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1、第五章 基因突变及其他变异 第2节 染色体变异,Z x xk,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。,染色体变异,1.概念：,2.类型:,染色体结构变异 染色体数目变异,Zx xk,基因突变与染色体变异的区别,基因突变是染色体上的某一个位点上的基因的改变,在光学显微镜下是无法直接观察到的，而染色体变异是光学显微镜下直接观察到的变异。,Zx xk,1,2,3,4,阅读教材8586页染色体结构变异内容，识别以下染色体结构变异类型,一、染色体结构的变异,果蝇缺刻翅的形成,1、缺失：指染色体上某一区段及其带有的基因一起缺失，从而引起变异的
2、现象。例：果蝇缺刻翅的形成,Z x xk,“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。,重复,、重复：染色体中增加某一片段而引起的变异现象。例：果蝇棒状眼形成。,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引起的变异,3、易位,夜来香的变异,移接,Q:联会时，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，这是否染色体变异？,四分体中非姐妹染色单体的交叉互换,不属于， 这属于基因重组,易位:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。,染色体的某一片段位置颠倒
3、也可以引起变异,4、倒位,颠倒,思考讨论：,Q1：染色体结构变异对生物都是有害的吗？,Q2：染色体结构变异与基因突变的区别？,大多数染色体结构变异对生物体是不利的，甚至导致死亡。少数有利。,染色体结构变异改变了基因的位置或数量， 基因突变不会改变基因的位置和数量。 DNA上若干基因的缺失属于染色体变异 DNA上若干碱基对的缺失属于基因突变,增多,减少,正常,以染色体组形式成倍增多或减少,二、染色体数目的变异,（一）个别染色体的增加或减少,个别染色体的增加：,如21三体综合征,（染色体数为：45+XX或XY）,21三体综合征（先天愚型），患者比正常人多一条染色体-21号染色体是三条，其症状表现为
4、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。,个别染色体的减少：,如性腺发育不良,（染色体数为：44+X）,请思考：,Q1: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,（二）染色体数目成倍的增加或减少,这些染色体在形态、结构和功能上各不相同,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？,由此可见，雄果蝇有_种
5、精子,精子内染色体组成可表示为：,2,，X,，Y,它们是非同源染色体,雄果蝇精子中的一组染色体就是一个染色体组,Q4：如果将果蝇的精子的染色体看成一组，那么果蝇的体细胞中有几组染色体？,两组,细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，称为一个染色体组。,1.染色体组,特点：一个染色体组中无同源染色体 一个染色体组中所含的染色体在形态、大小 和功能上各不相同 一个染色体组中含有控制生物性状的一整套遗传信息,染色体组数目的判别方法,4个染色体组,3个染色体组,a.根据染色体形态判断: 细胞中形态相同的染色体（即同源染色体）
6、有几条，则含有几个染色体组。,注意,请判断下列细胞中各有多少个染色体组？,2个,3个,4个,1个,2个,4个,例3.指出下面细胞分别处于什么时期，此时细胞中各有几个染色体组？,减后期,有丝中期,有丝后期,减后期,4个,2个,2个,2个,如图：基因型为Aaaabbbb 的细胞中有 个染色体组 基因型为AAabbb的细胞中有 个 染色体组,b.根据基因型判断： 控制同一性状的相同或等位基因出现几次，就含有几个染色体组； 即：一种字母（大小写）有几个就为几组,4,3,思考：下列细胞中各有几个染色体组?每个染色体组有几条染色体? A、Aa B、AABb C、AaBbXWY D、AAa,2个; 1条,2
7、个; 2条,2个; 3条,3个; 1条,由受精卵发育而成的，体细胞中含有2个染色体组的生物个体。,2、二倍体和多倍体,例如：人、果蝇、玉米、水稻等。,自然界中，几乎全部的动物和过半数的高等植物都是二倍体生物。,常用2n表示染色体数， 如：果蝇： 2n = 8 人： 2n = 46,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叫多倍体。,例如，香蕉是三倍体，马铃薯是四倍体，普通小麦是六倍体，约有1/3的被子植物是多倍体。在动物中极少见,特点,(2) 糖类和蛋白质等营养成分含量有所增加,4条染色体,8条,染色体复制,无纺缍丝牵引,不分裂,多倍体产生的原因,纺锤体的形成受阻,染
8、色体数目加倍,前期：无纺缍体形成,着丝点分裂,多倍体育种,无子西瓜的培育,方法：,1、秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,2、低温诱导处理,机理：,实例：,抑制前期纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，引起细胞内染色体数目加倍,四倍体,二倍体,三倍体植株,普通植株,(有子西瓜),无子西瓜的培育,无子西瓜,(生长素),第一年,秋水仙素处理,(受精),为什么三倍体植株所结的果实为无子西瓜呢?,三倍体植株(3N)在减数分裂过程中,同源染色体联会发生紊乱,难以形成正常的生殖细胞(卵细胞),所以不会产生种子。,那香蕉呢?,香蕉的形成过程,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：,
