染色体变异ppt课件

.,第2节染色体变异,.,.,变异的类型,可遗传的变异：,不遗传的变异：,基因突变,染色体变异,基因重组,由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。,遗传物质发生了改变，其后代将继承这种改变,在自然条件或人为条件改变的情况下，染色体结构的改变或染色体数目的增减导致生物性状的变异,叫染色体变异。,.,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,.,染色体的某一片段缺失,消失,1、缺失,果蝇缺刻翅的形成,.,“猫叫综合症”是人的5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，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。,.,染色体中增加某一片段,重复,、重复,果蝇棒状眼的形成,.,染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上,3、易位,夜来香的变异,移接,注意：必须强调是非同源染色体之间的染色体交换，同源染色体之间的交叉互换属于基因重组，对生物的变异是有利的。,.,染色体的某一片段位置颠倒,4、倒位,颠倒,.,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,染色体结构的变异导致生物变异的原因是什么？,.,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？,.,请讨论：,Q1：染色体结构变异对生物都是有害的吗？,大多有害、少数有利,Q2：染色体变异与基因突变相比，哪一种变异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,.,.,先天性愚型（21三体综合征）45条XY（47条）,症状：身体矮小，肘外翻，颈部皮肤松弛为蹼颈，外观为女性但乳房不发育,无生育能力。,症状：智力低下，发育迟缓，眼间较宽，外眼角上斜，口常半张，舌外伸，又叫伸舌样痴呆。,性腺发育不良（特纳氏综合征）44条XO（45条）,.,请思考：,Q1:果蝇体细胞有几条染色体？,8条,Q2:号和号染色体是什么关系?号和号呢?,同源染色体,非同源染色体,Q3:雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体?,和、和、和、X和Y,.,X,Y,Q4：雄果蝇产生的精子中有哪几条染色体？这些染色体在形态、结构和功能上有什么特点？这些染色体之间是什么关系？它们是否携带着控制生物生长发育的全部遗传信息？,Q5：如果将果蝇的精子中的染色体看作一组，那么果蝇的体细胞中有几组染色体？,(4),各不相同,非同源染色体,是,.,细胞中的一组_染色体，它们在_和_上各不相同，但又相互协调，共同控制着生物的生长，发育，遗传和变异即携带着控制生物生长发育的_，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。,1、染色体组的概念,非同源,形态、结构,功能,全部遗传信息,.,染色体组的内涵,本质上：组成一个染色体组的所有染色体，互为非同源染色体，一个染色体组中不存在同源染色体，一个染色体组中不含有等位基因形式上：一个染色体组中各个染色体的形态，大小和功能均不相同功能上：一个染色染色体组中携带着该物种生长发育的全部遗传信息物种类型上：每种生物一个染色体组的染色体数目，大小，形态都是一定的，不同种生物染色体组的数目，大小，形态不同,.,一个染色体组中无同源染色体；一个染色体组中无等位基因和相同基因；染色体组的数目等于细胞内相同形态的染色体个数；每个染色体组中的染色体数目等于细胞内不同形态染色体的个数；细胞内染色体个数=染色体组数每个染色体组所含染色体个数。,染色体组的特点：,.,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，就含有几个染色体组，不同形态的有几个代表一组有几条。,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几次，则有几个染色体组。即控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组。,AaBb,AAaBbb,AaaaBBbb,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，4B、Aaaa，4C、AaBbCcDd，8D、BbbbDddd，8,B,.,14,21,56,8,4,6,1,3.依据染色体数目和染色体形态数来推算：染色体组数目=染色体数目/染色体形态数,.,复习提问,1、染色体变异的类型？2、什么是染色体组?,例1、分析对照图，从ABCD中确认出表示标含一个染色体组的细胞，是图中的（）,B,例2、某生物的基因型为AAaaBbbbCCCc，那么它有多少个染色体组A、2、B、3C、4D、8,.,二倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中有两个染色体组的个体。,多倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体。,二、二倍体和多倍体,例如：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。