章节染色体变异

1、响誉世界的著名响誉世界的著名“天才天才”音乐指挥家舟舟音乐指挥家舟舟姓名：胡一舟姓名：胡一舟 年龄：年龄：33岁岁 出生：出生：1978年年4月月1日日智商：智商：30 重度弱智重度弱智 （正常人的最低正常人的最低70）演出：自演出：自1999年年1月在保利剧场进行第一场指挥表演月在保利剧场进行第一场指挥表演以来，至今已演出以来，至今已演出20场，与国内外十余家交响乐团进行场，与国内外十余家交响乐团进行过合作。过合作。智障智障“天才天才”舟舟的资料舟舟的资料舟舟是一个先天智力障舟舟是一个先天智力障碍（三体综合症）患者碍（三体综合症）患者病因：病因： 染色体变异，比正常染色体变异，比正常人多一条

2、人多一条2121号染色体号染色体5.2 5.2 染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异染色体结构的变异染色体结构的变异染色体数目的变异染色体数目的变异猫叫综合症猫叫综合症病因：病因：症状：症状：5 5号染色体部分缺失。号染色体部分缺失。两眼距离较远，耳位低下，生长发育缓慢，存在着严重两眼距离较远，耳位低下，生长发育缓慢，存在着严重的智力障碍。患儿哭声轻，音调高，很像猫叫。的智力障碍。患儿哭声轻，音调高，很像猫叫。缺失缺失重复重复倒位倒位易位易位猫叫综合症猫叫综合症果蝇棒状眼果蝇棒状眼慢性粒细胞慢性粒细胞白血病白血病果蝇卷翅果蝇卷翅染色体结构的改变染色体结构的改变排列在染色体上的基因的排列在染

3、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性状的改变性状的改变多数不利多数不利思考：染色体结构变异是如何改变生物性状的呢？思考：染色体结构变异是如何改变生物性状的呢？1.1.已知某物种的一条染色体上依次排列着已知某物种的一条染色体上依次排列着A、B、C、D、E五个基因，下面列出的若干种变化中，未发生染色体结五个基因，下面列出的若干种变化中，未发生染色体结构变化的是（构变化的是（ ）已知的染色体状况：已知的染色体状况：AB CDE AB C AB CDEF AB CCDE Ab cde A B C D答案：答案：D2.2.下列变异中，不属于染色体结构变异的是：下列变异中，不属于染

4、色体结构变异的是：A非同源染色体之间相互交换片段非同源染色体之间相互交换片段B染色体中染色体中DNA的一个碱基发生改变的一个碱基发生改变C染色体缺失片段染色体缺失片段D染色体增加片段染色体增加片段 答案：答案：B染色体数染色体数目的变异目的变异个别染色体个别染色体数目增加或减少数目增加或减少以以染色体组染色体组的形式成倍的增加的形式成倍的增加或减少或减少（1 1）个别染色体个别染色体数目增加或减少数目增加或减少2121三体综合症：三体综合症：18661866年，年，Dr.John Langdon DownDr.John Langdon Down第一次对唐氏综合征的典型第一次对唐氏综合征的典型体

5、征包括这类患儿具有相似的面部特征进行完整的描述并发体征包括这类患儿具有相似的面部特征进行完整的描述并发表，因此，这一综合征以其名字命名为唐氏综合征（表，因此，这一综合征以其名字命名为唐氏综合征（DownDown综综合征）。鼻梁扁平且宽，眼小，口半张，舌有龟裂，发育迟合征）。鼻梁扁平且宽，眼小，口半张，舌有龟裂，发育迟缓，智力低下。缓，智力低下。 XXXY1. 1.果蝇体细胞中有几条染色体，几对常染色体？果蝇体细胞中有几条染色体，几对常染色体？2.2.与与是什么关系，是什么关系， 与与是什么关系？是什么关系？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有哪几对同源染色体？讨论

6、：讨论：（2 2）以）以染色体组的染色体组的形式成倍的增加或减少形式成倍的增加或减少4.4.果蝇的精子中有哪几条染色体？这些染色体在形态、果蝇的精子中有哪几条染色体？这些染色体在形态、大小和功能上相同吗？这些染色体之间是什么关系？它大小和功能上相同吗？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？们是否携带着控制生物生长发育的全部遗传信息？5.5.如果将果蝇的精子中的染色体看成一组，那么果蝇的如果将果蝇的精子中的染色体看成一组，那么果蝇的体细胞中有几组染色体？体细胞中有几组染色体？讨论：讨论：XY 细胞中的一组细胞中的一组非同源染色体非同源染色体，形态和形态和功能各不

