第2节_染色体变异.ppt

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1、染染 色色体体变变异异1.1.概念：概念：在自然或人为条件影响下，染色体数目或结构发在自然或人为条件影响下，染色体数目或结构发生改变，从而引起生物性状变异生改变，从而引起生物性状变异。2.2.类型类型:染色体结染色体结构变异构变异染色体数染色体数目变异目变异染色体变异中，无论哪一种变异，都会造成生物性状的改变。染色体变异中，无论哪一种变异，都会造成生物性状的改变。染色体变异中，无论哪一种变异，都会造成生物性状的改变。染色体变异中，无论哪一种变异，都会造成生物性状的改变。染色体变异是光学显微镜下染色体变异是光学显微镜下看得见看得见的变异的变异,由于牵涉到由于牵涉到许多基因许多基因改变，因而后果比

2、基因突变要改变，因而后果比基因突变要严重得多严重得多。缺失缺失染色体中某一片段丢失，结果片段上的基因也随之丢失。染色体中某一片段丢失，结果片段上的基因也随之丢失。如：猫叫综合征（如：猫叫综合征（5 5号染色体部分缺失号染色体部分缺失）.一、染色体结构的变异一、染色体结构的变异重复重复染色体中增加某一片段引起的变异，结果后者就有染色体中增加某一片段引起的变异，结果后者就有一段一段重复基因重复基因。例如例如:果蝇的果蝇的棒状眼棒状眼。倒位倒位一条染色体的断裂片段，位置倒过来（一条染色体的断裂片段，位置倒过来（发生发生180的倒转）的倒转）后后再接上去，造成这段染色体上的基因再接上去，造成这段染色体

3、上的基因位置位置颠倒。颠倒。易位易位染色体的某一片段发生断裂，断裂片段染色体的某一片段发生断裂，断裂片段移接到移接到非同源非同源染色体染色体上引起的变异。上引起的变异。(注意与交叉互换区别注意与交叉互换区别)染色体结构的变异与基因突变导致生染色体结构的变异与基因突变导致生物体的变异有什么本质区别物体的变异有什么本质区别?基因突变基因突变是是基因内部结构的改变基因内部结构的改变；染色体结构变异染色体结构变异是基因数是基因数目和排列顺序的改变，目和排列顺序的改变，基因内部结构并没有发生改变基因内部结构并没有发生改变。二、染色体数目的变异二、染色体数目的变异 1、个别染色体数目增加或减少、个别染色体

4、数目增加或减少2、染色体组的形式成倍地增加或减少、染色体组的形式成倍地增加或减少个别染色体个别染色体数目的增加数目的增加或减少或减少染色体组成染色体组成倍的增加或倍的增加或减少减少正常正常增多增多减少减少果蝇染色体组成果蝇染色体组成染色体组：细胞中的染色体组：细胞中的一组一组非非同源染色体同源染色体，它它们们在形态和功能上各不相同在形态和功能上各不相同，但是，但是携带着控携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息息，这样的一组染色体叫做一个染色体组。这样的一组染色体叫做一个染色体组。果蝇体细胞中有几个染色体组果蝇体细胞中有几个染色体组果蝇体细胞中有几

5、个染色体组果蝇体细胞中有几个染色体组?每个染色每个染色每个染色每个染色体组有几条染色体体组有几条染色体体组有几条染色体体组有几条染色体?染色体组的内涵染色体组的内涵一个染色体组中一个染色体组中不存在同源染色体不存在同源染色体一个染色体组中各个染色体的一个染色体组中各个染色体的形态和形态和功能均不相同功能均不相同一个染色染色体组中含有该物种的一个染色染色体组中含有该物种的全全部遗传信息部遗传信息一个染色体组中一个染色体组中不含有等位基因不含有等位基因 细胞或生物体的基因型中细胞或生物体的基因型中细胞或生物体的基因型中细胞或生物体的基因型中,控制控制控制控制同一性状同一性状同一性状同一性状的基因有

6、几个，就是有几的基因有几个，就是有几的基因有几个，就是有几的基因有几个，就是有几个染色体组。如图所示个染色体组。如图所示个染色体组。如图所示个染色体组。如图所示含三个染色体含三个染色体含三个染色体含三个染色体组组细胞内形状大小相同的染色体细胞内形状大小相同的染色体细胞内形状大小相同的染色体细胞内形状大小相同的染色体有几条，就是有几个染色体组。有几条，就是有几个染色体组。有几条，就是有几个染色体组。有几条，就是有几个染色体组。如图所示如图所示如图所示如图所示染色体组数目的判断AaaBbb含三个染色体组含三个染色体组含三个染色体组含三个染色体组Ab呢呢?染色体染色体组的数目组的数目=A AB BC