,例如：香蕉就是三倍体、马铃薯是四倍体普通小麦是六倍体、八倍体的黑小麦帕米尔高原的植物65%的种类是多倍体。,.,多倍体植株的特点,2.优点：茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大；糖类、蛋白质等含量增高.,3.缺点：但发育延迟，结实率低。,1.多倍体在植物中广泛存在，而在动物中则较少见,.,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,.,1.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,2.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。,3.为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植株可以不？,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,.,人工诱导多倍体的方法,低温处理秋水仙素处理萌发种子或幼苗,秋水仙素处理萌发种子或幼苗成为四倍体，是因为幼苗具有分生能力。,秋水仙素的作用时期,细胞分裂前期,.,1、第一次传粉是为了杂交得到三倍体种子，第二次传粉是为了提供生长素，刺激子房发育成果实。2、秋水仙素处理后，新产生的茎叶花的染色体数目加倍，而未处理的地下部分根仍为二倍体。3、获得三倍体种子是在第一年四倍体植株上；获得三倍体无子果实则是在第二年的三倍体植株上。,思考：1、四倍体植株上所结瓜的果皮、种皮、胚、胚乳的染色体组数分别是多少？2、三倍体无子瓜的果皮、种皮、胚、胚乳的呢？,.,八倍体小黑麦（8N）,秋水仙素,六倍体普通小麦（6N）（母本）,二倍体黑麦（2N）（父本）,卵细胞（3N）,精子（N）,受精卵（4N）,异源多倍体：“八倍体小黑麦”的培育,.,三、单倍体,（1）概念：,由配子发育而来，体细胞中含有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（雄蜂除外）,一般单倍体高度不育的原因：体细胞含同源染色体，但为奇数，故减数分裂形成配子时，联会紊乱，不能产生正常配子;体细胞不含同源染色体，所以不能进行减数分裂（雄蜂除外）不能产生配子。注意：有的单倍体也可育，如四倍体马铃薯的单倍体，含两个染色体组，染色体组数为偶数，可进行减数分裂产生正常配子。,.,（4）单倍体形成原因:,1.自然条件:由有性生殖细胞（如卵、花粉等）直接发育而成.如蜜蜂中的雄峰;2.人工条件:一般利用花粉离体培养获得;如单倍体玉米,小麦.,（3）单倍体育种的措施和优点,措施：二倍体植株,花药离体培养,单倍体植株,人工诱导染色体加倍,恢复回二倍体植株,优点：明显缩短育种年限、子代都是纯合子,（纯合体）,自交,纯合体,.,1、具有不同优点的品种杂交,2、取F1的花药用组织培养的方法进行离体培养，形成单倍体植株,3、用秋水仙素使单倍体染色体加倍,4、选取符合要求的个体作种,单倍体育种的方法一般常用“花药离体培养法”,.,例如：有两个纯种小麦，一个纯种小麦的性状是高秆（D）能抗病（T）；另一种纯种小麦是矮秆（d），易染锈病（t)，如何在尽量短的时间内培育成符合生产要求的新品种？,如果进行杂交育种需几年，如何进行？,P高秆抗锈病(DDTT)X矮秆易染锈病（ddtt),F1高秆抗锈病(DdTt),F2矮秆抗锈病(ddTt、ddTT),自交,自交,直至不出现性状分离为止,.,单倍体育种,普通植株,减数分裂,花粉,花药离体培养,单倍体幼苗,秋水仙素处理,纯合子幼苗,筛选所需的品种,DDTT,DdTt,花药离体培养,DTDtdTdt幼苗,秋水仙素处理,DDTTDDttddTTddtt,筛选所需的品种,ddtt,DTDtdTdt,优点：,明显缩短育种年限、子代都是纯合子,原理：植物组织培养,.,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。若由配子发育而成的个体，不论体细胞中有几个染色体组都叫单倍体。若由受精卵发育而成的个体，体细胞中有几个染色体组就叫几倍体。,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。,注意：单倍体生物的体细胞中可能含有1个或多个染色体组。,.,a、二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含一个染色体组。,请判断：,b、如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们可以称它为二倍体或三倍体。,c、单倍体中可以只有一个染色体组，也可以有多个染色体组,d、个体的体细胞中含几个染色体组就是几倍体,.,生物体倍数的判断,1.来源于受精卵或合子:含几个染色体组则为几倍体.2.来源于生殖细胞:无论含有几个染色体组都是单倍体.,.,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,由生殖细胞由受精卵直接发育发育成,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,.,染色体组成倍增加,染色体组成倍减少得到单倍体，再加倍后得到纯种,秋水仙素处理萌发的种子、幼苗,花药离体培养后，人工诱导染色体加倍,器官大，提高产量和营养成分,明显缩短育种年限,适用于植物，在动物方面难以开展,技术较复杂，须与杂交育种配合,.,生物的后代出现不同于亲本的性状,基因重组基因突变染色体变异,不遗传的变异,遗传的变异,按结果分,.,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,.,、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,练习2,B,.,实验:低温诱导植物染色体数目的变化,实验原理：低温处理植物分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生变化,说明：低温与秋水仙素的作用基本相似。