染色体变异(正式版).ppt

第2节染色体变异,旧知回顾,生物变异,可遗传的变异不可遗传的变异,基因突变基因重组染色体变异,环境条件,基因突变：染色体上某一个位点上基因的改变，光学显微镜下不可见。,可用显微镜直接观察到的比较明显的染色体变化。,染色体变异：,类型,染色体结构变异,染色体数目变异,个别染色体增减,染色体成倍增减,基因突变和染色体变异的区别,请讨论：,Q2：染色体变异与基因突变相比，哪一种变异对引起的性状变化较大一些？为什么？,每条染色体上含有许多基因，染色体变异会引起多个基因的变化，所以引起的性状变化较大一些,1缺失,染色体的某一片段消失,消失,（）染色体结构的变异:,A,a,等位基因Aa控制花色相对形状红色和白色,红色,A,a,白色,A,a,控制花色的性状消失,（）染色体结构的变异:,猫叫综合症,症状：患儿哭声轻，音调高，很像猫叫。两眼距离较远，耳位低下，生长发育缓慢，存在着严重的智力障碍。,病因：5号染色体部分缺失,重复:,染色体增加了某一片段,重复,（）染色体结构的变异:,果蝇棒状眼的形成,颠倒,断裂,连接,倒位:,染色体的某一片段颠倒了180o,（）染色体结构的变异:,易位:,染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上,移接,（）染色体结构的变异:,小结：,夜来香的变异,非同源染色体,同源染色体,一变异类型:,染色体结构的变异:,缺失：,重复：,倒位：,易位：,染色体结构变异与基因突变的区别？,染色体结构变异,染色体上的基因的数目和排列顺序改变,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？,细胞内的个别染色体的增加或减少（非整组变异）,细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少（整组变异）,二.染色体数目变异指细胞内染色体数目增添或缺失的改变。,概念：细胞内某一号或几号染色体的数量增多或减少。后果：因为染色体上的基因能控制蛋白质的合成，某号染色体增多或减少后将导致相应蛋白质的增多或减少，从而导致新陈代谢的严重紊乱，造成细胞死亡或严重的功能缺陷。,正常,增多,减少,非整组变异,21三体综合症,鼻梁扁平且宽，眼小，口半张，舌有龟裂，发育迟缓，智力低下,13三体综合症,有小头，先天性心脏病，严重智力迟钝，常在3个月内死亡，也有活到5岁的,18三体综合症,鼻梁窄而长，耳位低，平均寿命6个月，也有活到10几岁的,Klinefelter综合症XXY型,外貌是男性，无生育能力，智能一般较差,XYY个体,外貌男性，智能稍差，但也有高于一般人的，据说这种人有反社会行为，但尚无定论，有生育能力。,Turner综合症XO型,外貌像女性，第二性征发育不良，无生育能力，有蹼颈，肘外翻，智力低下，但也有正常的。,概念：体细胞内染色体组增多或减少。后果：在植物及低等动物中比较常见，由于基因控制的蛋白质成比例增多或减少，一般对生存没有显著影响。在高等植物，染色体组增多的植株一般具有大型性，各器官粗大，成熟推迟；染色体组减少的植株则生长瘦弱。染色体组为奇数时，因减数分裂时联会紊乱，表现为高度不孕（不能产生种子）。,整组变异,三、染色体组:,细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组,如：果蝇的雌、雄配子.,染色体组特点,1.