《二-染色体数目变异》课件(河北省市级优课)

1、不可遗传的变异可遗传的变异 的来源 基因突变基因重组染色体变异生物的变异不可遗传的变异可遗传的变异基因突变基因重组染色体变异生物的变基因突变: DNA分子中发生碱基对的替换、增添、和缺失，而引起的基因结构的改变，是指染色体的某一位点上基因的改变 基因重组 生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合 。基因突变: DNA分子中发生碱基对的替换、增二-染色体数目变异课件(河北省市级优课)二-染色体数目变异课件(河北省市级优课) 染 色 体 变 异 染 色 体 变 异基因突变和染色体变异的区别基因突变：染色体上某一个位点上基因的改变，光学显微镜下不可见。可用显微镜直接观察到的比较明显的

2、染色体变化。染色体变异:类型染色体结构变异染色体数目变异基因突变和染色体变异的区别基因突变：染色体上某一个位点上基因1.缺失染色体中某一片段的缺失消失（一）染色体结构的变异bb1.缺失染色体中某一片段的缺失消失（一）染色体结构的变异b二-染色体数目变异课件(河北省市级优课)猫叫综合征症状：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。发病率只有1/1000000。5号染色体部分缺失猫叫综合征症状：两眼距离较远，耳位低下，生长发育缓慢，存在.重复染色体中增加了某一片段重复bbbbb.重复染色体中增加了某一片段重复bbbbb野生型：卵圆眼变异型：棒状眼野

3、生型：卵圆眼变异型：棒状眼.易位染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上移接aaa例如慢性粒细胞白血病.易位染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上移接aa二-染色体数目变异课件(河北省市级优课)染色体的交叉互换染色体的交叉互换颠 倒断 裂连 接3.倒位染色体某一片段的位置颠倒了180obcbbbccc颠 倒断 裂连 接3.倒位染色体某一片段的位置颠倒了180染色体结构变异实例缺失重复倒位易位猫叫综合征 果蝇棒状眼（正常为卵圆形）慢性粒细胞白血病染色体结构变异实例缺失重复倒位易位猫叫综合征 果蝇棒染色体结构变异染色体上的基因的数目或排列顺序改变生物性状的变异多数不利染色体结构的变化导致生物

4、变异的原因是什么？染色体结构变异染色体上的基因的数目或排列顺序改变生物性状的变（二）染色体数目的变异1、细胞内个别染色体增加或减少分两类（二）染色体数目的变异1、细胞内个别染色体增加分两类响誉世界的著名“天才”音乐指挥家舟舟响誉世界的著名“天才”音乐指挥家舟舟姓名胡一舟 出生1978年4月1日智商：30 重度弱智 （正常人的最低70）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”舟舟的资料舟舟是一个先天智力障碍(21三体综合征)患者病因：常染色体变异,比正常人多了一条21号染色体姓名胡一舟 智障“天才”舟舟的资料舟舟是一个

5、先天智力障碍先天性愚型（21三体综合征）性腺发育不良（特纳氏综合征）缺一条X染色体先天性愚型（21三体综合征）性腺发育不良（特纳氏综合征）缺（二）染色体数目的变异2、细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少（二）染色体数目的变异2、细胞内染色体数目以染色体组的形式成几条染色体？几对同源染色体？几对常染色体？几对性染色体 ？条4 对对对雄果蝇体细胞染色体图解条4 对对对雄果蝇体细胞染色体图解雄果蝇的两种精子染色体图两种精子中的染色体数目相等吗？分别是几条？各是哪几条？对一个精子而言，细胞中的染色体形态大小相同吗，为什么？相等为, , 和及, , 和都是条雄果蝇的两种精子染色体图两种精子中

