高中生物 第5章 第2節(jié) 染色體變異課件 新人教版必修2.ppt

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第5章基因突變及其他變異,一、基因突變與染色體變異的區(qū)別,二、染色體結(jié)構(gòu)的變異1．將圖示序號(hào)填入下表相應(yīng)位置,2.結(jié)果(1)染色體上的基因的發(fā)生改變。(2)大多數(shù)對(duì)生物體是的，有時(shí)甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。三、染色體數(shù)目的變異1．類型(1)細(xì)胞內(nèi)的增加或減少。實(shí)例：21三體綜合征。(2)細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以的形式成倍增加或減少。實(shí)例：雄蜂。2．染色體組(1)概念：細(xì)胞中的一組，在形態(tài)和功能上各不相同，但又互相協(xié)調(diào)，共同控制生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、和的一組染色體。,數(shù)目或排列順序,不利,個(gè)別染色體,染色體組,遺傳,變異,非同源染色體,(2)寫出圖中的染色體組：。,X、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,3．二倍體、多倍體(1)概念辨析,(2)植株特點(diǎn)：與二倍體植株相比，多倍體植株常常是，葉片、都比較大；等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加。(3)人工誘導(dǎo)多倍體①方法,莖稈粗壯,果實(shí)和種子,糖類和蛋白質(zhì),②原理：秋水仙素能夠抑制形成，導(dǎo)致染色體不分離，引起細(xì)胞內(nèi)加倍。4．單倍體(1)概念：體細(xì)胞中含有染色體數(shù)目的個(gè)體。(2)特點(diǎn)(以植物為例)：與正常植株相比，植株長(zhǎng)得弱小且。,紡錘體,染色體,本物種配子,高度不育,(3)實(shí)踐應(yīng)用：利用單倍體植株培育新品種。①方法,②優(yōu)點(diǎn)：。,能明顯縮短育種年限,四、低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化,一、染色體結(jié)構(gòu)變異1．仔細(xì)觀察教材P86圖5－6左圖，結(jié)合如圖，探究下列問(wèn)題：,(1)圖示過(guò)程發(fā)生在哪類染色體之間？屬于哪類變異？提示：發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間；屬于基因重組。(2)發(fā)生易位的兩條染色體是同源染色體嗎？提示：不是同源染色體，而是非同源染色體。,2．結(jié)合基因突變，思考染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變有哪些區(qū)別？(填表),提示：染色體片段堿基對(duì)1個(gè)或多個(gè)細(xì)胞分子可見,二、染色體數(shù)目變異1．分析下列圖示：,根據(jù)圖示判斷甲、乙生物細(xì)胞中染色體組數(shù)并說(shuō)明判斷依據(jù)。(1)甲生物細(xì)胞內(nèi)有幾個(gè)染色體組？提示：4個(gè)。細(xì)胞內(nèi)同一種形態(tài)的染色體有4條。(2)乙生物細(xì)胞內(nèi)有幾個(gè)染色體組？提示：4個(gè)。在乙生物體的基因型中，控制同一性狀的基因出現(xiàn)4次。(3)丙生物的體細(xì)胞含32條染色體，有8種形態(tài)，丙生物的體細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組？寫出計(jì)算的公式。提示：4個(gè)。計(jì)算公式為：染色體組的數(shù)目＝染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)。,2．根據(jù)單倍體、二倍體和多倍體的概念判斷下列說(shuō)法是否正確，并說(shuō)明理由。(1)二倍體物種所形成的單倍體中，其體細(xì)胞中只含有一個(gè)染色體組。提示：正確。二倍體的體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組，在體細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時(shí)，同源染色體分開，導(dǎo)致染色體數(shù)目減半。(2)由四倍體、六倍體生物形成的單倍體，其體細(xì)胞中就含有兩個(gè)或三個(gè)染色體組，可稱為二倍體或三倍體。提示：錯(cuò)誤。