石狮一中染色体变异ppt课件

1、真核细胞的分裂方式真核细胞的分裂方式v无丝分裂无丝分裂v减数分裂减数分裂v有丝分裂是真核细胞分裂的基本形式。有丝分裂是真核细胞分裂的基本形式。在无丝分裂中在无丝分裂中,核膜和核仁都不消失核膜和核仁都不消失,没有染色体和纺锤丝的出现没有染色体和纺锤丝的出现,当然也就看不当然也就看不到染色体复制的规律性变化。但是到染色体复制的规律性变化。但是,这并不说明染色质没有发生深刻的变化这并不说明染色质没有发生深刻的变化,实践实践上染色质也要进行复制上染色质也要进行复制,并且细胞要增大，无丝分裂不能保证母细胞的遗传物质并且细胞要增大，无丝分裂不能保证母细胞的遗传物质平均地分配到两个子细胞中去。平均地分配到两

2、个子细胞中去。 蛙的红细胞进行无丝分裂，过程：核延长蛙的红细胞进行无丝分裂，过程：核延长核缢裂核缢裂质缢裂质缢裂两个细胞两个细胞与哺乳动物的红细胞进行比较与哺乳动物的红细胞进行比较使细胞数量增加，如体细胞、性原细胞的增殖使细胞数量增加，如体细胞、性原细胞的增殖意义：子代和亲代细胞一模一样，使亲子代之间保持遗传物质的稳定性意义：子代和亲代细胞一模一样，使亲子代之间保持遗传物质的稳定性是有丝分裂的一种变形，由相继的两次分裂组成，染色体和是有丝分裂的一种变形，由相继的两次分裂组成，染色体和DNADNA均减半，产生生殖细胞：意义：减数分裂受精作用均减半，产生生殖细胞：意义：减数分裂受精作用核膜核膜核仁

3、核仁染色质染色质间期G0）染色质变成染色体染色质变成染色体细胞两极发出的纺细胞两极发出的纺锤丝形成纺锤体锤丝形成纺锤体核仁解体，核膜消失核仁解体，核膜消失着丝点排列在着丝点排列在赤道板上，形赤道板上，形态最清晰。态最清晰。着丝点分裂，着丝点分裂，两条姐妹染色两条姐妹染色单体分开成为单体分开成为两条染色体。两条染色体。由纺锤丝牵引由纺锤丝牵引向两极运动。向两极运动。染色体形成染染色体形成染色质色质出现新的核出现新的核膜、核仁膜、核仁细胞板，由中细胞板，由中央向四周扩展，央向四周扩展，形成新的细胞形成新的细胞壁。壁。精子的发生过程）精子的发生过程）DNA(DNA(基因基因) )蛋白质蛋白质RNAR

4、NA转录转录翻译翻译vDNA的碱基序列决定了的碱基序列决定了RNA的碱基序列的碱基序列vmRNA的碱基序列密码子决定了蛋白的碱基序列密码子决定了蛋白 质的氨基酸序列质的氨基酸序列v一种密码子只能决定一种氨基酸，而一种一种密码子只能决定一种氨基酸，而一种氨基酸可以有多种密码子；氨基酸可以有多种密码子；信使信使RNARNA上决定一个氨基酸的上决定一个氨基酸的3 3个相邻的碱基个相邻的碱基密码子密码子: :(一一) 中心法则的地位：是生命体系中最核心、中心法则的地位：是生命体系中最核心、最简约、最本质的规律最简约、最本质的规律变异的变异的类型类型可遗传的变异：可遗传的变异：不可遗传的变异：不可遗传的

5、变异：基因突变基因突变染色体变异染色体变异基因重组基因重组仅仅由环境不同引起，遗传物质没仅仅由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。有改变，不能进一步遗传给后代。生物变异的类型生物变异的类型 镰刀型细胞贫血症是由_引起的一 种遗传病，是由于基因的_发生了改变产生的。基因突变基因突变构造构造 由于DNA分子中发生碱基对的增添,缺失或改变,而引起的基因结构的改变.就叫做基因突变.碱基对的改变，不一定会引起蛋白质的改变。碱基对的改变，不一定会引起蛋白质的改变。因为遗传密码具有简并性。因为遗传密码具有简并性。( (二二) )基因突变发生的时间？基因突变发生的时间？一般发生在有丝分裂的间

