第2节染色体变异

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二节 染色体变异,染色体变异与基因突变的区别,基因突变是染色体上的某一个位点上的基因的改变,在光学显微镜下是,看不见,的；而染色体变异是光学显微镜下,看得见,的变异。,染色体变异由于牵涉到许多基因改变，因而后果比基因突变要严重得多。,染色体的某一片段缺失,消失,1,、缺失,染色体结构的变异,一,a,b,c,d,e,f,b,a,c,d,e,f,果蝇缺刻翅的形成,“,猫叫综合症,”,是人的,5,号染色体部分缺失引起的遗传病，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,重复,、重复,a,b,c,d,e,f,b,b,a,b,c,d,e,f,b,果蝇棒状眼的形成,染色体结构的变异,一,染色体的某一片段移接到另一条,非同源染色体,上,3,、易位,a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,l,g,h,i,j,k,l,a,b,c,e,f,d,a,b,c,k,l,g,h,d,e,f,j,i,夜来香的变异,移接,染色体结构的变异,一,注意：必须强调是非同源染色体之间的染色体交换，同源染色体之间的交叉互换属于基因重组，对生物的变异是有利的。,染色体的某一片段位置颠倒,4,、倒位,a,b,c,d,e,f,a,b,c,d,e,f,b,c,d,e,a,f,颠倒,染色体结构的变异,一,缺失,重复,倒位,易位,果蝇缺刻翅、猫叫综合症,果蝇棒状眼,夜来香的变异、慢性粒细胞白血病,染色体结构的变异导致生物变异的原因是什么？,染色体结构的变异,一,染色体结构变异,染色体上基因的数目或排列顺序改变,生物性状的变异,多数不利,染色体结构的变异导致生物变异的原因是什么？,染色体结构的变异,一,舟舟,先天性愚型患者,(21,三体综合征）,染色体数目的变异,二,染色体数目的变异,个别,染色体数目的增减,先天性愚型,正常男性体细胞染色体,染色体数目变异的种类：,1.,细胞内个别染色体的增加或减少,2.,细胞染色体组的增加或减少,21,三体综合征（先天愚型），患者比正常人多一条染色体,-21,号染色体是三条，其症状表现为智力低下，身体发育缓慢等。,性腺发育不良（,Turner,综合征），女性患者少了一条,X,染色体，外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。,染色体数目的变异,以,染色体组,的形式成倍地增减,1,、图片分析：雌果蝇体细胞中有几对染色体？哪些是同源染色体？哪些是非同源染色体？,请各举出两例,2,、什么是染色体组？,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，,但又相互协调，,共同控制,生物的,生长、发育、遗传和变异,这样的一组染色体叫做一个,染色体组。,染色体组,果蝇体细胞中有几,个染色体组,?,每个染色体组有几条染色体,?,思考,染色体组的内涵,一个染色体组中,不存在同源染色体,一个染色体组中各个染色体的,形态和功能均不相同,一个染色体组中含有该物种的,全部遗传信息,一个染色体组中,不含有等位基因,细胞或生物体的基因型中,控制同一性状的基因有几个，就是有几个染色体组。如图所示,含三个染色体,组,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。如图所示,染色体组数目的判断,AaaBbb,含三个染色体组,Ab,呢,?,人类的染色体,有几个染色体组,?,每个染色体组有几条染色体,?,A,B,C,D,1,、某生物正常体细胞的染色体数目为,8,条，下图中，表示含有一个染色体组的细胞是,C,2,、某生物的基因型为,AAaaBbbbCCCc,，,那么它有多少个染色体组,A,、,2,、,B,、,3 C,、,4 D,、,8,C,练习,1,什么是二倍体？,由,受精卵,发育而来，,体细胞中含有,两个染色体组,的个体。,果蝇、玉米、洋葱是二倍体。,几乎全部的动物,和,过半数以上的高等植物,，都是二倍体。,含有,个染色体组，每个染色体组中有,条染色体,4,由受精卵发育而来的某生物体细胞中,5,由,受精卵,发育而来，体细胞中,含有三个或三个以上染色体组的个体叫,多倍体,？,马铃薯是四倍体,染色体数目加倍后的草莓（上）,野生状态下的草莓（下）,多倍体植物的特点,优点：茎秆粗壮，叶片、果实和种子比较大，营养物质的含量有所增加,缺点：发育缓慢，结实率低,多倍体产生的原因,成因一,(,主,),：有丝分裂过程中,纺锤体形成受到破坏,.,成因二：,减数分裂,减数分裂,受精作用,人工诱导多倍体的方法,秋水仙素,处理萌发种子或幼苗,低温处理,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不影响细胞活力的条件下,抑制纺锤体生成或破坏纺锤体,。,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数目加倍。,思考：,1,、该细胞经减数分裂，得到的每个子细胞中有多少条染色体？,2,、子细胞中有没有同源染色体？,3,、子细胞中有几个染色体组？,4,、每个染色体组由几条染色体构成？,10,条,有,2,个,5,个,1.,可否人工诱导多倍体的形成呢？,常用方法有哪些？,低温和秋水仙素处理法,2.,秋水仙素处理法的具体做法是什么？原理又是什么？,方法：,用秋水仙素处理,_,或,_,。,原理：,当秋水仙素作用于正在,_,的细胞时，能够抑,制,_,的形成，导致,_,不能,_,，,从而引起细胞内染色体,_,。染色体数目加,倍的细胞继续进行,_,分裂，将来就可能发育成,_,植株。,3.,为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植株可以不？