染色体变异公开课2

染色体变异公开课第1页，共69页。优选染色体变异公开课第2页，共69页。生物的细胞核内，染色体的形态和数目是相对恒定的。人类染色体第3页，共69页。

通过

观察到染色体变异的两种情况：染色体结构的改变染色体数目的增减思考：基因突变能否通过光学显微镜观察到？不行，因为基因突变是染色体的某一位点上基因碱基对的改变（分子水平），光学显微镜放大倍数不够，观察不了。光学显微镜第4页，共69页。一、染色体结构的变异缺失

指一条染色体断裂而失去一个片段，这个片段上的基因也随之丢失。在人类遗传中,猫叫综合症就是五号染色体缺失导致.缺失:第5页，共69页。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。病因：5号染色体片段缺失第6页，共69页。重复一段染色体一条染色体的断裂片段接到同源染色体的相应部位，结果后者就有一段重复基因。例如:果蝇的棒状眼。重复:重复第7页，共69页。果蝇的卵圆眼和棒状眼野生型：卵圆眼变异型：棒状眼第8页，共69页。

一条染色体的断裂片段，位置倒过来后再接上去，造成这段染色体上的基因位置颠倒。颠倒位置颠倒倒位:人9号染色体倒位→习惯性流产第9页，共69页。染色体发生断裂，断裂片段接到非同源染色体上的现象。易位片段接到非同源染色体上易位:人22号和14号染色体易位→白血病非同源染色体第10页，共69页。一、染色体结构的变异缺失:重复:倒位:易位:小结：第11页，共69页。讨论：为什么染色体结构的改变会导致性状的改变?染色体结构上的缺失、重复、易位和倒位导致染色体上基因数目、排列顺序的改变导致生物性状的改变（变异）大多数染色体结构变异对生物体是不利的，甚至导致死亡。第12页，共69页。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，易位:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。属于基因重组。第13页，共69页。右图中①和②表示发生在常染色体上的变异。①和②所表示的变异类型分别属于（）A.重组和易位B.易位和易位C.易位和重组D.重组和重组A第14页，共69页。类型:二、染色体数目的变异①细胞内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成倍地增加或减少。案例：21三体综合症唐氏综合症

性腺发育不良第15页，共69页。先天性愚型(21三体综合症)21三体综合症患者智力低下，身体发育缓慢。患儿面容特殊，舌头常伸出口外，故又叫伸舌样痴呆症。50%的患儿由先天性心脏病，部分发育过程中死亡。是什么原因导致的呢？第16页，共69页。正常人的染色体患者的染色体21三体综合征病因原因：21号染色体多了一条染色体第17页，共69页。

性腺发育不良（特纳氏综合征），女性患者少了一条X染色体。特征：外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。身高、体重落后，手、足背明显浮肿，颈侧皮肤松弛。44+X讨论：为什么少了一条X染色体？通常在减Ⅰ后期或减Ⅱ后期出现异常第18页，共69页。

条染色体

对同源染色体

对常染色体

对性染色体8431Ⅱ号和Ⅱ号染色体是

，Ⅲ号和Ⅳ号染色体是

。

同源染色体（形态大小相同）非同源染色体（形态大小不同）②以染色体组的形式成倍地增加或减少第19页，共69页。①雄果蝇的精子中有哪几条染色体？形态、大小和功能各不相同;都是非同源染色体;雄果蝇精子中的一组染色体就是一个染色体组②果蝇的精子中染色体有什么特点？答：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X

或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y第20页，共69页。细胞中的一组________染色体，它们在_____和______上各不相同，但是携带着控制生物生长发育的_________，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。非同源形态功能全部遗传信息1.染色体组的概念第21页，共69页。染色体组的特征：请归纳染色体组的特征①一个染色体组不含同源染色体。②一个染色体组所含的染色体大小、形态和功能各不相同。③一个染色体组中含有控制生物性状的一整套的遗传信息。第22页，共69页。1、该体细胞含

个染色体组；每个染色体组中有

条染色体。2、请画出其中的一个染色体组的染色体。43课堂训练：一个染色体组不同形态的染色体个数=总结：染色体组与染色体的形态的关系1个染色体组的染色体数染色体组的数目同一形态的染色体个数=(同源染色体个数)第23页，共69页。限时练习ABC___个染色体组，___个染色体组，___个染色体组，每1个染色体组有__条每1个染色体组有___条每1个染色体组有___条322341第24页，共69页。拓展训练：染色体组数目的判别注意：在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因的个数，就是染色体组数。Q1：基因型为AAaaBBbb的细胞或生物体含有____个染色体组。注意：染色体组的数目＝染色体数/染色体形态数Q2：某生物体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为__个，每个染色体组有__个染色体424第25页，共69页。下列关于染色体组的正确叙述是() A．染色体组内不存在同源染色体

