上课染色体变异好用.ppt

第2节染色体变异,响誉世界的著名“天才”音乐指挥家舟舟,智障“天才”舟舟的资料,舟舟是一个先天智力障碍(三体综合症)患者病因：常染色体变异,比正常人多了一条21号染色,指在自然条件下或人为因素的影响下，因染色体结构的改变或染色体数目的改变而导致的生物性状的变异。属于细胞学水平的变异。(在显微镜下可见),染色体结构变异,染色体数目变异,类型,基因突变是染色体某一位点上基因的改变，在显微镜下不可见，属于分子水平的变异。,缺失,重复,倒位,易位,个别染色体的增加或减少,染色体以染色体组的形式成倍的增加或减少,染色体变异,一、染色体结构的变异,缺失,染色体的某一片段缺失,一、染色体结构的变异,？,(书P85-86),b,举例,1.,果蝇缺刻翅的形成，猫叫综合征,猫叫综合征,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,病因：五号染色体部分缺失,猫叫综合征,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。,重复,染色体增加了某一片段,一、染色体结构的变异,？,b,2.,举例：果蝇的棒状眼,举例,举例,果蝇的棒状眼,野生型：卵圆眼,变异型：棒状眼,由于X染色体的部分重复引起的。,倒位,染色体的某一片段颠倒了180o,？,一、染色体结构的变异,b,c,d,e,b,3.,举例：人的9号染色体臂间倒位引起的不育,易位,染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上,？,一、染色体结构的变异,4.,举例：人的慢性粒细胞白血病习惯性流产,思考,染色体结构变异的易位与减数第一次分裂前期的交叉互换是一回事吗？,交叉互换,不同！,易位是非同源染色体之间交叉互换是同源染色体的非姐妹染色体之间,染色体结构变异,使染色体上基因的数目或排列顺序改变,生物性状的变异,(多数不利，甚至致死),染色体结构的变化导致生物性状改变的原因是什么？,染色体结构变异有几种类型？,正常,异常,一、染色体结构变异,巩固习题,1、下列变异中，不属于染色体结构变异的是（）A.染色体缺失某一片断B.染色体增加了某一片断C.染色体中DNA的一个碱基发生了改变D.染色体某一片断位置颠倒了180。,2、已知某物种的一条染色体上依次排列着A、B、C、D、E五个基因，下面列出的若干种变化中，未发生染色体结构变化的是（）,染色体数目的变异的种类：,以染色体组的形式成倍的增加或减少,个别染色体增加或减少,二、染色体数目的变异,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,二、染色体数目的变异,先天性智障（21三体综合征又名先天性愚型）,性腺发育不良（又名特纳氏综合征）,女性由于缺少了一条X染色体,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,果蝇,（卵原细胞）,（精原细胞）,生殖细胞,卵细胞,精子,二、染色体数目的变异,一个染色体组,两个染色体组,两个染色体组,细胞中的一组_染色体，它们在_和_上各不相同，但是携带着控制生物生长发育的_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,功能,全部遗传信息,（一）染色体组：,、染色体组：,理解“染色体组”的特征1）在染色体组内无同源染色体，也无等位基因;2）染色体形态、大小和功能各不相同；3）含有控制一种生物性状的一整套遗传信息。,3个,4个,1个,4个,2、染色体组数目的确认方法,（1）根据“染色体形态”判断细胞内同种形态染色体有几条就含几个染色体组,3个,图形题就看形状大小相同的染色体(同源染色体)有几条,就是几个染色体组,4个,判断下图中分别有几个染色体组，每个染色体组怎么表示？,1个,例3.指出下面细胞分别处于什么时期，此时细胞中各有几个染色体组？,减后期,2个,有丝中期,2个,有丝后期,4个,减后期,2个,（2）根据“基因型”判断控制同一性状的基因有几个（不分大小写）就含几个染色体组,YyRr,AABBDD,Aaa,ABCD,二个染色体组,二个染色体组,三个染色体组,一个染色体组,8条/4种形态=2个染色体组,染色体总数/染色体形态数染色体组数,根据染色体数目和形态种类判断：,下图表示某植物正常体细胞的染色体组成，下列选项中，可能是该植物基因型的是：()A:ABcdB:AaaaBbbbC:AaBbCcDdD:AaaBbb,B,请判断下列细胞中各有多少个染色体组？,2个,3个,4个,1个,2个,4个,由受精卵发育而成的，体细胞中有两个染色体组的个体。