盡管其體細(xì)胞中含有兩個(gè)或三個(gè)染色體組，但由于是正常的體細(xì)胞產(chǎn)生的配子形成的個(gè)體，只能稱為單倍體。,3．判斷正誤(1)根據(jù)某生物的體細(xì)胞基因型為AAaaBBbb，可判斷該生物為二倍體生物。()(2)體細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組的生物是單倍體，含有兩個(gè)染色體組的生物是二倍體。()(3)用秋水仙素處理植株使染色體數(shù)目加倍就是多倍體育種。(),,,,三、低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化1．仔細(xì)閱讀教材P88實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，分析探討下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)中必須在洋蔥培養(yǎng)出1cm左右不定根之后才能低溫處理的原因是什么？提示：若生根前就進(jìn)行低溫處理，低溫會(huì)抑制細(xì)胞代謝，進(jìn)而抑制根尖分生區(qū)的形成，不會(huì)發(fā)生根尖分生區(qū)的有絲分裂受低溫影響的過(guò)程。(2)誘導(dǎo)多倍體產(chǎn)生的措施有哪些？提示：低溫或秋水仙素處理。(3)低溫誘導(dǎo)和秋水仙素處理誘導(dǎo)多倍體相比較有什么相似之處？提示：二者都是作用于有絲分裂前期，抑制紡錘體的形成。,(4)與秋水仙素相比，低溫誘導(dǎo)多倍體的形成有哪些優(yōu)點(diǎn)？提示：低溫條件容易創(chuàng)造和控制，成本低、對(duì)人體無(wú)害、易于操作。,2．連線,1．判斷染色體組和一個(gè)染色體組含有幾條染色體的方法(1)根據(jù)染色體形態(tài)判斷①細(xì)胞中同一形態(tài)的染色體有幾條，該細(xì)胞內(nèi)就含有幾個(gè)染色體組。②細(xì)胞中染色體共有幾種形態(tài)，該細(xì)胞的一個(gè)染色體組中就含有幾條染色體。,(2)根據(jù)基因型判斷①在細(xì)胞或生物體基因型中，控制同一性狀的基因(相同基因或等位基因)共有幾個(gè)，該細(xì)胞或生物體就含有幾個(gè)染色體組。②在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制不同性狀的基因有幾個(gè)，該細(xì)胞或生物體的一個(gè)染色體組中就含有幾條染色體。(3)根據(jù)細(xì)胞中染色體數(shù)及染色體形態(tài)數(shù)計(jì)算染色體組數(shù)＝染色體數(shù)目/染色體形態(tài)數(shù)。,2．單倍體、二倍體、多倍體的比較,3.對(duì)單倍體高度不育的理解(1)體細(xì)胞中染色體組為奇數(shù)的單倍體高度不育，原因是同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂，不能產(chǎn)生配子，所以不能進(jìn)行有性生殖，即高度不育。(2)體細(xì)胞中染色體組為偶數(shù)的單倍體能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂，是可育的。,4．三倍體無(wú)子西瓜的培育流程分析,上圖中相關(guān)問(wèn)題的分析：(1)關(guān)于兩次傳粉：②過(guò)程傳粉是為了雜交得到三倍體種子，④過(guò)程傳粉是為了提供生長(zhǎng)素刺激子房發(fā)育成果實(shí)。(2)用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗成為四倍體，是因?yàn)橛酌缇哂蟹稚芰Α?3)①過(guò)程秋水仙素處理后，新產(chǎn)生的莖、葉、花的染色體數(shù)目加倍，而未處理的根細(xì)胞中仍為兩個(gè)染色體組。(4)四倍體植株上結(jié)的西瓜f，種皮和瓜瓤為四個(gè)染色體組，而種子e的胚為三個(gè)染色體組。,(5)三倍體西瓜c進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，由于聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常配子。(6)獲取三倍體種子e是在第一年四倍體植株a上；獲取三倍體無(wú)子果實(shí)g則是在第二年的三倍體植株c上。,,A．圖甲所示的變異屬于基因重組B．觀察異常染色體應(yīng)選擇處于分裂間期的細(xì)胞C．如不考慮其他染色體，理論上該男子產(chǎn)生的精子類型有8種D．該男子與正常女子婚配能生育染色體組成正常的后代,[研析]本題借助文字和圖示信息，考查生物變異及減數(shù)分裂的相關(guān)知識(shí)。