染色体结构的变异 (2).ppt

第3节染色体变异及应用,基因A,基因b,基因D,基因F,回忆：基因是什么？它和染色体又有何关系？,基因是有遗传效应的DNA片段。染色体是基因的载体。基因在染色体上呈线性排列。,1.基因能够发生突变，那么染色体能不能发生突变？两者突变的区别什么？,请思考：,2.如果染色体发生突变，它会发生什么样的变化？,3.生物的性状又会发生什么变化？,基因突变与染色体变异的区别,基因突变是染色体上的某一个位点上的基因的改变,在光学显微镜下是看不见的；而染色体变异是光学显微镜下看得见的。染色体变异由于牵涉到许多基因改变，因而后果比基因突变要严重得多。,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。,病因：人的第5号染色体的某一片段缺失。,猫叫综合征,资料分析,病因：他的21号染色体比正常人多了一条。,他叫胡一舟，生于1978年。大家亲切地叫他舟舟，他是个“可爱的天才指挥家”，先天智力障碍（21三体综合征）患者。,22条染色体,33条染色体,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:,染色体结构变异,染色体数目变异,染色体变异中，无论哪一种变异，都会造成生物性状的改变。,染色体断裂及断裂后的片段不正常的重新连接。,使染色体上基因的数目和排列顺序改变，导致生物性状的变异，甚至死亡。,2、起因：,3、结果：,一、染色体结构的变异（看书）,1、概念：,由染色体结构的改变而引起的变异。,化学物质电离辐射病毒感染,正常情况下，频率很低。,5、诱导因素：,6、类型：,缺失、重复、倒位、易位。,4、特点：,染色体的某一片段丢失。,例如：猫叫综合征,人的5号染色体某一片段缺失引起。,症状：,患儿哭声轻,音调高,像猫叫。,病因：,1、缺失,染色体增加了某一片段。,例如:果蝇的棒状眼。,基因的数目和排列顺序改变。,结果：,2、重复,同源染色体,染色体的某一片段颠倒了180o。,基因排列顺序变化。,结果：,3、倒位,例如:女性习惯性流产。,女性的9号染色体某一片段倒位引起。,病因：,染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。,4、易位,基因的数目改变。,结果：,例如:慢性白血病。,病因:人的第14号染色体与第22号染色体间发生易位。,非同源染色体,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,不是！,易位是非同源染色体之间,属于染色体变异。“变化前后一长一短”交叉互换是同源染色体之间，属于基因重组。“变化前后大小不变”,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,基因的数目或排列顺序改变,生物的性状改变,多数是有害的,影响,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（）,作业：课时作业十，除去6、7、8、11、12、13,预习下一节课的内容：1.什么叫染色体组？2.如何计算染色体组的个数？3.什么叫二倍体、多倍体和单倍体？,二、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。,动一动脑：（看书）染色体数目变异可以分为几类呢？,增多,减少,正常,个别增减,成倍增减,以染色体组的形式，成倍增多成倍减少,（二）染色体数目的变异类型,21三体综合征（先天愚型），患者比正常人多一条染色体-21号染色体是三条，其症状表现为智力低下，身体发育缓慢等。,性腺发育不良（Turner综合征），女性患者少了一条X染色体，外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。,1、个别染色体的增减。,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_，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。,2、染色体组,非同源,形态,功能,全部信息,概念：,一个染色体组中的染色体均为非同源染色体。(无等位基因）,一个染色体组包含生物生长、发育的全套遗传信息。,一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。,染色体组的特点：,例1:认真分析下图的某生物体细胞染色体图，从A、B、C、D中确认出能表示一个染色体组的细胞是（）,ACD,体细胞染色体图,B,染色体组数的判断：,3个,看形态：看细胞内某一种的染色体形态，相同的有几条，就分几组，即代表几个染色体组。,4个,例2：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：判断以下基因型所代表的生物分别有几个染色体组，每个染色体组怎么表示？