6、的染色体数目相等吗？对一一个染色体组:在形态结构与功能各不同一组非同源染色体具有控制一种生物生长发育，遗传和变异的全部的信息。如：果蝇的雌雄配子.一个染色体组:在形态结构与功能各不同一组非同源染色体具有控制几条染色体？几对同源染色体？几对常染色体？几对性染色体 ？条4 对对对条4 对对对果蝇体细胞染色体图解XXXY果蝇体细胞染色体图解XXXY（1）染色体组：YY果蝇体细胞（卵原细胞）减数分裂减数分裂体细胞（精原细胞）生殖细胞卵细胞精子（1）染色体组：Y雄果蝇染色体组图解XYXY染色体组染色体组雄果蝇染色体组图解XYXY染色体组染雄果蝇的的两个配子染色体图两种精子中的染色体数目相等吗？分别是多少

7、？各是什么？对一个精子中的染色体而言，染色体形态大小相同吗？为什么？相等为, , 和及, , 和都是雄果蝇的的两个配子染色体图两种精子中的染色体数目相等吗？对雌果蝇染色体组图解XXXX染色体组染色体组雌果蝇染色体组图解XXXX染色体组染细胞中的一组非同源染色体，形态和功能各不相同，但携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。1.染色体组特点：a.它们形态大小、功能各不相同 b.但是携带着控制一种生物生长发育、 遗传变异的全套遗传信息细胞中的一组非同源染色体，形态和功能各不相同，但携带着控制一一个染色体组:一个染色体组:一个染色体组:一个染色体组:ABCD1.果蝇正常体细胞的染色体数目为

8、8条，下图中，表示含有果蝇一个染色体组的细胞是C2.某生物的基因型为AAaaBbbbCCCc，那么它有多少个染色体组A.2 B.3 C.4 D.8染色体组数的判断办法：1.图形题就看同源染色体的条数2.基因型题就看同种类型字母的个数ABCD1.果蝇正常体细胞的染色体数目为8条，下图中，表示含细胞中染色体组数与染色体数计数相同形态的染色体数= 一个细胞中的染色体组数计数不同形态的染色体数= 一个染色体组中的染色体数细胞中染色体组数与染色体数计数相同形态的染色体数=请判断下列细胞中各有多少个染色体组？2个3个4个1个2个4个请判断下列细胞中各有多少个染色体组？2个3个4个1个2个4个计数相同形态的

9、染色体数= 一个细胞中的染色体组数计数不同形态的染色体数= 一个染色体组中的染色体数计数相同形态的染色体数=2.二倍体： 由受精卵发育而成的个体，体细胞中有两个染色体组 由受精卵发育而成的个体，体细胞番茄、玉米、人、果蝇都是二倍体自然界中，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体番茄、玉米、人、果蝇都是二倍体3.多倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有三个染色体组个体叫三倍体由受精卵发育而成的个体，体细胞中有三个或三个以上的染色体组个体叫多倍体4.三倍体：3.多倍体：5.四倍体由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有四个染色体组个体叫四倍体3.多倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有三个染

10、色体组思考题：精子如何形成？雄果蝇可产生几种精子？精子里有几条染色体？减数分裂种条思考题：精子如何形成？减数分裂种条马铃薯是四倍体香蕉是三倍体普通小麦是六倍体马铃薯是四倍体香蕉是三倍体普通小麦是六倍体多倍体特点:优点:植株、果实、种子等比较大，营养物质含量高染色体数目加倍后的草莓（上）野生状态下的草莓（下）缺点:生长发育延迟,结实率低。多倍体特点:优点:植株、果实、种子等比较大，营养物质含量高缺 2倍体和4倍体葡萄的比较 多倍体的形成 自然：严酷的自然条件、如温度急剧变化（两极、沙漠、高山地区） 人工：利用秋水仙素（低温）处理植物萌发的种子或幼苗抑制正在分裂的细胞的纺锤体的形成不影响染色体的复

