第2节染色体变异(精品).ppt

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1、第第2 2节节 染色体变异染色体变异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姓名胡一舟姓名胡一舟 年龄：年龄：35 岁岁 出生出生1978年年4月月1日日智商智商：30 重度弱智重度弱智（正常人的最低正常人的最低70）演出自演出自1999年年1月在保利剧场进行第一场指挥表演以月在保利剧场进行第一场指挥表演以来，至今已演出多场，与国内外十余家交响乐团进行过来，至今已演出多场，与国内外十余家交响乐团进行过合作。合作。智障“天才天才”舟舟的资料舟舟的资料舟舟是一个先天智力障舟舟是一个先天智力障碍碍(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

2、常人多了一条正常人多了一条2121号染号染色色【教学目标】【教学目标】1、简述染色人体结构变异和数目变异、简述染色人体结构变异和数目变异2、搜集生物变异在育种上应用的事例、搜集生物变异在育种上应用的事例【教学重点】【教学重点】1.染色体数目的变异及染色体组的概念染色体数目的变异及染色体组的概念2.二倍体、多倍体及单倍体的概念及其联系二倍体、多倍体及单倍体的概念及其联系【教学难点】【教学难点】1.染色体组的概念染色体组的概念2.二倍体、多倍体及单倍体的概念及其联系二倍体、多倍体及单倍体的概念及其联系一、一、染色体变异染色体变异概念概念 在自然或人为条件影响下，染色体数目或在自然或人为条件影响下，

3、染色体数目或结构发生改变，从而引起生物性状变异结构发生改变，从而引起生物性状变异。概念：概念：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基因突变基因突变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的改变，光学显微镜下变，光学显微镜下不可见不可见。染色体变异染色体变异 可用显微镜可用显微镜直接观察直接观察到的比到的比较明显的染色体变化。较明显的染色体变化。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个别染色体增减个别染色体增减染色体成倍增减染色体成倍增减染色体变异染色体变异类型类型：(1)(1)缺失缺失染色体的某一片段缺失染色体的某一片段缺失缺失缺失二、二、

4、染色体结构的变异染色体结构的变异1.种类：种类：(2)(2)重复重复:染色体增加了某一片段染色体增加了某一片段重复重复染色体结构的变异染色体结构的变异颠颠 倒倒断断 裂裂连连 接接(3)(3)倒位倒位:染色体的某一片段颠倒了染色体的某一片段颠倒了180180o o染色体结构的变异染色体结构的变异(4)易位易位:染色体的某一片段移接到染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上另一条非同源染色体上移接移接染色体结构的变异染色体结构的变异2染色体结构变异影响缺失缺失重复重复倒位倒位易位易位猫叫综合症猫叫综合症果蝇棒状眼果蝇棒状眼慢性粒细胞白慢性粒细胞白血病血病染色体结构的变化染色体结构的变化导致生物

5、变异的原导致生物变异的原因是什么？因是什么？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3.结果：结果：染色体的结构发生了改变，就会使排染色体的结构发生了改变，就会使排列在染色体上的列在染色体上的基因基因的的数目或排列顺序数目或排列顺序发发生改变，从而导致生物生改变，从而导致生物性状的变异。性状的变异。大多大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。的甚至会导致生物体死亡。概念：概念：在某些特定的环境条件下，生物体的在某些特定的环境条件下，生物

6、体的染色体染色体数目数目会发生改变，从而产生的可遗传的变异。会发生改变，从而产生的可遗传的变异。细胞内的细胞内的个别个别染色体增加或减少染色体增加或减少细胞内的染色体数目以细胞内的染色体数目以染色体组染色体组的的形式形式成倍成倍的增加或减少的增加或减少类型类型三、三、染色体数目的变异染色体数目的变异正常正常增多增多1 1条条减少减少1 1条条个别变异个别变异整组变异整组变异成倍增多或减少成倍增多或减少染色体数目的变异染色体数目的变异正常正常 2121三体综合征（先天愚三体综合征（先天愚型），患者比正常人多一条型），患者比正常人多一条染色体染色体-21-21号染色体是三号染色体是三条，其症状表现

7、为智力低下，条，其症状表现为智力低下，身体发育缓慢等。身体发育缓慢等。性性腺腺发发育育不不良良（TurnerTurner综综合合征征），女女性性患患者者少少了了一一条条X X染染色色体体，外外观观表表现现为为女女性性，但但性性腺腺发发育育不不良良，没没有有生育能力。生育能力。雌果蝇产生的配子雌果蝇产生的配子雄果蝇产生的配子雄果蝇产生的配子 细胞中的一组非同源染色体，它们在形态细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个组染色体

8、，叫做一个染色体组染色体组。(一)染色体组1 1、概念、概念 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中的所有染色体就是一个染色体组色体就是一个染色体组 那么人的那么人的体细胞体细胞中含有中含有二个染色体组二个染色体组2、特点、特点：a.它们它们形态大小、功能各不相同形态大小、功能各不相同 b.但是但是携带携带着着控制一种生物生长发控制一种生物生长发育、遗传变异的育、遗传变异的全套遗传信息全套遗传信息ABCD1、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

