2010染色体变异(新授).pptVIP

复习,生物的变异,染色体变异和基因突变的区别,基因突变是染色体的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见的。,染色体变异是可以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,一、染色体变异,1.概念：,在自然或人为条件影响下，染色体数目或结构发生改变，从而引起生物性状变异。,2.类型:,结构变异,数目变异,二、染色体结构变异,1.种类：,缺失：指染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失， 从而引起变异的现象。例猫叫综合症,重复：指染色体上增加了相同的某个区段而引起的变 异现象。例果蝇棒状眼的形成。,倒位：染色体在两个点发生断裂后，产生三个区段， 中间的区段发生180的倒转，与另外两个区段 重新接合而引起变异的现象。,易位：指一条染色体的某一片段移接到另一条 非同源染色体上，从而引起变异的现象。某 种夜来香的变异品种,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？,猫叫综合症,5号染色体短臂缺失,症状：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。患儿哭声轻，音调高，很像猫叫。人群中发病率1/10万,2.结果：,染色体的结构发生了改变，就会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致生物性状的变异。大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。,三、染色体数目的变异,（一）概念：,在某些特定的环境条件下，生物体的染色体数 目会发生改变，从而产生的可遗传的变异。,细胞内的个别染色体增加或减少,细胞内的染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少,（二）类型,正常,增多,减少,非整倍体 变 异,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。,（三）染色体组：（以果蝇为例）,减数分裂,由此可见，雄果蝇有_种精子,精子内染色体组成可表示为：,2,2，3，4，X,2，3，4，Y,雌果蝇有_种卵细胞,卵细胞内染色体组成可表示为：,1,2，3，4，X,每个配子体内能否找出二个形态、大小完全相同的染色体？,减数分裂,1.染色体组的概念,大多生物，一个生殖细胞内的全部染色体，形态和功能上各不相同，但包含了控制生物体生长发育、遗传和变异的全套遗传信息，这样的一组非同源染色体叫一个染色体组。,2.特点：,一个染色体组中的染色体均为非同源染色体。 (无等位基因）同一个染色体组中的染色体肯定大小形状各不相同。,一个染色体组包含生物生长、发育的一整套 遗传信息。,不同生物的染色体组中染色体数目、形态不同,说明：染色体组数目及一个染色体组中染色体数目的判别方法,4个染色体组,3个染色体组,a. 细胞中形态相同的染色体（即同源染色体） 有几条，则含有几个染色体组。,如图：基因型为Aaaabbbb 的细胞中有 个 染色体组 基因型为AAabbb 的细胞中有 个 染色体组,b.在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的等位基因有几个，则含有几个染色体组。,4,3,A,a,b,b,b,b,A,C,A,c,b,b,1个染色体组中有两条染色体,d.在细胞或生物体的基因型 中，位于非同源染色体上 的非等位基因有几种，则 每个染色体组中就含有几 条染色体。,c.在细胞中有几种同源染色体,一个染色体组中 就含有几条染色体,AA a a,1个染色体组中有三条染色体,分析对照图，从A B C D中确认出表示含 一个染色体组的细胞，是图中的（ ）,A B C D,B,果蝇体细胞内有几个染色体组？,2个,思考：下列细胞中各有几个染色体组?每个染色体组有几条染色体? A、Aa B、AABb C、AaBbXWY D、AAa,2个; 1条,2个; 2条,2个; 3条,3个; 1条,（四）二倍体、多倍体,二倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含 有两个染色体组的个体。几乎全部动 物和 过半数的高等植物都是二倍体。,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的个体。约有 1/3的被子植物是多倍体。,正常物种二倍体,单倍体（含1个染色体组）,正常物种四倍体,单倍体（含2个染色体组）,（五）单倍体,单倍体：由配子发育而成的个体，体细胞中含有本物种 配子染色体数目的个体。如 蜜蜂中的雄蜂。,思考:,1：二倍体生物所形成的单倍体中，其单倍体体细胞中含几个染色体组？四倍体生物所形成的单倍体中含几个染色体组？六倍体生物所形成的单倍体中含几个染色体组？,2：单倍体中只有一个染色体组吗？