11、制与着丝点的分裂多倍体的形成 自然：严酷的自然条件、如温度急剧变化（两多倍体的成因一：正常有丝分裂由于受到某些因素的干扰，纺锤体不能形成此细胞不能分裂成两个细胞，于是一个细胞中的染色体就会加倍。多倍体的成因一：正常有丝分裂由于受到某些因素的干扰，纺锤体不多倍体产生的原因成因二：减数分裂减数分裂受精作用多倍体产生的原因成因二：减数分裂减数分裂受精作用目前最常用最有效的方法：用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。作用机理：秋水仙素作用于正在分裂的细胞，能够抑制纺锤体形成，导致染色体不分离，从而引起细胞内染色体数目加倍。2.人工诱导多倍体的方法：如低温处理目前最常用最有效的方法：作用机理：秋水仙素作用于

12、正在分裂的细无籽西瓜的培育过程无籽西瓜的培育过程细胞中的染色体能以染色体组的形式成倍地增加，能不能成倍的减少呢？细胞中的染色体能以染色体组的形式成倍地增加，能不能成倍的减少二-染色体数目变异课件(河北省市级优课)蜜蜂的性别决定雌蜂（蜂王）（2n=32）雄蜂（n=16）减数分裂配子n=16n=16受精雌蜂（2n=32） n=16假减数分裂工蜂蜂王雄蜂（n=16）二倍体单倍体蜜蜂的性别决定雌蜂（蜂王）（2n=32）雄蜂（n=16）减数单倍体 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。 由配子（精子或卵细胞）直接发育而成的个体。正常物种二倍体单倍体（含1个染色体组）正常物种四倍体单倍体（含2个染色体组

13、）123451234512345123451234512345123451234512345单倍体正常物种二倍体单倍体（含1个染色体组）正常物种四倍体单（体细胞中有 个染色体组，共 条染色体）232（体细胞中有 个染色体组，共 条染色体）232蜂王工蜂雄蜂（二倍体）（二倍体）（单倍体）（体细胞中有 个染色体组，共 条染色体）116受精卵未受精的卵细胞（体细胞中有 个染色体组，共 条染色体）220二倍体玉米单倍体玉米（体细胞中有 个染色体组，共 条染色体）1106（体细胞中有 个染色体组，共 条染色体）42六倍体普通小麦单倍体普通小麦（体细胞中有 个染色体组，共 条染色体）321（体细胞中有 个

14、染色体组，共 条染色体）232（体细单倍体应用：单倍体育种（单倍体本身对人类并无多大作用，但用秋水仙素可获得纯合子，因此大大缩短了育种年限）方法：花药离体培养(植株弱小且高度不育)花药单倍体植株纯合正常植株秋水仙素染色体加倍离体培养单倍体应用：单倍体育种（单倍体本身对人类并无多大作用，但用秋若从播种到收获种子需要一年,则培育出能稳定遗传的矮杆抗病的品种至少需要几年?P高杆抗病 DDTT矮杆感病 ddttF1高杆抗病 DdTt第1年选育出需要的矮抗品种F2D_T_D_ttddT_ddtt矮抗杂交育种第2年第3年生长ddTTF3减数分裂配子DTDtdTdt单倍体DTDtdTdt花药离体培养秋水仙素

15、第1年第2年第4年 单倍体育种DDttddTTddtt纯合体DDTT矮抗若从播种到收获种子需要一年,则培育出能稳定遗传的矮杆抗病的品单倍体育种优点 明显缩短育种年限单倍体育种优点染色体变异染色体结构变异染色体数目变异个别染色体的增加或减少染色体组成倍地增加或减少染色体组多倍体单倍体二倍体缺失重复倒位易位概念图育种染色体变异染色体结构变异染色体数目变异个别染色体的增加或减少染色体变异染色体结构变异染色体数目变异个别染色体的增加或减少染色体组成倍地增加或减少染色体组多倍体单倍体二倍体缺失重复倒位易位概念图育种染色体变异染色体结构变异染色体数目变异个别染色体的增加或减少练习1 体细胞中的染色体数配子

16、中的染色体数体细胞中染色体组数配子中的染色体组数属于几倍体生物豌豆72普通小麦423小黑麦28八倍体14215684六倍体二倍体61练习1 体细胞中的染色体数配子中的染色体数体细胞中染色体组练习2请判断：a、二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中 只含一个染色体组。b、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。c、单倍体中可以只有一个染色体组， 也可以有多个染色体组d、个体的体细胞中含几个染色体组就是几倍体练习2请判断：a、二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中b、3、用纯种的高秆(D)、抗锈病(T)小麦与矮秆(d)、易染锈病(