,不行，秋水仙素的作用对象是正在有丝分裂的细胞，成熟的植株大多细胞不进行有丝分裂。,萌发的种子,幼苗,分裂,纺锤丝,染色体,移向两极,数目加倍,有丝,多倍体,什么是单倍体？,雄蜂,蜜蜂,:,蜂王、工蜂,雄蜂,精子,卵细胞,受精,直接发育,由,配子,发育而来，,体细胞中含有本物种配子的染色体数目,的个体。,形成原因,:,1.,自然条件,:,由,有性生殖细胞（如卵、花粉等）,直接发育而成,.,如蜜蜂中的,雄峰,;,2.,人工条件,:,一般利用花粉离体培养获得,;,如单倍体玉米,小麦,.,单倍体植株的特点：,单倍体水稻,二倍体水稻,植株弱小，高度不育,巩固练习：,1.一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？,2.二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？,3.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，我们可以称之为二倍,体或三倍体吗？,一定,不一定,对，因减数分裂形成配子时，同源染色体分开，导致染色,体数目减半,不可以，因是正常体细胞的,配子,形成的物种，只能称,单倍体,。,思考：,棉花的抗病（,B,）对不抗病（,b,）为显性，易倒伏（,R,）对抗倒伏（,r,）为显性。现有一基因型为,BBRR,的抗病易倒伏棉花和,bbrr,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倒伏（,BBrr,）棉花？,单倍体育种：,1、方法,花药,（花粉）,离体培养,2、过程,3、优点,明显缩短育种年限,得到的,植,株一般,都,是纯合体,方法复杂，要与杂交育种配合,成活率较低，成本高,4、缺点,5、原理,：,染色体变异,组织培养,花药离,体培养,单倍体,植株,正常植株（纯合体）,染色体加倍,秋水仙素处理,7,、举例：,三倍体无籽西瓜的培育,多倍体育种,5,、优点：,操作简便、易行,4,、原理,：,染色体变异,有丝分裂,秋水仙素,抑制纺锤体形成,细胞内染色体数目加倍,多倍体植株,发育,3,、过程：,6,、缺点：,适用于植物，动物难开展。,例、三,倍体无子西瓜的培育,二倍体,三倍体,秋水仙素处理,使染色体,数目加倍,四倍体（母本）,三倍体,西瓜子,种植,三倍体,西瓜,第,一,年,第,二,年,传粉,传粉刺激果实发育,二倍体,思考：,p89,方法,比较,杂交育种,诱变育种,多倍体育种,单倍体育种,处理,杂交,用,射线、激光、化学药品,处理生物,用,秋水仙素,处理种子或幼苗,花药离体培养,原理,通过,基因重组,把两亲本的优良性状组合到同一后代中,用,人工,方法,诱发,基因突变产生新性状，创造新品种,抑制,细胞分裂中,纺锤体的形成,，使染色体数目加倍,诱导精子直接发育,成植株，,再用秋水仙素,加倍成纯合体,优缺点,方法简便,但要经过,较长的年限,才能得到纯合体,加速育种的进程,，大幅度改良性状但有利个体少,器官较大，营养物质含量高，,但发育延迟，结实率低,缩短育种年限,，但方法复杂，成活率低,举例,高杆抗病与矮杆染病小麦杂交产生矮杆抗病,高产青霉素菌株的育成,无籽西瓜和八倍体小黑麦,抗病植株的育成,例题：下列表示某种农作物和两种品种分别培育,出三种品种,根据上述过程,回答下列问题,:,用和培育所采用的方法,称为,_,方法,称为,_,由,和,培育所依据的原,理是,_,.,用培育出的常用方法,是,_,由培育成的过程中用化学药剂,_,处理的,幼苗,方法,和,合称为,_,育种,.,其优点,是,_,_.,杂交,自交,基因重组,花药离体培养,秋水仙素,单倍体,明显缩短育种年限,例,1,、下列表示某种农作物和两种品种分别培育,出三种品种,根据上述过程,回答下列问题,:,由培育出的常用方法是,_,形成的叫,_,。,依据的原理是,_,。,用秋水仙素处理,多倍体,染色体变异,例,2,：雌蜂和一雄蜂交配产生,F1,代，在,F1,代雌雄个体产生的,F2,代中，雄蜂基因型共有,AB,、,Ab,、,aB,、,ab,四种，雌蜂的基因型共有,AaBb,、,Aabb,、,aaBb,、,aabb,四种则亲本的基因型是,A,、,aabbAB,B,、,AaBbAb,C,、,AabbaB,D,、,AABBab,A,例,3,（,2011,年江苏卷）,在有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生的变异是（多选）,A,DNA,复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变,B,非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组,C,非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异,D,着丝点分裂后形成的两条染色体不能移向两极，导致染色体数目变异,ACD,（,2011,年安徽卷）例,4.,人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素,131,I,治疗某些甲状腺疾病，但大剂量的,131,I,对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的,131,I,可能直接,A,、插入,DNA,分子引起插入点后的碱基引起基因突变,B,、替换,DNA,分子中的某一碱基引起基因突变,C,、造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异,D,、诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一 代,C,例,5,、洋葱,(2n=16),为二倍体植物，秋水仙素处理其幼苗后镜检，细胞,a,的最可能的原因是,秋水仙素处理发生在上一个细胞周期纺锤体形成之后,