山東省沂水縣高中生物 第五章 基因突變及其他變異 5.2 染色體變異 第二課時(shí)課件 新人教版必修2.ppt

第2節(jié)染色體變異第二課時(shí) 一 二倍體和多倍體 1 二倍體 由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體 體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的叫二倍體 記作2N N表示一個(gè)染色體組所包含的染色體數(shù)目 幾乎全部的動(dòng)物和過(guò)半數(shù)以上的高等植物 都是二倍體人 2N 46果蠅 2N 8水稻 2N 24玉米 洋蔥都是二倍體 番茄是二倍體 葡萄是二倍體 幾乎全部的動(dòng)物和過(guò)半的高等植物都是二倍體 1 由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體 體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的叫多倍體 2 多倍體 2 香蕉 三倍體馬鈴薯 四倍體普通小麥 六倍體小黑麥 八倍體帕米爾高原的植物65 的種類是多倍體 3 多倍體植株特點(diǎn)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加 多倍體在植物中廣泛存在 而在動(dòng)物中則較少見(jiàn) 但發(fā)育延遲 結(jié)實(shí)率低 馬鈴薯是四倍體 普通小麥?zhǔn)橇扼w 香蕉是三倍體 香蕉的祖先為野生芭蕉 個(gè)小而多種子 無(wú)法食用 香蕉的培育過(guò)程如下 多倍體植株莖稈粗壯 葉片 果實(shí) 種子都比較大 糖類和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量都增加 多倍體的特征 細(xì)胞分裂時(shí) 染色體完成復(fù)制 但細(xì)胞受外界環(huán)境條件 如溫度驟變 或生物內(nèi)部因素的干擾 紡錘體不能正常形成 以致染色體不能被拉向兩極 細(xì)胞也不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞 于是就形成了染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞 4 多倍體產(chǎn)生的原因 4個(gè)染色體 8個(gè)染色體 無(wú)紡綞體形成 前期 染色體復(fù)制 著絲點(diǎn)分裂 無(wú)紡綞絲牽引 若繼續(xù)進(jìn)行正常的有絲分裂 染色體加倍的組織或個(gè)體 8個(gè)染色體 1 單倍體的概念 由配子發(fā)育而來(lái) 體細(xì)胞中含有本物種配子的染色體數(shù)目的個(gè)體 2 形成原因 生殖細(xì)胞未受精直接發(fā)育成的個(gè)體 1 自然條件 由有性生殖細(xì)胞 如卵 花粉等 直接發(fā)育而成 如蜜蜂中的雄峰 2 人工條件 一般利用花粉離體培養(yǎng)獲得 如單倍體玉米 小麥 3 特點(diǎn) 對(duì)一個(gè)個(gè)體稱單倍體還是幾倍體 關(guān)鍵看什么 二 單倍體 4 舉例雄蜂 它是由卵細(xì)胞未經(jīng)過(guò)受精作用直接發(fā)育而來(lái)的 它的體細(xì)胞染色體 配子染色體數(shù) 植株長(zhǎng)得弱小 而且高度不育 同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂 關(guān)鍵看它是受精卵發(fā)育成的 還是配子直接發(fā)育而成的 由受精卵發(fā)育成的個(gè)體叫幾倍體 由配子發(fā)育而成的個(gè)體叫單倍體 生物幾倍體判別不能只看細(xì)胞內(nèi)含有多少個(gè)染色體組 還要考慮生物個(gè)體發(fā)育的直接來(lái)源 