染色体变异高三上课用.ppt

第第2 2节节 染色体变异染色体变异 染色体变异 基因突变是染色体上某一个位点上基因 的改变，这种改变在光学显微镜下是看不 到 的，而染色体的变异是可以用显微镜直接 观 察的。如染色体结构的改变、染色体数目 的 增减等。 染色体变异染色体变异 可以用显微镜观察到 包括 染色体结构改变 染色体数目改变 一、染色体结构的变异一、染色体结构的变异 猫叫综合症猫叫综合症 第第5 5号染色体号染色体 部分缺失部分缺失 染色体结构的变异的类型？染色体结构的变异的类型？ 正常正常异常异常 缺失缺失 重复重复 倒位倒位 易位易位 染色体结构的改变，会使排列在染色体上 的基因的数目或排列顺序发生改变。 二、染色体数目的变异二、染色体数目的变异 1、个别染色体数目增加或减少 2、染色体组的形式成倍地增加或减少 个别染色体 数目的增加 或减少 染色体组成 倍的增加或 减少 正常增多减少 1、雌果蝇体细胞中有哪几 对同源染色体？ 2、右图中的染色体哪些是非同 源染色体？ ， ，XX ， ，X 1 1、染色体组的概念、染色体组的概念 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 一个染色体组。 例如果蝇的精子和 卵细胞。 概念概念 正常女性体细胞中的一个染色体组中有 多少条染色体？并写出染色体组成。 23条；22条常染色体+X 染色体组的判断 依据：染色体组的特点 全部为非同源染色体（不含同源染色体） 携带全部遗传信息 A B C D 所含染色体形态、大小和功能各不相同 方法:.每组同源染色体的个数（即形态相同的染色体个数） 2个个个个 .同源染色体上的基因个数（同种基因即同种字母数） 基因型为：ab、dee 整组变异 正常增加减少 二倍体：由受精卵发育成的个体，体细胞中含有 两个染色体组 多倍体：由受精卵发育成的个体，体细胞中含有 三个或三个以上染色体组 例如：人、果蝇、玉米等大多数生物例如：人、果蝇、玉米等大多数生物 例如：香蕉、马铃薯例如：香蕉、马铃薯 二倍体和多倍体二倍体和多倍体 l由受精卵发育的个体，体细胞中含有具有两个 染色体组的称为二倍体(2n)； l由受精卵发育的个体，体细胞具有三个或三个 以上染色体组，统称为多倍体。 l果蝇、玉米、洋葱就是二倍体。几乎全部的动物和过半 数以上的高等植物，都是二倍体。 番茄是二倍体 葡萄是二倍体 几乎全部的动物 和过半的高等植物 都是二倍体。 马铃薯是四倍体 普通小麦是六倍体 香蕉是三倍体 多倍体的特征多倍体的特征 多倍体植株茎秆粗壮 、叶片、果实、种子 都比较大，糖类和蛋 白质等营养物质的含 量都增加。 人工诱导多倍体培育新品种人工诱导多倍体培育新品种 （多倍体育种多倍体育种） l低温处理 l秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 抑制纺锤丝的形成抑制纺锤丝的形成 有丝分裂旺盛有丝分裂旺盛 秋水仙素的作用原理 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： 野生芭蕉 2n 有籽香蕉 4n 加倍 野生芭蕉 2n 无籽香蕉 3n C、三倍体无子西瓜： 用秋水仙素处理普通西 瓜的幼苗，可以使它变成 四倍体。 四倍体(母本)X 二倍体 (父本)三倍体种子 三倍体的种子长成 三倍体植株. 授给给普通西瓜（二倍体） 成熟的花粉，刺激子房发发 育而成果实（西瓜）。 人工诱导多人工诱导多 倍体的产生倍体的产生 种子种子 多倍体形成的机理：体细胞在有丝分裂过 程中，染色体完成了复制，但是细胞受到外界环境条件 （如温度骤变）或生物内部因素的干扰，纺锤丝的形成 受到破坏，以至染色体分开后不能被拉向两极，细胞也 不能分裂成两个子细胞，形成染色体数目加倍的细胞。 