,3：只有一个染色体组的个体一定为单倍 体？,1个染色体组,2个染色体组,3个染色体组,不一定。如雄峰的体细胞中含有1个染色体组；单倍体小麦体细胞中含有3个染色体组,一定,注：生物体几倍体的判别：,a.第一步：看生物个体发育的直接来源：,b.第二步：看生物个体内含几个染色体组：,练习,四倍体,三个染色体组,两个染色体组,7,40,两个染色体组,二倍体,20,练习,1、棉花体细胞中含有52条染色体，每个染色体组有13条染色体，那么棉花是 倍体。棉花成熟花粉粒中有 个染色体组，它的单倍体含有 染色体。 2、玉米体细胞的染色体数为10对20个，其单倍体植株体细胞中染色体数应是（ ） A、5对 B、10对 C、10个 D、20个 3、以E图为对照，下列A、B、C、D四图中表示有一个染色体组的是 （ ）,四,2,26,C,C,练习：,1、关于单倍体的叙述正确的是 单倍体只有一个染色体组 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只含一对染色体未受精的配子发育成的个体是单倍体 A、 B、 C、 D、 2、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、六倍体 C、四倍体 D、八倍体 3、在二倍体生物中，可能含有一个染色体组的细胞是 （ ） A、花瓣细胞 B、叶片细胞 C、花粉细胞 D、根细胞,A,C,C,（六）染色体倍数变化与育种：,1.染色体数目,多倍体,自然成因：,受外界条件骤变的影响，使有丝分裂纺锤体形成受阻，染色体数目加倍,特点：,茎杆粗壮、叶片、果实、种子较大，糖类和蛋白质等有机物含多， 但发育迟缓、结实率低,应用多倍体育种,原理：染色体组成倍增加（染色体变异）,方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗； （低温诱导处理）,过程,萌发的种子或 幼苗,染色体加倍的组织块,多倍体植株,优点：器官大，提高产量和营养成分。如四倍体番茄VC含量高于二倍体番茄一倍。,缺点：适用于植物，在动物方面难以开展。,4条染色体,8条染色体,用秋水仙素处理无纺缍体形成,秋水仙素在细胞分裂过程的何时起作用？其作用机理是什麽？,在细胞有丝分裂前期抑制纺锤体的形成，导致复制后的染色体不能移向细胞两极而使染色体数目加倍。（P87）,秋水仙素的作用有丝分裂前期抑制纺锤体的形成,导致染色体不分开， 引起染色体数目加倍,无籽西瓜培育过程,2.染色体数目,单倍体,自然成因：,特点：,应用单倍体育种,原理：,方法：,生殖细胞未经受精，直接发育,植株长的弱小，高度不育,染色体成倍减少，再加倍后得到纯种（染色体变异）,花药（花粉）离体培养,过程：,单倍体的形成,花药,单倍体,培育新品种,亲本 DDTT ddtt （高杆抗锈病） （矮杆不抗锈病） 培育抗病抗倒伏的品种？ddTT,D_T_ D_tt ddT_ ddtt,亲本 DDTT ddtt （高杆抗锈病） （矮杆不抗锈病） 子一代 DdTt,ddTT,DT Dt dT dt,子二代,花药,DT Dt dT dt单倍体幼苗,DDTT DDtt ddTT ddtt纯合体,优点：明显缩短育种年限。只需2年。（都是纯合子，自交后代不发生性状分离）,缺点：技术复杂，成功率低，须与杂交育种配合,二倍体：具有两个染色体组的细胞或体细胞中含两个染色体组的个体,多倍体：体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体。,小结： 二倍体、多倍体和单倍体,例如：人、果蝇、玉米等大多数生物,例如：香蕉三倍体、马铃薯四倍体、普通小麦六倍体,由受精卵发育而来,单倍体：,体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,由配子直接发育而来,小结：,染色体变异,染色体结构的变异,染色体数目的变异,非整倍体变异,整倍体变异,染色体组 多倍体及形成 单倍体及形成,缺失重复易位倒位,强调几个问题,1、如果秋水仙素操作的对象是单倍体植株，叫单倍体育种； 2、如果秋水仙素操作的对象是正常植株，叫多倍体育种； 3、正常细胞秋水仙素处理后变成多倍体，然后用其花药离体培养出的个体为单倍体。 4、花粉培育成单倍体后，用秋水仙素处理后变成的植株，原来植株是几倍体它就是几倍体。 5、AaBbCc个体，花妖立体培养成的植株是单倍体，若没有经过秋水仙素处理，没有可育的类型，即没有aabbcc.,1.下列叙述中不正确的是： （ ） A。六倍体生物的单倍体中，含有3个染色体组 B。单倍体体细胞含有本物种配子的染色体数目 C。体细胞中只含有一个染色体组的个体一定是单倍体 D。单倍体只含有一个染色体组,D,2.基因型为aaaBbbCcc的细胞含有的染色体组数目为： （ ） A。3个 B。6个 C。9个 D。2个,A,3.取基因型为Aabb的水稻的花粉进行花药离体培养，获得的幼苗，再用秋水仙素处理，使之成为纯合子，它们的基因型分别为： （ ） A.Ab和ab B.Aabb、AAbb和aabb C. aabb和Aabb D.aabb和AAbb,D,4.