人教版教学课件第五章基因突变及其他变异第2节染色体变异共52张.ppt

1、第 五 章 基因突变及其他变异 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,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,知识回顾,第二节染色体变异,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,在光学显微镜下是无法直接观察到的；而染色体变异是光学显微镜下直接观察到的变异。,什么是染色体变异？,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。,一、染色体变异,1.概念：,2.类型:,染

2、色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异两种。,二、染色体结构的变异,果蝇缺刻翅的形成,1、缺失：指染色体上某一区段及其带有的基因一起缺失，从而引起变异的现象。例果蝇缺刻翅的形成,“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。,重复,、重复：染色体中增加某一片段而引起的变异现象。例果蝇棒状眼形成。,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引起的变异,3、易位,夜来香的变异,移接,Q:联会时，在形成四分体时，常会发生四分体中的非姐妹染色单体的交叉互换，这是否染色体变异？

3、,四分体中非姐妹染色单体的交叉互换,不属于， 这属于基因重组,易位:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。,染色体的某一片段位置颠倒也可以引起变异,4、倒位,颠倒,Q：为什么染色体结构的改变会导致性状的发生改变?,染色体结构上的缺失、重复、易位和倒位,染色体上基因数量、排列顺序的改变,生物性状的改变（变异）,请讨论：,Q1：染色体结构变异对生物都是有害的吗？,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,大多数染色体结构变异对生物体是不利的，甚至导致死亡。少数有利。,三、

4、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,（三）个别染色体的增加或减少,个别染色体的增加：,如21三体综合征,（染色体数为：45+XX或XY）,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。,“天才”音乐指挥家舟舟,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。,个别染色体的减少：,如性腺发育不良,（染色

5、体数为：44+X）,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,（四）染色体数目成倍的增加或减少,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？,由此可见，雄果蝇有_种精子,精子内染色体组成可表示为：,2,，X,，Y,这些染色体在形态、结构和功能上各不相同,它们是非同源染色体,携带着控制果蝇生长发育的全部遗传信息,雄果蝇精子中的一组染色体就是一个染色体组,Q4：雄果蝇产生的精子中有哪几

6、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：如果将果蝇的精子的染色体看成一组，那么果蝇的体细胞中有几组染色体？,两组,细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，称为一个染色体组。,1.染色体组,特点：一个染色体组中无同源染色体 一个染色体组中所含的染色体在形态、大小 和功能上各不相同 一个染色体组中含有控制生物性状的一整套遗传信息，不能重复， 不能缺少。,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,

7、a.根据染色体形态判断: 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。,注意,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.根据基因型判断： 控制同一性状的相同或等位基因出现几次，就含有几个染色体组； 即：一种字母（大小写）有几个就为几组,4,3,c、根据染色体的数目和形态数来推算： 染色体组的数目=染色体数/染色体形态数。,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,e.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。,d

8、.在细胞中有几种形态的染色体,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,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,2.二倍体、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。,常用2n表示染色体数， 如：果蝇： 2n = 8 人： 2n = 46,例如，人、果蝇、玉米是二倍体。自然界中几乎全部动 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。

9、,例如，香蕉是三倍体，马铃薯是四倍体，普通小麦是六倍体，约有1/3的被子植物是多倍体。在动物中极少见,蜜蜂:,精子(16条),卵细胞(16条),蜂王、工蜂 (32条),雄峰 (16条),单倍体:,3.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？,3：一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？,1个染色体组,2个染色体组,3个染色体组,不一定。如雄

10、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,不一定,4、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吗？,不能，尽管其体细胞中含有两个或三个染色体组，但因为是正常的体细胞的配子所形成的物种，只能称为单倍体,单倍体与多倍体的区别,注：x染色体组，a、b为正整数。,4.染色体倍数变化与育种：,（）染色体数目,多倍体,自然成因：,受外界条件骤变（如温度骤变）的影响或生物内部因素的干扰，使有丝分裂受阻，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

11、育种,原理：染色体组成倍增加染色体变异,方法：（低温处理） 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗（最常用、最有效）,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）,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。,（）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

12、长的弱小，高度不育,单倍体只是作为单倍体育种的一个中间环节，染色体加倍后成为可育纯合子（指每一对染色体上 成对基因都是纯合的）,在人工培养基上进行花药（花粉）离体培养,4.染色体倍数变化与育种：,染色体变异,单性生殖,花药离体培养,染色体加倍,F1花粉,单倍体植株,正常植株（纯合体）,种子,新植株（新品种）,秋水仙素处理,自交,发育,选择所需性状,过程：,实例下面以利用高茎抗病和矮茎不抗病水稻培育矮茎抗病水稻为例说明单倍体育种方法：,高抗病DDTT,杂合高抗DdTt,矮不抗ddtt,花药离 体培养,纯合高抗DDTT,加倍,比较,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

13、分离）,缺点：技术复杂，成功率低，须与杂交育种配 合,基因分子结构的改变，产生新的基因,复制时基因中脱氧核苷酸的增减和改变,减数分裂形成配子时，非等位基因自由组合或等位基因的互换,不同性状的基因重新组合，产生新的基因型,染色体组成倍增加，产生新基因型,染色体组成倍减少，产生新基因型,细胞分裂时染色体复制后不能形成两子细胞,有性配子未经受精作用直接发育成个体,发生频率低，有害变异多，变异的根本来源，进化的重要因素,后代中重新组合的变异类型有一定的分离比,器官大，养分多，成熟迟，结实少,植株弱小，高度不育,镰刀型细胞贫血症,黄圆、绿皱豌豆杂交出现黄皱、绿圆豌豆,普通小麦,雄蜂、单倍体玉米,实验:低

14、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,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。,因为未长出根前施与低温不利其生出不定根,冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液,、制作装片，包括：解离、漂洗、染色和制片 个步骤。,解离：解离液（体积分数为15%HCl和体积分

15、数为95%酒精1：1混合；目的是使组织中的细胞相互分离开；时间35min,漂洗：清水；洗去解离液，防止解离过度，便于染色；时间10min,染色：改良苯酚品红染液；使染色体（质）着色，便于观察染色体（质）的形态、数目、行为；时间35min,制片：镊子取根-放在载玻片上，滴一滴清水-镊子尖弄碎根尖-盖上盖玻片-再加载玻片-用拇指轻压载玻片 目的使组织细胞分散开来，有利于观察,、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。,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,应用,成因,

16、概念,特征,多倍体,单倍体,分类,数目 变异,成倍 增减,缺失、增加、易位、倒位,结构变异 ：,课堂小结,比较项目,生物种类,14,1,二倍体,六倍体,21,56,8,4,6,P89填表,=2:1,=2:1,种子,三倍体无子西瓜的培育过程,1、为什么以一定浓度的秋水仙素滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？,2、获得的四倍体西瓜缘何要和二倍体杂交？,西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，从而形成四倍体西瓜植株。,杂交可获得三倍体植株。多倍体产生的途径为：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。,拓展题,种子,三倍体无子西瓜的培育过程,3、三倍体西瓜为什么没有种子？真的一颗都没有吗？,4、每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？,三倍体植株不能进行正常的减数