具體解題過(guò)程如下：,[審]——關(guān)鍵信息,信息a：一條14號(hào)染色體和一條21號(hào)染色體相互連接形成一條異常染色體，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。信息b：減數(shù)分裂時(shí)異常染色體發(fā)生聯(lián)會(huì)的三條染色體中，任意配對(duì)的兩條染色體分離時(shí)，另一條染色體隨機(jī)移向任一極。,,,[析]——解讀信息,信息①：染色體變異在顯微鏡下可以觀察到，宜選擇細(xì)胞分裂中期觀察。信息②：減數(shù)分裂時(shí)，圖乙中染色體變化情況如圖所示：,,圖中含1、3號(hào)染色體的精子是正常的。,[答案]D,[判]——研判選項(xiàng),A項(xiàng)：根據(jù)信息a可知，A項(xiàng)錯(cuò)誤。B項(xiàng)：由分析①可知，B項(xiàng)錯(cuò)誤。C項(xiàng)：根據(jù)分析②中圖示可知，精子類型理論上應(yīng)有6種，C項(xiàng)錯(cuò)誤。D項(xiàng)：由分析②可知，該男子可產(chǎn)生含1、3號(hào)染色體的正常精子，因此可能生育正常的子代，D項(xiàng)正確。,[例2]如圖分別表示四個(gè)生物的體細(xì)胞，有關(guān)描述中正確的是(),A．圖中是單倍體的細(xì)胞有三個(gè)B．圖中的丁一定是單倍體的體細(xì)胞C．每個(gè)染色體組中含有三條染色體的是甲、乙、丁D．與乙相對(duì)應(yīng)的基因型可以是aaa、abc、AaaBBBcccDDd、aabbcc等,,,,[解析]判斷染色體組是根據(jù)每一條染色體形態(tài)相同的個(gè)數(shù)，如甲、乙、丙、丁中分別含有3、3、2、1個(gè)染色體組，其中丁圖一定是單倍體，而甲、乙、丙可能分別是三倍體、三倍體、二倍體，也可能是單倍體，與乙圖對(duì)應(yīng)的應(yīng)是每個(gè)性狀都有三個(gè)等位基因控制，所以abc、aabbcc這兩種基因型是不正確的。[答案]B,,二看法判斷單倍體、二倍體和多倍體,[例3]已知西瓜的染色體數(shù)目2N＝22，請(qǐng)根據(jù)下面的西瓜育種流程回答有關(guān)問(wèn)題：,(1)圖中所用的試劑①是_________，該試劑的作用是________。(2)培育無(wú)子西瓜A的育種方法稱為________________________。(3)③過(guò)程中形成單倍體植株所采用的方法是____________。該過(guò)程利用了植物細(xì)胞的________性。(4)為確認(rèn)某植株是否為單倍體，應(yīng)在顯微鏡下觀察根尖分生區(qū)細(xì)胞的染色體，觀察的最佳時(shí)期為____________________。,[解析](1)試劑①為秋水仙素，其作用是抑制紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍。(2)培育無(wú)子西瓜A的育種方法應(yīng)為多倍體育種。(3)單倍體育種的基本流程是：花藥離體培養(yǎng)→單倍體植株→秋水仙素加倍→篩選獲得純合子。(4)觀察染色體數(shù)目、形態(tài)最好的時(shí)期是有絲分裂中期。[答案](1)秋水仙素抑制紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍(2)多倍體育種(3)花藥離體培養(yǎng)全能(4)有絲分裂中期,————————[課堂歸納]————————,[網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建],填充：①缺失②重復(fù)③易位④倒位⑤染色體組成倍增減⑥個(gè)別染色體的增添或減少,[關(guān)鍵語(yǔ)句],1．染色體結(jié)構(gòu)變異包括缺失、重復(fù)、倒位和易位等幾種類型。2．染色體結(jié)構(gòu)變異可改變?nèi)旧w上的基因的數(shù)目或排列順序，可在顯微鏡下觀察到。3．二倍體生物正常配子中的一組染色體是一個(gè)染色體組。4．由受精卵發(fā)育而來(lái)的個(gè)體，體細(xì)胞中含幾個(gè)染色體組，就是幾倍體。5．單倍體并不一定只含一個(gè)染色體組。6．單倍體育種包括花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理幼苗等階段，能明顯縮短育種年限。7．秋水仙素或低溫能抑制紡錘體的形成，從而導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍。,答案：C,知識(shí)點(diǎn)一、染色體結(jié)構(gòu)變異1．(上海高考)如圖顯示了染色體及其部分基因，對(duì)①和②過(guò)程最恰當(dāng)?shù)谋硎龇謩e是(),A．