染色体畸变及应用1.ppt

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1、你能应用已经学的生物学知识解释以下现象吗你能应用已经学的生物学知识解释以下现象吗?*镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症*一对夫妇所生育子一对夫妇所生育子 女中性状差异多女中性状差异多 基因突变基因突变基因重组基因重组0101年年4 4月月2828日，一条小生命在上日，一条小生命在上海市第五人民医院呱呱落地。海市第五人民医院呱呱落地。产科医生按常规在他的小屁股产科医生按常规在他的小屁股上拍了一下，可他就是不哭。上拍了一下，可他就是不哭。经观察，医生发现他面容特殊，经观察，医生发现他面容特殊，小头、小脸，眼距宽、鼻梁塌，小头、小脸，眼距宽、鼻梁塌，是一种典型的先天性愚钝症状。是一种典型的先天性愚钝症

2、状。此后，随着哭声渐响，人们就此后，随着哭声渐响，人们就好像是听到了有一只猫在病房好像是听到了有一只猫在病房里叫唤。医生们这时才怀疑他里叫唤。医生们这时才怀疑他们可能碰到了一种罕见的病例：们可能碰到了一种罕见的病例：猫叫综合症猫叫综合症。据悉，该患儿的。据悉，该患儿的父母身体都很健康，家族中也父母身体都很健康，家族中也从未有过类似遗传史。这种情从未有过类似遗传史。这种情况在世界上也是非常罕见的，况在世界上也是非常罕见的，据记载，我国自解放来，有记据记载，我国自解放来，有记录的仅约录的仅约2020例。例。病例：病例：人的第人的第5 5号染色体部分号染色体部分缺失引起的遗传病缺失引起的遗传病三、染

3、色体变异三、染色体变异(畸变畸变)染色体染色体结构结构变异变异染色体染色体数目数目变异变异染色体染色体结构结构变异变异染色体上的染色体上的基因的数基因的数目和排列顺序目和排列顺序改变改变生物生物性状性状的变异的变异多数多数不利不利 染色体结构的染色体结构的变异导致生物变变异导致生物变异的原因是什么异的原因是什么？唐氏综合症唐氏综合症唐氏综合症唐氏综合症 (先天愚型又称先天愚型又称先天愚型又称先天愚型又称21212121三体综合症三体综合症三体综合症三体综合症)特纳氏综合症特纳氏综合症特纳氏综合症特纳氏综合症(XO(XO(XO(XO型型型型)(性腺发育不良性腺发育不良性腺发育不良性腺发育不良)病

4、例：病例：染色体数目变异染色体数目变异-非整倍体非整倍体变异变异XY XY配子配子配子配子染色体组染色体组雄果蝇染色体组图解雄果蝇染色体组图解一个配子中的全部染色体一个配子中的全部染色体 细胞中的一组细胞中的一组非同源染色体非同源染色体，它们在形态和功能上，它们在形态和功能上各不相各不相同同，但是携带着控制一种生物生长发育的，但是携带着控制一种生物生长发育的全部遗传信息全部遗传信息。说一说以下细胞图中有几个染色体组？说一说以下细胞图中有几个染色体组？AaaBBbABDCGEHFABCDAAbb3个个1个个2个个4个个2个个1个个2个个3个个112341 1 12 2 23 3 31122334

5、41122111122221 1 221 2 34111 222A a aB B b111 22 2作业二倍体二倍体:体细胞体细胞中含中含两个染色体组两个染色体组的个体。的个体。多倍体：多倍体：体细胞体细胞中含中含超过两个染色体组超过两个染色体组的个体。的个体。作业种类种类体细胞体细胞的染色的染色体数体数配子的配子的染色体染色体数数染色体组数染色体组数属几倍体属几倍体生物类型生物类型体细胞体细胞配子配子水稻水稻2424二倍体二倍体玉米玉米2020二倍体二倍体普通小麦普通小麦42423 3小黑麦小黑麦2828八倍体八倍体香蕉香蕉3333一般无一般无配子配子3 3一般无一般无配子配子填一填：填一填

6、：12122 21 110102 21 1三倍体三倍体21216 6六倍体六倍体8 856564 4作业多倍体的特点：多倍体的特点：茎杆粗壮茎杆粗壮,叶片、果实和种子都比较叶片、果实和种子都比较大大,糖类和蛋糖类和蛋白质等营养物质的含量都增白质等营养物质的含量都增高高 ,抗逆性抗逆性强强。野生草莓野生草莓多倍体草莓多倍体草莓作业人工诱导人工诱导多倍体育种多倍体育种萌发的种萌发的种子或幼苗子或幼苗秋水仙素秋水仙素染色体加倍染色体加倍的组织块的组织块生长发育生长发育多倍体植多倍体植株株作用作用:想一想想一想:秋水仙素作用于细胞分裂的什么时期秋水仙素作用于细胞分裂的什么时期?(有丝分裂前期有丝分裂前

