第节染色体变异学习教案

1、会计学1第节染色体变异第节染色体变异(biny)第一页，共52页。 在自然条件或人为条件改变的情况下，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染色体结构的改变或染色体数目的增减导致生物生物(shngw)(shngw)性状的变异性状的变异, ,叫染色体变异。叫染色体变异。 染色体变异包括染色体变异包括染色体结构变异和染色体结构变异和染色体数目变异两种。染色体数目变异两种。第1页/共52页第二页，共52页。abcdefbacdef果蝇缺刻果蝇缺刻(quk)翅的形成翅的形成第2页/共52页第三页，共52页。“猫叫综合症猫叫综合症”是人的是人的5 5号染色体部分缺失引起

2、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，哭声奇特的遗传病，病儿生长发育迟缓，头部畸形，哭声奇特(qt)(qt)，皮纹改变等特点，并有智能障碍，而其最明，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。显的特征是哭声类似猫叫。第3页/共52页第四页，共52页。重复重复(chngf)abcdefbbabcdefb果蝇果蝇(u yn)棒状眼的形成棒状眼的形成第4页/共52页第五页，共52页。染色体的某一片染色体的某一片(y pin)(y pin)段移段移接到另一条非同源染色体上引接到另一条非同源染色体上引起的变异起的变异3 3、易位易位a ab bc cd de ef

3、 fg gh hi ij jk kl lg gh hi i j jk kl la ab bc ce ef fd da ab bc ck kl lg gh hd de e f fj ji i人慢性人慢性(mn xng)(mn xng)粒细胞白血病和夜来香粒细胞白血病和夜来香移接移接第5页/共52页第六页，共52页。 联会时，在形成四分体时，常会联会时，在形成四分体时，常会(chnghu)(chnghu)发发生四分体中的非姐妹染色单体的交叉互换，这是否染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？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，这属于基

4、因不属于，这属于基因重组（发生于同源重组（发生于同源(tn yun)染色体上染色体上，显微镜下不可见），显微镜下不可见）易位易位: :染色体的某一片段染色体的某一片段移接到另一条移接到另一条(y tio)(y tio)非同源染色体上。（发非同源染色体上。（发生于非同源染色体上，生于非同源染色体上，显微镜下可见）显微镜下可见）第6页/共52页第七页，共52页。染色体的某一片段位置染色体的某一片段位置(wi (wi zhi)zhi)颠倒颠倒180180引起变异引起变异4 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

5、倒(dindo)(dindo)第7页/共52页第八页，共52页。 为什么染色体结构的改变为什么染色体结构的改变(gibin)会会导致性状的发生改变导致性状的发生改变(gibin)?染色体结构染色体结构(jigu)上的缺失、重复、易位和倒位上的缺失、重复、易位和倒位导致导致导致导致生物性状的改变生物性状的改变第8页/共52页第九页，共52页。请讨论请讨论(toln)(toln)：1 1：染色体结构：染色体结构(jigu)(jigu)变异对生物都是有害的吗变异对生物都是有害的吗？2 2：染色体变异与基因突变：染色体变异与基因突变(j yn t bin)(j yn t bin)相相比，哪一种变异比，

6、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一些？为什么？每条染色体上含有许多基因，染色体变异会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引起多个基因的变化，所以引起的性状变化较大一些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。第9页/共52页第十页，共52页。即即非整倍性变异非整倍性变异即即整倍性变异整倍性变异第10页/共52页第十一页，共52页。（三）个别（三）个别(gbi)染色体的增加或减染色体的增加或减少少个别个别(gbi)(gbi)染色体的增加染

7、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（先天三体综合征（先天(xintin)(xintin)愚型），患者愚型），患者比正常人多一条染色体比正常人多一条染色体-21-21号染色体是三条，其症状号染色体是三条，其症状表现为智力低下，身体发表现为智力低下，身体发育缓慢等。育缓慢等。 第11页/共52页第十二页，共52页。 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，外观染色体，外观(wigun)(wigu