B．染色体组只存在于生殖细胞中

C．染色体组只存在于体细胞中

D．染色体组在减数分裂过程中消失A第26页，共69页。C

返回第27页，共69页。2.某生物基因型为AaBb，经减数分裂能产生四种数量相等的配子。如图为其体

内的某个细胞，则

A.若图中基因位点1的基因为A，而位点2和4为B与b，则该细胞有可能发生了交叉互换B.该图表示时期有4个染色体组C.该状态下的细胞发生了基因重组D.该细胞中位点2与4所在染色体为同源染色体，位点2与4上的基因遵循分离定律B第28页，共69页。第29页，共69页。2个染色体组2个染色体组（每组有4条染色体）（每组有23条染色体）二倍体第30页，共69页。2.二倍体由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组的生物。记作2N（N表示一个染色体组所包含的染色体数目）。几乎全部动物和过半数的高等植物代表：人：2N=46果蝇：2N=8水稻：2N=24Q:请根据二倍体的概念，得出多倍体的概念？第31页，共69页。4个染色体组3个染色体组多倍体（三倍体）（四倍体）第32页，共69页。——由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的生物。代表：在植物中常见，在被子植物中，至少有３３％的物种是多倍体.在动物中少见。三倍体：香蕉四倍体：马铃薯3.多倍体第33页，共69页。三倍体香蕉

四倍体马铃薯第34页，共69页。

体细胞中的染色体数配子中的染色体数体细胞中的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28八倍体比较项目生物种类141

二倍体

六倍体2156846练习=2:1=2:1第35页，共69页。多倍体形成的原（一）：复制间期后期正常有丝分裂二倍体细胞四倍体细胞受到外界环境或生物体内部因素的干扰，纺锤体形成受到破坏，细胞质分裂受阻，导致染色体加倍。中期前期二倍体细胞末期第36页，共69页。帕米尔高原的植物65%的种类是多倍体。猜测可能原因是低温条件下染色体数目增加的结果第37页，共69页。♀♂减数分裂减数分裂受精作用多倍体产生的原因（二）减数分裂过程中发生异常导致配子染色体数目不减半第38页，共69页。优点-----茎秆粗壮、叶片、果实、种子大，糖类和蛋白质等营养物质含量高缺点——生长发育延迟，结实率低如：四倍体番茄的维生素C的含量比二倍体品种几乎增加了一倍多倍体的特征第39页，共69页。（2）方法：①低温处理人工诱导多倍体的方法（多倍体育种）染色体加倍染色体复制低温使纺缍体不能形成着丝点分裂无纺缍丝牵引,细胞无法正常分裂（1）原理：染色体变异（数目加倍）第40页，共69页。②秋水仙素处理萌发的种子或幼苗（抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，使染色体数目加倍）分裂前期（2）实例：三倍体无子西瓜作用机理对象第41页，共69页。第42页，共69页。第一年所结的果实第二年所结的果实（三倍体）果实的位置果皮的染色体组数种皮的染色体组数胚中染色体组数胚乳中染色体组数四倍体植株上三倍体植株上443335无无第43页，共69页。1、为什么以一定浓度的秋水仙素滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？因为芽尖生长点细胞正在进行有丝分裂，秋水仙素作用于分裂细胞导致染色体加倍，变成四倍体。2、两次以二倍体传粉的目的分别是什么？第一次传粉是杂交得到三倍体种子，第二次传粉是为了刺激子房发育成果实。

讨论：第44页，共69页。3、第一次传粉为何不以二倍体西瓜为母体？如果以二倍体西瓜作为母体，四倍体西瓜作父本，也能得到三倍体种子，但这种三倍体种子结的西瓜，因二倍体珠被发育较快，三倍体胚发育较慢，获得的三倍体西瓜的胚珠硬化，种子发育比较困难，形成的三倍体种子难于萌发；且果实品质差。发育成厚硬的种皮，达不到“无籽”的目的。第45页，共69页。3、三倍体西瓜为什么没有种子？真的没有三倍体种子吗？三倍体西瓜无种子,其实是有种皮而无胚,其种皮是由珠被形成的发育不全的白嫩秕籽4、每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？可进行无性繁殖，组织培养。第46页，共69页。7、用四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交，则：A、能产生正常配子，结出种子形成果实B、结出的果实为三倍体C、不能产生正常的配子，但可形成无籽西瓜D、结出的果实为五倍体A第47页，共69页。用二倍体西瓜为亲本，培育“三倍体无籽西瓜”过程中，下列说法正确的是（

）A．第一年的植株中，染色体组数可存在2、3、4、5个染色体组B．第二年的植株中没有同源染色体C．第一年结的西瓜其种皮、胚、胚乳的染色体组数不同，均是当年杂交的结果D．第二年的植株中用三倍体做母本，与二倍体的父本产生的精子受精后，得不育的三倍体西瓜答案选A。

