株①花藥離體培養(yǎng)單倍體植株②人工誘導(dǎo)染色體加倍正常植株（純合子）種子自交萌發(fā)新植株（新品種）抗倒伏，不抗病抗倒伏抗病花藥（粉）：單倍體幼苗：DTDtdTdt正常植株：DDTTDDttddTTddtt新品種：DDtt方法：花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理DDTT（♀）×ddtt（♂）第一年第二年篩選DdTt抗倒伏，不抗病倒伏，抗病二倍體生物組織培養(yǎng)DdTt植株DTDtdTdt多倍體體細(xì)胞中含有三個或三個以上染色體組的個體，統(tǒng)稱為多倍體受精發(fā)育個體(含3個染色體組)減數(shù)分裂出現(xiàn)錯誤配子(含2個染色體組)減數(shù)分裂配子(含1個染色體組)二倍體(含2個染色體組)二倍體(含2個染色體組)三倍體在被子植物中，約有33%的物種是多倍體。例如，普通小麥、棉、煙草、菊、水仙等都是多倍體。某些品種的蘋果、梨、葡萄也是多倍體多倍體三倍體因?yàn)樵忌臣?xì)胞中有三套非同源染色體，減數(shù)分裂時出現(xiàn)聯(lián)會紊亂，因此不能形成可育的配子四倍體可以通過減數(shù)分裂形成含有兩個染色體組的配子香蕉、三倍體無子西瓜的果實(shí)中沒有種子，原因就在于此多倍體能產(chǎn)生配子嗎？多倍體的特點(diǎn)與二倍體植株相比，多倍體植株常常是莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加四倍體葡萄的果實(shí)比二倍體的大得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多倍體育種人工誘導(dǎo)多倍體的方法很多，如低溫處理或用秋水仙素誘發(fā)等結(jié)實(shí)率,發(fā)育遲緩◆缺點(diǎn)：◆優(yōu)點(diǎn)：果實(shí)大、營養(yǎng)豐富等◆方法：低溫或秋水仙素抑制紡錘體的形成染色體不能移向細(xì)胞的兩極導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍導(dǎo)致多倍體繼續(xù)分裂多倍體育種無子西瓜的培育核心探討如圖是三倍體無子西瓜的培育過程圖解。據(jù)圖回答下列問題：雜交三倍體（母本）（父本）聯(lián)會紊亂無子西瓜第一年第二年三倍體植株芽尖細(xì)胞正在進(jìn)行有絲分裂，當(dāng)秋水仙素作用于正在分裂的細(xì)胞時，能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。1．為什么用一定濃度的秋水仙素溶液滴在二倍體西瓜幼苗的芽尖？無子西瓜的培育核心探討雜交三倍體（母本）（父本）聯(lián)會紊亂無子西瓜第一年第二年三倍體植株四倍體西瓜植株作母本產(chǎn)生的雌配子中含有兩個染色體組。四倍體植株與二倍體植株雜交可獲得三倍體植株。如圖是三倍體無子西瓜的培育過程圖解。據(jù)圖回答下列問題：2．四倍體西瓜植株作母本產(chǎn)生的雌配子中含有幾個染色體組？獲得的四倍體植株為何要與二倍體雜交？無子西瓜的培育核心探討雜交三倍體（母本）（父本）聯(lián)會紊亂無子西瓜第一年第二年三倍體植株促進(jìn)子房發(fā)育成果實(shí)。如圖是三倍體無子西瓜的培育過程圖解。據(jù)圖回答下列問題：3.在無子西瓜培育的過程中用二倍體給三倍體傳粉的目的是什么？4．三倍體無子西瓜的果實(shí)中沒有種子的原因是什么？三倍體西瓜的原始生殖細(xì)胞中有三套非同源染色體，減數(shù)分裂時出現(xiàn)聯(lián)會紊亂，不能形成可育的配子。無子西瓜的培育核心探討雜交三倍體（母本）（父本）聯(lián)會紊亂無子西瓜第一年第二年三倍體植株進(jìn)行無性繁殖，將三倍體西瓜植株進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得大量的組織苗，再進(jìn)行移栽。如圖是三倍體無子西瓜的培育過程圖解。據(jù)圖回答下列問題：5．無子西瓜每年都要制種，很麻煩，有沒有別的替代方法？1類型雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種育種原理育種法優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用實(shí)例基因突變?nèi)旧w變異基因重組染色體變異雜交→自交→選優(yōu)→自交物理或化學(xué)的方法處理生物花藥離體培養(yǎng)后再用秋水仙素加倍使不同親本的優(yōu)良性狀集中于同一個體上提高變異