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1、第五章 基因突变及其他变异 第二节 染色体变异 一一 个别染色体的增加或减少个别染色体的增加或减少 常见疾病举例 1 21三体综合征 2 特纳氏综合征 性腺发育不全 正常增多减少 二二 以染色体组的形式成倍的增加或减少以染色体组的形式成倍的增加或减少 正常增多减少 雄雄果蝇染色体组图解果蝇染色体组图解 XY X Y 染色体组 染色体组 雌雌果蝇染色体组图解果蝇染色体组图解 X XX X 染色体组染色体组 雌果蝇产生的配子雌果蝇产生的配子雄果蝇产生的配子雄果蝇产生的配子 概念 P86 1 1 染色体组 染色体组 特点 a 互为非同源染色体 不含等位基因 b 形态大小 功能各不相同 c 相互协调
2、共同控制生物生长发育 遗传与变异 d 不同生物一个染色体组的染色体形态和数目不同 思考 果蝇的配子中所有染色体就是一个染色体组 那么果蝇的体细胞中含有 染色体组 二个 2 染色体组数目的判断 a 细胞内形态相同的染色体有几 条 则含有几个染色体组 如图 细胞中形状相同的染色体 有4条 此细胞有4个染色体组 b 控制同一性状的基因 不分大小 写 有几个 就有几个染色体组 如基因型为AAaBBbCCc的细胞 AAa BBb cC C C 根据染色体数目和染色体形态推算含有几个 染色体组 染色体组数 如图 共有8条染色体 染色体形态数 形态大 小不相同 为2 所以染色体组数为8 2 4 个 染色体总
3、数 染色体形态数 ABCD 1 某生物正常体细胞的染色体数目为8条 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 C 练习1 3 如图所示细胞的代表四个物种的不 同时期细胞的 其中含有染色体组数 最多的是 4 韭菜体细胞中含有的32条染 色体具有8种各不相同的形态 韭菜应是 A 二个染色体组 B 三个染色体组 C 四个染色体组 D 八个染色体组 C 人类的染色体人类的染色体 有几个染色体组有几个染色体组 每个染色体组有几条染色体每个染色体组有几条染色体 2 二倍体和多倍体 1 二倍体 由受精卵
4、发育而成的个体 体细胞中含有两个染色 体组的叫二倍体 记作2N N表示一个染色体组所包含的染色体数目 几乎全部的动物和过半数以上的高等植物 都是二倍体 人 2N 46 果蝇 2N 8 水稻 2N 24 玉米 洋葱 葡萄 番茄都是二倍体 A 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叫多倍体 2 多倍体 B 举例 香蕉 三倍体 马铃薯 四倍体 普通小麦 六倍体 小黑麦 八倍体 多倍体在植物中广泛存在 而 在动物中则较少见 多倍体植株茎秆粗壮 叶片 果实 种子都比较大 糖类和蛋白质等 营养物质的含量都增加 C 多倍体特点 4个染色体 8个染色体 无纺缍体形成 前期 染色体复制着
5、丝点分裂 无纺缍丝牵引 多倍体形成 若继续进行正常 的有丝分裂 染色体加 倍的组织 或个体 8个染色体 主要主要成因 成因 有丝分裂过程中有丝分裂过程中 纺锤体形成受到破坏纺锤体形成受到破坏 方法 秋水仙素 低温处理 回忆知识 1 染色体数目变异的类型 2 染色体组的概念 3 染色体组的判断方法 4 二倍体 多倍体 单倍体 5 人工诱导多倍体的方法 作用原理 3 单倍体 1 概念 由本物种 配子发育而来的个体 2 成因 生殖细胞 未受精直接发育成 的个体 3 举例雄蜂 它是由卵细胞未经过受精作用直接 发育而来的 它的体细胞染色体体细胞染色体 配子染色体数配子染色体数 4 单倍体植株的特点 植株
6、长得弱小 而且高度不育 同源染色体联会紊乱 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 生物几倍体判别不能只看细胞内含有多少个染色体组 还要考虑生物个体发育的直接来源 A 如果生物体由受精卵发育而成 生物体细胞内有几个 染色体组就叫几倍体 B 如果生物体是由配子 卵细胞或花粉直接发育而成 无论细胞内含有几个染色体组 都叫单倍体 几倍体判别 卵细胞 精子 单倍体
7、受精卵生物体 2N 二倍体 3N 三倍体 4N 四倍体 6N 六倍体 直接发育 玉米是二倍体 它的体细胞中含有 染色体组 20个染色体 它的单倍体植株体细胞含 染色体组 染色体 又如普通小麦是六倍体 它的体细胞中含有 染 色体组 42个染色体 它的单倍体植株体细胞中含 有 染色体组 染色体 二个 1个 10个 六个 3个21个 人工诱导多倍体的产生 二倍体二倍体 八倍体八倍体 四倍体四倍体 秋水仙素 处理 秋水仙素 处理 二倍体二倍体四倍体四倍体三倍体三倍体 八倍体八倍体四倍体四倍体六倍体六倍体 多倍体育种 1 常用方法 A 常用秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗 B 有时低温诱导 2 秋水仙素
