染色体变异

染色体变异染色体变异必修必修2新课课件新课课件衡东二中生物教研组衡东二中生物教研组 制作：张先华制作：张先华v回忆：基因是什么？它和染色体又有回忆：基因是什么？它和染色体又有何关系？何关系？基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段染色体是基因的载体染色体是基因的载体基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列 无籽西瓜无籽西瓜无籽香蕉无籽香蕉三倍体草莓三倍体草莓湖南师范大学生命科学院刘筠院士为首的课题组，研究培湖南师范大学生命科学院刘筠院士为首的课题组，研究培育出来的三倍体新型鱼类。与其它鲫鱼和鲤鱼相比，生长育出来的三倍体新型鱼类。与其它鲫鱼和鲤鱼相比，生长速度快，杂食性，摄食力强，养殖成本低，成活率高，抗速度快，杂食性，摄食力强，养殖成本低，成活率高，抗病力强，耐低温、低氧，肉质鲜嫩、营养价值高。病力强，耐低温、低氧，肉质鲜嫩、营养价值高。染色体变异染色体变异 指在指在自然条件或人为条件改变的情况自然条件或人为条件改变的情况下，染色体结构的改变或染色体数目的增下，染色体结构的改变或染色体数目的增减导致生物性状的减导致生物性状的变异变异。1.1.定义：定义：在光学显微镜下能否观察到染色体变异在光学显微镜下能否观察到染色体变异和基因突变？和基因突变？基因突变是染色体的基因突变是染色体的某一个某一个位点上的改位点上的改变，这种改变在光学显微镜下是变，这种改变在光学显微镜下是无法直接无法直接观观察到的。而染色体变异是察到的。而染色体变异是光学显微镜下可见光学显微镜下可见的的变异。变异。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2.2.类型：类型：染色体的某一片段缺失染色体的某一片段缺失消失消失1 1、缺失、缺失a ab bc cd de ef fb ba ac cd de ef f果蝇缺刻翅的形成果蝇缺刻翅的形成染色体结构的变异染色体结构的变异“猫叫综合症猫叫综合症”是人的是人的5 5号染色体部分缺号染色体部分缺失引起的遗传病，病儿生长发育迟缓，头部失引起的遗传病，病儿生长发育迟缓，头部畸形，哭声奇特，皮纹改变等特点，并有智畸形，哭声奇特，皮纹改变等特点，并有智能障碍，而其最明显的特征是哭声类似猫叫。能障碍，而其最明显的特征是哭声类似猫叫。染色体中增加某一片段染色体中增加某一片段重复重复、重复、重复a ab bc cd de ef fb bb ba ab bc cd de ef fb b果蝇棒状眼的形成果蝇棒状眼的形成染色体的某一片段移接到另一染色体的某一片段移接到另一条条非同源染色体非同源染色体上上3 3、易位、易位a ab bc cd de ef fg gh hi ij jk kl lg gh hi i j jk kl la ab bc ce ef fd da ab bc ck kl lg gh hd de e f fj ji i夜来香的变异夜来香的变异移接移接 易位和交叉互换有什么区别？易位和交叉互换有什么区别？四分体中非姐妹染色单体的交叉互换四分体中非姐妹染色单体的交叉互换易位易位发生在发生在非同源染色体非同源染色体之间，属于之间，属于染色体染色体变异变异；交叉互换交叉互换发生在发生在同源染色体同源染色体之间，属之间，属于于基因重组基因重组。染色体的某一片段位置颠倒染色体的某一片段位置颠倒4 4、倒位、倒位a ab bc cd de ef fa ab bc cd de ef fb bc cd de ea af f颠倒颠倒染色体结构变异染色体结构变异染色体上基因的数目染色体上基因的数目或排列顺序改变或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 染色体结染色体结构的变异导构的变异导致生物变异致生物变异的原因是什的原因是什么？么？正常正常增多增多减少减少个别个别染色染色体的增加体的增加或减少或减少以以染色体染色体组组的形式的形式成倍的增成倍的增加或减少加或减少染色体数目的变异染色体数目的变异响誉世界的著名响誉世界的著名“天才天才”音乐指挥家舟音乐指挥家舟舟舟（一（一)个别染色体的增加或减少个别染色体的增加或减少智障“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：病因：常染色体变异常染色体变异,比比正常人多了一条正常人多了一条2121号染色号染色姓名姓名胡一舟胡一舟 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。