7、相同功能各不相同，但携带着控制一种生物，但携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的生长发育、遗传和变异的全部信息全部信息。特别提醒：特别提醒：a.本质上，一个染色体组中不含同源染色体，由一套本质上，一个染色体组中不含同源染色体，由一套非同源染色体组成；非同源染色体组成；b.形式上，一个染色体组中所有的染色体形式上，一个染色体组中所有的染色体形态大小、形态大小、功能各不相同；功能各不相同；c.功能上，一个染色体组含有控制生物生长发育、遗功能上，一个染色体组含有控制生物生长发育、遗传、变异的传、变异的全套遗传信息。全套遗传信息。. .分析对照图，从分析对照图，从A B C DA B C D中确认出

8、表示含中确认出表示含一个染色体组的细胞，是图中的（）一个染色体组的细胞，是图中的（）A AB BC CD DB B 由由受精卵受精卵发育而来的个体，体细胞发育而来的个体，体细胞中含有中含有两个染色体组两个染色体组的叫做的叫做二倍体二倍体。 自然界中，几乎全部动物和过半数自然界中，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。的高等植物都是二倍体。 由受精卵发育而来的由受精卵发育而来的，体细胞中含有三个或三个以上染，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。色体组的个体。 多倍体在植物中很常见，在动物中极少见。例如，香蕉多倍体在植物中很常见，在动物中极少见。例如，香蕉是三倍体，马铃薯是四倍体。是三倍

9、体，马铃薯是四倍体。 优点：茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类、优点：茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类、蛋白质等营养成分含量高。蛋白质等营养成分含量高。 缺点：发育迟延，结实率降低。缺点：发育迟延，结实率降低。（1 1）什么是多倍体？能举例说明吗？）什么是多倍体？能举例说明吗？（2 2）多倍体有什么优点？有什么缺点？）多倍体有什么优点？有什么缺点？（3 3）如何获得多倍体？能举例说明吗？）如何获得多倍体？能举例说明吗？多倍体产生的原因多倍体产生的原因1.1.自然成因自然成因-外界环境条件的剧变和生物外界环境条件的剧变和生物 内部因素的干扰。内部因素的干扰。2.2.人工诱导方法人工

10、诱导方法-低温处理，但是低温处理，但是最常用最最常用最 有效有效的方法还是用的方法还是用秋水仙秋水仙 素素来处理萌发的种子或幼来处理萌发的种子或幼 苗。苗。秋水仙秋水仙机理：在细胞分裂时，抑制纺锤体的机理：在细胞分裂时，抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。从而引起细胞内染色体数目加倍。多倍体育种多倍体育种n原理：染色体变异原理：染色体变异n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机理：抑制有丝分裂前期纺锤机理：抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，导致染色体不分离体的形成，导致染色体不分离实例：三倍体

11、无籽西瓜的培育实例：三倍体无籽西瓜的培育母母 本本父父 本本四倍体四倍体二倍体二倍体有籽有籽西瓜西瓜父本父本母本母本去雄授粉去雄授粉二倍体植株二倍体植株种下去种下去三倍体三倍体植株植株无籽西瓜无籽西瓜花粉刺激花粉刺激2N西瓜幼苗西瓜幼苗()秋水仙素秋水仙素4N西瓜植株西瓜植株()2N父本产生的花粉提供父本产生的花粉提供精子精子3N西瓜种子西瓜种子3N植株植株3N无子西瓜无子西瓜用用2N植株产生的花粉植株产生的花粉刺激刺激第一年第一年第二年第二年过程：过程：减数分裂过程中染色体联会紊减数分裂过程中染色体联会紊乱不能形成正常的生殖细胞乱不能形成正常的生殖细胞 像蜜蜂的雄蜂这样，体细胞中含有本物种配

12、子染色体数像蜜蜂的雄蜂这样，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。目的个体。 在自然状态下，玉米、高粱、水稻、番茄等高等植物，在自然状态下，玉米、高粱、水稻、番茄等高等植物，偶尔也会出现单倍体植株。偶尔也会出现单倍体植株。 植株弱小，一般高度不育。植株弱小，一般高度不育。（1 1）什么是单倍体？能举例说明吗？）什么是单倍体？能举例说明吗？（2 2）单倍体有什么特点？）单倍体有什么特点？（3 3）如何获得单倍体？能举例说明吗？）如何获得单倍体？能举例说明吗？ 自然条件：由有性生殖细胞（如卵、花粉等）直接发育自然条件：由有性生殖细胞（如卵、花粉等）直接发育而成而成 。如蜜蜂中的雄峰。如蜜蜂中的雄

