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1、第2节 染色体变异,变异的类型,可遗传的变异：,不遗传的变异：,基因突变,染色体变异,基因重组,由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。,遗传物质发生了改变，其后代将继承这种改变,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生物性状的变异,叫染色体变异。,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,个别染色体增减,染色体成倍增减,基因突变和染色体变异的区别,染色体的某一片段缺失,消失,1、缺失,果蝇缺刻翅的形成,“猫叫综合症”是人的
2、5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，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。,染色体中增加某一片段,重复,、重复,果蝇棒状眼的形成,染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上,3、易位,夜来香的变异,移接,注意：必须强调是非同源染色体之间的染色体交换，同源染色体之间的交叉互换属于基因重组，对生物的变异是有利的。,染色体的某一片段位置颠倒,4、倒位,颠倒,缺失,重复,倒位,易位,果蝇缺刻翅、猫叫综合症,果蝇棒状眼,夜来香的变异、 慢性粒细胞白血病,染色体结构的变异导致生物变异的原因是什么？,染色体结构变异,染色体上的基因的数目和排列顺序改变
3、,生物性状的变异,多数不利,染色体结构的变异导致生物变异的原因是什么？,请讨论：,Q1：染色体结构变异对生物都是有害的吗？,大多有害、少数有利,Q2：染色体变异与基因突变相比，哪一种变异 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，染色体变异会引起多个基因的变化，所以引起的性状变化较大一些,先天性愚型（21三体综合征） 45条XY（47条）,症状：身体矮小，肘外翻，颈部皮肤 松弛 为蹼颈，外观为女性但乳房不 发育, 无生育能力。,症状：智力低下，发育迟缓，眼间较宽，外眼角上斜，口常半张，舌外伸，又叫伸舌样痴呆。,性腺发育不良（特纳氏综合征） 44条XO（45条）,请思考：,Q1
4、:果蝇体细胞有几条染色体？,8条,Q2:号和号染色体是什么关系?号和号呢?,同源染色体,非同源染色体,Q3:雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体?,和、和、和、X和Y,X,Y,Q4：雄果蝇产生的精子中有哪几条染色体？ 这些染色体在形态、结构和功能上有什么特点？这些染色体之间 是什么关系？它们是否携带着控制生物生长发育的全 部遗传信息？,Q5：如果将果蝇 的精子中的染 色体看作一 组，那么果蝇 的体细胞中有 几组染色体？,(4),各不相同,非同源染色体,是,细胞中的一组_染色体，它们在_和_上各不相同，但又相互协调，共同控制着生物的生长，发育，遗传和变异即携带着控制生物生长发育的_ ，这样的一组
5、染色体，叫做一个染色体组。,1、染色体组的概念,非同源,形态、结构,功能,全部遗传信息,染色体组的内涵,本质上：组成一个染色体组的所有染色体，互为非同源染色体，一个染色体组中不存在同源染色体，一个染色体组中不含有等位基因 形式上：一个染色体组中各个染色体的形态，大小和功能均不相同 功能上：一个染色染色体组中携带着该物种生长发育的全部遗传信息 物种类型上：每种生物一个染色体组的染色体数目，大小，形态都是一定的，不同种生物染色体组的数目，大小，形态不同,一个染色体组中无同源染色体； 一个染色体组中无等位基因和相同基因； 染色体组的数目等于细胞内相同形态的 染色体个数；每个染色体组中的染色体数目等于
6、细胞内不同形态染色体的个数； 细胞内染色体个数=染色体组数每个染 色体组所含染色体个数。,染色体组的特点：,染色体组的判断方法,1、根据染色体图判断：形态相同的染色体有几条，就含有几个染色体组，不同形态的有几个代表一组有几条。,2个染色体组,3个染色体组,2、根据基因型判断：相同或等位的基因总共出现几次，则有几个染色体组。即控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组。,AaBb,AAaBbb,AaaaBBbb,4个染色体组,3个染色体组,2个染色体组,上图是某植物正常的体细胞，判断该植物可能的基因型及细胞中所含的染色体组数（ ） A、ABCd，4 B、Aaaa，4 C、AaBbCcDd，8
7、D、BbbbDddd，8,B,14,21,56,8,4,6,1,3.依据染色体数目和染色体形态数来推算： 染色体组数目=染色体数目/染色体形态数,复习提问,1、染色体变异的类型？ 2、什么是染色体组?,例1、分析对照图，从A B C D中确认出表示标含一个染色体组的细胞，是图中的（ ）,B,例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、8,二倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中有 两个染色体组的个体。,多倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中含有 三个或三个以上的染色体组的个体。,二、二倍体和多倍体,例如：果蝇、玉米、洋葱就是二倍体。几乎全部的
8、动物和过 半数以上的高等植物，都是二倍体。,例如：香蕉就是三倍体、马铃薯是四倍体普通小麦是六倍体、八倍体的黑小麦帕米尔高原的植物65%的种类是多倍体。,多倍体植株的特点,2.优点：茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大；糖类、蛋白质等含量增高.,3.缺点：但发育延迟，结实率低。,1.多倍体在植物中广泛存在，而在动物中则较少见,4个染色体,8个染色体,无纺缍体形成,染色体复制,着丝点分裂,无纺缍丝牵引,多倍体的形成,若继续进行正常的有丝分裂,染色体加倍的组织或个体,1.可否人工诱导多倍体的形成呢？常用方法有哪些？,低温和秋水仙素处理法,2.秋水仙素处理法的具体做法是什么？原理又是什么？,方法：用秋水