6、期或减数分裂的第一一般发生在有丝分裂的间期或减数分裂的第一次分裂间期次分裂间期A.A.有丝分裂间期有丝分裂间期B.B.减数第一次分裂间期减数第一次分裂间期体细胞体细胞生殖细胞生殖细胞中可以发生基因突变中可以发生基因突变（但一般不能传给后代）（但一般不能传给后代）中发生基因突变中发生基因突变（可以通过受精作用直接传给后代）（可以通过受精作用直接传给后代） DNA DNA在进行复制时发生错误或由于某种原因断在进行复制时发生错误或由于某种原因断裂后进行修复时发生错误。裂后进行修复时发生错误。紫外线紫外线X射线射线其它各种辐射其它各种辐射亚硝酸亚硝酸碱基类似物碱基类似物苯环类似物苯环类似物致癌物质有亚

7、硝酸致癌物质有亚硝酸胺，石棉，胺，石棉，3,4-3,4-苯苯并芘，黄曲霉素，并芘，黄曲霉素，苯，甲苯，二甲苯，苯，甲苯，二甲苯，甲醛，苏丹红，丙甲醛，苏丹红，丙烯酰胺，孔雀石绿、烯酰胺，孔雀石绿、萘、铅，硫酸钴，萘、铅，硫酸钴，硝基苯，硝基甲烷硝基苯，硝基甲烷等。等。 复制偶发错误复制偶发错误碱基组成改变碱基组成改变基因突变的特点：基因突变的特点：普遍性广泛性）普遍性广泛性）随机性随机性频率很低频率很低多数有害多数有害不定向性不定向性原理：原理： 基因突变基因突变 方法：方法： 物理方法物理方法( (紫外线、紫外线、射线、失重等射线、失重等) )或化学方或化学方法法( (亚硝酸、硫酸二乙酯等亚

8、硝酸、硫酸二乙酯等) )处理植株，再选择处理植株，再选择符合要求的变异类型符合要求的变异类型 优点：优点：产生新基因和新的性状，能提高变异的频率，产生新基因和新的性状，能提高变异的频率，后代变异性状能较快稳定，加速育种进程。后代变异性状能较快稳定，加速育种进程。缺陷：缺陷：有利个体不多，须大量处理供试材料有利个体不多，须大量处理供试材料 ，工作，工作量大量大 。运用运用:太空辣椒的培育太空辣椒的培育 、青霉菌的选育等、青霉菌的选育等微生物的育种方面微生物的育种方面 什么是作物空间技术育种，它的原理是什么？什么是作物空间技术育种，它的原理是什么？ 作物空间技术育种是利用返回式的卫星作物空间技术育

9、种是利用返回式的卫星或宇宙飞船，航天飞机和高空气球，把或宇宙飞船，航天飞机和高空气球，把农作物种子带到太空，使种子产生变异，从农作物种子带到太空，使种子产生变异，从中选育新品种的育种方法。中选育新品种的育种方法。 它的实质是利用弱地心引力，强烈辐射它的实质是利用弱地心引力，强烈辐射等多种空间环境因素的诱变作用，因此又叫等多种空间环境因素的诱变作用，因此又叫作物空间诱变育种。作物空间诱变育种。空间生命科学：空间生命科学：高真空高真空(108pa)微重力微重力(104g)强辐射强辐射(尤其是危尤其是危害性极大的害性极大的HZE） 例例4：我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子，返回地面：我国运用返回式

10、运载卫星搭载水稻种子，返回地面后种植，培育出的水稻穗长粒大，亩产达后种植，培育出的水稻穗长粒大，亩产达600kg，最高达，最高达750kg，蛋白质含量增加，蛋白质含量增加8%-20%，生长期平均缩短，生长期平均缩短10天。天。请回答：请回答：（1 1水稻产生这种变异的来源是水稻产生这种变异的来源是_ _ _，产生变异，产生变异的原因是的原因是_。 基因突变基因突变 各种宇宙射线和失重的作用，使基因的分子各种宇宙射线和失重的作用，使基因的分子结构发生改变。结构发生改变。 （2这种方法育种的优点有这种方法育种的优点有_。能提高变异频率，加速育种进程，并能大幅度能提高变异频率，加速育种进程，并能大幅