2121三体综合征（先三体综合征（先天愚型），患者比正常人多天愚型），患者比正常人多一条染色体一条染色体-21-21号染色号染色体是三条，其症状表现为智体是三条，其症状表现为智力低下，身体发育缓慢等。力低下，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。果蝇体细胞中的染色体果蝇体细胞中的染色体1、雌果蝇体细胞中有哪几对同、雌果蝇体细胞中有哪几对同源染色体？源染色体？2、卵细胞中有哪几条染色体？它们、卵细胞中有哪几条染色体？它们之间是什么关系？形态、大小、功之间是什么关系？形态、大小、功能有什么特点？能有什么特点？-，X；XX-，-，X-XXX细胞中的一组细胞中的一组非同源染色非同源染色体体，它们在形态和功能上各不，它们在形态和功能上各不相同，但携带着控制一种生物相同，但携带着控制一种生物生长发育、遗传变异的生长发育、遗传变异的全部信全部信息息，这样一组染色体，叫做一，这样一组染色体，叫做一个个染色体组染色体组。互为互为非同源染色体非同源染色体；形态、大小形态、大小、功能各、功能各不相同不相同。1、雄果蝇的体细胞中有几个染色体组？如何表示雄果蝇的体细胞中有几个染色体组？如何表示?2个；个；23对同源染色体对同源染色体和和、Y Y2、请同学们分别用请同学们分别用“同源染色体同源染色体”和和“染色体组染色体组”这这两个概念分别描述人体细胞中的两个概念分别描述人体细胞中的46条染色体。条染色体。、X2个染色体组，每组有个染色体组，每组有23条染色体条染色体拓展：染色体组的判断拓展：染色体组的判断4个染色体组个染色体组3个染色体组个染色体组a.a.根据根据染色体形态染色体形态判断判断:细胞中细胞中形态相同的染色体形态相同的染色体（即同源染色体即同源染色体）有有几条，则含有几个染色体组。几条，则含有几个染色体组。b.b.根据基因型判断：根据基因型判断：控制同一性状的控制同一性状的相同或等位基因相同或等位基因出现几次，就出现几次，就含有几个染色体组；含有几个染色体组；即：一种字母（大小写）即：一种字母（大小写）有几个就为几组有几个就为几组43如如图图：基基因因型型为为AaaabbbbAaaabbbb的的细细胞胞中中有有 个个染染色色体体组组，基基因因型型为为AAabbbAAabbb的的细细胞胞中中有有个个染染色色体组体组A Aa aa aa ab bb bb bb bA Aa aA Ab bb bb bc、根据、根据染色体的数目和形染色体的数目和形态数态数：染色体组的数目染色体组的数目=染色体数染色体数/染色体形态数。染色体形态数。A Aa aa aa ab bb bb bb bA Aa aA Ab bb bb bABCD1、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思考：思考：1 1、该细胞经减数分裂，得到的、该细胞经减数分裂，得到的每个子细胞中有多少条染色体？每个子细胞中有多少条染色体？2 2、子细胞中有没有同源染色体、子细胞中有没有同源染色体？3 3、子细胞中有几个染色体组？、子细胞中有几个染色体组？4 4、每个染色体组由几条染色体、每个染色体组由几条染色体构成？构成？10条条有有2个个5个个二倍体和多倍体二倍体和多倍体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两个染色体组染色体组的叫二倍体。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表示一个染色体组所包含的染色体数目）数目）几乎全部的动物和过半数以上的高等植物，都是几乎全部的动物和过半数以上的高等植物，都是二倍体二倍体人：人：2N=46 2N=46 果蝇：果蝇：2N=8 2N=8 水稻：水稻：2N=242N=24 （1 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个或三个以上三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 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，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，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加，但发但发育延迟育延迟，结实率低。