17、f)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下：（1）过程A叫做_。（2）F1的基因型是_。（3）过程B叫做_ _。（4）过程C叫做_ _。（5）过程D常用的物质是_ _。（6）符合要求的品种的基因型是_。（7）这种育种方法叫做_ _，与常规的杂交育种方法相比，明显地缩短了育种的_ _ 。高杆抗锈病、矮杆易锈病AF1BdT配子C幼苗D符合要求的新品种杂交DdTt减数分裂花药离体培养秋水仙素ddTT单倍体育种年限3、用纯种的高秆(D)、抗锈病(T)小麦与矮秆(d)、易染高4下列说法正确的是 A、体细胞中只有一个染色体组的个体才是单倍体B体细胞中有两个染色体组的个体必定是二倍体C六倍体小麦花粉离体培养

18、成的个体是三倍体D八倍体小黑麦花粉离体培养成的个体有4个染 色体组是单倍体 5下面各项是表示生物体的体细胞中染色体上所携带的基因，肯定是单倍体的一项是 AAaBb BAaaaCABCDDBbbDC4下列说法正确的是 5下面各项单倍体植株的特点：单倍体育种 1.花药离体培养 2.秋水仙素处理单倍体幼苗优点：明显缩短育种年限， 后代都是纯合子。植株长得弱小，而且高度不育单倍体植株的特点：单倍体育种优点：明显缩短育种年限，植株长得正常增多减少个别变异整组变异成倍增多或减少染色体数目的变异正常增多减少个别变异整组变异成倍增多或减少染色体数目的变异若从播种到收获种子需要一年,则培育出能稳定遗传的矮杆抗病

19、的品种至少需要几年?P高杆抗病 DDTT矮杆感病 ddttF1高杆抗病 DdTt第1年选育出需要的矮抗品种F2D_T_D_ttddT_ddtt矮抗杂交育种第2年第3年生长ddTTF3减数分裂配子DTDtdTdt单倍体DTDtdTdt花药离体培养秋水仙素第1年第2年第4年 单倍体育种DDttddTTddtt纯合体DDTT矮抗若从播种到收获种子需要一年,则培育出能稳定遗传的矮杆抗病的品YRyRYryr黄色圆粒（YyRr）花药（配子）单倍体植株正常二倍体（纯合体）YYRRyyRRYYrryyrr黄圆绿圆黄皱绿皱秋 水 仙 素 处 理 幼 苗YRyRYryr离 体 培 养YRyRYryr黄色圆粒（Yy

20、Rr）花药（配子）单倍体植株正单倍体育种流程P: AABB aabbF1: AaBbAB Ab aB ab花粉类型花药离体培养AB Ab aB ab单倍体幼苗秋水仙素处理AABB AAbb aaBB aabb(目的:培育aaBB)单倍体育种流程P: AABB aabbF1二倍体、多倍体、单倍体由受精卵发育的个体，体细胞中含有具有两个染色体组的称为二倍体(2n)；例：果蝇、玉米、洋葱就是二倍体。几乎全部的动物和过半数以上的高等植 物，都是二倍体。由受精卵发育的个体，体细胞具有三个或三个以上染色体组，统称为多倍体。例：香蕉三倍体，马铃薯四倍体，普通小麦六倍体 小黑麦八倍体由配子直接发育而来，体细胞

21、中含有本物种配子染色体数目的个体，称为单倍体例：雄蜂，由蜂王的卵细胞直接发育而成。二倍体、多倍体、单倍体由受精卵发育的个体，体细胞中含有具有两单倍体体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。单倍体二-染色体数目变异课件(河北省市级优课)果蝇的卵圆眼和棒状眼野生型：卵圆眼变异型：棒状眼果蝇的卵圆眼和棒状眼野生型：卵圆眼变异型：棒状眼实例1：三倍体无子西瓜的培育二倍体的幼苗期+秋水仙素二倍体的幼苗二倍体的植株 (父本)X四倍体的植株(母本)X二倍体的植株(父本)（母本）三倍体的植株三倍体的种子(第一年得到)联会紊乱，果实无种子实例1：三倍体无子西瓜的培育二倍体的幼苗期+秋水仙素二倍体的多倍体育种与单