9、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染色体组数的判断办法：染色体组数的判断办法：1、图形题就看同源染色体的条数、图形题就看同源染色体的条数2、基因型题就看同种类型字母的个数、基因型题就看同种类型字母的个数看一看CC果蝇的体细胞中含几个染色体组？果蝇的体细胞中含几个染色体组？想一想想一想(二)二倍体和多倍体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体组两个染色体组的个体。的个体。几乎全部动物和几乎全部动物和 过半数的高等植物都是二倍体。过半数的高等植物

10、都是二倍体。2 2、多倍体：、多倍体：由由受精卵受精卵发育成的个体，体细胞发育成的个体，体细胞中含有中含有三个或三个以上染色体组三个或三个以上染色体组的个体。的个体。约有约有1/31/3的被子植物是多倍体。在动物中极少见。的被子植物是多倍体。在动物中极少见。染色体数目染色体数目多倍体多倍体倍增倍增自然成因：自然成因：当细胞在进行有丝分裂的过程中，当细胞在进行有丝分裂的过程中，染色体已经复制并分裂加倍，但由染色体已经复制并分裂加倍，但由于受到外界环境剧烈变化或生物内于受到外界环境剧烈变化或生物内部因素的干扰，造成纺缍体破坏，部因素的干扰，造成纺缍体破坏，使细胞分裂受阻而停止分裂，因此使细胞分裂受

11、阻而停止分裂，因此细胞不能分裂成两个细胞，于是就细胞不能分裂成两个细胞，于是就形成染色体数目加倍的细胞。形成染色体数目加倍的细胞。特点：特点：茎杆粗壮、叶片、果实、种子较大，茎杆粗壮、叶片、果实、种子较大，糖类和蛋白质等有机物含多，糖类和蛋白质等有机物含多，但发育迟但发育迟缓、结实率低缓、结实率低应用应用多倍体育种多倍体育种原理原理：染色体变异染色体变异过程过程萌发的种萌发的种子或子或 幼苗幼苗染色体加倍染色体加倍的组织块的组织块秋水仙秋水仙素处理素处理多倍体多倍体植株植株优点：优点：器官大，提高产量和营养成分。器官大，提高产量和营养成分。如四如四倍体番茄倍体番茄VC含量高于二倍体番茄一倍。含

12、量高于二倍体番茄一倍。缺点：缺点：适用于植物，在动物方面难以开展。适用于植物，在动物方面难以开展。方法：方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗；秋水仙素处理萌发的种子或幼苗；（低温诱导处理）（低温诱导处理）原理：当秋水仙素作用于正在分裂的细胞原理：当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不分离，从而引起细胞内染色体数目加倍。分离，从而引起细胞内染色体数目加倍。拓展题1.1.西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理有利于抑的地方，用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，从制细胞有丝分裂时形

13、成纺锤体，从而形成四倍体西瓜植株。而形成四倍体西瓜植株。秋秋水水仙仙素素（剧剧毒毒）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3.3.三倍体植株不能进行正常的减数三倍体植株不能进行正常的减数分裂形成生殖细

14、胞，因此，不能形分裂形成生殖细胞，因此，不能形成种子。但并不是绝对一颗种子都成种子。但并不是绝对一颗种子都没有，其原因是在进行减数分裂时，没有，其原因是在进行减数分裂时，有可能形成正常的卵细胞。有可能形成正常的卵细胞。P P89 89 拓展题拓展题2.2.杂交可以获得三倍体植株。多倍杂交可以获得三倍体植株。多倍体产生的途径为：秋水仙素处理萌体产生的途径为：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。发的种子或幼苗。4.4.有其他的方法可以替代。有其他的方法可以替代。方法一，进行无性繁殖。将三倍体西方法一，进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培养获取大量的组培瓜植株进行组织培养获取大量的组培苗，再进行移栽。

15、苗，再进行移栽。方法二，利用生长素或生长素类似物方法二，利用生长素或生长素类似物处理二倍体未受粉的雌蕊，以促进子处理二倍体未受粉的雌蕊，以促进子房发育成无种子的果实，在此过程中房发育成无种子的果实，在此过程中要进行套袋处理，以避免受粉。要进行套袋处理，以避免受粉。(三)单倍体 单倍体：单倍体：由由配子配子发育而成的个体，体细胞中发育而成的个体，体细胞中含有含有本物种配子染色体数目本物种配子染色体数目的个体。如蜜蜂中的个体。如蜜蜂中的雄蜂。的雄蜂。染色体数目染色体数目单倍体单倍体倍减倍减自然成因：自然成因：生殖细胞未经受精，直接发育生殖细胞未经受精，直接发育特点：特点：植株长的弱小，高度不育植株