A 如果生物體由受精卵發(fā)育而成 生物體細(xì)胞內(nèi)有幾個(gè)染色體組就叫幾倍體 B 如果生物體是由配子 卵細(xì)胞或花粉直接發(fā)育而成 無(wú)論細(xì)胞內(nèi)含有幾個(gè)染色體組 都叫單倍體 幾倍體判別 例1 蜜蜂家族中有雄蜂 蜂王 工蜂 工蜂 蜂王都是由受精卵發(fā)育而成的 而雄蜂是由卵細(xì)胞直接發(fā)育而成的 問(wèn) 雄蜂體細(xì)胞內(nèi)的染色體組數(shù)和蜂王體細(xì)胞內(nèi)的染色體組數(shù)的關(guān)系是怎樣的 雄蜂的染色體組數(shù)是蜂王的一半 與蜂王產(chǎn)生的卵細(xì)胞相同 如果親代蜂王的基因型為AaBb 則子代雄蜂的基因型是什么 如果子代雄蜂全為Ab 親代蜂王的基因型是什么 例2 普通小麥體細(xì)胞內(nèi)含有六個(gè)染色體組 42條染色體 它的花粉不經(jīng)受精可直接發(fā)育成小麥植株 問(wèn)由花粉直接發(fā)育成的小麥體細(xì)胞內(nèi)有幾個(gè)染色體組 有幾條染色體 是幾倍體 3個(gè)21條單 卵細(xì)胞精子 單倍體 受精卵 生物體 2N二倍體3N三倍體4N四倍體6N六倍體 直接發(fā)育 玉米是二倍體 它的體細(xì)胞中含有染色體組 20個(gè)染色體 它的單倍體植株體細(xì)胞含染色體組 染色體 又如普通小麥?zhǔn)橇扼w 它的體細(xì)胞中含有染色體組 42個(gè)染色體 它的單倍體植株體細(xì)胞中含有染色體組 染色體 可見(jiàn) 單倍體植株的染色體數(shù)目總是正常植株染色體數(shù)目的一半 二個(gè) 1個(gè) 10個(gè) 六個(gè) 3個(gè) 21個(gè) 注意 1 體細(xì)胞中含一個(gè)染色體組的個(gè)體一定是單倍體 2 單倍體的體細(xì)胞中不一定含一個(gè)染色體組 3 體細(xì)胞中含有兩個(gè)或三個(gè)染色體組的個(gè)體不一定就是二倍體或三倍體 也可能是單倍體 a 二倍體物種所形成的單倍體中 其體細(xì)胞中只含一個(gè)染色體組 請(qǐng)判斷 b 如果是四倍體 六倍體物種形成的單倍體 其體細(xì)胞中就含有兩個(gè)或三個(gè)染色體組 我們可以稱它為二倍體或三倍體 c 單倍體中可以只有一個(gè)染色體組 也可以有多個(gè)染色體組 d 個(gè)體的體細(xì)胞中含幾個(gè)染色體組就是幾倍體 三 無(wú)籽西瓜的培育 人工誘導(dǎo)多倍體育種 1 常用方法 A 常用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗B 有時(shí)低溫誘導(dǎo) 2 秋水仙素作用抑制紡錘體形成 導(dǎo)致染色體不分離 從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍 3 過(guò)程 秋水仙素作用于正在 的細(xì)胞時(shí) 能夠抑制 的形成 導(dǎo)致 不 從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體 染色體目加倍的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行 分裂 將來(lái)就可能發(fā)育 植株 分裂 紡錘絲 染色體 移向兩極 數(shù)目加倍 有絲 多倍體 秋水仙素的作用時(shí)期 細(xì)胞分裂前期 7 舉例 三倍體無(wú)籽西瓜的培育 5 優(yōu)點(diǎn) 操作簡(jiǎn)便 易行 4 原理 染色體變異 有絲分裂 秋水仙素 抑制紡錘體形成 細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍 多倍體植株 發(fā)育 3 過(guò)程 6 缺點(diǎn) 適用于植物 動(dòng)物難開(kāi)展 不行 