特点：a：一个染色体组中不含同源染色体无等位基因,b一个染色体组中所含染色体形态、功能各不相同c、携带着控制一种生物生长发育、遗传变异的全套遗传信息,2、染色体组数目的判断,a：据“染色体形态”判断细胞中同种形态的染色体有几条即含几个染色体组（每个染色体组内不含形态相同的染色体）,b：据“基因型”判断：,控制同一性状的基因（同种类型的字母,不区分大小写）出现几次，就含几个染色体组,c、染色体数染色体形态数=,染色体组的数目,2个,1个,4个,2个,判断关键,配子,受精卵,受精卵,该物种配子染色体数,两个,三个或三个以上,四,1、二倍体,由受精卵发育而成的个体,体细胞含有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,由受精卵发育而成的，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的例：马铃薯（四倍体），普通小麦（六倍体）,由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有三个染色体组的叫例：三倍体无籽西瓜，香蕉,2、三倍体：,3、多倍体：,a、多倍体植株特点,茎秆粗壮，叶片果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质含量有所增加但发育延迟，结实率低。,b、应用-多倍体育种,Q：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,Q：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。,Q：为什么要处理萌发种子或幼苗，处理成熟植株可不？,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,什么时期？,有丝分裂的前期,4个染色体,8个染色体,无纺缍体形成,染色体复制,着丝点分裂,无纺缍丝牵引,多倍体的形成,若继续进行正常的有丝分裂,染色体加倍的组织或个体,母本,父本,四倍体,二倍体,有籽西瓜,父本,母本,去雄授粉,普通西瓜植株,种下去,三倍体植株,无籽西瓜,花粉刺激,2N西瓜幼苗(),4N西瓜植株(),3N西瓜种子(4N的瓜),3N无子西瓜,第一年,过程：,减数分裂过程中染色体联会紊乱不能形成正常的生殖细胞,请分析以下两个实验：用适当适当浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄花蕾，子房发育成无籽果实。用二倍体与四倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜植株，给其雌蕊授以二倍体西瓜的花粉，子房发育成无籽西瓜。(1)番茄的无籽性状能否遗传？；若取此番茄植株的枝条扦插，长成后的植株所结果实中是否有种子？。(2)三倍体无籽西瓜性状能否遗传？；若取其枝条扦插，长成后的植株子房壁细胞有个染色体组。,不能,有,能,3,普通小麦的形成过程,普通小麦,注：这也是物种形成的一种方式。,八倍体小黑麦,培育过程,八倍体小黑麦,香蕉的培育,香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，无法食用。香蕉的培育过程如下：,配子,雌性,雌性,雄性,单倍体,二倍体,5、单倍体,(1)定义：,体细胞中含本物种配子染色体数目的个体,（2）单倍体植株特点,弱小，且高度不育,不一定。只要由配子发育而成的个体就叫单倍体。,单倍体一定含有一个染色体组吗？,对一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么？,关键看它是由受精卵发育而成的个体，还是由配子发育而成的个体。由受精卵发育而成的个体叫几倍体，由配子发育而成的个体叫单倍体。,Q：一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？,一倍体一定是单倍体；单倍体不一定是一倍体。,(2)应用：,用途：单倍体育种,方法：花药离体培养+秋水仙素加倍,通过培养使它离开正常的发育途径（即形成成熟花粉最后产生精子的途径）而分化成为单倍体植株,花药离体培养,YR,yR,Yr,yr,黄色圆粒（YyRr）,花药,（配子）,单倍体植株,正常二倍体,（纯合体）,YYRR,yyRR,YYrr,yyrr,黄圆,绿圆,黄皱,绿皱,秋水仙素处理幼苗,YR,yR,Yr,yr,离体培养,利用单倍体植株培育新品种，可以缩短育种年限，,获得纯合的植株。