7、期)实例：实例：三倍体西瓜、香蕉、葡萄（无籽）三倍体西瓜、香蕉、葡萄（无籽）八倍体小黑麦八倍体小黑麦抑制纺锤体形成抑制纺锤体形成作业你知道无籽西瓜是怎样形成的吗？你知道无籽西瓜是怎样形成的吗？P P（母本）（母本）授粉授粉（父本）（父本）四倍体四倍体4N4NF1F1受精卵发育成胚受精卵发育成胚3N3N子房壁发育成果皮子房壁发育成果皮4N4N胚为胚为3N3N的种的种子子种下去种下去三倍体三倍体植株植株3N3N（母本）（母本）二倍体二倍体2N2N二倍体二倍体2N2N（父本）（父本）花粉刺激花粉刺激联会紊乱联会紊乱果皮果皮细胞细胞含几含几个染个染色体色体组？组？3N3N第一年第一年第二年第二年作业（

8、超过超过2 2个染色体组）个染色体组）（2 2个染色体组）个染色体组）受精卵受精卵配子配子（？个染色体组）个染色体组）二二倍体倍体多多倍体倍体单单倍体倍体不受精直接发育不受精直接发育发育发育玉米（二倍体）玉米（二倍体）普通小麦（六倍体）普通小麦（六倍体）蜜蜂（二倍体）蜜蜂（二倍体）卵细胞卵细胞配子配子配子配子1 1个个染色体组染色体组1 1个染色体组个染色体组2 2个染色体组个染色体组马铃薯（四倍体）马铃薯（四倍体）配子配子3 3个染色体组个染色体组不不受精受精直接发育直接发育单单倍倍体体雄蜂雄蜂单倍体单倍体:体细胞体细胞中含有本物种中含有本物种配子配子染色体数目的个体。染色体数目的个体。以下

9、说法正确吗？为什么？以下说法正确吗？为什么？1 1、二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含有、二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含有一个染色体组。一个染色体组。2 2、单倍体中可以只含一个染色体组、单倍体中可以只含一个染色体组,也可以含多个染色也可以含多个染色体组。体组。3 3、四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含、四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，可以称它为二倍体或三倍体。有两个或三个染色体组，可以称它为二倍体或三倍体。4 4、体细胞中含有两个染色体组的个体就一定是二倍体。、体细胞中含有两个染色体组的个体就一定是二倍体。（正确）（正确）（

10、正确）（正确）（错误）（错误）（错误）（错误）单倍体的特点：单倍体的特点：植株弱小且高度不育植株弱小且高度不育。普通植株普通植株减数分裂减数分裂花粉花粉单倍体幼苗单倍体幼苗二倍体或多倍体纯系幼苗（每对染色二倍体或多倍体纯系幼苗（每对染色体上成对的基因都是纯合的）体上成对的基因都是纯合的）筛选所需的品种筛选所需的品种单倍体育种单倍体育种花药离体培养花药离体培养组织培养有丝分裂组织培养有丝分裂秋水仙素秋水仙素处理幼苗处理幼苗 人工诱导染色体加倍人工诱导染色体加倍作业（AaBbAaBb）（ABAB、AbAb、aBaB、abab）（ABAB、AbAb、aBaB、abab）（AABBAABB、AAbbA

11、Abb、aaBBaaBB、aabbaabb）1 ：1 ：1 ：11 ：1 ：1 ：11 ：1 ：1 ：1F1一年一年秋水仙素秋水仙素处理幼苗处理幼苗单倍体育种的主要特点：单倍体育种的主要特点：缩短育种年限，能排除显隐干扰。缩短育种年限，能排除显隐干扰。作业两两年年六六年年练一练练一练:1、下列变异中，不属于染色体结构变异的是（、下列变异中，不属于染色体结构变异的是（）A 染色体缺失某一片段染色体缺失某一片段 B 染色体增加某一片段染色体增加某一片段C 染色体中染色体中DNA的一个碱基发生了改变的一个碱基发生了改变D 染色体某一片段位置颠倒了染色体某一片段位置颠倒了180度度2、下列细胞中，只有

