第2节_染色体变异19.ppt

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1、 基因突变和染色体变异的区别基因突变和染色体变异的区别染色体上某一个位点上染色体上某一个位点上基因基因的改变，的改变，光学显微镜下光学显微镜下不可见不可见。可用显微镜可用显微镜直接观察直接观察到的比较明显到的比较明显的染色体变化。的染色体变化。染色体变异染色体变异:类型类型染色体结构变异染色体结构变异染色体数目变异染色体数目变异基因突变：基因突变：残刻翅残刻翅1 1、缺失、缺失症状：症状：两眼距离较远，耳两眼距离较远，耳位低下，生长发育缓慢，位低下，生长发育缓慢，存在着严重的智力障碍。存在着严重的智力障碍。患儿哭声轻，音调高，很患儿哭声轻，音调高，很像猫叫。像猫叫。正常翅正常翅5 5号染色体部

2、分缺失号染色体部分缺失染色体结构的变异染色体结构的变异 猫叫综合征猫叫综合征ab cd e f卵圆眼棒状眼染色体结构的变异染色体结构的变异、增加增加（重复）（重复）植物植物“夜来香夜来香”，经常会发生这类变异，经常会发生这类变异染色体结构的变异染色体结构的变异3、移接（易位）、移接（易位）染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上染色体上染色体结构的变异染色体结构的变异4、颠倒（倒位）、颠倒（倒位）倒位，染色体部分位置的颠倒。倒位，染色体部分位置的颠倒。染色体某一片段位置颠倒也能引染色体某一片段位置颠倒也能引起变异起变异一、染色体结构的变异的类型一、染色体结构

3、的变异的类型正常正常异常异常缺失缺失缺失缺失增加（重复）增加（重复）增加（重复）增加（重复）颠倒（倒位）颠倒（倒位）颠倒（倒位）颠倒（倒位）移接（易位）移接（易位）移接（易位）移接（易位）染色体结构的改变，会使排列在染色体上染色体结构的改变，会使排列在染色体上的的基因的数目基因的数目或或排列顺序排列顺序发生改变发生改变,而导致而导致性状的变异性状的变异。染色体结构变异染色体结构变异染色体上的基因的数目染色体上的基因的数目和排列顺序改变和排列顺序改变生物性状的变异生物性状的变异多数不利多数不利正常正常增多增多减少减少个别染个别染色体的色体的增加或增加或减少减少以以染色体染色体组组的形式的形式成倍

4、的增成倍的增加或减少加或减少二、染色体数目的变异：二、染色体数目的变异：指细胞内染色体数目指细胞内染色体数目增添或缺失增添或缺失的改变。的改变。响誉世界的著名响誉世界的著名“天才天才”音乐指挥家舟舟音乐指挥家舟舟一一一一)个别染色体的增加或减少个别染色体的增加或减少个别染色体的增加或减少个别染色体的增加或减少二、染色体数目的变异：二、染色体数目的变异：1 1 1 1、例、例、例、例智障“天才天才”舟舟的资舟舟的资料料舟舟是一个先天智力障碍舟舟是一个先天智力障碍(21(21三体综合症三体综合症)患者患者病因：常染色体变异病因：常染色体变异,比比正常人多了一条正常人多了一条2121号染色号染色姓名

5、胡一舟姓名胡一舟 年龄：年龄：27 27 岁岁 出生出生19781978年年4 4月月1 1日日智商智商：30 30 重度弱智重度弱智 （正常人的最低（正常人的最低7070）演出自演出自19991999年年1 1月在保利剧场进行第一场指挥表演月在保利剧场进行第一场指挥表演以来，至今已演出以来，至今已演出2020场，与国内外十余家交响乐团进行场，与国内外十余家交响乐团进行过合作。过合作。先天性愚型先天性愚型（2121三体综合症）三体综合症）性腺发育不良（特性腺发育不良（特纳氏综合症）纳氏综合症）二）染色体组二）染色体组XXXY果蝇体细胞染色体图解雄果蝇染色体组图解雄果蝇染色体组图解XY 1 1、