,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：几乎全部的动物和过半数的高等植物。人、果蝇、玉米等大多数生物,例如：在植物中很常见，动物中极少见。香蕉(三倍体）、马铃薯（四倍体）普通小麦（六倍体）,1.二倍体：,2.多倍体：,马铃薯是四倍体,普通小麦是六倍体,香蕉是三倍体,(2)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。,抗旱、抗病能力较强,变异性增大，更易适应生存条件的变化,但发育迟缓，结实率低,2x,马铃薯植株、块茎、叶片的比较,4x,4x,2x,4x,2x,草棉2x=26,陆地棉4x=52,黄瓜的种子、花、叶片的比较,（3）多倍体的成因,思考：细胞进行什么活动可能导致数目染色体加倍？细胞分裂异常染色体加倍细胞多倍体形成,自然条件形成多倍体：细胞在有丝分裂的过程中，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，纺锤体的形成受到破坏，以致细胞未完成分裂，于是就形成染色体数目加倍的细胞。,减数分裂中：形成染色体数加倍的配子,人工条件下形成多倍体：a.低温处理b.秋水仙素（常用，最有效）：当秋水仙素作用于分裂前期的细胞时，能够抑制纺锤体（丝）的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。,A,A,A,A,A,A,A,B,B,B,B,B,B,B,a,a,a,a,a,a,a,b,b,b,b,b,b,b,有丝分裂中：染色体数加倍的过程,正常分裂,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,多倍体形成的原（一）：,间期,正常有丝分裂,二倍体细胞,四倍体细胞,受到外界环境或生物体内部因素的干扰，纺锤体形成受到破坏，细胞质分裂受阻，导致染色体加倍。,(4)人工诱导多倍体培育新品种（多倍体育种）,a.方法：低温处理秋水仙素处理萌发的种子或幼苗(常用且最有效),抑制纺锤体的形成,有丝分裂旺盛,(3)应用：,多倍体育种,b.时期:有丝分裂前期,c.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。,d：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。,分裂,纺锤体,染色体,移向两极,数目加倍,有丝,多倍体,二倍体西瓜幼苗,二倍体西瓜幼苗,秋水仙素处理,二倍体西瓜植株,四倍体西瓜植株,联会紊乱,三倍体西瓜种子,无子西瓜,自然长成,二倍体西瓜植株,第一年,第二年,秋水仙素,二倍体幼苗（2N）,四倍体(4N)（母本）,无籽西瓜,三倍体减数分裂时联会紊乱，不能产生正常配子,培育原理：,三倍体植物在减数分裂中同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子而无子。,染色体变异,无子原因：,传粉产生生长素刺激子房发育成果实,此时的四倍体植株地上部分是四个染色体组，地下部分是两个染色体组,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,那么，有没有只由配子发育而来的个体呢？,受精卵,受精卵,卵细胞,（32）,（32）,（16）,思考:1、雄峰的体细胞内含有几条染色体?2、本物种（蜂王）的配子中含有几条染色体？,1概念：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,（由配子发育成的个体）,思考,（三）单倍体,（单倍体）,2.单倍体特点：植株弱小，而且高度不育。,单倍体的特点：,与正常的植株相比，单倍体植株长得弱小，而且是高度不育的。（不能减数分裂产生正常配子）,单倍体、二倍体、多倍体的区别,二倍体,多倍体,生物体,受精卵,直接发育成生物体：单倍体,雌配子,直接发育成生物体：单倍体,雄配子,思考：体细胞中含有1个染色体组的生物是几倍体？“单倍体生物就是体细胞中含有一个染色体组的生物”，这种说法对吗？体细胞中含有3个以上染色体组的生物一定是多倍体吗？,单倍体,不对，有些单倍体含有一个以上染色体组。例如小麦的单倍体细胞就含有3个染色体组。,不一定，可能是多倍体，也可能是单倍体。（例如小麦的单倍体细胞就只有3个染色体组）,下列描述中，正确的是（）A、含有三个或三个以上染色体组的个体一定不是单倍体B、单倍体只含有一个染色体组C、二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含有一个染色体组D、四倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含有一个染色体组,C,单倍体生物的体细胞内A只有一个染色体B只有一个染色体组C染色体组数目成单D与本物种配子的染色体数同,D,普通小麦体细胞内含有六个染色体组，42条染色体。