秋水仙素的作用對(duì)象是正在有絲分裂的細(xì)胞 成熟的植株大多細(xì)胞不進(jìn)行有絲分裂 8 為什么要處理萌發(fā)的種子或幼苗 處理成熟的植株可以不 人工誘導(dǎo)多倍體育種 人工誘導(dǎo)多倍體的產(chǎn)生 無(wú)子西瓜的培育過(guò)程 多倍體育種 例 下面是三倍體無(wú)子西瓜的培育過(guò)程圖解 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 2 獲得的四倍體西瓜緣何要和二倍體雜交 寫(xiě)出三倍體無(wú)子西瓜的培育過(guò)程遺傳圖解 用A表示一個(gè)染色組 因?yàn)樗谋扼w的西瓜和二倍體的西瓜才能產(chǎn)生三倍體的西瓜種子 例 下面是三倍體無(wú)子西瓜的培育過(guò)程圖解 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 3 三倍體西瓜為什么沒(méi)有種子 1 多倍體是怎樣形成的 2 人工誘導(dǎo)多倍體的方法是什么 3 秋水仙素的作用原理是什么 思考 兩種無(wú)籽果實(shí)的培育方法比較 花蕾去雄 用一定濃度的生長(zhǎng)素處理柱頭 用秋水仙素處理幼苗長(zhǎng)成四倍體 再與二倍體雜交 無(wú)受精作用 不能形成種子 減數(shù)分裂無(wú)法進(jìn)行 不能形成正常種子 含兩個(gè)染色體組 二倍體 含三個(gè)染色體組 三倍體 不遺傳的變異 可遺傳變異 小結(jié) 1 關(guān)于三倍體無(wú)子西瓜培育過(guò)程 兩次傳粉 第一次是雜交得到三倍體 第二次傳粉是為了刺激子房發(fā)育成果實(shí) 秋水仙素處理后 分生組織分裂產(chǎn)生的莖葉花染色體數(shù)目加倍 而未處理的部分如根部細(xì)胞染色體數(shù)目不變 2 秋水仙素作用既能誘導(dǎo)多倍體形成又能誘導(dǎo)基因突變 3 細(xì)胞內(nèi)含有幾個(gè)同源染色體 就含幾個(gè)染色體組 細(xì)胞內(nèi)含有幾個(gè)相同的等位基因 就含幾個(gè)染色體組 4 一個(gè)染色體組內(nèi)一定不含有同源染色體 而生殖細(xì)胞內(nèi)則不一定 如四倍體的生殖細(xì)胞 注意 1 無(wú)子西瓜和無(wú)子番茄的原理不同 無(wú)子番茄是用一定濃度人工合成的生長(zhǎng)素來(lái)處理沒(méi)有授粉的花蕾 無(wú)子西瓜是由于三倍體植株在減數(shù)分裂中同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂 因而不能形成正常的生殖細(xì)胞 2 秋水仙素與生長(zhǎng)素的作用的區(qū)別 秋水仙素是抑制紡錘體的形成 使染色體數(shù)目加倍 生長(zhǎng)素能促進(jìn)果實(shí)的發(fā)育 不影響細(xì)胞中染色體有組成和數(shù)目 3 誘導(dǎo)多倍體的方法有低溫或用秋水仙素處理 思考 棉花的抗病 B 對(duì)不抗病 b 為顯性 易倒伏 R 對(duì)抗倒伏 r 為顯性 現(xiàn)有一基因型為BBRR的抗病易倒伏棉花和bbrr的不抗病抗倒伏 那么用什么方法可以在最短時(shí)間內(nèi)獲得純種的抗病抗倒伏 BBrr 棉花 用 獲得單倍體植株 再用 等處理單倍體植株 使其染色體數(shù)目 得到純種植株 四 單倍體育種 花藥離體培養(yǎng) 秋水仙素 加倍 單倍體育種 1 方法花藥 花粉 離體培養(yǎng)人工誘導(dǎo)染色體加倍 2 過(guò)程 花藥離體培養(yǎng) 秋水仙素 3 優(yōu)點(diǎn) 明顯縮短育種年限 得到的植株都是純合體 方法復(fù)雜 要與雜交育種配合 成活率較低 成本高 恢復(fù)正常植株 純合體 單倍體植株 4 缺點(diǎn) 5 原理 染色體變異 6 單倍體育種的措施和優(yōu)點(diǎn) 