6、果蝇的体细胞中有几条染色体？几对常染色体？几、果蝇的体细胞中有几条染色体？几对常染色体？几对性染色体？对性染色体？2 2、号与号与号染色体是什么关系？号染色体是什么关系？号与号与号染色体号染色体是什么关系？是什么关系？3 3、雄果蝇的体细胞中有哪几对同源染色体？、雄果蝇的体细胞中有哪几对同源染色体？4 4、果蝇精子中有哪几条染色体？这些染色体在形态、果蝇精子中有哪几条染色体？这些染色体在形态、大小和功能上有什么特点？它们是否携带控制生物生大小和功能上有什么特点？它们是否携带控制生物生长发育的全部遗传信息？长发育的全部遗传信息？5 5、如果果蝇的精子中的染色体看成一组，那么果蝇的、如果果蝇的精子

7、中的染色体看成一组，那么果蝇的体细胞中有几组染色体？体细胞中有几组染色体？细胞中的细胞中的一组非同源染色体一组非同源染色体，在形态在形态和功能上各不相同和功能上各不相同，携带着控制生物，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，这样的生长发育的全部遗传信息，这样的一一组染色体组染色体，叫一个染色体组。，叫一个染色体组。1 1、概念：、概念：细胞中的细胞中的一组非同源染色体一组非同源染色体，在形态和功能上在形态和功能上各不相同各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，这，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，这样的样的一组染色体一组染色体，叫一个染色体组。，叫一个染色体组。一）染色体组特点：特

8、点：a.a.互为非同源染色体互为非同源染色体 b.b.形态大小、功能各不相同形态大小、功能各不相同 c.c.携携带带着一种生物生长发育、遗传变异的着一种生物生长发育、遗传变异的全套遗传信息全套遗传信息 d.d.不同生物一个染色体组的染色体形态和数目不同不同生物一个染色体组的染色体形态和数目不同 如人、果蝇等生物的如人、果蝇等生物的配子配子中的所有染色体就是中的所有染色体就是 一个染色体组一个染色体组 那么人的那么人的体细胞体细胞中含有中含有 染色体组染色体组二个二个2 2 2 2、染色体组数目的判断、染色体组数目的判断、染色体组数目的判断、染色体组数目的判断a a：细胞内形态相同的染色体有几：

9、细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。条，则含有几个染色体组。如图，细胞中形状相同的染色体如图，细胞中形状相同的染色体有有4 4条，此细胞有条，此细胞有4 4个染色体组。个染色体组。b b：控制同一性状的基因（不分大小：控制同一性状的基因（不分大小写）有几个，就有几个染色体组。写）有几个，就有几个染色体组。如基因型为如基因型为AAaBBbCCcAAaBBbCCc的细胞，可以的细胞，可以用右图表示。根据方法用右图表示。根据方法1 1我们可以知我们可以知道此细胞有道此细胞有3 3个染色体组。个染色体组。A AA Aa aB BB Bb bcC CABCD1、某生物正常体细胞的染色体数目

10、为、某生物正常体细胞的染色体数目为8条，条，下图中，表示含有一个染色体组的细胞是下图中，表示含有一个染色体组的细胞是C2、某生物的基因型为、某生物的基因型为AAaaBbbbCCCc，那，那么它有多少个染色体组么它有多少个染色体组A、2、B、3 C、4 D、8二）二倍体和多倍体二）二倍体和多倍体1 1、二倍体、二倍体 由由受精卵受精卵发育而成的个体，发育而成的个体，体细胞体细胞中含有中含有两个染色两个染色体组体组的叫二倍体。的叫二倍体。记作记作2N2N（N N表示一个染色体组所包含的染色体数目）表示一个染色体组所包含的染色体数目）几乎全部的动物和过半数以上的高等植物，都是二倍体几乎全部的动物和过