第48页，共69页。第49页，共69页。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第50页，共69页。实例2、八倍体小黑麦的培育第1步：杂交普通小麦（6N）×小黑麦（2N）（AABBWW）（DD）异源四倍体（4N）（ABWD）第2步：染色体加倍秋水仙素处理八倍体小黑麦（8N）（AABBWWDD）注意：这里的A、B、W、D代表的是染色体组，而不是基因。所以，异源四倍体（ABWD）是不可育的。第一年第二年第51页，共69页。普通小麦的形成过程1414一粒小麦山羊草14另一种山羊草7777杂交种不育配子配子147147配子配子杂交种不育281442加倍异源多倍体二粒小麦141428加倍异源多倍体普通小麦注：这也是物种形成的一种方式。异源多倍体：指不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体。同源多倍体：同一物种经过染色体加倍形成的多倍体，称为同源多倍体。最常见的是同源四倍体和同源三倍体。第52页，共69页。例7、上图是普通小麦自然条件下形成过程的示意图，请据图回答：（1）由图可知，小麦的一个染色体组含有_____条染色体，最后形成的普通小麦是____倍体，它的形成在自然演变过程中必须经历两个重要步骤，第一是完成____________________，第二是完成_________________，这两个步骤缺一不可。（2）利用上述原理，我国科学家鲍文奎等利用普通小麦和黑麦（2N=14）培育出了八倍体小黑麦，小黑麦的体细胞中含______个染色体，它的优点是耐___________和_______________，面粉白，蛋白质含量高，茎秆可做青饲料。7六自然杂交自然加倍56瘠薄土壤寒冷气候第53页，共69页。第54页，共69页。单倍体（1）概念

（2）形成原因

由配子（如卵细胞、花粉等）直接发育而成。如蜜蜂中的雄蜂体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体323216第55页，共69页。（3）特点：植株弱小,高度不育Q:单倍体的发育起点是什么，与二倍体和多倍体的发育起点有什么不同？单倍体是本物种配子未经受精作用在某种因素的刺激下发育成的个体，是单性生殖的结果。二倍体,多倍体是由受精卵发育而来的,是双亲生殖的结果第56页，共69页。

体细胞中的染色体数配子中的染色体数体细胞中的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28八倍体比较项目生物种类141

二倍体

六倍体2156846如果普通小麦的配子(花粉)直接长成个体，则其细胞内有____个染色体组,叫________________________3所以，单倍体≠只有一个染色体组普通小麦的单倍体思考：单倍体＝只有一个染色体组吗？第57页，共69页。①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；②由配子直接发育来的个体，不管含有几个染色体组，都只能叫单倍体。受精卵（合子）生物体二倍体(2N)多倍体发育雌配子（卵细胞）雄配子（花粉）直接发育成生物体：单倍体直接发育成生物体：单倍体第58页，共69页。生物体几倍体的判别：1、一倍体一定是单倍体，单倍体一定是一倍体。（）2、二倍体物种所形成的单倍体，其体细胞中只含有一个染色体组。（）3、四倍体物种形成的单倍体，其体细胞含有两个染色体组，可称为二倍体。（）4、单倍体可以只有一个染色体组，也可以有多个染色体组。（）√××√第59页，共69页。人工诱导染色体加倍花药离体培养单倍体育种（1）方法：植株单倍体植株正常植株染色体数目（2）优点：

明显缩短育种年限（3）实例：矮秆抗锈病小麦的培育依据原理：染色体变异（染色体组成倍增加）第60页，共69页。F1高产倒伏小麦

DdTt高产倒伏小麦

DDTT低产抗倒伏小麦

ddtt×P花粉:DTDtdTdt（减数分裂）（花药离体培养）单倍体幼苗:DTDtdTdt纯合体：DDTTDDttddTTddtt（秋水仙素染色体加倍）高产抗倒伏小麦第1年第2年明显缩短育种年限筛选鉴定第61页，共69页。为什么说单倍体育种能明显缩短育种年限？花药离体培养→P高杆抗病

DDTT×矮杆感病

ddttF1高杆抗病

DdTt配子DTDtdTdtDTDtdTdtDDTTDDttddTTddtt↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓纯合体秋水仙素→↑

需要的矮抗品种㈡单倍体育种第1年第2年P高杆抗病

DDTT×矮杆感病

ddttF1高杆抗病

DdTt↓F2D_T_D_ttddT_ddttddTT㈠杂交育种↓第1年第2年第3~6年××↑

需要的矮抗品种矮抗第62页，共69页。亲本基因型为AABB和aabb的植株进行杂交对其子一代的幼苗用秋水仙素处理产生了多倍体，其基因型是：A、AaBbB、AABBC、AAaaBBbbD、AAAAbbbbC第63页，共69页。3、将基因型为AaBb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，处理后植株的基因型是：A、Ab