1体细胞继续进行有丝分裂，可以发育成染色体数 目加倍的组织或个体 2如果在生殖细胞形成配子的过程中发生染色 体数目加倍，结果就会产生染色体数目加倍的 配子，并且通过受精作用遗传给后代 结果： 萌 发 的 种 子 或 幼 苗 秋水仙素 分裂周期 细（2n） 染色体正 常复制， 不能形成 纺锤丝 细 胞 染 色 体 加 倍 4n 多 倍 体 组 织 块 多 倍 体 植 株 方法：用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗 机理：作用于正在分裂的细胞，抑制纺锤丝的形 成，导致染色体不分离，数目加倍 单倍体、二倍体和多倍体 单倍体 二倍体 多倍体 配子 发育 发育 受精卵 （含2个染色体组） （含3个或3个以上染色体组） （含1个或几个染色体组） 六倍体小麦体细胞中有42条染色体，六个染色体 组，用其花粉培育成的植株是三倍体，其体细胞 有21个染色体，三个染色体组。 单倍体 多倍体产生的原因及应用 主要的原因：体细胞在有丝分裂的过程 中，染色体完成了复制，但细胞受到外界环 境条件或生物内部因素的干扰，纺锤体的形 成受到破坏，以致染色体不能被拉向两极， 细胞也不能分裂成两个子细胞，于是就形成 染色体加倍的细胞。 应用：人工诱导育种(秋水仙素来处理 萌发的种子或幼苗) (3)人工诱导多倍体在育种上的应用： A、人工诱导诱导 多倍体的方法： 目前最常用且最有效的方法，是用秋水仙素来处理 萌发的种子或幼苗，从而得到多倍体植株。 秋水仙素：从百合科植物秋水仙中提取出来的一种植物碱 秋水仙素的作用：抑制细胞有丝分裂时形成的纺锤体 B、成果： 世界各国利用这种方法已经培育出不少新品种，如含糖 量高的三倍体无籽西瓜和甜菜等。此外，我国还创造出 自然界中没有的新作物八倍体小黑麦。 (4)单倍体： A、概念： 指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。 对二倍体来说：单倍体生物的体细胞中含有一个染色体组。 对多倍体来说：单倍体生物的体细胞中含有几个染色体组。 B、特点： 与正常的植株相比，单倍体植株长得弱小，而且是高 度不孕的，所以它本身在生产上没有使用价值。但是 ，因为它只具有一套染色体，所以在育种上有其特殊 的意义。 C、单倍体育种： 方法： 花药离体培养单倍体 人工诱导染色体 数目加倍 正常纯合体 特点： 后代都是纯合体。 意义： 明显缩短育种年限，只需2年。 雄蜂 它是由卵细胞未经过受精 作用直接发育而来的。 所以，它的体细胞染色体数体细胞染色体数 配子染色体数配子染色体数 那么， 有没有只有配子发育而来 的个体呢？ 单倍体 体细胞中含有本物种配子染色体数 目的个体叫单倍体 蜜蜂：雄峰体细胞内有16个染色体， 蜂王和工蜂体细胞内有32个染色体 普通小麦中有42个染色体，属于六倍体，则由小麦花 粉直接发育成的个体中含有（ ）个染色体，有（ ）个染色体组，属于（ ）倍体 21 3单 概念： 单倍体单倍体 l体细胞中含有本物种配子的染色体数 目的个体。 l单倍体由本物种配子发育而来的个体。 单性生殖 单倍体：植株弱小，而且高度不育。 在育种工作中，用花药（花粉）离体 培养获得单倍体植株,再用秋水仙素等处 理单倍体植株,使其恢复到正常植株的染 色体数目，得到纯种植株，以其作为育种 材料培育新品种称为单倍体育种。 单倍体育种单倍体育种 单倍体育种的应用 高茎抗锈病 矮茎染锈病 F1 花药离体培养 单倍体植株幼苗 正常植株 选择 符合要求的品种 秋水仙素处理 DDTT ddtt DdTt 1DT : 1Dt : 1dT : 1dt DDTT；DDtt；ddTT；ddtt ddTT 特点：植株幼小，而且高度不育 方法：花药离体培养 单倍体植株 人工诱导 使染色体数目加倍 过程： 单倍体育种的优点 1、所培育的种子为绝对纯种； 2、可大大减少工作量并缩短育种周期。 杂交育种（最少四年） 单倍体育种(只要两年) 第一年杂交得到F1。杂交得到F1 第二年 F1自交得F2，将符合要 求的F2植株的种子按单 株分别收藏 取F1花药离体培养并加 倍，观察，性状符合要 求即为优良新品种 第三年 按F2单株分开种植，不 分离的植株种子仍按F2 单株收藏待验证 第四年 验证第三年保留的种子 的纯度，仍不出现分离 方可作为新品种推广 l棉花是一个四倍体植株，它的单倍体细 胞内含有的染色体组数是（ ） A、1 B、2 C、3 D 、4 单倍体的体细胞中不一定只含一个 染色体组。 若体细胞中只含一个染色体组的个 体一定是单倍体。 B B 染色体组的判断方法染色体组的判断方法 1、根据染色体图判断：形态相同的染色体有几条形态相同的染色体有几条 ，就含有几个染色体组。，就含有几个染色体组。 