已知普通小麦是六倍体，含有42条染色体。有关叙述错误的是： （ ） A .它的单倍体植株体细胞中含有21条染色体 B.它的每个染色体组含有7条染色体 C.它的胚乳含有三个染色体组 D.离体培养它的花粉，产生的植株高度不育,C,生物变异复习 1、所有的单倍体都是一个染色体组吗？ 2、获得单倍体植株的方法是什么？ 单倍体植株在生产上是否有价值？为什么？ 单倍体育种的优势是什么？ 单倍体育种包括哪几个环节？ 3、为什么三倍体无籽西瓜没有种子呢？ 4、秋水仙素的作用是什么？用它处理那些部位？ 5、培育三倍体无籽西瓜时，曾两次用到二倍体植 株提供花粉，其作用分别是什么？,三倍体植株在减数分裂形成配子时，染色体的联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞,低温诱导植物染色体数目的变化实验P88,低温诱导植物染色体数目变化和用秋水仙素处理萌发中的种子或幼苗使细胞中染色体变化的原理相似：抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，影响染色体不能被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，结果植物细胞染色体数目发生变化。 不同之处是：低温条件容易创造和控制，成本低、对人体无害、易于操作。但通过显微镜观察时只能观察到染色体数目的增加，增加的具体数目不容易确定。,八倍体小黑麦 中国农科院鲍文奎教授创造的新作物。比小麦增产30%以上，比黑麦增产40%以上，蛋白质含量高，抗逆性强，耐瘠薄土壤，耐寒冷气候。,六倍体小麦 二倍体黑麦,3个染色体组 1个染色体组,配子,四倍体杂种,F1,八倍体小黑麦,P：,单倍体,特点：植株弱小，高度不育,概念、特点、形成原因,普通小麦是六倍体，配子中有（ ）染色体组，由其配子直接发育而来的个体叫（ ）倍体。,3,单,思考：为什么花药能发育成整个植株？,花药离体培养（组织培养技术）,花药,单倍体,单倍体育种,水 稻,花药,花药离 体培养,单倍体 幼苗,秋水仙 素处理,正常植株,Aa,a,A,aa,AA,A,a,现有a的水稻，想要得到的水稻种子，你能想到哪些育种办法，需要多少育种时间？,明显缩短育种年限,受精卵,幼虫,连续5天蜂王浆,2-3天蜂王浆,蜂王（雌性、有生殖能力）,工蜂（雌性、无生殖能力）,卵细胞,雄蜂,幼虫,单倍体,蜜蜂中，蜂王体细胞有32条染体，工蜂和雄蜂细胞中染色体数分别是（ ） A、16条和32条 B、32条和16条 C、32条和32条 D、16条和16条,B,例：蜜蜂的体色中，褐色相对于黑色 为显性，控制这一相对性状的基因在常 染色体上。现有褐色雄蜂与纯合子黑色 雌蜂杂交，则子一代蜜蜂体色为（ ） A 全部是褐色 B 褐色：黑色=3：1 C 蜂王和工蜂都是黑色，雄蜂都是褐色 D 蜂王和工蜂都是褐色，雄蜂都是黑色,D,特例：蜜蜂问题,一雄蜂和一雌蜂交配后产生的F1 中，雄蜂基因型有AB、Ab、aB和ab四种，雌蜂的基因型有AaBb、Aabb、aaBb、aabb四种，则亲本的基因型为（ ） A、aaBbAb B、AaBbAb C、AAbbaB D、AaBbab,D,染 色 体 变 异,多倍体 育种,单倍体 育种,用秋水仙素 处理萌发的 种子或幼苗,花药离体培养,提高作物 产量和品质,明显缩短 育种年限,三倍体 无籽西瓜,秋水仙素处理,小结,比较应用染色体变异的两种育种方法,1单倍体经一次秋水仙素处理，可得 一定是二倍体 一定是多倍体 二倍体或多倍体 一定是杂合体 一定是纯合体 A B C D 2用花药离体培养出马铃薯单倍体植株，当它进行减数分裂时，观察到染色体两两配对，形成12对，据此现象可推知产生花药的马铃薯是 A二倍体 B三倍体 C四倍体 D六倍体,练习,C,C,基因重组,基因突变,染色体变异（成倍减少）,染色体变异（成倍增加）,杂交,用物理或化学方法处理生物,花药离体培养单倍体秋水仙素处理纯种,秋水仙素处理,使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上,提高变异频率，加速育种进程,有利变异少，需大量处理供试材料,明显缩短育种年限，育种时间较短。,技术复杂，需与杂交育种配合,各种器官大、营养成分高、抗性强,与杂交育种配合；获得的新品种发育延迟,育种时间最长,例题1:请写出下面各项培育方法： （1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法是 。 （2）用60Co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，所用方法是 。 （3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是 。 （4）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后返回地面，获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本质上属于 。,单倍体育种