9、仙素处理_或_。 原理：当秋水仙素作用于正在_的细胞时，能够抑 制_的形成，导致_不能_， 从而引起细胞内染色体_。染色体数目加 倍的细胞继续进行_分裂，将来就可能发育成 _植株。,3.为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植株可以不？,不行，秋水仙素的作用对象是正在有丝分裂的细胞，成熟的植株大多细胞不进行有丝分裂。,萌发的种子,幼苗,分裂,纺锤丝,染色体,移向两极,数目加倍,有丝,多倍体,人工诱导多倍体的方法,低温处理 秋水仙素处理 萌发种子或幼苗,秋水仙素处理萌发种子或幼苗成为四倍体，是因为幼苗具有分生能力。,秋水仙素的作用时期,细胞分裂前期,1、第一次传粉是为了杂交得到三倍体种子，第二
10、次传粉是为了提供生长素，刺激子房发育成果实。 2、秋水仙素处理后，新产生的茎叶花的染色体数目加倍，而未处理的地下部分根仍为二倍体。 3、获得三倍体种子是在第一年四倍体植株上；获得三倍体无子果实则是在第二年的三倍体植株上。,思考： 1、四倍体植株上所结瓜的果皮、种皮、胚、胚乳的染色体组数分别是多少？ 2、三倍体无子瓜的果皮、种皮、胚、胚乳的呢？,八倍体小黑麦（8N）,秋水仙素,六倍体普通小麦（6N）（母本）,二倍体黑麦（2N） （父本）,卵细胞（3N）,精子（N）,受精卵（4N）,异源多倍体：“八倍体小黑麦”的培育,三、单倍体,（1）概念：,由配子发育而来，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
11、,（2）单倍体植株特点,弱小，且高度不育（雄蜂除外）,一般单倍体高度不育的原因： 体细胞含同源染色体，但为奇数，故减数分裂形成配子时，联会紊乱，不能产生正常配子; 体细胞不含同源染色体，所以不能进行减数分裂（雄蜂除外）不能产生配子。 注意：有的单倍体也可育，如四倍体马铃薯的单倍体，含两个染色体组，染色体组数为偶数，可进行减数分裂产生正常配子。,（4）单倍体形成原因:,1.自然条件:由有性生殖细胞（如卵、花粉等）直接发育而成 .如蜜蜂中的雄峰; 2.人工条件:一般利用花粉离体培养获得;如单倍体玉米,小麦.,（3）单倍体育种的措施和优点,措施： 二倍体植株,花药离体培养,单倍体植株,人工诱导染色体
12、加倍,恢复回二倍体植株,优点：明显缩短育种年限、子代都是纯合子,（纯合体）,自交,纯合体,1、具有不同优点的品种杂交,2、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,3、用秋水仙素使单倍体染色体加倍,4、选取符合要求的个体作种,单倍体育种的方法 一般常用“花药离体培养法”,例如：有两个纯种小麦，一个纯种小麦的性状是高秆（D）能抗病（T）；另一种纯种小麦是矮秆（d），易染锈病（t)，如何在尽量短的时间内培育成符合生产要求的新品种？,如果进行杂交育种需几年，如何进行？,P 高秆抗锈病(DDTT) X 矮秆易染锈病（ddtt),F1 高秆抗锈病(DdTt),F2 矮秆抗锈病(ddTt
13、、ddTT),自 交,自 交,直至不出现性状分离为止,单倍体育种,普通植株,减数 分裂,花粉,花药离 体培养,单倍体幼苗,秋水仙 素处理,纯合子幼苗,筛选所需的品种,DDTT,DdTt,花药离 体培养,DT Dt dT dt 幼苗,秋水仙 素处理,DDTT DDtt ddTT ddtt,筛选所需的品种,ddtt,DT Dt dT dt,优点：,明显缩短育种年限、子代都是纯合子,原理：植物组织培养,对一个个体称单倍体还是几倍体， 关键看什么？,关键看它是由受精卵发育而成的个体，还是由配子发育而成的个体。 若由配子发育而成的个体，不论体细胞中有几个染色体组都叫单倍体。 若由受精卵发育而成的个体，体
14、细胞中有几个染色体组就叫几倍体。,Q：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。,注意：单倍体生物的体细胞中可能含有1个或多个染色体组。,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。,请判断：,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,生物体倍数的判断,1.来源于受精卵或合子:含几个染色体组则为几倍体. 2.来源于生殖细胞:无论含有几个染色体组都是单倍体.,植
15、株弱小，高度不育,茎秆粗壮，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都有所增加,单倍体育种,多倍体育种,由生殖细胞 由受精卵 直接发育 发育成,常用花药离体培养,秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗,染色体组成倍增加,染色体组成倍减少得到单倍体，再加倍后 得到纯种,秋水仙素处理萌发的种子、幼苗,花药离体培养后，人工诱导染色体加倍,器官大，提高产量和营养成分,明显缩短育种年限,适用于植物，在动物方面难以开展,技术较复杂，须与杂交育种配合,生物的后代出现不同于亲本的性状,基因重组 基因突变 染色体变异,不遗传的变异,遗传的 变 异,按结果分,基因重组、基因突变、染色体变异的比较,有性生殖,间期,有丝分裂期,单性生殖时,减数分裂和受精作用,碱基顺序改变,分裂受阻,配子直接发育,没有产生,产生,没有产生,没有产生,杂交育种,诱变育种,多倍体育种,单倍体育种,基因突变,基因重组,发生机理,、某化工厂一次泄漏事故导致附近植物发生变异，全部白菜、萝卜及豌豆等均由展开叶成为皱缩叶。该变异是： A.基因重组 B.基因突变 C.染色体变异 D.不遗传的变异 2、一株开白花的梨树上长出一个红花枝条
