第五章第2节染色体变异课件

1、第第 五五 章章 基因突变及其他变异基因突变及其他变异 第第 2 2 节节 染染 色色 体体 变变 异异 变异的变异的类型类型可遗传的变异：可遗传的变异：不遗传的变异：不遗传的变异：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基因是什么？它和染色体又有何关系？基因是什么？它和染色体又有何关系？基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段染色体是基因的载体染色体是基因的载体基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列 知识回顾知识回顾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 基因突变是染色体上的某一个位点上的基基因突变是染色体上的某一个位点上的基因的改变因的改

2、变, ,在光学显微镜下是在光学显微镜下是无法直接观无法直接观察到察到的；而染色体变异是光学显微镜的；而染色体变异是光学显微镜下下直接观察到直接观察到的变异。的变异。什么是染色体变异？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增减导致生物性状的变异, ,叫染色体变叫染色体变异。异。 染色体变异包括染色体结构变异染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异两种。和染色体数目变异两种。abcdefbacdef果蝇缺刻翅的形成果蝇缺刻翅的形成“猫叫综合症猫叫综合症”是人的是人

3、的5 5号染色体部分缺失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，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，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。而其最明显的特征是哭声类似猫叫。重复重复、重复重复：染色体中染色体中增加增加某一片段某一片段abcdefbbabcdefb果蝇棒状眼的形成果蝇棒状眼的形成染色体的某一片段移接到另一染色体的某一片段移接到另一条条上引起的变异上引起的变异3 3、易位易位a ab bc cd de ef fg gh hi ij jk kl lg gh hi i j jk kl la

4、ab bc ce ef fd da ab bc ck kl lg gh hd de e f fj ji i夜来香的变异夜来香的变异移接移接Q:联会时，在形成四分体时，常会发生四联会时，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，这分体中的非姐妹染色单体的交叉互换，这是否染色体变异？是否染色体变异？四分体中非姐妹染色单体的交叉四分体中非姐妹染色单体的交叉互换互换不属于不属于，这属于这属于基因重组基因重组易位易位: :染色体的某染色体的某一片段移接到另一片段移接到另一条一条非同源染色非同源染色体体上。上。染色体的某一片段位置颠倒染色体的某一片段位置颠倒也可以引起变异也可以引起变异4

5、 4、倒位、倒位a ab bc cd de ef fa ab bc cd de ef fb bc cd de ea af f颠倒颠倒Q：为什么染色体结构的改变会导致性：为什么染色体结构的改变会导致性状的发生改变状的发生改变?染色体结构上的染色体结构上的缺失缺失、重复重复、易位易位和和倒位倒位导致导致基因数量基因数量排列顺序排列顺序导致导致生物性状的改变生物性状的改变请讨论：请讨论：Q1Q1：染色体结构变异对生物都是有害的吗？：染色体结构变异对生物都是有害的吗？Q2Q2：染色体变异与基因突变相比，哪一种变异：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？引起的性状变化较大

6、一些？为什么？每条染色体上含有许多基因，染色体变异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，所以引起的性状会引起多个基因的变化，所以引起的性状变化较大一些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。导致死亡。少数有利。（三）个别染色体的增加或减少（三）个别染色体的增加或减少个别染色体的增加：个别染色体的增加：如如21三体综合征三体综合征（染色体数为：（染色体数为：45+XX或或XY）2121三体综合征的异常染色体三体综合征的异常染色体 21 21三体综合征（先三体综合征（先天愚型），患者比正常人天愚型），患

7、者比正常人多一条染色体多一条染色体-21-21号染色号染色体是三条，其症状表现为体是三条，其症状表现为智力低下，身体发育缓慢智力低下，身体发育缓慢等。等。 性腺发育不良（性腺发育不良（TurnerTurner综合征），女性综合征），女性患者少了一条患者少了一条X X染色体，外观表现为女性，染色体，外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。但性腺发育不良，没有生育能力。个别染色体的减少：个别染色体的减少：如性腺发育不良如性腺发育不良（染色体数为：（染色体数为：44+X）请思考：请思考：Q1:Q1:果蝇体细胞有几条染色体？果蝇体细胞有几条染色体？8 8条条Q2:Q2:号和号和号染色体是什么关系