13、峰。 人工条件：一般利用人工条件：一般利用花粉离体培养花粉离体培养获得，如单倍体玉米、获得，如单倍体玉米、小麦。小麦。由未受精的生殖细胞直接发育而成的个体。由未受精的生殖细胞直接发育而成的个体。想一想想一想1 1、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？单倍体一定是一倍体吗？一倍体一定是单倍体；单倍体不一定是一倍体。一倍体一定是单倍体；单倍体不一定是一倍体。2 2、二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含有一个染色、二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含有一个染色体组，这种说法对吗？为什么？体组，这种说法对吗？为什么？对，因为在体细胞进行减数分裂形成配子时，同

14、源染色体分对，因为在体细胞进行减数分裂形成配子时，同源染色体分开，导致染色体数目减半。开，导致染色体数目减半。3 3、如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含、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，这有两个或三个染色体组，我们可以称它为二倍体或三倍体，这种说法对吗？种说法对吗？不对，尽管其体细胞中含有两个或三个染色体组，但因为是不对，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，因此，只能称为单倍体。正常的体细胞的配子所形成的物种，因此，只能称为单倍体。4 4、单倍体中可以只有一个染色

15、体组，但也可以有多个染色体组，、单倍体中可以只有一个染色体组，但也可以有多个染色体组，对吗？对吗？对，如果本物种是二倍体，则其配子所形成的单倍体中含有对，如果本物种是二倍体，则其配子所形成的单倍体中含有一个染色体组；如果本物种是四倍体、六倍体等多倍体，则一个染色体组；如果本物种是四倍体、六倍体等多倍体，则其配子所形成的单倍体含有两个或两个以上的染色体组。其配子所形成的单倍体含有两个或两个以上的染色体组。 普通小麦体细胞内含有六个染色体组，普通小麦体细胞内含有六个染色体组，4242条条染色体。它的花粉不经受精可直接发育成小麦植染色体。它的花粉不经受精可直接发育成小麦植株。问由花粉直接发育成的小麦

16、体细胞内有几个株。问由花粉直接发育成的小麦体细胞内有几个染色体组，有几条染色体，是几倍体？染色体组，有几条染色体，是几倍体？总结：如何判断某种生物是几倍体？总结：如何判断某种生物是几倍体？a a、如果是、如果是受精卵受精卵发育成的个体，体细胞中有几个染色体发育成的个体，体细胞中有几个染色体组，就称为几倍体。组，就称为几倍体。b b、如果是、如果是生殖细胞生殖细胞未经受精直接发育的个体，无论细胞未经受精直接发育的个体，无论细胞中有多少个染色体组，仍是单倍体。中有多少个染色体组，仍是单倍体。3 32121单单单倍体育种单倍体育种n原理：染色体变异原理：染色体变异n方法：花药（花粉）离体培养方法：花

17、药（花粉）离体培养育种过程育种过程A ABF1BF1F1F1花粉花粉单倍体植株单倍体植株纯种植株纯种植株优良品种优良品种杂交杂交花药离体培养花药离体培养秋水仙素秋水仙素筛选筛选基因重组基因重组植物组织培养植物组织培养染色体数目加倍染色体数目加倍单倍体育种过程单倍体育种过程普通植株普通植株减数减数 分裂分裂花粉花粉花药离花药离 体培养体培养单倍体幼苗单倍体幼苗秋水仙秋水仙 素处理素处理纯合子幼苗纯合子幼苗筛选所需的品种筛选所需的品种DDTTDdTt花药离体培养花药离体培养DT Dt dT dt 幼苗幼苗秋水仙素处理秋水仙素处理DDTT DDtt ddTT ddtt筛选所需的品种筛选所需的品种dd

18、ttDT Dt dT dt多倍体育种和单倍体育种的比较多倍体育种和单倍体育种的比较多倍体多倍体单倍体单倍体原理原理常用常用方法方法优点优点缺点缺点染色体组成倍增加染色体组成倍增加染色体组成倍减少，染色体组成倍减少，再加倍后得到纯种再加倍后得到纯种秋水仙素处理萌发的种子秋水仙素处理萌发的种子或幼苗或幼苗（或低温诱导）（或低温诱导）花药离体培养后，人工诱导花药离体培养后，人工诱导染色体加倍染色体加倍器官大、产量高、营养高器官大、产量高、营养高明显缩短育种年限明显缩短育种年限适用植物，动物方面难开展适用植物，动物方面难开展技术复杂，须与杂交育种配合技术复杂，须与杂交育种配合可遗传变异三种来源的比较可