以利用高莖皺粒豌豆和矮莖圓粒豌豆培育高莖圓粒豌豆為例說(shuō)明單倍體育種方法 純合高圓DDTT 純合矮皺ddtt 純合高皺DDtt 純合矮圓ddTT 單倍體育種過(guò)程 普通植株 減數(shù)分裂 花粉 花藥離體培養(yǎng) 單倍體幼苗 秋水仙素處理 純合子幼苗 篩選所需的品種 DDTT DdTt 花藥離體培養(yǎng) DTDtdTdt幼苗 秋水仙素處理 DDTTDDttddTTddtt 篩選所需的品種 ddtt DTDtdTdt 特點(diǎn) 明顯縮短育種年限 子代都是純合子 原理 植物組織培養(yǎng) 植株弱小 高度不育 莖稈粗壯 葉片 果實(shí)和種子都比較大 但結(jié)實(shí)率低 糖類等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加 單倍體育種 多倍體育種 由生殖細(xì)胞直接發(fā)育由受精卵發(fā)育成 花藥離體培養(yǎng) 秋水仙素或低溫處理萌發(fā)的種子或幼苗 用秋水仙素處理種子或幼苗 花藥離體培養(yǎng) 抑制細(xì)胞分裂中紡錘體的形成 使染色體數(shù)目加倍后不能形成兩個(gè)細(xì)胞 誘導(dǎo)配子直接發(fā)育成植株 再用秋水仙素加倍成純合體 器官大 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高 但發(fā)育延遲 結(jié)實(shí)率低 縮短育種年限 但方法復(fù)雜 成活率較低 三倍體西瓜 八倍體小黑麥 抗病植株的育成 人工誘導(dǎo)單倍體育種 分兩步 花藥離體培養(yǎng) 單倍體 秋水仙素處理 正常純合體 植株 意義 基因型 明顯縮短育種年限 2 3年 Aa Aa AAaa 人工誘導(dǎo)多倍體育種 萌發(fā)的種子或幼苗 秋水仙素處理 染色體數(shù)目加倍 多倍體植株 秋水仙素的作用 抑制紡錘體的形成 秋水仙素起作用的時(shí)期 有絲分裂前期 基因型 Aa AAaa 下列有關(guān)水稻的敘述 錯(cuò)誤的是 A 二倍體水稻含有二個(gè)染色體組B 二倍體水稻經(jīng)秋水仙素處理 可得到四倍體水稻 稻穗 米粒變大C 二倍體水稻與四倍體水稻雜交 可得到三倍體水稻 含三個(gè)染色體組D 二倍體水稻的花粉經(jīng)離體培養(yǎng) 可得單倍體水稻 稻穗 米粒變小 例題 下列表示某種農(nóng)作物 和 兩種品種分別培育出 三種品種 根據(jù)上述過(guò)程 回答下列問(wèn)題 用 和 培育 所采用的方法 稱為 方法 稱為 由 和 培育 所依據(jù)的原理是 用 培育出 的常用方法 是 由 培育成 的過(guò)程中用化學(xué)藥劑 處理 的幼苗 方法 和 合稱為 育種 其優(yōu)點(diǎn)是 雜交 自交 基因重組 花藥離體培養(yǎng) 秋水仙素 單倍體 明顯縮短育種年限 例題 下列表示某種農(nóng)作物 和 兩種品種分別培育出 三種品種 根據(jù)上述過(guò)程 回答下列問(wèn)題 由 培育出 的常用方法是 形成的 叫 依據(jù)的原理是 用秋水仙素處理 多倍體 染色體變異 基因重組 基因突變 染色體變異的比較 減 前期 后期 間期 有絲分裂期 單性生殖時(shí) 有性生殖過(guò)程 堿基順序改變 抑制紡錘絲的形成 配子直接發(fā)育 沒(méi)有產(chǎn)生 產(chǎn)生 沒(méi)有產(chǎn)生 沒(méi)有產(chǎn)生 雜交育種 誘變育種 多倍體育種 單倍體育種 基因突變 基因重組 發(fā)生機(jī)理 可遺傳的變異 基因突變 基因重組 染色體變異 一 概念 二 實(shí)例 三 原因 四 特點(diǎn) 五 意義 六 應(yīng)用 一 概念 二 原因 三 意義 四 應(yīng)用 染色體數(shù)目變異 染色體結(jié)構(gòu)變異 個(gè)別染色體數(shù)目增減 以染色體組的形式成倍增減 小結(jié)