8、号染色体是什么关系?号和号和号呢号呢? ?同源染色体同源染色体非同源染色体非同源染色体Q3:Q3:雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体? ?和和、和和、和和、X X和和Y Y （四）染色体数目（四）染色体数目成倍的增加或减少成倍的增加或减少 X XY YY YX XQ4Q4：雄果蝇产生的精子中有哪几条染色体？这些染色体：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？是什么关系？减数分裂减数分裂这些染色体在形态、这些染色体在形态、结构和功能上结构和功能上各

9、不各不相同相同它们是非同源它们是非同源染色体染色体携带着控制果蝇生长发携带着控制果蝇生长发育的全部遗传信息育的全部遗传信息雄果蝇精子中的雄果蝇精子中的一组染色体一组染色体就是一个就是一个染色体组染色体组Q Q5 5：它们是否它们是否携带着控制生物携带着控制生物生长发育的全部遗传信息？生长发育的全部遗传信息？Q Q6 6：如果将果蝇的精子的：如果将果蝇的精子的染色体看成一组，那么果染色体看成一组，那么果蝇的体细胞中有几组染色蝇的体细胞中有几组染色体？体？两组两组 细胞中的一组细胞中的一组非同源染色体非同源染色体，在，在形态和形态和功能功能上各不相同，但又互相协调，共同控上各不相同，但又互相协调，

10、共同控制生物制生物生长、发育、遗传和变异生长、发育、遗传和变异，这样的，这样的一组染色体，称为一个染色体组。一组染色体，称为一个染色体组。1.染色体组特点：特点：一个染色体组中一个染色体组中无同源染色体无同源染色体 一个染色体组中所含的染色体在形态、大小一个染色体组中所含的染色体在形态、大小 和功能上和功能上各不相同各不相同 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一整套遗传信息遗传信息，不能重复，不能重复， 不能缺少。不能缺少。 根据染色体根据染色体形态形态判断判断:根据基因型判断：根据基因型判断：控制同一性状的相同或等位基控制同一性状的相同或等位基因出现几次，

11、就含有几个染色因出现几次，就含有几个染色体组；体组；即：一种字母（大小写）有几即：一种字母（大小写）有几个就为几组个就为几组c c、根据染色体的数目、根据染色体的数目和形态数来推算：和形态数来推算：染色体组的数目染色体组的数目= =染色染色体数体数/ /染色体形态数。染色体形态数。1 1、如图所示的细胞中含有几个染色体组？、如图所示的细胞中含有几个染色体组？A A1 B1 B2 2 C C3 D3 D4 43 3、韭菜的体细胞中含有、韭菜的体细胞中含有3232条染色体，这条染色体，这3232条染色体有条染色体有8 8种种形态结构，韭菜体细胞中含有几个染色体组：形态结构，韭菜体细胞中含有几个染色

12、体组： A A2 B2 B4 4 C C6 D6 D8 8 B B2 2、某生物的基因型为、某生物的基因型为AAaaBBbbCCcc,AAaaBBbbCCcc,那么它有多那么它有多少个染色体组：少个染色体组： A A、2 B2 B、3 C3 C、4 D4 D、8 8C CC C常用常用2n表示染色体数，表示染色体数，如：果蝇：如：果蝇： 2n = 8 人：人： 2n = 46蜜蜂蜜蜂:精子精子(16条条)卵细胞卵细胞(16条条)精用精用受作受作蜂王、工蜂王、工蜂蜂 (32条条)雄峰雄峰(16条条)直接发育直接发育单倍体单倍体:一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？一倍体一定是单倍体吗？单

