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1、第2节 染色体变异,高中生物学(人教版) 遗传与进化 第5章 基因突变及其他变异,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,21三体综合征染色体组型图,猫叫综合征染色体组型图,无 籽 西 瓜,无籽西瓜体细胞染色体数（33） 普通西瓜体细胞染色体数（22）,染色体畸变,染色体结构变异 染色体数目变异,染色体变异,染色体结构变异,染色体数目变异,21三体综合征,无籽西瓜,整倍数目改变,猫叫综合征,缺失,重复,倒位,易位,
2、个别数目改变,染色体结构变异示意图 P85,染色体的某一片段缺失,消失,1、缺失,果蝇缺刻翅的形成,染色体结构的变异,如果失去的基因是显性的，同源染色体上保留下来的是隐性的，这一本来不能显出的隐性性状就能显出来。,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,五号染色体缺失导致猫叫综合症.,“猫叫综合症”是人的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,果蝇的卵圆眼和棒状眼,野生型：卵圆眼,变异型：棒状眼,染色体的某一片段移
3、接到另一条 非同源染色体 上,3、易位,夜来香的变异,移接,染色体的某一片段位置颠倒,4、倒位,颠倒,染色体结构变异,一、缺失：染色体丢失了一个片段，位于这个片段上的基因也随之发生丢失。（末端缺失、中间缺失） 遗传学效应：猫叫综合症 （5号染色体短臂缺失） 慢性骨髓性白血病：（22号染色体长臂缺失了一 大段） 二、重复：一个染色体上某一片段出现两份或两份以上的现象。使位于这些片段上的基因多了一份或几份。,三、倒位：在同一染色体上同时出现两处断裂，中间的片段倒转1800重新连接起来，使基因排列的顺序颠倒，造成染色体上基因顺序的重排。 四、易位：一个染色体的一段移接到另一非同源染色体的臂上的结构变
4、异。,染色体结构变异,染色体上基因的数目或排列顺序改变,生物性状的变异,多数不利,染色体结构的变异导致生物变异的原因是什么？,空气污染、水中含氟量、饮酒、社会经济状况等因素均可能导致染色体异常的胚胎发生。 另据资料显示，环境污染及接触有害物质、饮酒、吸烟等均可造成精子、卵子畸形，是产生先天愚型和先天性畸形的重要诱因。,资料,二、染色体数目变异,非整倍体变异 整倍体变异,整倍体改变：染色体数目的变化是以染色体组为单位而增减。 非整倍体改变：通常以二倍体（2n）染色体数作为标准，在这个基础上增减个别几条染色体。,染色体数目的变异,（一）非整倍体变异(个别 染色体数目增加或减少),先天性愚型（21三
5、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）,减数 第一次分裂,减数 第二次分裂,第一次分裂时的不分离是同源染色体没分开.,第二次分裂时的不分离是姐妹染色体没分开.,这还有什么不一样吗？,我们再把它们带上基因来看！ 请你说出它们的不一样,等位基因没分离!,复制的基因没分离!,受精卵,三体,单体,无籽西瓜体细胞染色体数（33） 普通西瓜体细胞染色体数（22）,还有西瓜体细胞染色体数（4
6、4）,非整倍体改变,1.单体：二倍体中缺少了一条染色体，成为单体（2n1） 2.缺体：双体缺了一对同源染色体（ 2n2） 3.双单体：缺两条非同源染色体（ 2n1 1 ） 4.三体： 2n1 5.四体：2n2 6.双三体： 2n11,人类染色体数目异常和疾病,先天愚型：多了一条小的第21号染色体，故此病又称为21三体综合症。（高龄母亲） Patau综合征：13三体综合征: 病症：小头、兔唇、先天性心脏病、严重智力迟钝。 Edwards综合征：18三体 严重畸形，出生后不久死亡，平均年龄仅为71天。,1、染色体组,（二）整倍体变异(染色体组增加或减少),()雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体？
7、,答：和，和，和， X和Y。,()果蝇的精子中有哪几条染色体？ ()精子中这些染色体之间是什么关系？,答：、X或、Y,答：它们是非同源染色体,()如果将果蝇的精子中的染色体看成一个染色体组，那么果蝇的体细胞中有几个染色体组？,答：两个染色体组,思考?,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,两种精子中的染色体分别是,雄果蝇的的两个配子染色体图, , 和 , , 和,染色体组:,在细胞中，在形态和功能各不同的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。这样的一组染色体，叫做一个染色体组。,2.以下选项表示生物个体的基因型，请大家
8、根据下列 个体的基因型判断一下该个体有几个染色体组： A. Aa B. AaBb C. Aaa D. AAaBBb E. AB,小结：,1.染色体组是指某种生物的一套完整的非同源染色体，即染色体组中肯定没有同源染色体。因此,2.染色体组中无等位基因,染色体组数等 于一组同源染色体中染色体 的个数,因此染色体组数等于该个体 基因型中控制同一性状的基 因的总数。,1.分析图中有几个染色体组,A B C D,思考,3个,2个,5个,4个,要构成一个染色体组应具备以下条件： 1、一个染色体组中不含有同源染色体。 2、一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。 3、一个染色体组中含有控制一种生
9、物性状的一整套基因，但不能重复。,在细胞中，在形态和功能各不同的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。这样的一组染色体，叫做一个染色体组。,染色体组的判断,染色体组数目的判断,1 2 3 4 5 6 7 8 9,二倍体,普通甜菜,四倍体甜菜,三倍体甜菜,请判断下列细胞中个有几个染色体组,1、根据染色体形态判断 细胞内形态、大小 相同的染色体有几条， 则该细胞中就含有几个 染色体组。如下图所示， 细胞中每种形态相同的 染色体有4条，则此细胞 中含有4个染色体组。,染色体组数目的判断,2、根据染色体的数目和染色体的形态数推算 染色体组的数目染色体数目/染色体形态数 例如
