苏教版高中生物染色体变异及其应用

一、染色体 结构 的变异二、染色体 数目 的变异三、染色体变异在 育种 上的应用第三节 染色体变异及其应用第三章 遗传和染色体一、染色体结构的变异1、原因：染色体 断裂 以及断裂后片段 不正常的重新连接。2、类型：缺失 、 重复 、 倒位 、 易位（ 1）缺失A T C G C T A G CT A G C G A T C GA T C G C T A G CT A G C G A T C GA T C GCT A G CT A G C A T C G 原因二： DNA复制时模板链形成缺失环。（染色体 结构 的变异）病因： 5号染色体部分缺失猫叫综合征（ 2）重复A T C G C T A G CT A G C G A T C GA T C G C T A G CT A G C G A T C GA T C GGT A G C GA T C G C T A G C原因二： DNA复制时子链滑链。（ 3）倒位（ 4）易位 非同源染色体之间的片段交换染色体结构的改变会导致染色体上基因的数目 或 排列顺序 发生改变，从而导致性状的变异。大多数染色体结构的变异对生物体是 不利的，有时甚至导致生物体 死亡 。3、后果：4、特点： 频率 很低5、诱导因素：电离辐射 、 病毒感染 或 化学物质 诱导。课题研究：环境中化学物质对染色体结构变异的影响研究目的：了解环境中化学物质对染色体结构变异的影响。推荐器材：培养皿，试管，载玻片，盖玻片，显微镜；蚕豆种子等；硫酸铜，改良碱性品红染液等。研究指导：阅读背景资料：引起染色体变异的原因很多，其中 辐射 与 化学药物 是导致染色体变异的重要原因。为了证实 硫酸铜对染色体结构具有导致变异的影响，一位学生用硫酸铜溶液培养蚕豆种子，发现萌发的幼苗 根尖 细胞中出现 微核 ，这是染色体 结构 变异的结果。生物科学工作者往往采用微核研究的方法来分析环境污染的程度。微核该学生实验步骤：（ 1）将蚕豆种子洗净，25 水培；（ 2）待根长到 0.51.5cm，移入质量浓度为300mg/L的硫酸铜溶液中培养 6h；（ 3）自来水冲洗后，再移入清水中培养 24h；（ 4）剪取蚕豆根尖， 制作 临时玻片标本，用改良碱性品红染液染色；（ 5）每个根尖计数 5001000个细胞 ,计算 微核率 。例：某工厂污水流入河流中，使河中植物大批死亡。有同学认为是污水中的化学物质使植物细胞的染色体结构发生了变异，并准备对此进行研究。如果是你，你如何研究？作出假设：提出问题： 污水中的化学物质对植物染色体结构变异的影响。污水中的化学物质会使植物染色体结构产生变异。探究实践设计与实验： 用 污水 培养 用 蒸馏水 培养（实验组） （对照组）分析证据： （比较 、 两组的微核率）得出结论： 若 微核率 微核率，说明 若 微核率 微核率，说明 若 微核率 微核率，说明 深入探究：探究水质 污染程度 与生物细胞 微核率 高低的关系。二、染色体数目的变异雌果蝇雄果蝇（一）染色体组：减数分裂二倍体 一个染色体组中 无同源染色体（互为非同源染色体） ， 形态和功能各不相同 ； 一个染色体组携带着控制生物生长的 全部遗传信息。（ 1）概念： 二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。（ 2）特点：（ 3）染色体 组数的 判断 ：例 1：以下各图中，各有几个染色体组？4个2个3个 5个 1个例 2：以下基因型，所代表的生物染色体组数分别是多少 ?（ 1） Aa _ （ 2） AaBb _（ 3） AAa _（ 4） AaaBbb _（ 5） AAAaBBbb _（ 6） ABCD _2个2个3个3个4个1个（二）非整倍性变异：个别染色体增加或减少1、实例： 2、形成原因：（ 1）减 分裂后期，个别 同源染色体 没有分开。（ 2）减 分裂后期，个别 姐妹染色单体 分开后移向细胞同一极。21三体综合征 （多 1条 21号染色体）性腺发育不全 综合征 （ XO）先天性睾丸发育不全综合征（ XXY）XYY综合征减数第一次分裂后期同源染色体不分离减数第二次分裂后期姐妹染色单体移向一极由 受精卵 发育而成，体细胞中含有 两个 染色体组的个体。几乎 全部动物， 过半数 的高等植物。1、二倍体： 概念： 存在：（ 2N）2、多倍体： 概念： 由 受精卵 发育而成，体细胞中含有三个 或 三个以上 染色体组的个体。（ kN） 存在： 主要是植物，动物极少见。（三） 整倍性变异： 以染色体组的形式成倍增加 或减少 形成原因 ： 特点 (植物 ) ：茎杆 粗壮 ；叶片、果实和种子都 比较大 ；糖类和蛋白质等 营养物质 的含量增加。一般认为，当植物体的内外环境发生骤变时，正在分裂的细胞中的 纺锤体可能受到破坏 ，已经复制的染色体不能分配到细胞两极，细胞也就不能分裂成两个子细胞，于是形成了染色体组加倍的细胞。有丝分裂 减数分裂3、单倍体： 概念：由 配子 直接发育而成，体细胞中含本物种配子染色体数目的个体。 存在 特点 (植物 ) ： 植株 弱小 ， 高度不育动物：植物：如 雄蜂偶尔出现（ k/2N） 方法： 用 秋水仙素 处理萌发的种子或幼苗。 实例： 三倍体无子西瓜的培育1、多倍体育种：三、染色体变异在育种上的应用（原理：能够抑制纺锤体的形成 ,导致染色体不分离 ,从而引起细胞内染色体数目加倍） 原理： 优点： 可培育出自然界中没有的 新品种 ，且培育出的植物 器官大 ， 产量高 ， 营养丰富 。 缺点： 结实率低，成熟迟（ 晚熟 ）染色体变异2、单倍体育种：实例 ：花粉 (药)秋水仙素 正常纯合子单倍体幼苗离体培养优点： 后代是 纯合子 ，明显 缩短了育种年限 。缺点： 技术较复杂方法： 花粉 (药 )离体培养原理： 染色体变异矮杆抗病水稻的培育杂交育种 多倍体育种 单倍体育种方法原理