它的花粉不经受精可直接发育成小麦植株。发育成的小麦体细胞内有几个染色体组，有几条染色体,是几倍体？,3个21条单,练一练：,右图中和表示发生在常染色体上的变异。和所表示的变异类型分别属于（）,A.重组和易位B.易位和易位C.易位和重组D.重组和重组,A,14,21,56,8,4,六倍体,二倍体,6,1,单倍体成因,a.自然界产生单倍体的原因:一般由未受精的卵细胞发育来卵细胞分裂、分化单倍体植株,b.人工条件:花粉（花药）离体培养花粉（花药）离体培养单倍体植株,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,现有以下两种类型水稻：高秆抗病（AABB），矮秆不抗病（aabb）。如何得到矮秆抗病的新品种。,第一年,第二年,第三年,第四年,减数分裂,具有相对性状的亲本杂交,F1植株,各种类型的配子,花药离体培养,单倍体幼苗,人工诱导染色体加倍,纯合子植株,选择所需类型,（杂合体）,秋水仙素处理单倍体幼苗,单倍体育种程序,第一年,第二年,d.不足：技术复杂，要进行组织培养，保证无菌环境；需要与杂交育种结合。,a.优点：只需种植两年就能获得所需性状的纯合体。后代性状稳定遗传，可明显缩短育种年限。,单倍体育种,b.方法：花药离体培养,c.原理：染色体变异,亲本基因型为AABB和aabb的植株进行杂交对其子一代的幼苗用秋水仙素处理产生了多倍体，其基因型是：A、AaBbB、AABBC、AAaaBBbbD、AAAAbbbb,C,3、将基因型为AaBb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，处理后植株的基因型是：A、Ab和ab或Ab和aBB、AABB或aabb或AAbb或aaBBC、AB、ab、Ab、AbD、AABB或aabb或AABb或aaBb,B,如果用一朵花的花粉进行离体培养，再用秋水仙素处理幼苗，会产生哪些植株基因型？,单倍体育种与多倍体育种的区别,三种可遗传变异的比较,染色体变异,染色体变异,个别增减,染色体组,二倍体,概念,特点,概念,特征,多倍体,单倍体,分类,数目变异,成倍增减,缺失、重复、倒位、易位,结构变异：,性腺发育不良（特纳氏综合征）克式综合征,21三体综合征,（猫叫综合征；果蝇缺刻翅）,（果蝇棒状眼）,（慢性粒细胞白血病）,1下列关于染色体组的正确叙述是（）A.染色体组内不存在同源染色体B.染色体组只存在于生殖细胞中C.染色体组只存在于体细胞中D.染色体组在减数分裂过程中消失2如图是果蝇细胞的染色体组成，以下说法正确的是()A染色体1、2、4、5组成果蝇的一个染色体组B果蝇的一个染色体组有8条染色体C控制果蝇红眼或白眼的基因位于2号染色体上D果蝇的体细胞内有2个染色体组。3.四倍体的曼陀罗有48条染色体，该植物每个染色体组的染色体数目为（）A.48B.24C.12D.4,4.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一般是单倍体A.B.C.D.,同源多倍体：指增加地染色体组来自同一物种，一般是由二倍体地染色体直接加倍产生的。同一物种经过染色体加倍形成的多倍体，称为同源多倍体。同源多倍体中最常见的是同源三倍体和四倍体。如香蕉（三倍）和马铃薯（四倍）。同源多倍体中，奇数个染色体组个体不可育，只能营养生殖（如香蕉）。偶数个染色体组的个体可育，也可营养生殖（如马铃薯）。,同源多倍体也可人工诱导形成，一般是采用低温或秋水仙素处理。较为常用的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。其原理是秋水仙素能抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，使染色体不能移向细胞两级，细胞不能完成分裂而使染色体数目加倍。,异源二倍体：是指不同物种杂交产生的后代。一般是不可育的（如马和驴杂交产生的骡子），因此，异源二倍体也不能算作一个物种。异源多倍体：指不同物种杂交产生的异源二倍体经过染色体数目加倍后形成的多倍体。如小麦、燕麦、棉、烟草、苹果、梨、樱桃、菊、水仙、郁金香等。,DD(滔氏麦草）,二粒小麦AABB,加倍自然加倍,AA（一粒小麦）BB(斯氏麦草）,普通小麦,人工诱导多倍体可以创造出自然界没有的物种,加倍自然加倍,人工诱导八倍体小黑麦,ABD,（AABBDDRR）异源八倍体小黑麦,(三倍体杂种，不育),可育,AB,（二倍体杂种，不育）,AABBD