,单倍体育种的优点是：,【例】现有两小麦品种：矮秆感病(ddrr)，高秆抗病(DDRR)，如何获得矮秆抗病的优良品种(ddRR)？,杂交育种,P:,ddrr,DDRR,F1:,DdRr,D_R_D_rrddR_ddrr高秆高秆矮秆矮秆抗病感病抗病感病9:3:3:1,F2:,ddR_,ddRR1/3,ddRr2/3,连续多代自交,提高纯合子的比例,【例】现有两小麦品种：矮秆感病(ddrr)，高秆抗病(DDRR)，如何获得矮秆抗病的优良品种(ddRR)？,杂交育种,优点：能将多个亲本的优良性状集于一体,缺点：育种时间太长,有高秆抗病（DDTT）和矮秆不抗病（ddtt）小麦品种，用单倍体育种方法培育矮秆抗病小麦的过程,优点：明显缩短育种年限,若从播种到收获种子需要一年,则培育出能稳定遗传的矮杆抗病的品种至少需要几年?,选育出需要的矮抗品种,杂交育种,ddTT,F3,优点：明显缩短育种年限,多倍体育种程序,单倍体育种程序,人工选择,人工选择,单倍体育种与多倍体育种的区别,单倍体育种,多倍体育种,诱变育种,染色体变异,明显缩短育种年限,染色体变异,培育新品种,基因突变,提高突变率，创造人们需要的变异类型,杂交育种,基因重组,选育重组类型,1、大麦的一个染色体组有7条染色体，在四倍体大麦根尖细胞有丝分裂后期能观察倒的染色体数目是（）,A、7条B、14条C、28条D、56条,D,2、将基因型为AaBb（独立遗传）的玉米的一粒花粉离体培养获得幼苗，再用秋水仙素处理幼苗，处理后的植株的基因型为（）,A、Ab或ab或Ab或aBB、AABB或aabb或AAbb或aaBBC、AB、ab、Ab、AbD、AABB或aabb或AABb或aaBb,B,单倍体和多倍体的判断,1.概念不同：,由配子发育形成的新个体都为单倍体（不管它含有多少个染色体组）,由受精卵发育形成的新个体都为多倍体（含有N个染色体组，就是N倍体）,2.从图形上判断：,3.从基因型上判断：,ABc,AAaabbbb,3.基因型为Aa的西瓜经秋水仙素加倍后，形成的四倍体在减数分裂时，形成配子的基因型比例是（）A3：1B1：2：1C1：4：1D1：6：1,根据题意图示如下：,答案：C点,解析：此题主要考查分离定律以及多倍体和减数分裂的相关知识。碰到这类问题，首先是画出示意图，再依据分离定律来判定。,1.判断下图所示细胞所在的生物是几倍体(),八倍体，三倍体，二倍体，二倍体，四倍体。,2.已知某小麦的基因型是AaBbCc，三对基因分别位于三对同源染色体上，利用其花药进行离体培养，获得N株小麦，其中基因型为aabbcc的个体约占()A.N/4B.N/8C.N/16D.0,3.已知某小麦的基因型是AaBbCc，三对基因分别位于三对同源染色体上，利用其花药进行离体培养，对幼苗用秋水仙素处理，获得N株小麦，其中基因型为aabbcc的个体约占()A.N/4B.N/8C.N/16D.0,4.普通小麦为六倍体，42条染色体，科学家用花药离体培养（组织培养技术）培育出小麦幼苗是()A.三倍体，含三个染色体组，21条染色体B.单倍体，含三个染色体组，21条染色体C.六倍体，含六个染色体组，42条染色体D.单倍体，含一个染色体组，21条染色体,5.用马铃薯的花药离体培养出的单倍体植株，可以正常地进行减数分裂，用显微镜可以观察到染色体两两配对形成12对。据此现象可推知产生该花药的马铃薯是()A.三倍体B.二倍体C.四倍体D.六倍体,6.将基因型为AA和aa的两个植株杂交，得到F1，将F1植株再进一步作如下图解所示的处理，请分析回答：AAaaF1,（1）乙植株的基因型是，属于_倍体。（2）用乙植株的花粉直接培育出的后代属于_倍体，其基因型及其比例是_。（3）丙植株的体细胞中有_个染色体组，基因型有_种,AAaa四,单AAAaaa=141,34,7.韭菜的体细胞中含有32条染色体，这32条染色体有8种形态结构，韭菜是()A.二倍体B.四倍体C.六倍体D.