13、倍体一定是一倍体吗？不一定不一定4、如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其、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？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单倍体与多倍体的区别单倍体与多倍体的区别二倍体二倍体(2N=2x)三倍体三倍体(3N=3x)多倍体多倍体(nN=nx)(a+b) (a+b)注：注：x染色

14、体组，染色体组，a、b为正整数。为正整数。生物体生物体合子合子2N= (a+b) x发育发育直接发育成生物体：单倍体（直接发育成生物体：单倍体（N=ax)雌配雌配子子(N=ax)直接发育成生物体：单倍体（直接发育成生物体：单倍体（N=bx)雄配雄配子子(N=bx)由合子发育来的个体，细胞中含有几个染色体由合子发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体；组，就叫几倍体；而由配子直接发育来的，不管含有几个染色体，而由配子直接发育来的，不管含有几个染色体，都只能叫单倍体都只能叫单倍体 。说明说明染色体变异染色体变异单性生殖单性生殖选择所选择所需性状需性状实例实例下面以利用高茎抗病和矮茎不抗病水

15、稻培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：育矮茎抗病水稻为例说明单倍体育种方法：高抗高抗病病DDTTDDTT杂合高抗杂合高抗DdTtDdTt矮不矮不抗抗ddttddtt花药离花药离体培养体培养高抗高抗DTDT矮不矮不抗抗dtdt高不高不抗抗DtDt矮抗矮抗dTdT纯合高抗纯合高抗DDTTDDTT加倍加倍纯合矮不纯合矮不抗抗ddttddtt加倍加倍纯合高不纯合高不抗抗DDttDDtt加倍加倍纯合矮抗纯合矮抗抗抗ddTTddTT加倍加倍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 ddttF1高杆抗病高杆抗病 DdTt配子配子DTDtdT

16、dtDTDtdTdtDDTT 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 ddttF1高杆抗病高杆抗病 DdTtF2D_T_ D_tt ddT_ ddttddTT 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比较比较实验实验:低温诱导植物染色体数目的变化低温诱导植物染色体数目的变化实验原理：低温处理植物实验原理：低温处理植物分生分生组织细胞组织细胞,能够抑制纺锤体的形成能够抑制纺锤体的形成,以以致影响染色体被拉向两极，细胞也致

17、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物细胞染色体数目发生变化方法步骤：方法步骤：将洋葱（或大葱、大蒜）放在装满清水的广口将洋葱（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。待洋葱长出约瓶上，让洋葱的底部接触水面。待洋葱长出约Cm左右的左右的不定根不定根时，将整个装置放入冰箱的低时，将整个装置放入冰箱的低温室内（温室内（），诱导培养），诱导培养h。、剪取诱导处理的根尖约、剪取诱导处理的根尖约cm，放，放入卡诺氏液中浸泡入卡诺氏液中浸泡h，以，以固定细胞的固定细胞的形态形态，然后用体积分数为，然后用体积分数

18、为的酒精的酒精冲洗次。冲洗次。因为未长出根前因为未长出根前施与低温不利其施与低温不利其生出不定根生出不定根冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液、制作装片，包括：、制作装片，包括：解离、漂洗、染色和制片解离、漂洗、染色和制片 个步骤。个步骤。解离解离：解离液（体积分数为：解离液（体积分数为15%HCl和体积分数为和体积分数为95%酒精酒精1：1混合；目的是使组织中的细胞相互分离开；时混合；目的是使组织中的细胞相互分离开；时间间35min漂洗漂洗：清水；洗去解离液，防止解离过度，便于染色；：清水；洗去解离液，防止解离过度，便于染色；时间时间10min染色染色：改良苯酚品红染液；