19、遗传变异三种来源的比较基因重组基因重组基因突变基因突变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特 点点举举 例例控制不同性状的控制不同性状的基因重新组合，基因重新组合，产生新的基因型产生新的基因型基因分子结构基因分子结构发生改变，产发生改变，产生新的基因生新的基因染色体组成倍染色体组成倍增加，产生新增加，产生新的基因型的基因型染色体组成倍减染色体组成倍减少，产生新的基少，产生新的基因型因型减数分裂形成配子时，减数分裂形成配子时，非等位基因的自由组非等位基因的自由组合，或等位基因的互合，或等位基因的互换换复制过程中，复制过程中，基因中脱氧核基因中脱氧核苷酸的

20、增、减苷酸的增、减和改变和改变细胞分裂过程细胞分裂过程中，染色体复中，染色体复制后，不能形制后，不能形成两个子细胞成两个子细胞有性生殖过程有性生殖过程中，配子不经中，配子不经受精作用而单受精作用而单独发育成个体独发育成个体后代中重新产生的后代中重新产生的变异类型有一定的变异类型有一定的比例规律比例规律发生频率低，有发生频率低，有害变异多，是变害变异多，是变异的主要来源，异的主要来源，进化的重要因素进化的重要因素器官大，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，高度不育高度不育黄圆与绿皱豌豆黄圆与绿皱豌豆杂交，后代产生杂交，后代产生黄皱与绿圆个体黄皱与绿圆个体镰刀型

21、细镰刀型细胞贫血症胞贫血症普通小麦普通小麦（六倍体）（六倍体）雄蜂、单雄蜂、单倍体玉米倍体玉米杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种处处 理理原原 理理优优缺缺点点举举 例例杂交育种、诱变育种、多倍体育种和单倍体育种杂交育种、诱变育种、多倍体育种和单倍体育种 杂杂 交交用射线、激光、用射线、激光、化学药品处理化学药品处理生物生物用秋水仙素处理用秋水仙素处理种子或幼苗种子或幼苗花药离体培养花药离体培养通过基因重组，通过基因重组，把两亲本的优良把两亲本的优良性状组合在同一性状组合在同一后代中后代中用人工方法诱发用人工方法诱发基因突变，产生基因突变，产生新性状，创造

22、新新性状，创造新品种或新类型品种或新类型抑制细胞分裂抑制细胞分裂中纺锤体的形中纺锤体的形成，使染色体成，使染色体数加倍后不能数加倍后不能形成两个细胞形成两个细胞诱导精子直接诱导精子直接发育成植株，发育成植株，再用秋水仙素再用秋水仙素加倍成纯合体加倍成纯合体方法较简便，但要方法较简便，但要经较长年限的选择经较长年限的选择才能获得纯合体才能获得纯合体（指显性性状的选（指显性性状的选育）育）加速育种的进程，加速育种的进程，大幅度地改良某大幅度地改良某些性状，但突变些性状，但突变后有利个体往往后有利个体往往不多不多器官较大，营器官较大，营养物质含量高，养物质含量高，但发育延迟，但发育延迟，结实率低结实

23、率低缩短育种的年缩短育种的年限，但方法复限，但方法复杂，成活率较杂，成活率较低低高秆抗病与矮秆染高秆抗病与矮秆染病小麦杂交产生矮病小麦杂交产生矮秆抗病品种秆抗病品种高产量青霉素高产量青霉素菌株的育成菌株的育成三倍体西瓜和甜三倍体西瓜和甜菜、八倍体小黑菜、八倍体小黑麦麦抗病植株的抗病植株的育成育成ABCD1、某二倍体生物正常体细胞的染色体数目为、某二倍体生物正常体细胞的染色体数目为8条，图中表示含有一个染色体组的细胞是条，图中表示含有一个染色体组的细胞是2、某生物的基因型为、某生物的基因型为AAaaBbbbCCCc，那么，那么它有多少个染色体组它有多少个染色体组A、2、 B、3 C、4 D、8习

24、题习题染色体组数的判断办法：染色体组数的判断办法：1 1、图形题就看同源染色体的条数、图形题就看同源染色体的条数2 2、基因型题就看同种类型字母的个数、基因型题就看同种类型字母的个数3.韭菜的体细胞中含有韭菜的体细胞中含有32条染色体，这条染色体，这32条染条染色体有色体有8种形态结构，韭菜是（种形态结构，韭菜是（ ） A.二倍体二倍体 B.四倍体四倍体 C.六倍体六倍体 D.八倍体八倍体单倍体生物的体细胞内单倍体生物的体细胞内 （ ） A.只有一个染色体只有一个染色体 B.只有一个染色体组只有一个染色体组 C.染色体组数目成单染色体组数目成单 D.与本物种配子的染色体数同与本物种配子的染色体