与秋水仙素相比，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减，增加的具体数目不容易确定。,.,方法步骤：,、将洋葱（或大葱、大蒜）放在装满清水的广口瓶上，让洋葱的底部接触水面。待洋葱长出约cm左右的不定根时，将整个装置放入冰箱的低温室内（），诱导培养h。,、剪取诱导处理的根尖约.cm，放入卡诺氏液中浸泡.h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为的酒精冲洗次。,注意：材料的选择，不能选择刚刚收获的洋葱，因为刚收获的洋葱处于休眠状态，很难培养出根尖。培养洋葱根尖时要注意经常换水，以防止根部腐烂。,.,、制作装片，包括：解离、漂洗、染色和制片个步骤。,、先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂相。视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察。,解离：3-5min。过长-根尖过于酥软，影响制片。过短-组织细胞没有相互分离开，影响染色和制片。漂洗：10min。不宜过短，否则解离液未洗去，影响染色。染色：3-5min。过长，细胞中一片颜色，无法观察。过短，染色浅，不易分清染色质与其他结构，无法观察。,.,秋水仙素,秋水仙素（C22H25O6N0)是1937年发现的，是从百合科植物秋水仙的种子和球茎中提取出来的一种植物碱。它是白色或淡黄色的粉末或针状结晶，有巨毒，使用时应当特别注意。,.,拓展：几种育种方法的比较,基因重组,基因突变,染色体变异,染色体变异,将具有不同优良性状的亲本杂交自交选种,用物理、化学等因素诱导突变,秋水仙素处理萌发的种子、幼苗,花药离体培养后再加倍,集优良性状于一体,育种时间长,提高突变频率，加速育种进程,需大量处理材料,器官大，提高产量和营养成分,发育延迟，结实率低,明显缩短育种年限,技术复杂，需与杂交育种配合,.,.,.,（1）甲（2）天门冬氨酸缬氨酸（3）多倍体育种用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗（4）杂交育种选出矮秆抗锈病个体，让其连续多代自交，直到不发生性状分离为止（5）花药离体培养明显缩短育种年限,.,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,.,1、认真分析下图的对照图，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,如何从图形、基因型中识别二倍体或多倍体？,2.韭菜体细胞中的32条染色体具有8种各不相同的形态，韭菜是A单倍体B二倍体C四倍体D八倍体,.,3、下列细胞中含有1个染色体组的细胞是A人的口腔上皮细胞B果蝇的受精卵C小麦的卵细胞D玉米的卵细胞,4、下面有关单倍体的叙述中，不正确的是A由未受精的卵细胞发育而成的个体B花药经过离体培养而形成的个体C凡是体细胞中含有奇数染色体组的个体D普通小麦含6个染色体组，42条染色体，它的单倍体含3个染色体组，21条染色体,.,5、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,6、引起生物可遗传的变异的原因有3种，即基因重组、基因突变和染色体变异。以下几种生物性状的产生，来源于同一种变异类型的是果蝇的白眼豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒八倍体小黑麦的出现人类的色盲玉米的高茎皱形叶人类的镰刀型细胞贫血症ABCD,.,7、在三倍体无籽西瓜的培育过程中，以二倍体普通西瓜幼苗用秋水仙素处理，待植株成熟后接受普通二倍体西瓜的正常花粉，所结果实的果皮、种皮、胚芽、胚乳细胞的染色体组数依次为A4、2、2、4B4、4、3、6C3、3、3、4D4、4、3、5,8、下列变异中不属于染色体结构变异的是A.染色体缺失某一片段B.染色体中增加了某一片段C.染色体中DNA的一个碱基对发生了改变D.染色体某一片段的位置颠倒180。,10、就二倍体而言，下列组合中属于配子的是A、MMNNB、MmC、MND、Nn,.,11、二倍体生物中，可能含有一个染色体组的细胞是A.子房壁细胞B.珠被细胞C.花粉细胞D.柱头细胞,12、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,.,13、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，获得的植株基因型为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aaBB14、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到的染色体数是A.7条B.14条C.28条D.56条,.,15、用秋水仙素诱发基因突变和诱导多倍体，起作用的时期分别是A.有丝分裂的间期和前期B.有丝分裂的间期和后期C.有丝分裂的前期的前期