22、倍体育种多倍体育种与单倍体育种多倍体产生的原因主要原因：体细胞在有丝分裂的过程 中，染色体完成了复制，但细胞受到外界环境条件或生物内部因素的干扰，纺锤体的形成受到破坏，以致染色体不能被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是就形成染色体加倍的细胞。如果这样的细胞继续进行正常的有丝分裂，就可以发育成多倍体。 染色体数目加倍也可以发生在配子形成的减数分裂过程中，这样就会产生染色体数目加倍的配子，染色体数目加倍的配子在受精以后也会发育成多倍体。多倍体产生的原因主要原因：体细胞在有丝分裂的过程 中，染色体P: DDTT(髙杆抗病） ddtt（矮杆不抗病） 配子 DT dtF1 DdTt 配子 DT

23、Dt dT dt花药离 体培养DT Dt dT dt用秋水仙素处理获 得纯合 DDTT DDtt ddTT ddtt二倍体一年二年P: DDTT(髙杆抗病） ddtt（矮杆不抗（二）染色体数目的变异：整组变异：染色体组整组变异（二）染色体数目的变异：整组变异：染色体组整组变异例.香蕉的培育香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，无法食用。香蕉的培育过程如下：野生芭蕉2n有籽香蕉4n加倍野生芭蕉2n无籽香蕉3n例.香蕉的培育香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，无法其它多倍体植物甘蔗是三倍体。最早的野生甘蔗就像芦苇又细又短且开花结籽。这种野生甘蔗发生自然加倍形成四倍体甘蔗，四倍体甘蔗与野生甘蔗自然杂交

24、，就形成了现在的甘蔗。人们种植的西瓜有三种：普通西瓜为二倍体，个小籽多，重量一般在三公斤以下；大西瓜为四倍体，个大籽少，重量可达五公斤以上；无籽西瓜为三倍体，个大无籽。甘薯、马铃薯等以无性繁殖为主的作物及许多花卉、水果一般都是多倍体。其它多倍体植物甘蔗是三倍体。最早的野生甘蔗就像芦苇又细又同源多倍体：由同一物种经过染色体加倍形成的多倍体。异源多倍体：由不同的种杂交产生的后代，经过染色体加倍形成的多倍体。同源多倍体：由同一物种经过染色体加倍形成的多倍体。异源多倍一粒小麦2n=14AA斯氏山羊草 2n=14 BBAB不育杂种染色体加倍拟二粒小麦2n=28AABB方穗山羊草2n=14DDABD不育杂

25、种染色体加倍普通小麦2n=42AABBDD异源六倍体普通小麦可能的起源途径一粒小麦斯氏山羊草AB不育杂种染色体加倍拟二粒小麦方穗山羊1.低温诱导多倍体（高原地区容易出现多倍体）2.秋水仙素处理萌发的种子或幼苗诱导原理：抑制纺缍体的形成，引起 细胞内的染色体加倍诱导多倍体的方法1.低温诱导多倍体（高原地区容易出现多倍体）诱导原理：抑制纺人工创造的异源多倍体是于1928年合成的萝卜甘蓝.将萝卜(2n=18)与甘蓝(2n=18)杂交，杂种经染色体加倍形成了一个新种萝卜甘蓝,其与预期目的相反长出了萝卜的叶子和甘蓝的根。虽没经济价值，但提供了产生种间和属间杂种的可能性及在短期内人工创造新物种的方法。异源

