染色体变异与其应用高中一年级生物讲义

1、染色体变异与其应用高中一 年级生物讲义 婴儿面容特殊：小头小脸、眼距宽、塌鼻梁、小头小脸、眼距宽、塌鼻梁、 皮纹改变，哭声像猫叫。皮纹改变，哭声像猫叫。 此病发病率只有十万分之一，解放后全国有 记载的仅几十例。 病因：人的第病因：人的第5号染色体短臂缺失号染色体短臂缺失 资料资料 为什么染色体部分缺失就会引起为什么染色体部分缺失就会引起 这么严重的后果呢？这么严重的后果呢？ 染色体的结构的改变，会使排列在染色体的结构的改变，会使排列在 染色体上的基因得数目和排列顺序发生染色体上的基因得数目和排列顺序发生 改变，从而导致性状的变异。改变，从而导致性状的变异。 思考：思考： 染色体的变异包括染色体

2、的变异包括哪些类型哪些类型？ 染色体结构的变化染色体结构的变化 染色体数目的变化染色体数目的变化 染色体结构的变异染色体结构的变异 缺失缺失 增添增添 倒装倒装 移位移位 1 1缺失缺失 染色体的某一片段消失染色体的某一片段消失 消失消失 染色体结构的变异染色体结构的变异 重复重复: : 染色体增加了某一片段染色体增加了某一片段 重复重复 染色体结构的变异染色体结构的变异 颠 倒 断 裂 连 接 倒位倒位: : 染色体的某一片段颠倒了染色体的某一片段颠倒了180180o o 染色体结构的变异染色体结构的变异 易位易位: 染色体的某一片段移接到另染色体的某一片段移接到另 一条非同源染色体上一条非

3、同源染色体上 移接 染色体结构的变异染色体结构的变异 大多数染色体结构变异对生物大多数染色体结构变异对生物 有害，有的甚至导致生物体死亡。有害，有的甚至导致生物体死亡。 比如：近日由杭州市中医院妇科专家 对一位来自浙江的妇女检查发现，她的第 9号染色体臂内倒位是导致她多年习惯性 流产的病因。 染色体结构的变异染色体结构的变异 一、重要概念：染色体组一、重要概念：染色体组 染色体数目的变化染色体数目的变化 、特点：、特点： a它们形态大小、功能各不相同形态大小、功能各不相同 b.但是携带着携带着控制一种生物生长发育、 遗传变异的全套遗传信息全套遗传信息 、细胞中的一组非同源染色体、细胞中的一组非

4、同源染色体 如：比如雄果蝇的精子如：比如雄果蝇的精子/卵细胞中各含卵细胞中各含1个染色体组个染色体组 二倍体：具有两个染色体组的细胞 指细胞内染色体数目增添或缺失的改变： 染色体数目的变化染色体数目的变化 多倍性变异多倍性变异 非整倍性变异非整倍性变异 一倍性变异一倍性变异 非整倍变异非整倍变异 染色体数目的变化染色体数目的变化 在正常的染色体中，丢失或增添了一条或几 条完整的染色体。 动物：致死性的动物：致死性的 植物：影响较小植物：影响较小 后果：后果：因为染色体上基因众多，而基因能控制蛋白质 的合成，某条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

5、细胞死亡或严重的功能缺陷。 一倍性变异一倍性变异 染色体数目的变化染色体数目的变化 细胞中只有一组染色体的变异。 一倍性变异属于致死性变异，在自然 环境中一般不存在。 一倍性变异的生物不能进行正常的减数 分裂分裂，因此是不育的。 染色体数目的变化染色体数目的变化 多倍性变异多倍性变异 具有三个或三个以上染色体组的变异。 三倍体：具有三个染色体组的细胞 四倍体：具有4个染色体组的细胞 含有N个染色体组就叫N倍体 举例：香蕉为三倍体、普通小麦为六倍体举例：香蕉为三倍体、普通小麦为六倍体 *后果：后果：在植物及低等动物中比较常见，由于基因控在植物及低等动物中比较常见，由于基因控 制的蛋白质成比例增多

6、或减少，一般对生存没有显制的蛋白质成比例增多或减少，一般对生存没有显 著影响。著影响。 具有偶数染色体组的多倍体植物：可育具有偶数染色体组的多倍体植物：可育 具有奇数染色体组的多倍体植物：不可育具有奇数染色体组的多倍体植物：不可育 由受精卵发育而成的个体，体细胞中由受精卵发育而成的个体，体细胞中具有三个 或三个以上染色体组，就叫做多倍体。多倍体。 多倍体：多倍体： 染色体变异在育种上的应用 单倍体育种单倍体育种 多倍体育种多倍体育种 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体， 叫做单倍体。 如果某个体由本物种的如果某个体由本物种的配子不经受精直接发育而配子不经受精直接发育而 成，则不管它有多少染