8、n)表表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。个别个别(gbi)(gbi)染色体的染色体的减少：减少：如性腺如性腺(xngxin)发育不良发育不良（染色体数为：（染色体数为：44+X）第12页/共52页第十三页，共52页。请思考请思考(sko)(sko)：1:1:果蝇果蝇(u yn)(u yn)体细胞有几条染色体细胞有几条染色体？体？8 8条条2:2:号和号和号染色体是什么号染色体是什么(shn me)(shn me)关系关系?号和号和号号呢呢? ?同源染色体同源染色体非同源染色体非同源染色体3:3: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

9、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第13页/共52页第十四页，共52页。 X XY YY YX X4 4：雄果蝇产生的精子：雄果蝇产生的精子(jngz)(jngz)中有哪几条染色体？这些染中有哪几条染色体？这些染色体色体 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？减数分减数分裂裂这些染色体在形态、这些染色体在形态、结构结构(jigu)(jigu)和功能和功能上各不相同上各不相同它们是非同源它们是非同源染色体染色体第14页/共52页

10、第十五页，共52页。携带着控制果蝇携带着控制果蝇(u yn)生长发育的全部生长发育的全部遗传信息遗传信息雄果蝇精子中的一组染色体就是雄果蝇精子中的一组染色体就是(jish)一个染色体组一个染色体组Q4Q4：雄果蝇产生的精子中有哪：雄果蝇产生的精子中有哪几条染色体？这些染色体在形几条染色体？这些染色体在形态、结构和功能上有什么特点态、结构和功能上有什么特点？这些染色体之间是什么关系？这些染色体之间是什么关系？它们是否携带着控制生物？它们是否携带着控制生物(shngw)(shngw)生长发育的全部遗生长发育的全部遗传信息？传信息？Q5Q5：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

11、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？两组两组第15页/共52页第十六页，共52页。四 染色体组特点：一个染色体组中无同源染色体特点：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一个染色体组中所含的染色体在形 态、大小和态、大小和功能上各不相同功能上各不相同 一个染色体组中含有控制生物性状一个染色体组中含有控制生物性状(xngzhung)的的 全部遗传信息，不能重复，全部遗传信息，不能重复， 不能缺少。不能缺少。 第16页/共52页第十七页，共52页。1）、根据染色体图判断：形态相同）、根据染色体图判断：形态相同(xin tn)的的染色体有几

12、条，就含有几个染色体组。染色体有几条，就含有几个染色体组。2个染色体组个染色体组3个染色体组个染色体组2）、根据基因型判断：相同或等位）、根据基因型判断：相同或等位(dn wi)的基因总共出现几次，则有几个染色体组的基因总共出现几次，则有几个染色体组。4个染色体组个染色体组3个染色体组个染色体组2个染色体组个染色体组第17页/共52页第十八页，共52页。3 3）、根据染色体的）、根据染色体的数目和形态数目和形态(xngti)(xngti)数来推算：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/ /染色体形态染色体形态(xngti)(xngti)数。数。第18页/共52页第十九页

13、，共52页。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、韭菜(ji(jici)ci)的体细胞中含有的体细胞中含有3232条染色体，这条染色体，这3232条染色体有条染色体有8 8种形态结构，韭菜种形态结构，韭菜(ji(jici)ci)体细胞中含有几个染色体组：体细胞中含有几个染色体组： A A2 B2 B4 4 C C6 D6 D8 8 B B2 2、某生物、某生物(shngw)(shngw)的基因型为的基因型为AAaaBBbbCCcc,AAaaBBbbCCcc,那那么它有多少个染色体组：么它有多

14、少个染色体组： A A、2 B2 B、3 C3 C、4 D4 D、8 8C CC C第19页/共52页第二十页，共52页。请判断请判断(pndun)下列细胞中各有多少个染色体组？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个个第20页/共52页第二十一页，共52页。3 3个个图形题就看形状大小相同图形题就看形状大小相同(xin tn)的染色体的染色体(同源染色体同源染色体)有几条有几条,就是几个染就是几个染色体组色体组4 4个个例例2.判断下图中分别有几个判断下图中分别有几个(j )染色体组，每染色体组，每个染色体组怎么表示？个染色体组怎么表示？1 1个个第21页/共52页第