26、八倍体的小黑麦(Triticale)是我国鲍文奎用普通小麦和黑麦(Secale cereale)杂交，并经染色体加倍而后培育而成的。人工创造的异源多倍体是于1928年合成的萝卜甘蓝.将萝卜(2八倍体小黑麦的育成：普通小麦 AABBDDX黑麦RRABDR不育染色体加倍 AABBDDRR八倍体小黑麦八倍体小黑麦的育成：普通小麦X黑麦ABDR不育 AABBD常见的多倍体植物：三倍体同源四倍体异源四倍体异源六倍体异源八倍体香蕉（33）水稻（48）烟草（48）普通小麦（42）小黑麦（56）黄花菜（33）洋葱（32）萝卜甘蓝（36）燕麦（42）无子西瓜（33）马铃薯（44）常见的多倍体植物：三倍体同源四倍

27、体异源四倍体异源六倍体异源八单倍体育种：单倍体植株正常植株种子 新植株（新品种）花药离体培养组织培养 人工诱导染色体加倍自交萌发发育（纯合子）第一年第二年快速获得纯合体，缩短育种的年限优点：单倍体育种：单倍体植株正常植株种子 新植株（新品种）花单倍体1.概念：2.实例：3.来源：4.特点：5.人工培育方法：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体雄蜂（16）、蜂王（32）花药离体培养法植株弱小，高度不育成熟花药单倍体植株组织培养孤雌生殖、孤雄生殖单倍体1.概念：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体雄蜂（育种的原理与应用育种方法杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种育种原理基因重组基因突变染色体变

28、异染色体变异应用实例矮秆抗病高产青霉素菌纯合优良品种无籽西瓜育种的原理与应用育种方法育种原理应用实例人工诱导多倍体在育种上的应用1.多倍体的特点：茎杆粗壮，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增加2倍体和4倍体葡萄的比较缺点：生长发育延迟，结实率降低。2倍体和4倍体葡萄的比较人工诱导多倍体在育种上的应用1.多倍体的特点：茎杆粗壮，叶片变异在育种上的应用变异在育种上的应用杂交育种与单倍体育种杂交育种与单倍体育种育种方法的综合运用欲得到亲本重组的性状杂交育种得到重组类型连续自交逐代筛选提纯花药离体培养（幼苗）单倍体育种多倍体育种秋水仙素加倍染色体纯合体组织培养离体组织细胞愈伤组织

29、植物体细胞杂交细胞培养愈伤组织植物体育种方法的综合运用欲得到亲本重组的性状杂交育种得到重组类型连同源四倍体对于基因(A,a)来讲，二倍体有3种基因型，四倍体有5种基因型。即：AAAA(四显体)、AAAa(三显体)、Aaaa(二显体)、Aaaa(单显体)、aaaa(无显体)。3种杂合体分离形成配子的种类和比例，取决于其是按染色体随机分离(基因座位和着丝粒紧密连锁，不发生交换)还是按染色单体随机分离(基因座位和着丝粒距离较远，要考虑交换)。练习2同源四倍体练习21234AAaa12AA34aa13Aa24Aa14Aa23Aa配对由于纺缍丝的随机拉动形成配子1+3 Aa2+4 Aa1+4 Aa2+3

30、 Aa1+2 AA3+4 aa1+4 Aa2+3 Aa1+2 AA3+4 aa1+3 Aa2+4 Aa同源四倍体AAaa二显体的基因分离1234AAaa12AA34aa13Aa24Aa14Aa23基因型配子种类和比例自交子代基因型及比例自交子代表型及比例AAAaAaA4A3aA2a2Aa3a4AaAAAa11121全部AAaa141181881351Aaaa1112131同源四倍体的等位基因按染色体随机分离基因型配子种类和比例自交子代基因型及比例自交子代表型及比例A单倍体育种的优点1.所培育的种子为绝对纯种；2.可大大减少工作量并缩短育种周期。杂交育种（最少四年）单倍体育种(只要两年)第一年杂交得到F1。杂交得到F1。第二年F1自交得F2，将符合要求的F2植株的种子按单株分别收藏。取F1花药离体培养并加倍，观察，性状符合要求即为优