16、长的弱小，高度不育应用应用单倍体育种单倍体育种原理：原理：染色体变异染色体变异方法：方法：花药（花粉）离体培养花药（花粉）离体培养过程：过程：花药离花药离体培养体培养组织组织培养培养单倍体单倍体幼苗幼苗秋水仙素处理秋水仙素处理秋水仙素处理秋水仙素处理染色体加倍染色体加倍正常植株正常植株（纯合体）（纯合体）第一年第一年自交自交种子种子发育发育新植株新植株（新品种）（新品种）第二年（选育）第二年（选育）下面以利用高茎抗病和矮茎不抗病水稻培育矮茎下面以利用高茎抗病和矮茎不抗病水稻培育矮茎抗病水稻为例说明单倍体育种方法：抗病水稻为例说明单倍体育种方法：高抗高抗病病DDTTDDTT杂合高抗杂合高抗DdT

17、tDdTt矮不矮不抗抗ddttddtt花药离花药离体培养体培养高抗高抗DTDT矮不矮不抗抗dtdt高不高不抗抗DtDt矮抗矮抗dTdT纯合高抗纯合高抗DDTTDDTT加倍加倍纯合矮不纯合矮不抗抗ddttddtt加倍加倍纯合高不纯合高不抗抗DDttDDtt加倍加倍纯合矮抗纯合矮抗抗抗ddTTddTT加倍加倍优点：优点：明显缩短育种年限。明显缩短育种年限。只需只需2 2年。年。（都是纯合子，自交后代不发生性状分离）（都是纯合子，自交后代不发生性状分离）缺点：缺点：技术复杂，成功率低，须与杂交技术复杂，成功率低，须与杂交育种配合育种配合单倍体育种的方法单倍体育种的方法一般常用一般常用“花药离体培养法

18、花药离体培养法”AA具有不同优点的品种杂交具有不同优点的品种杂交BB取取F F1 1的花药用组织培养的方法进行的花药用组织培养的方法进行 离体培养，形成单倍体植株。离体培养，形成单倍体植株。CC用秋水仙素使单倍体染色体加倍用秋水仙素使单倍体染色体加倍DD选取符合要求的个体作种选取符合要求的个体作种小小 结结染染色色体体变变异异个别增减个别增减染色体组染色体组二倍体二倍体概念概念特点特点应用应用成因成因概念概念特征特征多倍体多倍体单倍体单倍体分类分类数目数目变异变异成倍成倍增减增减缺失、增加、颠倒、移接缺失、增加、颠倒、移接结构变异结构变异 ：1.1.用用花花药药离离体体增增养养出出马马铃铃薯薯

19、单单倍倍体体植植株株。当当它它进进行行减减数数分分裂裂时时，观观察察到到染染色色体体两两两两配配对对，形形成成1212对对。据据此此现现象象可可推推知知产产生生花花药药的的马马铃铃薯是薯是()()A A、三倍体、三倍体 B B、二倍体、二倍体 C C、四倍体、四倍体 D D、六倍体、六倍体C C课堂练习课堂练习2.2.下列叙述中不正确的是：下列叙述中不正确的是：（）A A、六倍体生物的单倍体中，含有、六倍体生物的单倍体中，含有3 3个染色体组个染色体组B B、单倍体体细胞含有本物种配子的染色体数目、单倍体体细胞含有本物种配子的染色体数目C C、体体细细胞胞中中只只含含有有一一个个染染色色体体组

20、组的的个个体体一一定定是是单倍体单倍体D D、单倍体只含有一个染色体组、单倍体只含有一个染色体组D D3.3.基基因因型型为为aaaBbbCccaaaBbbCcc的的细细胞胞含含有有的的染染色色体体组组数目为：数目为：（）A A、3 3个个 B B、6 6个个 C C、9 9个个 D D、2 2个个A A4.4.取取基基因因型型为为AabbAabb的的水水稻稻的的花花粉粉进进行行花花药药离离体体培培养养，获获得得的的幼幼苗苗，再再用用秋秋水水仙仙素素处处理理，使使之之成成为为纯纯合合子子，它它们们的的基基因因型型分分别别为为：（）A.Ab A.Ab和和ab B.Aabbab B.Aabb、AAbbAAbb和和aabbaabb C.aabb C.aabb和和Aabb D.aabbAabb D.aabb和和AAbbAAbbD D5.5.已已知知普普通通小小麦麦是是六六倍倍体体，含含有有4242条条染染色色体体。有关叙述错误的是：有关叙述错误的是：（）A.A.它的单倍体植株体细胞中含有它的单倍体植株体细胞中含有2121条染色体条染色体 B.B.它的每个染色体组含有它的每个染色体组含有7 7条染色体条染色体 C.C.它的胚乳含有三个染色体组它的胚乳含有三个染色体组 D.D.离体培养它的花粉，产生的植株高度不育离体培养它的花粉，产生的植株高度不育C C