19、使染色体（质）着色，便于：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；时间观察染色体（质）的形态、数目、行为；时间35min制片制片：镊子取根：镊子取根-放在载玻片上，滴一滴清水放在载玻片上，滴一滴清水-镊子尖弄碎根尖镊子尖弄碎根尖-盖上盖玻片盖上盖玻片-再加载玻片再加载玻片-用拇指轻压载玻片用拇指轻压载玻片目的使组织细胞分散开来，有利于观察目的使组织细胞分散开来，有利于观察、先先用低倍镜寻找染色体形态较好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细胞，也有染色体数目发生改变的细胞

20、。确认某个细胞发生染色体数目变胞。确认某个细胞发生染色体数目变化后，化后，再再用高倍镜观察。用高倍镜观察。染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异个别增减个别增减染色体组染色体组二倍体二倍体概念概念特点特点应用应用成因成因概念概念特征特征多倍体多倍体单倍体单倍体分类分类数目数目变异变异成倍成倍增减增减缺失、增加、易位、倒位缺失、增加、易位、倒位结构变异结构变异 ：课堂练习课堂练习典型例题典型例题 1. 1. 不是染色体不是染色体结构变异的结构的是变异的结构的是( ( ) )A A 染色体缺失某一段染色体缺失某一段B B 染色体中增加了某一片段染色体中增加了某一片段C C 染色体中的染色体中的D

21、NADNA的碱基对位置的颠倒的碱基对位置的颠倒D D 染色体中的某一片段的位置的颠倒染色体中的某一片段的位置的颠倒C2 . 由八倍体小黑麦的花粉培养而成的植物是由八倍体小黑麦的花粉培养而成的植物是（ ） A单倍体单倍体B二倍体二倍体 C四倍体四倍体D八倍体八倍体A4、某二倍体植物基因型是、某二倍体植物基因型是Aa,经染色体加倍后经染色体加倍后形成的四倍体的基因型是形成的四倍体的基因型是 。AAaa3、普通小麦是六倍体，、普通小麦是六倍体，42条染色体，科学家用花药条染色体，科学家用花药离体培养培育出的小麦幼苗是（离体培养培育出的小麦幼苗是（ ）A、三倍体，含三个染色体组，、三倍体，含三个染色体

22、组，21条染色体条染色体B、单倍体，含三个染色体组，、单倍体，含三个染色体组，21条染色体条染色体C、六倍体，含六个染色体组，、六倍体，含六个染色体组，42条染色体条染色体D、单倍体，含一个染色体组，、单倍体，含一个染色体组，21条染色体条染色体B5、大麦的一个染色体组有、大麦的一个染色体组有7条染色体，在条染色体，在四倍体大麦根尖细胞有丝分裂后期能观察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：到的染色体数是：A、7条条 B、14条条C、28条条 D、56条条D三倍体无子西瓜三倍体无子西瓜的培育过程的培育过程1 1、为什么以一定浓度的、为什么以一定浓度的秋水仙素滴在二倍体西秋水仙素滴

23、在二倍体西瓜幼苗的芽尖？瓜幼苗的芽尖？2 2、获得的四倍体西瓜、获得的四倍体西瓜缘何要和二倍体杂交？缘何要和二倍体杂交？西瓜幼苗的芽尖是西瓜幼苗的芽尖是有有丝分裂旺盛丝分裂旺盛的地方，的地方，用秋水仙素处理有利用秋水仙素处理有利于于抑制细胞有丝分裂抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体时形成纺锤体，从而，从而形成四倍体西瓜植株。形成四倍体西瓜植株。杂交可获得三倍体植株。多倍体产生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的途径为：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。或幼苗。 拓展题拓展题三倍体无子西三倍体无子西瓜的培育过程瓜的培育过程3 3、三倍体西瓜为什么没有、三倍体西瓜为什么没有种子？真的一颗都没有吗？种子？真的一颗都没有吗？4 4、每年都要制种，、每年都要制种，很麻烦，有没有别的很麻烦，有没有别的替代方法？替代方法？三倍体植株