，结实率低。多倍体是怎样形成的？多倍体是怎样形成的？多倍体产生的原因多倍体产生的原因成因一成因一成因一成因一(主主主主)：有丝分裂过程中有丝分裂过程中有丝分裂过程中有丝分裂过程中,纺锤体形成受到破坏纺锤体形成受到破坏纺锤体形成受到破坏纺锤体形成受到破坏.成因二：成因二：成因二：成因二：减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂受精作用受精作用受精作用受精作用精子精子 +卵卵 受精卵受精卵雌性雌性卵卵 雄性雄性n=16 n=16 2n=32 2n=32n=16 n=16二二倍倍体体单单倍倍体体3 3、单倍体、单倍体形成原因：形成原因：特点：特点：概念：概念：体细胞中含有体细胞中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的个体由由配子配子直接直接发育而来发育而来植株弱小，而且高度不育植株弱小，而且高度不育单单倍倍体体单单倍倍体体3n=213n=21马铃薯马铃薯花粉花粉马铃薯苗马铃薯苗4n=482n=242n=24普通小麦普通小麦花粉花粉小麦苗小麦苗6n=42实验实验:低温诱导植物染色体数目的变化低温诱导植物染色体数目的变化1.1.实验原理：实验原理：低温处理植物分低温处理植物分生组织细胞生组织细胞,能够能够抑制纺锤体的形抑制纺锤体的形成成,以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生，于是，植物细胞染色体数目发生变化变化2.2.方法步骤：方法步骤：将洋葱（或大葱、大蒜）放在装满清水的广口瓶将洋葱（或大葱、大蒜）放在装满清水的广口瓶上，让洋葱的底部接触水面。待洋葱长出约上，让洋葱的底部接触水面。待洋葱长出约CmCm左左右的右的不定根不定根时，将整个装置放入冰箱的低温室内时，将整个装置放入冰箱的低温室内（），诱导培养），诱导培养h h。剪取诱导处理的根尖约剪取诱导处理的根尖约cmcm，放入放入卡卡诺氏液诺氏液中浸泡中浸泡h h，以以固定细胞的形态固定细胞的形态，然后用体积分数为然后用体积分数为的酒精的酒精冲洗次。冲洗次。制作装片制作装片:解离解离(体积分数为体积分数为15%HCl15%HCl和体积分数和体积分数为为95%95%酒精酒精1 1：1 1混合混合)、漂洗、漂洗(清水清水)、染色、染色(改良改良苯酚品红染液；使染色体（质）着色苯酚品红染液；使染色体（质）着色)和制片和制片(镊镊子取根子取根-放在载玻片上，滴一滴清水放在载玻片上，滴一滴清水-镊子尖弄碎根尖镊子尖弄碎根尖-盖上盖玻片盖上盖玻片-再加载再加载玻片玻片-用拇指轻压载玻片用拇指轻压载玻片)。先用低倍镜先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂相。视寻找染色体形态较好的分裂相。视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。确认某个细胞发生染色体数目变生改变的细胞。确认某个细胞发生染色体数目变化后，化后，再用高倍镜观察再用高倍镜观察。多多倍倍体体育育种种方法：方法：过程：过程：用秋水仙素处理用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗萌发的种子或幼苗2n2n4n2n传粉传粉传粉传粉3n为什么三倍体为什么三倍体植株不能产生种植株不能产生种子？子？减数分裂时，减数分裂时，联会紊乱联会紊乱2n（抑制纺锤体形成）（抑制纺锤体形成）单单倍倍体体育育种种AaBbAaBbAABBAABBAAbbAAbbaaBBaaBBaabbaabb花药花药(花粉花粉)离体培养离体培养ABABAbAbaBaBabab幼苗幼苗:(单倍体单倍体)秋水仙素处理秋水仙素处理二倍体二倍体:花粉花粉:ABABAbAbaBaBabab筛选所需的品种筛选所需的品种