第2节染色体变异.ppt

1、第2节 染色体变异,响誉世界的著名“天才”音乐指挥家舟舟,智障“天才”舟舟的资料,舟舟是一个先天智力障碍(三体综合症)患者 病因：常染色体变异,比正常人多了一条21号染色,【教学目标】 1、简述染色人体结构变异和数目变异 2、搜集生物变异在育种上应用的事例 【教学重点】 1.染色体数目的变异及染色体组的概念 2.二倍体、多倍体及单倍体的概念及其联系 【教学难点】 1.染色体组的概念 2.二倍体、多倍体及单倍体的概念及其联系,一、染色体变异概念,在自然或人为条件影响下，染色体数目或结构发生改变，从而引起生物性状变异。,概念：,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，

2、光学显微镜下不可见。,染色体变异,可用显微镜直接观察到的比较明显的染色体变化。,类型,染色体结构变异,染色体数目变异,个别染色体增减,染色体成倍增减,染色体变异类型：,(1)缺失,染色体的某一片段缺失,缺失,二、染色体结构的变异,1.种类：,(2)重复:,染色体增加了某一片段,重复,染色体结构的变异,颠 倒,断 裂,(3)倒位:,染色体的某一片段颠倒了180o,染色体结构的变异,(4)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,染色体结构的变异,2 染色体结构变异影响,缺失,重复,倒位,易位,猫叫综合症,果蝇棒状眼,慢性粒细胞白血病,染色体结构的变化导致生物变异的原因是什么？,染

3、色体结构变异,染色体上的基因的数目和排列顺序改变,生物性状的变异,多数不利,3.结果：,染色体的结构发生了改变，就会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致生物性状的变异。大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。,概念：,在某些特定的环境条件下，生物体的染色体数目会发生改变，从而产生的可遗传的变异。,细胞内的个别染色体增加或减少,细胞内的染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少,类型,三、染色体数目的变异,正常,增多1条,减少1条,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,21三体综合征（先天愚型），患者比正常人多一条染色体-21号染

4、色体是三条，其症状表现为智力低下，身体发育缓慢等。,性腺发育不良（Turner综合征），女性患者少了一条X染色体，外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。,雌果蝇产生的配子,雄果蝇产生的配子,细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。,(一)染色体组,1、概念,如人、果蝇等生物的配子中的所有染色体就是一个染色体组 那么人的体细胞中含有二个染色体组,2、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,1、某生物正常体细胞的染色体数目为8条

5、，下图中，表示含有一个染色体组的细胞是,C,2、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,看一看,C,C,果蝇的体细胞中含几个染色体组？,想一想,(二)二倍体和多倍体,1、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个体。几乎全部动物和 过半数的高等植物都是二倍体。,2、多倍体：由受精卵发育成的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。约有1/3的被子植物是多倍体。在动物中极少见。,自然成因：,当细胞在进行有丝分裂的过程

6、中，染色体已经复制并分裂加倍，但由于受到外界环境剧烈变化或生物内部因素的干扰，造成纺缍体破坏，使细胞分裂受阻而停止分裂，因此细胞不能分裂成两个细胞，于是就形成染色体数目加倍的细胞。,特点：,茎杆粗壮、叶片、果实、种子较大，糖类和蛋白质等有机物含多， 但发育迟缓、结实率低,应用多倍体育种,原理：染色体变异,过程,优点：器官大，提高产量和营养成分。如四倍体番茄VC含量高于二倍体番茄一倍。,缺点：适用于植物，在动物方面难以开展。,方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗； （低温诱导处理）,原理：当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不分离，从而引起细胞内染色体数目加倍。,拓展

7、题 1.西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，从而形成四倍体西瓜植株。,秋水仙素（剧毒）,思考：三倍体植株为什么不能形成种子？,3.三倍体植株不能进行正常的减数分裂形成生殖细胞，因此，不能形成种子。但并不是绝对一颗种子都没有，其原因是在进行减数分裂时，有可能形成正常的卵细胞。,P89 拓展题 2.杂交可以获得三倍体植株。多倍体产生的途径为：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。,4.有其他的方法可以替代。 方法一，进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培养获取大量的组培苗，再进行移栽。 方法二，利用生长素或生长素类似物处理二倍体未受粉的雌蕊，以促进子房发