10、： 玉米体细胞中有20条染色体，分为10种形态，则染色体组的数目为2组。 注意：含性染色体的按特例处理。,染色体组数目的判断,3、根据基因型判断 在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的相同基因或等位基因出现几次，该细胞或生物体就含有几个染色体组，如基因型为AaaaBBbb的细胞或生物体含有4个染色体组。,染色体组数目的判断,基因型为AaaaBBbb,整倍体变异(染色体组增加或减少),一倍体：只有一个染色体组的细胞或个体。 二倍体：含有两个染色体组的细胞或个体。 多倍体：超过两个染色体组的细胞或个体。 单倍体：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。,对一个个体称单倍体还是几倍体， 关键看什么
11、？,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。由受精卵发育而成的个体叫几倍体，由配子发育而成的个体叫单倍体。,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。,比较项目,生物种类,14,1,二倍体,六倍体,21,56,8,4,6,二倍体：,由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组。,多倍体：,体细胞中含有三个或三个以上染色体组。,体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。,单倍体：,类型： 几乎全部动物和过半的高等动物,类型：被 子植物33%，怕米尔高原65%的种类是多倍体,二倍体、多倍体、单倍体的比较,小结：,由受精卵发育而
12、来的个体，含有几个 染色体组就是几倍体。,2.由配子直接发育而成的生物个体，不管 含有几个染色体组，都只能称为单倍体。,受精卵,受精卵,配子,个,n个,n个,常见二倍体,二倍体,由受精卵发育而成的个体，体细胞含有两个染色体组叫二倍体。,如人，果蝇，玉米 绝大部分的动物和高等植物都是二倍体,常见多倍体,体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体称为单倍体,单倍体植株特点,弱小，且高度不育,单倍体育种的措施和优点,二倍体植株,花药离体培养,单倍体植株,人工诱导染色体加倍,恢复回二倍体植株,明显缩短育种年限,（纯合体）,自交,纯合体,单倍体的概念 由配子发育而来，体细胞中含有本物种配子的染色体数目的个体
13、。,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.,特点: 植株弱小,高度不育.,对一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么？,关键看它是受精卵发育成的，还是 配子直接发育而成的。由受精卵发育成 的个体叫几倍体，由配子发育而成的个 体叫单倍体。,单倍体育种过程,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
14、,ddtt,DT Dt dT dt,特点：,明显缩短育种年限、子代都是纯合子,原理：植物组织培养,生长瘦弱，高度不孕，单倍体又有什么用？,不过，我们不是可以用秋水仙素处理使它的染色体加倍吗！,其实，单倍体育种应该叫单倍体加多倍体联合育种才对！,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,下面以利用高茎皱粒豌豆和矮茎圆粒豌豆培育高茎圆粒豌豆为例说明单倍体育种方法：,纯合高圆DDTT,加倍,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
15、作量并缩短育种周期。,人工诱变 + 单倍体育种,优点：当年就可以培育出优良新品种！,可通过单倍体育种和常规杂交育种比较，理解单倍体育种的优点。,最好能把常规杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种作个横向比较。,单倍体育种过程 （两个步骤）：,花药离体培养,人工诱导染色体数目加倍,优点：迅速获得纯系植株，明显缩短育种年限,单倍体育种,多倍体育种,多倍体植物有生长旺盛，各器官粗壮，种子少或不产生种子的特性。凡是不以种子为收获目标的植物都可以考虑进行多倍体育种。,观赏或用材植物,某些水果,非种子农作物,多倍体特点:,优:植株、果实、种子等粗大，营养物质含量高 缺:生长发育延迟,结实率低。（注意与
16、杂交种区分开）,染色体数目加倍后的草莓（上） 野生状态下的草莓（下）,案例片段： 自古以来，西瓜都是有种子。在炎热的夏季，当人们大嚼味甜多汁的西瓜以消暑解渴之际，却不得不频频地吐出西瓜子，实有厌烦之感。因此，人们早就渴望获得无子西瓜，以除美中不足。但是，这种奇想能够实现吗？,多倍体育种实例P89：,三倍体无籽西瓜,多 倍 体 育 种,三倍体无子西瓜培 育 过 程,思考：三倍体植株为什么不能形成种子？,三倍体西瓜联会紊乱，不能产生正常的配子。,用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗得到四倍体西瓜；,用二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交，得到三倍体的西瓜种子。,三倍体西瓜的雌蕊授以二倍体西瓜的花粉后子房能发育成西瓜，但其中的胚珠因没有正常的卵细胞而不能发育成种子。,三倍体无籽西瓜的培育,例、香蕉的培育