2个染色体组 3个染色体组 2、根据基因型判断：相同或等位的基因总共出现相同或等位的基因总共出现 几次，则有几个染色体组。几次，则有几个染色体组。 AaAaAAaAAaAaaaAaaa 4个染色体组 3个染色体组2个染色体组 上图是某植物正常的体细胞，判断该植物可能 的基因型及细胞中所含的染色体组数（ ） A、ABCd，4 B、Aaaa，4 C、AaBbCcDd，8 D、BbbbDddd，8 B l认真分析下图的对照图，从A、B、C、D确 认出表示含一个染色体组的细胞，是图中 的（ ） B 下列细胞中，属于果蝇配子并能形成受精卵 的是（ ） A甲与乙 B乙与丙 C乙与丁 D丙与丁 C 体细细胞 中的染 色体数 配子中 的染色 体数 体细细胞 中染色 体组组数 配子中 的染色 体组组数 属于几 倍体生 物 豌豆72 普通 小麦 423 小黑麦28八倍体 14 21 5684 六倍体 二倍体 6 1 单单单单倍体倍体多倍体多倍体 来来 源源 植株特点植株特点 诱导诱导诱导诱导 方方 法法 应应应应 用用 植株弱小，高度不育 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 单倍体育种多倍体育种 由生殖细胞直接发育由受精卵发育成 常用花药离体培养 秋水仙素或低温处理 萌发的种子或幼苗 韭菜体细胞中含有的32条染色体具有8种各 不相同的形态，韭菜应是（ ） A、二倍体 B、三倍体 C、四倍体 D、八倍体 C 下列属于单倍体的是 （ ） A、二倍体种子长出的幼苗； B、四倍体的植株枝条扦插成的植株； C、六倍体小麦的花粉离体培养的幼苗； D、用鸡蛋孵化出的小鸡 C 染色体数目变异 多倍体单倍体 发生时期 是否产生 新基因 生产实践 中的应用 基因重组、基因突变、染色体变异的比较 有性生殖间期 有丝分裂期 单性生殖时 减数分裂和 受精作用 碱基顺 序改变 分裂受阻 配子直接发育 没有产生产生没有产生 没有产生 杂交育种诱变育种 多倍体育种单倍体育种 基因突变基因重组 发生机理 无籽西瓜培育 第一年： 四倍体瓜 三倍体胚( 种子) 第二年： 三倍体瓜 无籽 授花粉产生生长素 刺激子房发育成果 复习题 、某化工厂一次泄漏事故导致附近植物发生变 异，全部白菜、萝卜及豌豆等均由展开叶成为皱 缩叶。该变异是：( ) A基因重组 B基因突变 C染色体变异 D不遗传的变异 2、一株开白花的梨树上长出一个红花枝条，该 变异最可能是；用H-h表示花色基因， 该红花枝条的基因型为；欲快速繁殖出 大量红花梨树，最好的方法是；欲培育 红花梨树的纯种，最好的方法是。 基因突变 Hh 无性繁殖 单倍体育种 D 下列人类配子中，结合会产生唐氏先天 愚型（21三体综合征）的男性个体的两种配 子是23 + X 22 + XX 21 + Y 22 + Y（ ） A、 和 B、 和 C、和 D、 和 C 1.单倍体普通小麦体细胞中有_个染色体组， 单倍体玉米体细胞中有_个染色体组。 2.单倍体育种常用的方法是_ _， 人工诱导多倍体最常用的化学药剂是_ _。 3 1 花药离体培养法 秋水仙素 3形成无籽番茄和无籽西瓜的原理是不同的，前者是 由于_而无籽，后者是由于_ _而无籽。 没有受粉 不能形成正常的 生殖细胞 4当自然条件剧变，植物体_ _受到阻碍， 但_已经分裂，于是核内_加倍而形成 多倍体，因此，育种工作者，常用_处理_ _ _，使它多倍体化而得到多倍体植物。 有丝分裂过程 着丝点染色体数 秋水仙素萌发的 种子或幼苗 5.下列细胞中含有一个染色体组的细胞是： （A）人的表皮细胞和神经元； （B）果蝇的受精卵和果蝇的体细胞； （C）单倍体普通小麦的体细胞和单倍体玉米的体细胞； （D）人的卵细胞和单倍体玉米的体细胞。 答 6.单倍体育种可以明显地缩短育种年限，这是由于： （A）培养技术操作简便； （B）幼苗成活率高； （C）单倍体植株生长迅速； （D）后代不发生性状分离。 答 D D 7下列说法正确的是 A、体细胞中只有一个染色体组的个体才是单倍体 B体细胞中有两个染色体组的个体必定是二倍体 C六倍体小麦花粉离体培养成的个体是三倍体 D八倍体小黑麦花粉离体培养成的个体有4个染 色体组是单倍体 8下面各项是表示生物体的体细胞中染色体上所 携带的基因，肯定是单倍体的一项是 AAaBb BAaaa