25、数同5.普通小麦成熟花粉粒中含有三个染色体组，普通小麦成熟花粉粒中含有三个染色体组，用这种花粉粒培育成的植株是用这种花粉粒培育成的植株是 A单倍体单倍体 B二倍体二倍体 C六倍体六倍体 D三倍体三倍体6.某品种水稻的体细胞中含有某品种水稻的体细胞中含有48条染色体，条染色体，具有四个染色体组。则此品种水稻属于具有四个染色体组。则此品种水稻属于 A四倍体四倍体 B三倍体三倍体 C二倍体二倍体 D单倍体单倍体AA7.下列有关单倍体的叙述，正确的是（下列有关单倍体的叙述，正确的是（ ） A.体细胞中含有一个染色体组的个体体细胞中含有一个染色体组的个体 B.体细胞中含有奇数染色体数目的个体体细胞中含有

26、奇数染色体数目的个体 C.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 D.体细胞中含有奇数染色体组数目的个体体细胞中含有奇数染色体组数目的个体C8、将基因型为、将基因型为AaBb（独立遗传）的玉米的一粒（独立遗传）的玉米的一粒花粉离体培养获得幼苗，再用秋水仙素处理幼苗，花粉离体培养获得幼苗，再用秋水仙素处理幼苗，处理后的植株的基因型为（处理后的植株的基因型为（ ）A、Ab或或ab或或Ab或或aBB、AABB或或aabb或或AAbb或或aaBBC、AB、ab、Ab、AbD、AABB或或aabb或或AABb或或aaBbB9.9.基因型为基因型为Aa 的西瓜经秋水仙

27、素加倍后，形成的四倍体的西瓜经秋水仙素加倍后，形成的四倍体在减数分裂时，形成配子的基因型比例是（在减数分裂时，形成配子的基因型比例是（ ） A3 ：1 B1 ：2 ：1 C1 ：4 ：1 D1 ：6 ：1根据题意图示如下：根据题意图示如下：答案：答案：C解析：此题主要考查分离定律以及多倍体和减数分裂的相解析：此题主要考查分离定律以及多倍体和减数分裂的相关知识。碰到这类问题，首先是画出示意图，再依据分离关知识。碰到这类问题，首先是画出示意图，再依据分离定律来判定。定律来判定。AaAaA a1 2 3 4A A1 2A a1 3A a1 4aa3 4A a2 3A a2 4秋水仙素秋水仙素减数分裂

28、减数分裂2N4N配子：配子：1AA：4Aa :1aaAAaA a1 2 3 4A A1 2A a1 3A a1 4aa3 4A a2 3A a2 4秋水仙素秋水仙素减数分裂减数分裂2N4N配子：配子：1AA：4Aa :1aa10.10.判断下图所示细胞所在的生物是几倍体判断下图所示细胞所在的生物是几倍体( )( )四倍体，三倍体，二倍体，二倍体，四倍体四倍体，三倍体，二倍体，二倍体，四倍体11.11.已知某小麦的基因型是已知某小麦的基因型是AaBbCcAaBbCc，三对基因分别位于，三对基因分别位于三对同源染色体上，利用其花药进行离体培养，获得三对同源染色体上，利用其花药进行离体培养，获得N

29、N株株小麦，其中基因型为小麦，其中基因型为aabbccaabbcc的个体约占的个体约占( )( )A.N/4 B.N/8 C.N/16 D.0A.N/4 B.N/8 C.N/16 D.012.12.已知某小麦的基因型是已知某小麦的基因型是AaBbCcAaBbCc，三对基因分别位于，三对基因分别位于三对同源染色体上，利用其花药进行离体培养，三对同源染色体上，利用其花药进行离体培养，对幼苗对幼苗用秋水仙素处理用秋水仙素处理，获得，获得N N株小麦，其中基因型为株小麦，其中基因型为aabbccaabbcc的个体约占的个体约占( )A.N/4 B.N/8 C.N/16 D.0( )A.N/4 B.N/8 C.N/16 D.013.13.基因重组、基因突变和染色体变异的共同点是基因重组、基因突变和染色体变异的共同点是( )( )A.A.都能产生可遗传的变异都能产生可遗传的变异B.B.都能产生新的基因都能产生新的基因C.C.产生的变异对生物均不利产生的变异对生物均不利D.D.在显微镜下都可看到变异状况在显微镜下都可看到变异状况14.14.基因突变和染色体变异的一个重要区别是基因突变和染色体变异的一个重要区别是( )( )A