八倍体,8.某地区一些玉米植株比一般玉米植株早熟，生长整齐而健壮，果穗大，籽粒多，因此这些植株可能是()A.单倍体B.三倍体C.四倍体D.杂交种,9.与杂交育种比较，单倍体育种可明显缩短育种年限的原因是()A.单倍体的杂交后代不发生性状分离B.单倍体经染色体加倍后不发生性状分离C.单倍体高度不孕不发生性状分离D.单倍体育种免去了费时的杂交程序,10.用秋水仙素处理正在进行有丝分裂的植物幼苗，可以达到培养多倍体植株的目的。秋水仙素的诱导机制是()A.使前期细胞染色体复制而加倍B.使前期细胞不能形成纺锤体C.使后期细胞染色体着丝点不分裂D.使分裂细胞不能进入新的细胞周期,11.普通小麦的细胞在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，染色体组数分别是()A.6组和3组B.6组和1组C.12组和3组D.12组和6组,12基因重组、基因突变和染色体变异的共同点是()A.都能产生可遗传的变异B.都能产生新的基因C.产生的变异对生物均不利D.在显微镜下都可看到变异状况,13.基因突变和染色体变异的一个重要区别是()A.基因突变在光镜下看不见B.染色体变异是定向的，基因突变是不定向的C.基因突变是可以遗传的D.染色体变异是不能遗传的,14关于单倍体的叙述正确的是()单倍体只含有一个染色体组单倍体只含有一个染色体单倍体是指含有本物种配子染色体数目的个体单倍体细胞中只含有一对染色体未经受精作用的配子发育成的个体都是单倍体A.B.C.D.,15某家庭父亲正常，母亲色盲，生了一个染色体为XXY的色觉正常的儿子（患者无生育能力），产生这种染色体数目变异的原因可能是()A.胚胎发育的卵裂阶段出现异常B.正常的卵与异常的精子结合C.异常的卵与正常的精子结合D.异常的卵与异常的精子结合,4、分析下列图形中各细胞内染色体组成情况，并回答相关问题：A.B.C.D.一般情况下，一定属于单倍体生物体细胞染色体组成的图是。由C细胞组成的生物体能育吗？，如何处理才能产生有性生殖的后代？。对于有性生殖生物而言，在何种情况下，由B细胞组成的生物体是二倍体？；在什么情况下，由B细胞组成的生物体是单倍体？。假若A细胞组成的生物体是单倍体，则其正常物种体细胞内含个染色体组。,D,不能育,因秋水仙素处理其幼苗，诱导使之发生染色体数目加倍,该个体由受精卵发育而来,8,由未受精有性生殖细胞直接发育而来,可遗传变异三种来源的比较,控制不同性状的基因重新组合，产生新的基因型,基因分子结构发生改变，产生新的基因,染色体组成倍增加，产生新的基因型,染色体组成倍减少，产生新的基因型,减数分裂形成配子时，非等位基因的自由组合，或等位基因的互换,复制过程中，基因中脱氧核苷酸的增、减和改变,细胞分裂过程中，染色体复制后，不能形成两个子细胞,有性生殖过程中，配子不经受精作用而单独发育成个体,后代中重新产生的变异类型有一定的比例规律,发生频率低，有害变异多，是变异的主要来源，进化的重要因素,器官大，养分多；成熟迟，结实少,植株弱小，高度不孕,黄圆与绿皱豌豆杂交，后代产生黄皱与绿圆个体,镰刀型细胞贫血症,普通小麦（六倍体）,雄蜂、单倍体玉米,杂交育种、诱变育种、多倍体育种和单倍体育种,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,通过基因重组，把两亲本的优良性状组合在同一后代中,用人工方法诱发基因突变，产生新性状，创造新品种或新类型,抑制细胞分裂中纺锤体的形成，使染色体数加倍后不能形成两个细胞,诱导精子直接发育成植株，再用秋水仙素加倍成纯合体,方法较简便，但要经较长年限的选择才能获得纯合体（指显性性状的选育）,加速育种的进程，大幅度地改良某些性状，但突变后有利个体往往不多,器官较大，营养物质含量高，但发育延迟，结实率低,缩短育种的年限，但方法复杂，成活率较低,高秆抗病与矮秆染病小麦杂交产生矮秆抗病品种,高产量青霉素菌株的育成,三倍体西瓜和甜菜、八倍体小黑麦,抗病植株的育成,