11、半数以上的高等植物，都是二倍体人：人：2N=46 2N=46 果蝇：果蝇：2N=8 2N=8 水稻：水稻：2N=242N=24 玉米、洋葱都是二倍体。玉米、洋葱都是二倍体。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。（1）由由受精卵受精卵发育而成的个体，发育而成的个体，体细胞体细胞中含有中含有三三个或三个以上个或三个以上染色体组的叫多倍体。染色体组的叫多倍体。2 2、多倍体、多倍体 （2 2）香蕉：）香蕉：三倍体三倍体 马铃薯：马铃薯：四倍体四倍体 普通小麦：普通小麦：六倍体六倍体 小黑麦：小黑麦：八倍体

12、八倍体 帕米尔高原的植物帕米尔高原的植物65%65%的种类是多倍体的种类是多倍体 （3）多倍体植株特点）多倍体植株特点 茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和茎秆粗壮，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蛋白质等营养物质的含量都有所增加多倍体在植物中广泛存在，而在动物中则较少见多倍体在植物中广泛存在，而在动物中则较少见但发育延迟，结实率低。但发育延迟，结实率低。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 多倍体多倍体植株茎秆粗植株茎秆粗壮、叶片、壮、叶片、果实、种子果实、种子都比较大，都比较大，糖类和蛋白糖类和蛋白质等

13、营养物质等营养物质的含量都质的含量都增加增加。多倍体的特征多倍体的特征多倍体植株的特点多倍体植株的特点 细胞分裂时，染色体完成复制，但细胞受外细胞分裂时，染色体完成复制，但细胞受外界环境条件（如温度骤变）或生物内部因素的干界环境条件（如温度骤变）或生物内部因素的干扰，扰，纺锤体不能正常形成纺锤体不能正常形成，以致染色体不能被拉，以致染色体不能被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是就向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是就形成了染色体数目加倍的细胞。形成了染色体数目加倍的细胞。（4）多倍体产生的主要原因）多倍体产生的主要原因4 4个染色体个染色体8 8个染色体个染色体无纺缍体形成（前期）

14、无纺缍体形成（前期）染色体复制染色体复制着丝点分裂着丝点分裂无纺缍丝牵引无纺缍丝牵引（4 4）多倍体的形成的原因）多倍体的形成的原因若继续进行正常若继续进行正常的有丝分裂的有丝分裂染色体加染色体加倍的组织倍的组织或个体或个体8 8个染色体个染色体三）单倍体三）单倍体 1、概念：、概念：由本物种由本物种配子发育而来的个体。配子发育而来的个体。2、成因：、成因：生殖细胞生殖细胞未受精直接发育成未受精直接发育成的个体的个体3、举例雄蜂、举例雄蜂它是由卵细胞未经过受精作用直接它是由卵细胞未经过受精作用直接发育而来的。发育而来的。它的它的体细胞染色体体细胞染色体体细胞染色体体细胞染色体=配子染色体数配子

15、染色体数配子染色体数配子染色体数4、单倍体植株的特点、单倍体植株的特点植株长得弱小，而且高度不育（同源染色体联会紊乱）植株长得弱小，而且高度不育（同源染色体联会紊乱）生物几倍体判别生物几倍体判别不能只看不能只看细胞内含有多少个染色体组，细胞内含有多少个染色体组，还还要考虑要考虑生物个体发育的生物个体发育的直接来源直接来源。A A、如果生物体由、如果生物体由受精卵发育受精卵发育而成，生物体细胞内有几个而成，生物体细胞内有几个染色体组就叫几倍体。染色体组就叫几倍体。B B、如果生物体是由配子、如果生物体是由配子卵细胞或花粉直接发育而成，卵细胞或花粉直接发育而成，无论细胞内含有几个染色体组，都叫单倍

16、体。无论细胞内含有几个染色体组，都叫单倍体。几倍体判别？几倍体判别？卵细胞卵细胞精子精子单单倍倍体体受精卵受精卵生物体生物体2N 二倍体二倍体3N 三倍体三倍体4N 四倍体四倍体6N 六倍体六倍体直直接接发发育育 玉米是二倍体，它的体细胞中含有玉米是二倍体，它的体细胞中含有 染色体组，染色体组，2020个染色体，它的单倍体植株体细胞含个染色体，它的单倍体植株体细胞含 染色体组染色体组,染色体。染色体。又如普通小麦是六倍体，它的体细胞中含有又如普通小麦是六倍体，它的体细胞中含有 染染色体组，色体组，4242个染色体，它的单倍体植株体细胞中含个染色体，它的单倍体植株体细胞中含有有 染色体组，染色体