7、色体组都叫成，则不管它有多少染色体组都叫“单倍体单倍体”。 如由某六倍体植物的花粉（含三个染色体组）发 育而成的个体就是单倍体 单倍体的概念单倍体的概念 单倍体的特点：植株弱小，高等不育。单倍体的特点：植株弱小，高等不育。 单倍体育种单倍体育种 如何进行单倍体育种？单倍体育种如何进行单倍体育种？单倍体育种 有什么优点？有什么优点？ 优点：优点：a.后代都是纯合子后代都是纯合子 b.缩短育种年限缩短育种年限 花药花药 单倍体单倍体 植株植株 纯合正纯合正 常植株常植株 秋水仙素秋水仙素 染色体数目加倍染色体数目加倍 离体培养离体培养 单倍体育种单倍体育种 单倍体育种能明显缩短育种年限单倍体育种能

8、明显缩短育种年限 花药离体培养花药离体培养 P 高杆抗病高杆抗病 DDTT 矮杆感病矮杆感病 ddtt F1 高杆抗病高杆抗病 DdTt 配子配子DT DtdTdt DTDtdTdt DDTT DDtt ddTT ddtt 纯合体纯合体 秋水仙素秋水仙素 需要的矮抗品种需要的矮抗品种 单倍体育种单倍体育种 第第1年年 第第2年年 P 高杆抗病高杆抗病 DDTT 矮杆感病矮杆感病 ddtt F1 高杆抗病高杆抗病 DdTt F2 D_T_ D_tt ddT_ ddtt ddTT 杂交育种杂交育种 第第1年年第第2年年第第36年年 需要的矮抗品种需要的矮抗品种 矮抗矮抗 多倍体植物有什么特点？多倍

9、体植物有什么特点？ 形态上加大（如茎秆、 叶片、果实、种子） 营养物质增多（如蛋 白质、糖类、脂肪）。 多倍体育种多倍体育种 多倍体水稻有穗大粒多等特点，为多倍体水稻有穗大粒多等特点，为 什么我们不广泛推广种植多倍体水什么我们不广泛推广种植多倍体水 稻？稻？ 多倍体育种多倍体育种 问题讨论：问题讨论： 分析自然界出现多倍体的原因？分析自然界出现多倍体的原因？ 在体细胞有丝分裂过程中，染色体完在体细胞有丝分裂过程中，染色体完 成了复制，但细胞受到外界环境条件或内成了复制，但细胞受到外界环境条件或内 部因素干扰，纺锤体形成受破坏，加倍后部因素干扰，纺锤体形成受破坏，加倍后 的染色体没有平均分配，仍

10、存在于一个细的染色体没有平均分配，仍存在于一个细 胞中。胞中。 多倍体育种多倍体育种 人工诱导多倍体在育种上的应用：人工诱导多倍体在育种上的应用： 三倍体无子西瓜的培育三倍体无子西瓜的培育 方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 原理：秋水仙素能抑制纺锤体的形成原理：秋水仙素能抑制纺锤体的形成 *发挥作用的时间：发挥作用的时间： 有丝分裂的前期有丝分裂的前期 二倍体二倍体 三倍体三倍体 秋水仙素处理秋水仙素处理 使染色体使染色体 数目加倍数目加倍 四倍体（母本）四倍体（母本） 三倍体三倍体 西瓜子西瓜子 种植种植 三倍体三倍体 西瓜西瓜 第第 一一 年年 第第 二

11、二 年年 传粉传粉 传粉刺激果实发育传粉刺激果实发育 二倍体二倍体 三倍体无子西瓜的培育三倍体无子西瓜的培育 响誉世界的著名“天才”音乐指挥家舟舟 姓名姓名胡一舟 年龄：年龄：27 岁 出生出生1978年4月1日 智商：智商：30 重度弱智 （正常人的最低70） 演出演出自1999年1月在保利剧场进行第一场指挥表演 以来，至今已演出20场，与国内外十余家交响乐团进行 过合作。 智障“天才天才”舟舟的资料舟舟的资料 舟舟是一个先天智力障一个先天智力障 碍碍(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 人的第人的第21号染色体如果多一条，就号染色体如果多一条，就 会患会患21三体综合征。三体综合征。 第第13号染色体多一条，患者兔唇、号染色体多一条，患者兔唇、 腭裂、先天性心脏病、严重智力迟腭裂、先天性心脏病、严重智力迟 钝，常在出生后钝，常在出生后3个月内死亡，也有个月内死亡，也有 少数活到少数活到5岁，发生