7、 CD D1 1、某生物正常体细胞的染色体数目为、某生物正常体细胞的染色体数目为8 8条，下条，下图中，表示含有一个染色体组的细胞是图中，表示含有一个染色体组的细胞是C C2 2、某生物的基因型为、某生物的基因型为AAaaBbbbCCCcAAaaBbbbCCCc，那么它，那么它有多少个染色体组有多少个染色体组A A、2 2、B B、3 C3 C、4 D4 D、8 8C C练习练习1 1二倍体和多倍体二倍体和多倍体由受精卵发育由受精卵发育的个体，体细胞中含有具有的个体，体细胞中含有具有两两个染色体组个染色体组的称为的称为二倍体二倍体(2n)(2n)；由受精卵发育由受精卵发育的个体，体细胞的个体，

8、体细胞具有具有三个或三三个或三个以上染色体组个以上染色体组，统称为，统称为多倍体多倍体。果蝇、玉米、洋葱就是二倍体。几乎全部的动物和过果蝇、玉米、洋葱就是二倍体。几乎全部的动物和过半数以上的高等植物，都是二倍体。半数以上的高等植物，都是二倍体。番茄是二倍体番茄是二倍体葡萄是二倍体葡萄是二倍体 几乎全部的动物几乎全部的动物和过半的高等植物和过半的高等植物都是二倍体。都是二倍体。马铃薯是四倍体马铃薯是四倍体普普通通小小麦麦是是六六倍倍体体香蕉是三倍体香蕉是三倍体多倍体特点多倍体特点:优优优优:植株、果实、种子等粗大，营养物质含量高植株、果实、种子等粗大，营养物质含量高植株、果实、种子等粗大，营养物

9、质含量高植株、果实、种子等粗大，营养物质含量高缺缺缺缺:生长发育延迟生长发育延迟生长发育延迟生长发育延迟,结实率低。（结实率低。（结实率低。（结实率低。（注意与杂交种区分开注意与杂交种区分开注意与杂交种区分开注意与杂交种区分开）染色体数目加倍染色体数目加倍后的草莓（上）后的草莓（上）野生状态下的草莓野生状态下的草莓（下）（下）人工诱导多倍体的方法人工诱导多倍体的方法 秋水仙素秋水仙素处理萌处理萌发种子或幼苗发种子或幼苗低温处理低温处理人工诱导多倍体的原理：人工诱导多倍体的原理：温度的骤变、适当浓度的秋水仙素能在温度的骤变、适当浓度的秋水仙素能在不影响细胞活力的条件下不影响细胞活力的条件下抑制纺

10、锤体生成或破抑制纺锤体生成或破坏纺锤体坏纺锤体。导致染色体复制且着丝点分裂后不。导致染色体复制且着丝点分裂后不能分配到两个细胞中，从而使细胞内的染色体能分配到两个细胞中，从而使细胞内的染色体数目加倍。数目加倍。人工诱导多倍体的产生人工诱导多倍体的产生二倍体二倍体八倍体八倍体四倍体四倍体秋水仙素秋水仙素处理处理秋水仙素秋水仙素处理处理二倍体二倍体四倍体四倍体三倍体三倍体八倍体八倍体四倍体四倍体六倍体六倍体如：无籽西瓜的培育如：无籽西瓜的培育思考：思考：思考：思考：三倍体植株为什么不三倍体植株为什么不三倍体植株为什么不三倍体植株为什么不能形成种子能形成种子能形成种子能形成种子？二倍体二倍体幼苗幼苗

11、四倍体四倍体植株植株秋水仙素处理秋水仙素处理染色体加倍染色体加倍二倍体二倍体幼苗幼苗二倍体二倍体植株植株发育发育授粉授粉二倍体二倍体幼苗幼苗二倍体二倍体植株植株发育发育花粉花粉诱导诱导三倍体三倍体种子种子三倍体三倍体无籽瓜无籽瓜三倍体三倍体植株植株发育发育第一年第一年第二年第二年单倍体的概念单倍体的概念由由配子配子发育而来，发育而来，体细胞中含有体细胞中含有本物种配子的染色体本物种配子的染色体数目数目的个体。的个体。形成原因形成原因:1.1.自然条件自然条件:由由有性生殖细胞（如卵、花粉等）有性生殖细胞（如卵、花粉等）直接直接发育而成发育而成 .如蜜蜂中的如蜜蜂中的雄峰雄峰;2.2.人工条件人

12、工条件:一般利用花粉离体培养获得一般利用花粉离体培养获得;如单倍体如单倍体玉米玉米,小麦小麦.特点特点特点特点:植株弱小植株弱小植株弱小植株弱小,高度不育高度不育高度不育高度不育.对一个个体称单倍体还对一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么是几倍体，关键看什么？关键看它是受精卵发育成的，还是关键看它是受精卵发育成的，还是配子直接发育而成的。由受精卵发育成配子直接发育而成的。由受精卵发育成的个体叫几倍体，由配子发育而成的个的个体叫几倍体，由配子发育而成的个体叫单倍体。体叫单倍体。（二）单倍体（二）单倍体1.概念：概念：2.特点：特点：3.单倍体育种：单倍体育种：（2）优点：可以明显缩短育种年限）