11、度改良某些性状改良某些性状 l基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合。控制不同性状的基因重新组合。2 2、类型、类型: :基因的自由组合基因的自由组合: :基因的互换基因的互换: :非同源染色体上的非等位基因的非同源染色体上的非等位基因的自由组合自由组合同源染色体上的非姐妹染色体之间同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换发生局部互换. .后一页后一页重组重组DNADNA技术技术AabBAaBb同源染色体的非姐妹染色单体同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换之间的局部交换上一页上一页非同源染色体上的非同源染色体上的 非

12、等位基因自由组合非等位基因自由组合AabBAaBbAb和和aBAB和和ab上一页上一页v人的体细胞中有人的体细胞中有23对染色体，请你根据自由组合定对染色体，请你根据自由组合定律计算，一位父亲可能产生多少种染色体组成不同律计算，一位父亲可能产生多少种染色体组成不同的精子，一位母亲可能产生多少种染色体不同的卵的精子，一位母亲可能产生多少种染色体不同的卵细胞？细胞？v人的人的23对染色体为例说明基因重组：对染色体为例说明基因重组：“即使不考虑即使不考虑基因突变，如果要保证子女中有两个所有基因完全基因突变，如果要保证子女中有两个所有基因完全相同的个体，子女的数量至少应是多少？相同的个体，子女的数量至

13、少应是多少？”一种具有一种具有23对等位基因这对等位基因这23对等位基因分别位于对等位基因分别位于 23对同源染色体上的生物进行杂交时，对同源染色体上的生物进行杂交时，F1可能出可能出现的表现型就有现的表现型就有 种。种。2233 3、意义、意义: :通过有性生殖实现基因重通过有性生殖实现基因重组为生物变异提供了极其组为生物变异提供了极其丰富的来源丰富的来源, ,是生物多样是生物多样性的重要原因之一性的重要原因之一. .基因重组能否产生新的基因？基因重组能否产生新的基因？想一想：植物杂交育种的方法想一想：植物杂交育种的方法DDTTddttDdTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗

14、矮不抗ddTT矮抗矮抗ddTTddTt矮抗矮抗ddTT矮抗矮抗矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTtddTT杂交杂交自交自交选优选优自交自交F3选优选优思索：要培育出思索：要培育出一个能稳定遗传一个能稳定遗传的植物品种至少的植物品种至少要几年？要几年？原理：原理： 基因重组基因重组方法：方法： 优点：优点：使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即个体上，即“集优集优”,能产生新的基因型。能产生新的基因型。缺陷：缺陷：育种所需时间较长，只能进行本物种或亲缘关系较近育种所需时间较长，只能进行本物种或亲缘关系较近的物种杂交的物种杂交, ,杂交后代易出现性状分

15、离，不能克服远缘杂交后代易出现性状分离，不能克服远缘杂交不亲合的障碍。杂交不亲合的障碍。运用：运用：用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦矮秆抗病小麦 杂交杂交自交自交选优选优 自交自交基因突变和重组引起的变异有什么区别基因突变和重组引起的变异有什么区别? ?1 1基因突变：基因突变： 基因基因_改变，它改变，它_新的基因新的基因 发生时期：发生时期：_ 特点：普遍性、随机性、特点：普遍性、随机性、_、 多数有害、不定向性。多数有害、不定向性。2 2基因重组：基因重组： 控制不同性状的控制不同性状的_，_新基因，可新基因，可形成新的形成

16、新的_。 发生时期：发生时期：_ 特点：特点：_内部结构内部结构能产生能产生细胞分裂间期细胞分裂间期DNADNA复制时）复制时）突变率低突变率低基因重新组合基因重新组合不产生不产生基因型基因型有性生殖过程中有性生殖过程中( (减数分裂减数分裂) )非常丰富非常丰富基因突变与染色体变异的区别基因突变与染色体变异的区别基因突变是染色体的某一位点上基因的改变，基因突变是染色体的某一位点上基因的改变，这种改变在光学显微镜下是看不见的。这种改变在光学显微镜下是看不见的。染色体变异是比较明显的染色体变化，是可以染色体变异是比较明显的染色体变化，是可以用光学显微镜直接观察到的。用光学显微镜直接观察到的。染色

17、体变异包括：染色体变异包括：染色体结构的变异和染色体数目的变异染色体结构的变异和染色体数目的变异（一染色体结构的变异（一染色体结构的变异病例：病例：猫叫综合征猫叫综合征病因：病因：病征：病征：病人的第病人的第5号染色体部分缺失号染色体部分缺失患儿两眼距离较远，耳位低下，生长发育迟缓，患儿两眼距离较远，耳位低下，生长发育迟缓，存在严重的智力障碍，哭声轻而音调高，像猫存在严重的智力障碍，哭声轻而音调高，像猫叫而得名。叫而得名。染色体结构的变异主要有染色体结构的变异主要有4种种1、缺失：、缺失：ab2、反复、反复染色体中某一染色体中某一片段缺失。片段缺失。染色体中增加染色体中增加某一片段。某一片段。