交換、缺失B．倒位、缺失C．倒位、易位D．交換、易位解析：①過(guò)程中F與m位置相反，表示的是染色體的倒位，②過(guò)程只有F，沒(méi)有m，但多出了一段原來(lái)沒(méi)有過(guò)的染色體片段，表示的是染色體的易位。,2．基因突變和染色體變異的一個(gè)重要的區(qū)別是()A．基因突變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下看不見B．染色體變異是定向的，而基因突變是不定向的C．基因突變是可以遺傳的D．染色體變異是不能遺傳的解析：基因突變是基因內(nèi)部的堿基種類、數(shù)量、排列次序的變化而引起的生物變異，屬于分子水平的變化，光學(xué)顯微鏡下觀察不到。染色體的變化可在光學(xué)顯微鏡下直接觀察到。生物的變異是不定向的，基因突變和染色體變異其遺傳物質(zhì)均發(fā)生改變，都是可遺傳的變異。,答案：A,答案：B,知識(shí)點(diǎn)二、染色體數(shù)目變異3．普通小麥?zhǔn)橇扼w，有42條染色體，科學(xué)家們用花藥離體培養(yǎng)培育出的小麥幼苗是()A．三倍體、21條染色體B．單倍體、21條染色體C．三倍體、三個(gè)染色體組D．單倍體、一個(gè)染色體組解析：花藥中的花粉是經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂發(fā)育而成的，由其培育出的幼苗比普通小麥的染色體數(shù)減少了一半，含有三個(gè)染色體組，而體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體叫單倍體。,4．雙子葉植物大麻(2N＝20)為雌雄異株，性別決定為XY型，若將其花藥離體培養(yǎng)，再將幼苗用秋水仙素處理，所得植株的染色體組成應(yīng)是()A．18＋XYB．18＋YYC．9＋X或9＋YD．18＋XX或18＋YY解析：2N＝20，性別決定為XY型的雙子葉植物大麻產(chǎn)生的花藥的染色體組成為9＋X或9＋Y，將其培育成單倍體后再利用秋水仙素處理，誘導(dǎo)染色體加倍后，植株的染色體組成是18＋XX或18＋YY。答案：D,5．如圖表示一些細(xì)胞中所含的染色體，據(jù)圖完成下列問(wèn)題：,(1)圖A所示是含________個(gè)染色體組的體細(xì)胞。每個(gè)染色體組有________條染色體。(2)圖C所示細(xì)胞為體細(xì)胞，則其所在的生物是________倍體，其中含有________對(duì)同源染色體。(3)圖D表示一個(gè)有性生殖細(xì)胞，這是由________倍體生物經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的，內(nèi)含________個(gè)染色體組。(4)圖B若表示一個(gè)有性生殖細(xì)胞，它是由________倍體生物經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的，由該生殖細(xì)胞直接發(fā)育成的個(gè)體是______倍體。每個(gè)染色體組含______條染色體。(5)圖A細(xì)胞在有絲分裂的后期包括______個(gè)染色體組。,解析：圖A中染色體是兩兩相同的，故含有兩個(gè)染色體組，并且每個(gè)染色體組中有兩條染色體；圖B中染色體每三條是相同的，故為三倍體，由配子直接發(fā)育成的生物個(gè)體，都稱為單倍體；圖C中染色體兩兩相同，故有兩個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組中有三條染色體，共有三對(duì)同源染色體；圖D中染色體形態(tài)、大小各不相同，則只有一個(gè)染色體組。答案：(1)兩兩(2)二三(3)二一(4)六單三(5)四,知識(shí)點(diǎn)三、低溫誘導(dǎo)植物染色體加倍6．下列關(guān)于低溫誘導(dǎo)染色體加倍實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是()A．實(shí)驗(yàn)原理是低溫抑制紡錘體的形成，使子染色體不能移向兩極B．解離后的洋蔥根尖應(yīng)漂洗后才能進(jìn)行染色C．龍膽紫溶液可以使細(xì)胞中的染色體著色D．顯微鏡下可以看到大多數(shù)處在分裂期細(xì)胞中的染色體數(shù)目發(fā)生改變解析：低溫處理植物的分生組織細(xì)胞，抑制紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍；解離后洋蔥根尖經(jīng)過(guò)漂洗可去掉鹽酸，有利于染色體著色；洋蔥根尖裝片中的細(xì)胞大部分處于有絲分裂間期，因此在顯微鏡下能觀察到染色體數(shù)目發(fā)生改變的只是少數(shù)細(xì)胞。,答案：D,