15、二十二页，共52页。例例3.指出下面细胞分别处于什么时期，此时指出下面细胞分别处于什么时期，此时(c sh)细胞中各有几个染色体组？细胞中各有几个染色体组？减减后期后期(huq)有丝中期有丝中期(zhngq)有丝后期有丝后期减减后期后期4 4个个2 2个个2 2个个2 2个个第22页/共52页第二十三页，共52页。常用常用2n表示表示(biosh)染色体数，染色体数，如：果蝇：如：果蝇： 2n = 8 人：人： 2n = 46第23页/共52页第二十四页，共52页。三倍体三倍体四倍体四倍体六倍体六倍体八倍体八倍体香蕉香蕉 3n=33黄花菜黄花菜 3n=33无籽西瓜无籽西瓜 3n=33桑桑 3n

16、=45四倍体水稻四倍体水稻 4n=48四倍体洋葱四倍体洋葱 4n=32烟草烟草 4n=48普通小麦普通小麦 6n=42燕麦燕麦 6n=42小黑麦小黑麦 8n=56第24页/共52页第二十五页，共52页。番茄番茄(fnqi)是二是二倍体倍体葡萄葡萄(p to)是二是二倍体倍体 几乎几乎(jh)全部的动全部的动物和过半的高等植物物和过半的高等植物都是二倍体。都是二倍体。第25页/共52页第二十六页，共52页。马铃薯是马铃薯是四四倍体倍体普通小麦是普通小麦是六六倍体倍体第26页/共52页第二十七页，共52页。蜜蜂蜜蜂(mfng):精子精子(jngz)(16条条)卵细胞卵细胞(16条条)精用精用受作受

17、作蜂王蜂王(fngwng)、工蜂、工蜂 (32条条)雄峰雄峰(16条条)直接发育直接发育单倍体单倍体:第27页/共52页第二十八页，共52页。不一定不一定第28页/共52页第二十九页，共52页。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

18、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；而由配子直接发育来的，不组，就叫几倍体；而由配子直接发育来的，不管含有几个染色体，都只能叫单倍体管含有几个染色体，都只能叫单倍体 。说明说明个体倍性先看发育个体倍性先看发育(fy)起点，再看染色体组起点，再看染色体组第29页/共52页第三十页，共52页。一）多倍体育种一）多倍体育种第30页/共52页第三十一页，共52页。第31页/共52页第三十二页，共52页。第32页/共52页第三十三页，共52页。染色体变异染色体变异单性生殖单性生殖第33页/共52页第三十四页，共52页。选择所选择所需性状需性状第34页/共52页第三十五页，

19、共52页。实例下面以利用高茎抗病和矮茎不抗病水稻培实例下面以利用高茎抗病和矮茎不抗病水稻培育育(piy)矮茎抗病水稻为例说明单倍体育种方矮茎抗病水稻为例说明单倍体育种方法：法：高抗高抗病病DDTTDDTT杂合杂合(z h)(z h)高抗高抗DdTtDdTt矮不抗矮不抗ddttddtt花药花药(huyo(huyo) )离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加倍加倍第35页/共52页第三

20、十六页，共52页。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DTDtdTdtDTDtdTdtDDTT 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(bjio)第36页/共52页第三十七页，共52页。比较比较项目项目

21、 基因突变基因突变 基因基因 重组重组 染色体变异染色体变异 多倍体多倍体 单倍体单倍体变异变异实质实质产生产生过程过程特点特点举例举例基因基因(jyn)分子分子结构的改变，结构的改变，产生新的基因产生新的基因(jyn)复制复制(fzh)时基时基因中脱氧核苷因中脱氧核苷酸的增减和改酸的增减和改变变减数分裂形成减数分裂形成(xngchng)配子配子时，非等位基因时，非等位基因自由组合或等位自由组合或等位基因的互换基因的互换不同性状的基因不同性状的基因重新组合，产生重新组合，产生新的基因型新的基因型染色体组成染色体组成倍增加，产倍增加，产生生新基因型新基因型染色体组成倍染色体组成倍减少，产生减少，

