资源描述
第五章第五章 基因突变及其他变异基因突变及其他变异第第2节节 染色体的变异染色体的变异学学 习习 目目 标标1、说出染色体结构变异的基本类型。、说出染色体结构变异的基本类型。2、学会区分染色体结构变异中的易位与基、学会区分染色体结构变异中的易位与基因因 重组中交叉互换的不同点。重组中交叉互换的不同点。3、说出染色体数目的变异。、说出染色体数目的变异。4、掌握染色体组、二倍体、多倍体、单倍、掌握染色体组、二倍体、多倍体、单倍体的概念。体的概念。5、多倍体育种、单倍体育种的应用。、多倍体育种、单倍体育种的应用。学学 习习 的的 重、难重、难 点点学习重点学习重点1、染色体结构、数目的变异。、染色体结构、数目的变异。2、染色体数目变异的应用。、染色体数目变异的应用。学习难点学习难点1、染色体组的概念。、染色体组的概念。2、多倍体育种、单倍体育种的应用。、多倍体育种、单倍体育种的应用。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 基因突变与染色体变异的区别基因突变与染色体变异的区别v基因突变是染色体上的某一个位点上的基因突变是染色体上的某一个位点上的基因的改变基因的改变, ,在光学显微镜下是在光学显微镜下是看不见看不见的；而染色体变异是光学显微镜下的；而染色体变异是光学显微镜下看得看得见见的变异。的变异。v染色体变异由于牵涉到许多基因改变，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。因而后果比基因突变要严重得多。染色体变异的种类染色体变异的种类1、染色体、染色体结构结构的变异的变异2、染色体、染色体数目数目的变异的变异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 一一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“猫叫综合症猫叫综合症”是人的是人的5 5号染色体部分缺失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，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，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。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 一一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 一一注意：必须强调是非同源染注意：必须强调是非同源染色体之间的染色体交换，同色体之间的染色体交换，同源染色体之间的交叉互换属源染色体之间的交叉互换属于基因重组，对生物的变异于基因重组，对生物的变异是有利的。是有利的。3易位与交叉互换的比较发生在发生在非同源染色体非同源染色体之间之间发生在发生在同源染色体同源染色体的非的非姐妹染色单体之间姐妹染色单体之间属于染色体变异属于染色体变异属于基因重组属于基因重组可在显微镜下观察到可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到在显微镜下观察不到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 一一缺失缺失重复重复倒位倒位易位易位果蝇缺刻翅、果蝇缺刻翅、猫叫综合症猫叫综合症果蝇棒状眼果蝇棒状眼夜来香的夜来香的变异、变异、 慢性粒细慢性粒细胞白血病胞白血病染色体结构的变染色体结构的变异导致生物变异异导致生物变异的原因是什么？的原因是什么？ 一一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 染色体结构染色体结构的变异导致生物的变异导致生物变异的原因是什变异的原因是什么？么？ 一一 21 21三体综合征（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号染色体是三条，号染色体是三条，其症状表现为智力低下，身其症状表现为智力低下，身体发育缓慢等。体发育缓慢等。 性 腺 发 育 不 良性 腺 发 育 不 良（TurnerTurner综合征），女综合征），女性患者少了一条性患者少了一条X X染色染色体，外观表现为女性，体，外观表现为女性，但性腺发育不良，没有但性腺发育不良，没有生育能力。生育能力。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：30 30 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月在保利剧场进行第一场指挥表演以来，至今已演出演以来，至今已演出2020场，与国内外十余家交响乐团场，与国内外十余家交响乐团进行过合作。进行过合作。智障智障“天才天才”舟舟的资料舟舟的资料舟舟是一个先天智力障碍舟舟是一个先天智力障碍( (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, ,比正比正常人多了一条常人多了一条2121号染色号染色以染色以染色体组的体组的形式成形式成倍变异倍变异正常正常增多增多减少减少个别染个别染色体变色体变异异染色体数目的变异染色体数目的变异二二果蝇染色体组成果蝇染色体组成 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染色体染色体组的数目组的数目染色体形态数染色体数= =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个个二倍体二倍体 由受精卵受精卵发育而成的个体,体细胞体细胞含有两个染色体组两个染色体组叫二倍体如人，果蝇，玉米绝大部分的动物和高等植物都是二倍体 由由体细胞体细胞发育而成的，体细胞中含有发育而成的，体细胞中含有三个三个或三个以上或三个以上染色体组的叫染色体组的叫多倍体多倍体。例：马铃薯（四倍体），普通小麦（六倍体）例：马铃薯（四倍体），普通小麦（六倍体） 由由体细胞体细胞发育而成的个体，体细胞中含有发育而成的个体，体细胞中含有三三个个染色体组的叫染色体组的叫三倍体。三倍体。 