9、野生芭蕉2n,有籽香蕉4n,加倍,野生芭蕉2n,无籽香蕉3n,精子,卵细胞,受精卵,蜂王,工蜂,雄蜂,蜜蜂,单倍体,3、单倍体,概念,特点,自然条件下产生的个体弱小，且高度不育,由配子直接发育而成的生物个体，体细胞含有本物种配子的染色体数目,应用单倍体育种,流程：,花药,单倍体植株,正常植株(纯合体),一年,特点：,明显缩短育种的年限,方法：,花药离体培养+秋水仙素加倍,1、二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞只含一个染色体组，对吗？为什么?,2、如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞含有2个或3个染色体组，我们可以称之为二倍体或三倍体吗？,(对，因为在进行减数分裂形成配子时，同源染色
10、体分开，导致染色体数目减半),(不能,尽管其体细胞含有2个或3个染色体组,但因为是由配子发育而成的个体,所以只能称为单倍体),3、对一个个体称单倍体还是几倍体，其关键是看什么？,区分的关键是看生物个体发育的起点是受精卵还是配子：由受精卵发育而成的个体，含有几个染色体组就是几倍体；由配子直接发育而成的个体，不管含有几个染色体组，都称为单倍体,实验:低温诱导植物染色体数目的变化,实验原理：低温处理植物分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生变化,方法步骤：,将洋葱（或大葱、大蒜）放在装满清水的广口瓶上，让洋葱的底部接触水
11、面。待洋葱长出约Cm左右的不定根时，将整个装置放入冰箱的低温室内（），诱导培养h。 、剪取诱导处理的根尖约cm，放入卡诺氏液中浸泡h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为的酒精冲洗次。,因为未长出根前施与低温不利其生出不定根,冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液,、制作装片，包括：解离、漂洗、染色和制片 个步骤。,解离：解离液（体积分数为15%HCl和体积分数为95%酒精1：1混合；目的是使组织中的细胞相互分离开；时间35min,漂洗：清水；洗去解离液，防止解离过度，便于染色；时间10min,染色：改良苯酚品红染液；使染色体（质）着色，便于观察染色体（质）的形态、数目、行为；时间35min,制片：镊子取
12、根-放在载玻片上，滴一滴清水-镊子尖弄碎根尖-盖上盖玻片-再加载玻片-用拇指轻压载玻片 目的使组织细胞分散开来，有利于观察,、先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂相。视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察。,P88讨论,低温诱导植物染色体数目变化和用秋水仙素处理萌发中的种子或幼苗使细胞中染色体变化的原理相似：抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，影响染色体不能被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，结果植物细胞染色体数目发生变化。 不同之处是：低温条件容易创造和控制，成本低、对人体无害、易于操作。但通过显微镜观察时只能观察到染色体
13、数目的增加，增加的具体数目不容易确定。,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,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成个体,发生频率低，有害变异多，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,染色体变异,染色体变异
14、,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、易位、倒位,结构变异 ：,课堂小结,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
15、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ab B.Aabb、AAbb和aabb C. aabb和Aabb D.aabb和AAbb,D,典型例题,1. 不是染色体结构变异的结构的是( ),A 染色体缺失某一段 B 染色体中增加了某一片段 C 染色体中的DNA的碱基对位置的颠倒 D 染色体中的某一片段的位置的颠倒,C,2 . 由八倍体小黑麦的花粉培养而成的植物是（ ） A单倍体B二倍体 C四倍体D八倍体,A,4、某二倍体植物基因
16、型是Aa,经染色体加倍后形成的四倍体的基因型是 。,AAaa,3、普通小麦是六倍体，42条染色体，科学家用花药离体培养培育出的小麦幼苗是（ ）,A、三倍体，含三个染色体组，21条染色体 B、单倍体，含三个染色体组，21条染色体 C、六倍体，含六个染色体组，42条染色体 D、单倍体，含一个染色体组，21条染色体,B,5、大麦的一个染色体组有7条染色体，在四倍体大麦根尖细胞有丝分裂后期能观察到的染色体数是： A、7条 B、14条 C、28条 D、56条,D,比较项目,生物种类,14,1,二倍体,六倍体,21,56,8,4,6,P89填表,=2:1,=2:1,种子,三倍体无子西瓜的培育过程,1、为什么以一定浓度的秋水仙