13、优点：可以明显缩短育种年限（1）方法方法：花药花药 单倍体单倍体 纯合纯合（花粉）（花粉）植株植株离体培养离体培养 人工诱导人工诱导染色体加倍染色体加倍例例2 2：普通小麦体细胞内含有六个染色体组，普通小麦体细胞内含有六个染色体组，4242条条染色体染色体 。它的花粉不经受精可直接发育成小麦植。它的花粉不经受精可直接发育成小麦植株。问由花粉直接发育成的小麦体细胞内有几个株。问由花粉直接发育成的小麦体细胞内有几个染色体组，有几条染色体染色体组，有几条染色体,是几倍体？是几倍体？3 3个个 2121条条 单单思考：思考：棉花的抗病（棉花的抗病（B）对不抗病（）对不抗病（b）为显性，）为显性，易倒伏

14、（易倒伏（R）对抗倒伏（）对抗倒伏（r）为显性。现）为显性。现有一基因型为有一基因型为BBRR的抗病易倒伏棉花的抗病易倒伏棉花和和bbrr的不抗病抗倒伏，那么用什么方的不抗病抗倒伏，那么用什么方法可以在最短时间内获得纯种的抗病抗法可以在最短时间内获得纯种的抗病抗倒伏（倒伏（BBrr）棉花？）棉花？单倍体育种过程单倍体育种过程普通植株普通植株减数减数 分裂分裂花粉花粉花药离花药离 体培养体培养单倍体幼苗单倍体幼苗秋水仙秋水仙 素处理素处理纯合子幼苗纯合子幼苗筛选所需的品种筛选所需的品种BBRRBbRr花药离花药离 体培养体培养BR Br bR br 幼苗幼苗秋水仙秋水仙 素处理素处理BBRR B

15、Brr bbRR bbrr筛选所需的品种筛选所需的品种bbrrBR Br bR br特点：特点：明显缩短育种年限、子代都是纯合子明显缩短育种年限、子代都是纯合子明显缩短育种年限、子代都是纯合子明显缩短育种年限、子代都是纯合子原理：植物组织培养原理：植物组织培养a a、二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中、二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中 只含一个染色体组。只含一个染色体组。请判断：请判断：b b、如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，、如果是四倍体、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，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们可以称它为二倍体或三倍体。我们可以称它

16、为二倍体或三倍体。c c、单倍体中可以只有一个染色体组，、单倍体中可以只有一个染色体组，也可以有多个染色体组也可以有多个染色体组d d、个体的体细胞中含几个染色体组就是几倍体、个体的体细胞中含几个染色体组就是几倍体1 1、普通小麦为六倍体，则由其花粉经花药离体培养、普通小麦为六倍体，则由其花粉经花药离体培养所得的植株含有三个染色体组，应为（所得的植株含有三个染色体组，应为（）2 2.基因型为基因型为AAbbAAbb和和aaBBaaBB的植物杂交得到的植物杂交得到F1F1，对其幼，对其幼苗用适当浓度秋水仙素来处理，该植物的基因型苗用适当浓度秋水仙素来处理，该植物的基因型和染色体倍数分别是（和染色

17、体倍数分别是（）A AAAaaBBbbAAaaBBbb 四倍体四倍体 B BAaBbAaBb 二倍体二倍体 C CAAbbAAbb 二倍体二倍体 D DAAaaBBbbAAaaBBbb 八倍体八倍体 练一练练一练单倍体单倍体A单倍体单倍体多倍体多倍体来来来来 源源源源植株特植株特植株特植株特点点点点诱导方诱导方诱导方诱导方法法法法应应应应 用用用用植株弱小，高度不育茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种由生殖细胞生殖细胞直接发育直接发育由受精卵受精卵发育成发育成常用花药离体培养花药离体培养秋水仙素或低温处理秋水仙素或低温处理萌发萌发的种子或幼苗的种子或幼苗染色体数目变异染色体数目变异多倍体多倍体单倍体单倍体发生时期发生时期是否产生是否产生新基因新基因生产实践生产实践中的应用中的应用基因重组、基因突变、染色体变异的比较基因重组、基因突变、染色体变异的比较有性生殖有性生殖间期间期有丝分裂期有丝分裂期单性生殖时单性生殖时减数分裂和减数分裂和受精作用受精作用碱基顺碱基顺序改变序改变分裂受阻分裂受阻配子直接发育配子直接发育没有产生没有产生产生产生没有产生没有产生没有产生没有产生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基因突变基因突变基因重组基因重组发生机理发生机理