22、产生新新基因型基因型细胞分裂时细胞分裂时染色体复制染色体复制后不能形成后不能形成两子细胞两子细胞有性配子未有性配子未经受精作用经受精作用直接发育成直接发育成个体个体发生频率低，有害发生频率低，有害变异多，变异的变异多，变异的根本来源根本来源，进，进化的重要因素化的重要因素后代中重新组后代中重新组合的变异类型合的变异类型有一定的分离有一定的分离比比器官大，养分器官大，养分多，成熟迟，多，成熟迟，结实少结实少植株弱小，植株弱小，高度不育高度不育镰刀型细胞镰刀型细胞贫血症贫血症黄圆、绿皱豌豆黄圆、绿皱豌豆杂交出现黄皱、杂交出现黄皱、绿圆豌豆绿圆豌豆普通小麦普通小麦雄蜂、单雄蜂、单倍体玉米倍体玉米第3

23、7页/共52页第三十八页，共52页。实验实验:低温低温(dwn)诱导植物染色体数诱导植物染色体数目的变化目的变化实验原理：低温处理植物分生实验原理：低温处理植物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致影响染色体被拉向两极(lingj)，细胞也不能分裂成两个子细胞，于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是，植物细胞染色体数目发生变化第38页/共52页第三十九页，共52页。方法方法(fngf)步骤：步骤：将洋葱（或大葱、大蒜）放在装满清水的广口瓶将洋葱（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

24、约上，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），诱导培养(piyng)h。、剪取诱导处理的根尖约、剪取诱导处理的根尖约cm，放入，放入卡诺氏液中浸泡卡诺氏液中浸泡h，以固定细胞的形态，以固定细胞的形态，然后用体积分数为的酒精冲洗次。，然后用体积分数为的酒精冲洗次。因为未长出根前因为未长出根前施与施与(shy)低温低温不利其生出不定不利其生出不定根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第39页/共52页第四十页，共52页。、制作装片，包括：解离、漂洗、制作装片，包括：解离、漂

25、洗(pio x)、染色和制、染色和制片片 个步骤。个步骤。解离：解离液（体积分数为解离：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混合；目的是使组织中的细胞相互分离开(l ki)；时间；时间35min漂洗：清水；洗去解离液，防止漂洗：清水；洗去解离液，防止(fngzh)解离过度，便解离过度，便于染色；时间于染色；时间10min染色染色：改良苯酚品红染液；使染色体（质）着色，便于观：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；时间察染色体（质）的形态、数目、行为；时间35min制片制片：镊子取根

26、：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-镊镊子尖弄碎根尖子尖弄碎根尖-盖上盖玻片盖上盖玻片-再加载玻片再加载玻片-用拇指用拇指轻压载玻片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，有利于观察第40页/共52页第四十一页，共52页。、先用低倍镜寻找染色体形态较好、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。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化(binhu)后，再用高倍镜观察。后，再用高倍镜观察。第41页/共5

27、2页第四十二页，共52页。第42页/共52页第四十三页，共52页。染色体变异染色体变异(biny)(biny)染色体变异染色体变异(biny)个别个别(gbi)增减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 ：第43页/共52页第四十四页，共52页。课堂练习课堂练习第44页/共52页第四十五页，共52页。第45页/共52页第四十六页，共52页。第46页/共52页第四十七页，共52页。1. 1. 不是染色体结构不是染色体结构(jigu)

28、(jigu)变异的结构变异的结构(jigu)(jigu)的是的是( ( ) )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染色体中增加了某一片(y pin)(y pin)段段C C 染色体中的染色体中的DNADNA的碱基对位置的颠倒的碱基对位置的颠倒D D 染色体中的某一片染色体中的某一片(y pin)(y pin)段的位置的颠倒段的位置的颠倒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A第47页/共52页第四十八页，共52页。4、某二倍体植物基因型是、某二倍体植物基因型是Aa,经染色体加倍经染色体加倍(ji bi)后形成的四倍体的基因型是后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