18、abcd efb变异例子变异例子:人的猫叫综合征、果蝇缺刻翅的形成。人的猫叫综合征、果蝇缺刻翅的形成。变异例子变异例子:果蝇棒状眼的形成。果蝇棒状眼的形成。cd efcd ef4、倒位：、倒位：abcd ef染色体中某一染色体中某一片段的位置颠倒片段的位置颠倒了了180bcde3、易位、易位染色体中的某一染色体中的某一片段移接到另一片段移接到另一条非同源染色体条非同源染色体上。上。abcd efghijk染色体结构的改变染色体结构的改变, ,会使排列在染色体上的基因的会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变数目或排列顺序发生改变, ,从而导致性状的改变。从而导致性状的改变。染色体变异染

19、色体变异（二染色体数目的变异（二染色体数目的变异分两类：分两类：1、细胞内的个别染色体增加或减少、细胞内的个别染色体增加或减少2、细胞内的染色体数目以染色体组的形式增加或减少、细胞内的染色体数目以染色体组的形式增加或减少（1 12121三体综合征即先天性愚型）三体综合征即先天性愚型）患者比正常人多了一条患者比正常人多了一条2121号染色体号染色体（2 2性腺发育不良特纳氏综合症）性腺发育不良特纳氏综合症）患者比正常人少了一条患者比正常人少了一条X X染色体染色体细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不一样，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，一

20、样，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，这样的一组染色体叫做一个染色体组。这样的一组染色体叫做一个染色体组。请判断下列细胞中各有多少个染色体组？请判断下列细胞中各有多少个染色体组？2个个3个个4个个1个个2个个4个个分析对照图，从分析对照图，从A B C DA B C D中确认出表示含一个染色体组中确认出表示含一个染色体组的细胞，是图中的（）的细胞，是图中的（）BA BC D一个染色体组具备的条件：一个染色体组具备的条件：1 1、一个染色体组不含有同源染色体、一个染色体组不含有同源染色体2 2、一个染色体组中所含的染色体形态、大、一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同小和功能各不

21、相同3 3、一个染色体组中含有控制生物性状的、一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因，但不能重复。一整套基因，但不能重复。正常正常增多增多减少减少个别变异个别变异整组变异整组变异成倍增多或减少成倍增多或减少染色体数目的变异染色体数目的变异（2 2二倍体、多倍体和单倍体的概念二倍体、多倍体和单倍体的概念单倍体与二倍体、多倍体的区别：单倍体与二倍体、多倍体的区别：由受精卵发育而成，体细胞中含有两个染色体组由受精卵发育而成，体细胞中含有两个染色体组的个体。的个体。如：玉米、果蝇、人等。如：玉米、果蝇、人等。多倍体：多倍体： 由受精卵发育而成，体细胞中含有三个或三个以由受精卵发育而成，体细胞中含有

22、三个或三个以上染色体组的个体。上染色体组的个体。如：香蕉是三倍体；如：香蕉是三倍体； 马铃薯是四倍体；马铃薯是四倍体；普通小麦是六倍体等普通小麦是六倍体等单倍体：单倍体： 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。如：蜂群中的雄蜂是单倍体如：蜂群中的雄蜂是单倍体受精卵受精卵发育发育二倍体或多倍体二倍体或多倍体配子配子发育发育单倍体单倍体二倍体：二倍体：（体细胞中有（体细胞中有 个染色体组，共个染色体组，共 条染色体）条染色体）2 23232（体细胞中有（体细胞中有 个染色体组，共个染色体组，共 条染色体）条染色体）2 23232蜂王蜂王工蜂工蜂雄蜂雄蜂（二