,YyRr,AABBDD,AaaBbb,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,看基因型：在细胞或个体的基因型中，控制同一性状的基因(同读音的大小写字母）出现几次，分几组。,4个染色体组,3个染色体组,看数目和形态：染色体组数=染色体数/染色体形态数,例4：判断下图中分别有几个染色体组？,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。,3、二倍体、多倍体和单倍体,例如：几乎全部的动物和过半数的高等植物。人：2N=46果蝇：2N=8水稻：2N=24,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（6N=42）,二倍体：,多倍体：,马铃薯是四倍体,普通小麦是六倍体,多倍体植株的特点：,茎杆粗壮、叶片、果实和种子较大，营养物质含量高。,香蕉是三倍体,单倍体,1、概念,2、特点,（2）自然条件下产生的个体弱小，且高度不育。,由配子直接发育而成的生物个体。,（1）体细胞含有本物种配子的染色体数目。,由配子直接发育来的，不管含有几个染色体组，都只能叫单倍体。,精子,卵细胞,受精卵,蜂王,工蜂,雄蜂,蜜蜂,单倍体,对一个个体是单倍体还是几倍体，其关键是看什么？,关键是看生物个体发育的起点是受精卵还是配子：由受精卵发育而成的个体，含有几个染色体组就是几倍体；由配子发育而成的个体，不管含有几个染色体组，都称为单倍体。,强调,1、一个染色体组中染色体其形态和功能是（）,A.相同的,B.各不相同的,D.除XY染色体外，其余均相同,C.有的相同，有的不同,巩固训练:,2、下列有关单倍体的叙述，正确的是（）,A.相同的,B.体细胞含有奇数染色体数目的个体,D.体细胞含有奇数染色体组数目的个体,C.体细胞含有本物种配子染色体数目的个体,3、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,预习下一节课的内容：1.单倍体育种的方法？2.多倍体育种的方法？3.多倍体育种和单倍体育种的优缺点？,4条染色体,8条染色体,前期：无纺缍体形成,染色体复制,着丝点分裂,无纺缍丝牵引,不分裂,染色体加倍的原因,纺锤体的形成受到抑制或破坏,染色体数目加倍。,小结,染色体加倍的方法：,方法：,1、低温诱导处理,2、秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,机理：,抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，引起细胞内染色体数目加倍。,1、单倍体育种,方法：花药离体培养和秋水仙素诱导处理。,原理：染色体（数目）变异。,三、染色体变异的应用,单倍体育种过程,单倍体育种示意图,离体培养,(花粉),人工诱导染色体加倍,单倍体幼苗,纯合二倍体,选择,优良品种,花药,高杆抗病DDTT,ddtt矮杆不抗病,F1,P,DdTt,高杆抗病,例如：,优点：明显缩短育种年限，所得均为纯合子，不会发生性状分离。缺点：技术较复杂，需与杂交育种和人工诱变结合，多限于二倍体植物。,单倍体育种优缺点,2、多倍体育种,原理：,无子西瓜的培育。,染色体数目变异,方法：,秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,实例：,种植,2n,4n,3n,2n,2n,3n,3n,传粉刺激,2n,种植,第一年,第二年,3n,三倍体无子西瓜的培育,多倍体育种的优缺点,优点：可培育出自然界中没有的新品种，且植物器官大，营养丰富。缺点：一般只适用于植物，生长周期长，结实率低。,回忆：杂交育种,例如：在小麦中，高杆(D)对矮杆(d)是显性，抗病(R)对不抗病(r)是显性。现有纯合矮杆不抗病小麦和纯合高杆抗病小麦两个品种,要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病小麦，应该怎么做？,ddrr,DDRR,ddRR,PDDRRddrr亲本杂交,F1,DdRr,F2,D_R_,种植F1代，自交,种植F2代，选矮杆抗病（ddR_）连续自交，直到能得到稳定遗传的矮杆抗病（ddRR）小麦为止。动物通常用测交法的方式进行检测。,ddrr,D_rr,ddR_,优点：技术简单，容易操作。缺点：选择范围有限，育种时间长。,杂交育种,原理：基因重组,练习巩固：1、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aaBB,2、用秋水仙素诱发诱导多倍体，起作用的时期分别是（）A.有丝分裂的后期B.有丝分裂的间期C.有丝分裂的前期D.有丝分裂的中期,3、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、5,4、如下图：为