17、组，染色体。染色体。可见，单倍体植株的染色体数目总是正常植株染色可见，单倍体植株的染色体数目总是正常植株染色体数目的一半。体数目的一半。二个二个1个个10个个六个六个3个个21个个注意注意:1 1、体细胞中含一个染色体组的个体一定是单倍体、体细胞中含一个染色体组的个体一定是单倍体2 2、单倍体的体细胞中不一定含一个染色体组、单倍体的体细胞中不一定含一个染色体组3 3、体细胞中体细胞中含有两个或三个染色体组的个体不一定就含有两个或三个染色体组的个体不一定就是二倍体或三是二倍体或三倍体，也可能是单倍体倍体，也可能是单倍体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

18、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。我们可以称它为二倍体或三倍体。c c、单倍体中可以只有一个染色体组，也可以、单倍体中可以只有一个染色体组，也可以有多个染色体组有多个染色体组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 染色体总数染色体总数 组数组数 几倍体几倍体 小家鼠小家鼠香蕉香蕉马铃薯马铃薯普通小麦普通小麦2二倍体二倍体三倍体三倍体？

19、4？六倍体六倍体403348423四倍体四倍体6 体细胞体细胞中的染中的染色体数色体数配子中配子中的染色的染色体数体数体细胞体细胞中的染中的染色体组色体组数数配子中配子中的染色的染色体组数体组数属于几倍属于几倍体生物体生物豌豌 豆豆 7 2普通普通小麦小麦 42 3小黑麦小黑麦 28八倍体八倍体比较项目比较项目生物种类生物种类14 1 二倍体二倍体 六倍体六倍体 2156 8 4 6课堂巩固1、多倍体是怎样形成的？、多倍体是怎样形成的？2、人工诱导多倍体的方法、人工诱导多倍体的方法是什么？是什么？3、秋水仙素的作用原理是、秋水仙素的作用原理是什么？什么？思考：思考：无无子子西西瓜瓜的的培培育育

20、人工诱导多倍体的产生（人工诱导多倍体的产生（无子西瓜的培育过程无子西瓜的培育过程）（多倍体育种）（多倍体育种）例：下面是三倍体无子西瓜的培育过程图解。请回答下列问题：例：下面是三倍体无子西瓜的培育过程图解。请回答下列问题：（1 1）为什么以一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的）为什么以一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的尖尖?_?_ _ _ 。除了使用秋水仙素外，还能采用除了使用秋水仙素外，还能采用_方法处理。方法处理。幼苗的芽尖细胞正在分裂，秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，幼苗的芽尖细胞正在分裂，秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。导

21、致染色体不能移向两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。低温低温 例：下面是三倍体无子西瓜的培育过程图解。请回答下列问题：例：下面是三倍体无子西瓜的培育过程图解。请回答下列问题：（2 2）获得的四倍体西瓜缘何要和二倍体杂交）获得的四倍体西瓜缘何要和二倍体杂交?_?_ _ ，。写出三倍体无子西瓜的培育过程遗传图解写出三倍体无子西瓜的培育过程遗传图解(用用A A表示一个染色组表示一个染色组)。因因为为四四倍倍体体的的西西瓜瓜和和二二倍倍体体的的西西瓜瓜才才能能产产生生三三倍倍体体的的西瓜种子。西瓜种子。例：下面是三倍体无子西瓜的培育过程图解。请回答下列问题：例：下面是三倍体无子西瓜的培育过程图解。请回