8、育成无种子的果实，在此过程中要进行套袋处理，以避免受粉。,(三)单倍体,单倍体：由配子发育而成的个体，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。如蜜蜂中的雄蜂。,应用单倍体育种,过程：,花药离体培养,单倍体幼苗,正常植株（纯合体）,种子,新植株（新品种）,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：,高抗病DDTT,杂合高抗DdTt,矮不抗ddtt,花药离 体培养,纯合高抗DDTT,加倍,优点：明显缩短育种年限。只需2年。（都是纯合子，自交后代不发生性状分离）,缺点：技术复杂，成功率低，须与杂交育种配合,单倍体育种的方法一般常用“花药离体培养法”,A具有不同优点的品

9、种杂交,B取F1的花药用组织培养的方法进行 离体培养，形成单倍体植株。,C用秋水仙素使单倍体染色体加倍,D选取符合要求的个体作种,小 结,染色体变异,个别增减,染色体组,二倍体,概念,特点,应用,成因,概念,特征,多倍体,单倍体,分类,数目 变异,成倍 增减,缺失、增加、颠倒、移接,结构变异 ：,基因分子结构的改变，产生新的基因,复制时基因中脱氧核苷酸的增减和改变,减数分裂形成配子时，非等位基因自由组合或等位基因的互换,控制不同性状的基因重新组合，产生新的基因型,染色体组成倍增加，产生新基因型,染色体组成倍减少，产生新基因型,细胞分裂时染色体复制后不能形成两子细胞,有性配子未经受精作用直接发育

10、成个体,发生频率低，有害变异多，是变异的根本来源，进化的重要因素,后代中重新组合的变异类型有一定的分离比,器官大，养分多，成熟迟，结实少,植株弱小，高度不育,镰刀型细胞贫血症,黄圆、绿皱豌豆杂交出现黄皱、绿圆豌豆,普通小麦,雄蜂、单倍体玉米,杂交,用射线、激光、化学药品处理生物,用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,花药离体培养,通过基因重组，把两亲本的优良性状组合在同一后代中,用人工方法诱发基因突变，产生新性状，创造新品种,抑制细胞分裂中纺锤体的形成，使染色体数目加倍后不能形成两子细胞,诱导精子直接发育成植株，再用秋水仙素加倍成纯合体,方法较简便但要经过较长年限的选择才能获得纯合体,加速育种的进程

11、，大幅度改良某些性状，但突变后有利个体往往不多,器官大，营养物质含量高，但发育延迟，结实率低,缩短育种的年限，但方法复杂，成活率较低,高抗与矮感小麦杂交得矮抗品种,高产量青霉素菌体的育成,三倍体西瓜、八倍体小黑麦,抗病植株的育成,生物的后代出现不同于亲本的性状,1.用花药离体增养出马铃薯单倍体植株。当它进行减数分裂时，观察到染色体两两配对，形成12对。据此现象可推知产生花药的马铃薯是( ) A、三倍体 B、二倍体 C、四倍体 D、六倍体,C,课堂练习,2.下列叙述中不正确的是： （ ） A、六倍体生物的单倍体中，含有3个染色体组 B、单倍体体细胞含有本物种配子的染色体数目 C、体细胞中只含有一个染色体组的个体一定是单倍体 D、单倍体只含有一个染色体组,D,3.基因型为aaaBbbCcc的细胞含有的染色体组数目为： （ ） A、3个 B、6个 C、9个 D、2个,A,4.取基因型为Aabb的水稻的花粉进行花药离体培养，获得的幼苗，再用秋水仙素处理，使之成为纯合子，它们的基因型分别为： （ ） A.Ab和a