12、一个染色体组的是（、下列细胞中，只有一个染色体组的是（）A 人的初级精母细胞人的初级精母细胞 B 人的口腔细胞人的口腔细胞C 人的精原细胞人的精原细胞 D 人的精子细胞人的精子细胞3、韭菜体细胞的、韭菜体细胞的32条染色体具有条染色体具有8种各不相同的形态。韭菜是种各不相同的形态。韭菜是（）A 单倍体单倍体 B四倍体四倍体 C二倍体二倍体 D 八倍体八倍体C CD DB B4、用秋水仙素诱发基因突变和诱导多倍体，、用秋水仙素诱发基因突变和诱导多倍体，起作用的时期分起作用的时期分别是（别是（）A.有丝分裂的间期和前期有丝分裂的间期和前期 B.有丝分裂的间期和后期有丝分裂的间期和后期 C.有丝分裂

13、的前期的前期有丝分裂的前期的前期 D.有丝分裂的间期和间期有丝分裂的间期和间期A A作业应用知识设计育种方案应用知识设计育种方案:现有两个纯种小麦现有两个纯种小麦,一个是高秆一个是高秆(D)(D)抗锈病抗锈病(T);(T);另一另一个是矮秆个是矮秆(d)(d)易染锈病易染锈病(t)(t)(两对基因独立遗传两对基因独立遗传),),请用请用染色体变异原理设计育种方案获得优良品种矮杆抗染色体变异原理设计育种方案获得优良品种矮杆抗锈病纯合体（锈病纯合体（ddTTddTT),),写出遗传图解加以说明。写出遗传图解加以说明。DT Dt dT dt 单倍体幼苗单倍体幼苗秋水仙素处理秋水仙素处理DDTT DD

14、tt ddTT ddtt花药离体培养花药离体培养DT Dt dT dt理论上获得需要多长理论上获得需要多长时间？概率是多少？时间？概率是多少？2年年1/4矮秆抗锈矮秆抗锈DDTTddttP高秆抗锈高秆抗锈矮秆易染矮秆易染F1DdTt高秆抗锈高秆抗锈作业 方法方法比较比较杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种原理原理处理处理举例举例比较各种育种方式杂交杂交连连续自交续自交用辐射或用辐射或化学诱变化学诱变用秋水仙素处用秋水仙素处理种子或幼苗理种子或幼苗花药离体培养花药离体培养再用秋水仙素再用秋水仙素基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异染色体变异染色

15、体变异高杆抗病与高杆抗病与矮杆不抗病矮杆不抗病小麦杂交产小麦杂交产生矮杆抗病生矮杆抗病品种品种“黑农五号黑农五号”大豆、高大豆、高产青霉菌株、产青霉菌株、太空椒太空椒快速选育抗快速选育抗病植株病植株三倍体无籽西三倍体无籽西瓜、香蕉、葡瓜、香蕉、葡萄，八倍体小萄，八倍体小黑麦黑麦分析优缺点？分析优缺点？育种方式只限以上四种吗？还有什么育种方式育种方式只限以上四种吗？还有什么育种方式育种方式只限以上四种吗？还有什么育种方式育种方式只限以上四种吗？还有什么育种方式针对性更强针对性更强针对性更强针对性更强效率更高效率更高效率更高效率更高？作业转基因技术转基因技术利用分子生物学和基因工程的手段，将某种生

16、利用分子生物学和基因工程的手段，将某种生物的基因（物的基因（外源基因外源基因）转移转移到到其他生物其他生物物种中，物种中，使其出现原物种不具有的新性状的技术。使其出现原物种不具有的新性状的技术。可以带来什么益处？可以带来什么益处？也可能带来哪些风险？也可能带来哪些风险？增加了生物变异的范围，增加了生物变异的范围，实现种间遗传物质的交换。实现种间遗传物质的交换。成果：成果：转基因植物、转基因动物、转基因植物、转基因动物、“工程菌工程菌”破坏生态环境、威胁人类健康等潜在危险，尤其是破坏生态环境、威胁人类健康等潜在危险，尤其是转基转基因食品的安全性因食品的安全性（原理：（原理：）基因重组基因重组作业作业作业作业本作业本P44-45(T12-20)比较项目比较项目基因突变基因突变基因重组基因重组原因原因时期时期类型类型结果结果意义意义应用应用基因基因结构的改变结构的改变基因的基因的重新组合重新组合间间期期减减过程中过程中形态形态突变、突变、生化生化突变、突变、致死致死突变突变基因基因自由组合自由组合、基因基因交叉互换交叉互换产生产生新基因新基因产生产生新基因型新基因型变异的变异的根本来源根本来源 生物生物多样性多样性的原因的原因诱变诱变育种育种杂交杂交育种育种