22、答下列问题：（3 3）三倍体西瓜为什么没有种子）三倍体西瓜为什么没有种子?_?_ _ _ _ _。同源染色体联会紊乱，不能产生正常的配子，所以没有种子。同源染色体联会紊乱，不能产生正常的配子，所以没有种子。三倍体西瓜在减数分裂过程中，三倍体西瓜在减数分裂过程中，单倍体育种：单倍体育种：1 1、方法、方法花药花药（花粉）（花粉）离体培养离体培养2 2、过程、过程花药离体培养花药离体培养秋水秋水仙素仙素3 3、优点、优点明显缩短育种年限明显缩短育种年限得到的得到的植株植株都是纯合体都是纯合体方法复杂，要与杂交育种配合方法复杂，要与杂交育种配合成活率较低，成本高成活率较低，成本高恢复正常植株恢复正常

23、植株（纯合体）（纯合体）单倍体植株单倍体植株4 4、缺点、缺点5 5、原理、原理：染色体变异染色体变异6 6、单倍体育种的措施和优点、单倍体育种的措施和优点以利用高茎皱粒豌豆和矮茎圆粒豌豆培育高茎圆以利用高茎皱粒豌豆和矮茎圆粒豌豆培育高茎圆粒豌豆为例说明单倍体育种方法：粒豌豆为例说明单倍体育种方法：高皱高皱DDttDDtt杂合高圆杂合高圆DdTtDdTt矮圆矮圆ddTTddTT花药离花药离体培养体培养高圆高圆DTDT矮皱矮皱dtdt高皱高皱DtDt矮圆矮圆dTdT纯合高圆纯合高圆DDTTDDTT纯合矮皱纯合矮皱ddttddtt纯合高皱纯合高皱DDttDDtt纯合矮圆纯合矮圆ddTTddTT单倍

24、体植株单倍体植株单倍体植株单倍体植株单倍体植株单倍体植株单倍体植株单倍体植株染色体数目加倍染色体数目加倍秋水仙素处理秋水仙素处理染色体数目加倍染色体数目加倍秋水仙素处理秋水仙素处理染色体数目加倍染色体数目加倍秋水仙素处理秋水仙素处理染色体数目加倍染色体数目加倍秋水仙素处理秋水仙素处理P AABB aabbF1 AaBbP AABB aabbF1 AaBbF2 A-B-A-bb aaB-aabbF3 A-bb aabb配子配子 AB Ab aB abAABB AAbb aaBB aabb思考：现有高秆抗病和矮秆感病的两小麦纯种，请思考：现有高秆抗病和矮秆感病的两小麦纯种，请分别用杂交育种和单倍体

25、育种两种方法培育矮秆抗分别用杂交育种和单倍体育种两种方法培育矮秆抗病的纯种，比较育种年限。病的纯种，比较育种年限。多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种处理处理原理原理特点特点举例举例用秋水仙素处理种子或用秋水仙素处理种子或幼苗幼苗花药离体培养花药离体培养抑制细胞分裂中纺锤体的抑制细胞分裂中纺锤体的形成，使染色体数目加倍形成，使染色体数目加倍后不能形成两个细胞后不能形成两个细胞诱导配子直接发育成诱导配子直接发育成植株，再用秋水仙素植株，再用秋水仙素加倍成纯合体加倍成纯合体器官大，营养物质含量器官大，营养物质含量高，但发育延迟，结实高，但发育延迟，结实率低率低缩短育种年限，缩短育种年限，但方法

26、复杂，但方法复杂，成活率较低成活率较低三倍体西瓜、三倍体西瓜、八倍体小黑麦八倍体小黑麦抗病植株的育成抗病植株的育成多倍体育种成果多倍体育种成果多倍体植物有生长旺盛，各器官粗壮，种多倍体植物有生长旺盛，各器官粗壮，种子少或不产生种子的特性。凡是子少或不产生种子的特性。凡是不以种子不以种子为收为收获目标的植物都可以考虑进行多倍体育种。获目标的植物都可以考虑进行多倍体育种。观赏或用材植物观赏或用材植物某些水果某些水果非种子农作物非种子农作物单倍体育种过程单倍体育种过程第一年第一年第二年第二年YyRrYYRRYYrryyRRyyrrYYRRYYrryyRRyyrrYYRRYYrryyRRyyrrYRYRYryRyrYryRyr人工诱导优点二：后代都是纯合子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改变碱基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