23、倍体）（二倍体）（二倍体）（二倍体）（单倍体）（单倍体）（体细胞中有（体细胞中有 个染色体组，共个染色体组，共 条染色体）条染色体）1 11616受精卵受精卵未受精的卵细胞未受精的卵细胞（体细胞中有（体细胞中有 个染色体组，共个染色体组，共 条染色体）条染色体）2 22020二倍体玉米二倍体玉米单倍体玉米单倍体玉米（体细胞中有（体细胞中有 个染色体组，共个染色体组，共 条染色体）条染色体）1 110106 6（体细胞中有（体细胞中有 个染色体组，共个染色体组，共 条染色体）条染色体）4242六倍体普通小麦六倍体普通小麦单倍体普通小麦单倍体普通小麦（体细胞中有（体细胞中有 个染色体组，共个染色体

24、组，共 条染色体）条染色体）3 32121（3 3多倍体和单倍体的特点：多倍体和单倍体的特点：多倍体的特点：多倍体的特点：单倍体的特点：单倍体的特点：与二倍体植株相比，多倍体植株的茎秆粗与二倍体植株相比，多倍体植株的茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和壮，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。蛋白质等营养物质的含量都有所增加。与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，而且高度不育。而且高度不育。多倍体的成因：多倍体的成因：正常有丝分裂正常有丝分裂由于受到某些因由于受到某些因素的干扰，纺锤素的干扰，纺锤体不能形成体不能形成此细胞不能

25、分裂成此细胞不能分裂成两个细胞，于是一两个细胞，于是一个细胞中的染色体个细胞中的染色体就会加倍。就会加倍。能不能让染色体加倍呢？ 1、来源：是、来源：是1937年从百合科植物秋水仙的种子年从百合科植物秋水仙的种子和球茎中提取的一种植物碱，其化学式为和球茎中提取的一种植物碱，其化学式为C22H25O6N，常温下为白色或淡，常温下为白色或淡 黄色粉末或针黄色粉末或针状结晶，易溶于冷水，但难溶于热水，一般多使状结晶，易溶于冷水，但难溶于热水，一般多使用其水溶液，有剧毒。用其水溶液，有剧毒。 2、作用：抑制细胞、作用：抑制细胞 有丝分裂有丝分裂 时纺锤体的形成，时纺锤体的形成，但不影响染色体着丝点的分

26、裂。因而能够影响染但不影响染色体着丝点的分裂。因而能够影响染色体排列在中央赤道面上和向两极移动，使有丝色体排列在中央赤道面上和向两极移动，使有丝分裂中复制的染色体不能平均分配到两个子细胞分裂中复制的染色体不能平均分配到两个子细胞中去，从而导致染色体加倍。可见，纺锤丝的牵中去，从而导致染色体加倍。可见，纺锤丝的牵引是染色体的排列和移动的动力，而不是着丝点引是染色体的排列和移动的动力，而不是着丝点分开的动力。分开的动力。 此外，秋水仙素还是基因突变的化学诱变剂。此外，秋水仙素还是基因突变的化学诱变剂。能诱导能诱导DNA分子复制发生差错，从而诱发基因突分子复制发生差错，从而诱发基因突变。变。秋水仙素

27、秋水仙素 （4 4人工诱导多倍体的方法：人工诱导多倍体的方法：最常用且最有效的方法是：最常用且最有效的方法是：用秋水仙素来处理萌用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。发的种子或幼苗。原理是：原理是：秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，导致细胞秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，导致细胞中的染色体不能移向两极，从而引起细胞内中的染色体不能移向两极，从而引起细胞内的染色体数目加倍。的染色体数目加倍。应用例子：应用例子：三倍体无子西瓜的培育三倍体无子西瓜的培育二倍体西二倍体西瓜幼苗瓜幼苗二倍体西二倍体西瓜幼苗瓜幼苗秋水仙素处理秋水仙素处理二倍体西二倍体西瓜植株瓜植株四倍体西四倍体西瓜植株瓜植株联会联会紊乱紊乱三倍体西瓜种子三倍体西瓜种子无子西瓜无子西瓜杂交杂交杂交杂交自然长成自然长成二倍体西二倍体西瓜植株瓜植株第一年第一年第二年第二年三倍体的种子发育成的三倍体植株，由于减数过程中，同源染色体的联会紊乱，三倍体的种子发育成的三倍体植株，由于减数过程中，同源染色体的联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞。再用普通西瓜二倍体的成熟花粉刺激三倍体植株花的不能形成正常的生殖细胞。再用普通西瓜二倍体的成熟花粉刺激三倍体植株花的子房而成为三倍体果实，因其胚珠不能发育成种子，因而称为三倍体无籽西瓜。子房而成为三倍体果实，因其胚珠不能发育成种子，