8、作用 抑制纺锤体形成 导致染色体不移向细胞两极 从而引起细胞内染色体数目加倍 3 过程 原因 秋水仙素作用于正在 的细胞时 能够 抑制 的形成 导致 不 从 而引起细胞内染色体 染色体目加倍的细 胞继续进行 分裂 将来就可能发育 植株 分裂 纺锤体 染色体 移向两极 数目加倍 有丝多倍体 7 举例 三倍体无籽西瓜的培育 5 优点 操作简便 易行 4 原理 染色体变异 有丝分裂 秋水仙素 抑制纺锤体形成 细胞内染色体数目加倍 多倍体植株 发育 3 过程 6 缺点 适用于植物 动物难开展 二倍体 幼苗 四倍体 植株 秋水仙素处理 染色体加倍 二倍体 幼苗 二倍体 植株 发育 授粉 二倍体 幼苗 二
9、倍体 植株 发育 花粉 诱导 三倍体 种子 三倍体 无籽瓜 三倍体 植株 发育 第一年 第二年 授花粉产生生长素 刺激子房发育成果 无子西无子西 瓜的培瓜的培 育过程育过程 例 下面是三倍体无子西瓜的培育过程图解 请回答下列问题 1 为什么以一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的 尖 除了使用秋水仙素外 还能采用 方法处理 幼苗的芽尖细胞正在分裂 秋水仙素能够抑制纺锤体的形成 导致染色体不能移向两极 从而引起细胞内染色体数目加倍 低温 40C 例 下面是三倍体无子西瓜的培育过程图解 请回答下列问题 2 获得的四倍体西瓜缘何要和二倍体杂交 因为四倍体的西瓜和二倍体的西瓜才能产生三倍体的 西瓜
10、种子 例 下面是三倍体无子西瓜的培育过程图解 请回答下列问题 3 三倍体西瓜为什么没有种子 同源染色体联会紊乱 不能产生正常的配子 所以没有种子 三倍体西瓜在减数分裂过程中 香蕉的形成 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 单倍体育种 1 方法 花药离体培养 2 过程 花药离体培养 秋水 仙素 3 优点 明显缩短育种年限 得到的植株都是纯合体 方法复杂 成活率较低 成本高 恢复正常植株 纯合体 单倍体植株 4 缺点 5 原理 染色体变异 6 单倍体育种的措施 以利用高茎皱粒豌豆和矮茎圆粒豌豆培育高
11、茎圆 粒豌豆为例说明单倍体育种方法 高皱 DDtt 杂合高圆 DdTt 矮圆 ddTT 花药离 体培养 高圆 DT 矮皱 dt 高皱 Dt 矮圆 dT 纯合高圆 DDTT 纯合矮皱 ddtt 纯合高皱 DDtt 纯合矮圆 ddTT 单倍体植株 单倍体植株 单倍体植株 单倍体植株 染色体数目加倍 秋水仙素处理 染色体数目加倍 秋水仙素处理 染色体数目加倍 秋水仙素处理 染色体数目加倍 秋水仙素处理 单倍体单倍体 多倍体多倍体 自然条件 自然条件 人工条件 人工条件 自然条件 自然条件 人工条件 人工条件 一般由一般由未受精的卵细胞未受精的卵细胞发育而来 发育而来 常用常用花药离体培养花药离体培养
12、法 法 由于外界环境条件的剧变 影响了由于外界环境条件的剧变 影响了细胞细胞 分裂时纺锤体的形成分裂时纺锤体的形成而使染色体数目加而使染色体数目加 倍产生的 倍产生的 秋水仙素 常用且最有效 或低温处理秋水仙素 常用且最有效 或低温处理 萌发的种子或幼苗 影响了萌发的种子或幼苗 影响了细胞分裂时细胞分裂时 纺锤体的形成纺锤体的形成而使染色体数目加倍产生而使染色体数目加倍产生 的 的 单倍体和多倍体的形成单倍体和多倍体的形成 多倍体育种单倍体育种 处理 原理 特点 举例 用秋水仙素处理种子或 幼苗 花药离体培养 抑制细胞分裂中纺锤体的 形成 使染色体数目加倍 后不能形成两个细胞 诱导配子直接发育
13、成 植株 再用秋水仙素 加倍成纯合体 器官大 营养物质含量 高 但发育延迟 结实 率低 缩短育种年限 但方法复杂 成活率较低 三倍体西瓜 八倍体小黑麦 抗病植株的育成 例题 下列表示某种农作物 和 两种品种分别培育 出 三种品种 根据上述过程 回答下列问题 用 和 培育 所采用的方法 称为 方法 称为 由 和 培育 所依据的原 理是 用 培育出 的常用方法 是 由 培育成 的过程中用化学药剂 处理 的 幼苗 方法 和 合称为 育种 其优点 是 杂交 自交 基因重组 花药离体培养 秋水仙素 单倍体 明显缩短育种年限 例题 下列表示某种农作物 和 两种品种分别培育 出 三种品种 根据上述过程 回答
14、下列问题 由 培育出 的常用方法是 形成的 叫 依据的原理是 用秋水仙素处理 多倍体 染色体变异 方法 比较 杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种 处理杂交用射线 激光 化学药品处 理生物 用秋水仙素处 理种子或幼苗 花药离体培养 原理通过基因重组 把两 亲本的优良性状组 合到同一后代中 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 诱导精子直接 发育成植株 再用秋水仙素 加倍成纯合体 优缺点方法简便 但要经过 较长的年限才能得 到纯合体 加速育种的进 程 大幅度改 良性状但有利 个体少 器官较大 营 养物质含量高 但发育延迟 结实率低 缩短育种年限 但方法复杂 成活率低 举例高杆抗病与矮杆染 病小麦杂交产生矮 杆抗病 高产青霉素菌 株的育成 无籽西瓜和八 倍体小黑麦 抗病植株的育 成