例：三倍体无籽西瓜，香蕉例：三倍体无籽西瓜，香蕉三倍体：三倍体：多倍体：多倍体：例：四倍体的葡萄比二倍体的大，四倍体例：四倍体的葡萄比二倍体的大，四倍体的番茄的的番茄的VC的含量几乎增加了一倍。因此，的含量几乎增加了一倍。因此，人们常采用人工诱导多倍体的方法获得多人们常采用人工诱导多倍体的方法获得多倍体，培育新品种倍体，培育新品种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较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加。量有所增加。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）多倍体产生的原因多倍体产生的原因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锤体生成或抑制纺锤体生成或破坏纺锤体破坏纺锤体。导致染色体复制且着丝点分裂。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。染色体数目加倍。人工诱导多倍体的方法人工诱导多倍体的方法 （2 2）秋水仙素秋水仙素处理萌发种子或处理萌发种子或幼苗幼苗人工诱导的方法：人工诱导的方法：低温处理低温处理或用秋水仙素秋水仙素处理萌发的种萌发的种子或幼苗子或幼苗。这两种方法都是这两种方法都是抑制抑制分裂分裂细胞内细胞内纺锤体的形成纺锤体的形成，使，使染色体不能够移向细胞的染色体不能够移向细胞的两极，而引起细胞内部染两极，而引起细胞内部染色体数目的加倍。色体数目的加倍。两种方法的异同：两种方法的异同：什么时期？什么时期？有丝分裂的前期有丝分裂的前期例如：含糖量高的甜菜，无籽西瓜人工诱导多倍体的产生人工诱导多倍体的产生秋水仙素秋水仙素处理处理秋水仙素秋水仙素处理处理如：无籽西瓜的培育如：无籽西瓜的培育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授粉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. .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。例例1 1：蜜蜂家族中有雄蜂、蜂王、工蜂。工蜂、蜜蜂家族中有雄蜂、蜂王、工蜂。工蜂、蜂王都是由受精卵发育而成的，而雄蜂是由卵蜂王都是由受精卵发育而成的，而雄蜂是由卵细胞直接发育而成的。问：细胞直接发育而成的。问： 雄蜂体细胞内的染色体组数和蜂王体细胞雄蜂体细胞内的染色体组数和蜂王体细胞内的染色体组数的关系是怎样的？内的染色体组数的关系是怎样的？ 雄蜂雄蜂的染色体组数是蜂王的一半，与蜂王产的染色体组数是蜂王的一半，与蜂王产生的卵细胞相同。生的卵细胞相同。如果亲代蜂王的基因型为如果亲代蜂王的基因型为AaBb,AaBb,则子代雄蜂的则子代雄蜂的基因型是什么？如果子代雄蜂全为基因型是什么？如果子代雄蜂全为AbAb，亲代，亲代蜂王的基因型是什么？蜂王的基因型是什么？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（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DDTTDdTt花药离花药离 体培养体培养DT Dt dT dt 幼苗幼苗秋水仙秋水仙 素处理素处理DDTT DDtt ddTT ddtt筛选所需的品种筛选所需的品种ddttDT Dt dT dt原理：植物组织培养原理：植物组织培养单倍体育种与多倍体育种的比较单倍体育种与多倍体育种的比较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课堂小结课堂小结 习题习题1.不是染色体结构变异的是不是染色体结构变异的是( )A 染色体缺失某一段染色体缺失某一段 B 染色体中增加了某一片段染色体中增加了某一片段C 染色体中的染色体中的DNA的碱基对位置的颠倒的碱基对位置的颠倒D 染色体裁中的某一片段的位置的颠倒染色体裁中的某一片段的位置的颠倒C韭菜的体细胞中含有韭菜的体细胞中含有32条染色体，这条染色体，这32条条染色体有染色体有8种形态结构，韭菜是种形态结构，韭菜是( ) A 二倍体二倍体 B 四倍体四倍体 C 六倍体六倍体 D 八倍体八倍体. .分析对照图，从下列选项中选出表示只含分析对照图，从下列选项中选出表示只含一个染色体组的细胞，是图中的（）一个染色体组的细胞，是图中的（）BA BC D 4普通小麦成熟花粉粒中含有三个染色普通小麦成熟花粉粒中含有三个染色 体组，用这种花粉粒培育成的植株是体组，用这种花粉粒培育成的植株是 A单倍体单倍体 B二倍体二倍体 C六倍体六倍体 D三倍体三倍体 5某品种水稻的体细胞中含有某品种水稻的体细胞中含有48条染色条染色 体，具有四个染色体组。则此品种水稻属于体，具有四个染色体组。则此品种水稻属于 A四倍体四倍体 B三倍体三倍体 C二倍体二倍体 D单倍体单倍体AA 6单倍体生物的体细胞内单倍体生物的体细胞内 A只有一个染色体只有一个染色体 B只有一个染色体组只有一个染色体组 C染色体组数目成单染色体组数目成单 D与本物种配子的染色体数相同与本物种配子的染色体数相同D 7 .雌蜂和一雄蜂交配产生雌蜂和一雄蜂交配产生F1代，在代，在F1代雌代雌雄个体产生的雄个体产生的F2代中，雄蜂基因型共有代中，雄蜂基因型共有AB、Ab、aB、ab四种，雌蜂的基因型共有四种，雌蜂的基因型共有AaBb、Aabb、aaBb、aabb四种则亲本的基因型是四种则亲本的基因型是 A、 aabbAB B 、AaBbAb C 、AabbaB D、 AABBab A8下图表示某些植物的体细胞，请根据下列条件判断：(1)肯定是单倍体的是_图，它是由_倍体的生殖细胞直接发育形成的。(2)茎秆较粗壮但不能产生种子的是_图，判断的理由是_。(3)如果都不是由生殖细胞直接发育形成，其中肯定是二倍体的是_图。 (4)如果C图中的植株是由某植物的卵细胞直接发育形成的，那么它是_倍体。形成它的那个植物是_倍体，原来植物有性生殖形成种子时，发育中的胚乳细胞内含_个染色体组。答案(1)D二(2)A含有三个染色体组，减数分裂时会发生联会紊乱而不能形成生殖细胞，不能产生种子(3)B、C(4)单四6
展开阅读全文