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1、二二 染色体变异染色体变异基因突变和染色体变异的区别基因突变和染色体变异的区别基因突变基因突变：染色体上某一个位点上：染色体上某一个位点上基因基因的的改变，光学显微镜下改变，光学显微镜下不可见不可见。可用显微镜可用显微镜直接观察直接观察到的比较明到的比较明显的染色体变化。显的染色体变化。染色体变异：染色体变异：类型类型染色体结构变异染色体结构变异染色体数目变异染色体数目变异个别染色体增减个别染色体增减染色体成倍增减染色体成倍增减一、染色体结构的变异一、染色体结构的变异在自然条件或人为因素的影响下，在自然条件或人为因素的影响下，染色染色体可能发生断裂，断裂端具有愈合与重接的体可能发生断裂，断裂端
2、具有愈合与重接的能力。能力。当染色体在不同区段发生断裂后，在当染色体在不同区段发生断裂后，在同一条染色体内或不同的染色体之间以不同同一条染色体内或不同的染色体之间以不同的方式重接时，就会导致各种结构变异的出的方式重接时，就会导致各种结构变异的出现。现。一、染色体结构的变异一、染色体结构的变异缺失缺失指一条染色体断裂而失去一个片段，这个片段指一条染色体断裂而失去一个片段，这个片段上的上的基因基因也随之也随之丢失丢失。在人类遗传中。在人类遗传中, ,猫叫综合症就猫叫综合症就是五号染色体缺失导致，果蝇的缺刻翅。是五号染色体缺失导致，果蝇的缺刻翅。缺失缺失: :（2015全国全国，6）下列关于人类猫叫
3、综合征的叙述，正确的是（下列关于人类猫叫综合征的叙述，正确的是（）A.该病是由于特定的染色体片段缺失造成的该病是由于特定的染色体片段缺失造成的B.该病是由于特定染色体的数目增加造成的该病是由于特定染色体的数目增加造成的C.该病是由于染色体组数目成倍增加造成的该病是由于染色体组数目成倍增加造成的D.该病是由于染色体中增加某一片段引起的该病是由于染色体中增加某一片段引起的书书P85重复一段染色体重复一段染色体一条染色体的断裂片段接到一条染色体的断裂片段接到同源染色体同源染色体的相应部的相应部位，结果后者就有一段位，结果后者就有一段重复基因重复基因。 例如例如: :果蝇的棒状眼。果蝇的棒状眼。重复重
4、复: :重复重复一条染色体的断裂片段，位置倒过来后再一条染色体的断裂片段，位置倒过来后再接上去，造成这段染色体上的接上去，造成这段染色体上的基因位置基因位置颠倒。颠倒。 颠倒颠倒位置颠倒位置颠倒倒位倒位: :染色体发生断裂，断裂片段接到染色体发生断裂，断裂片段接到非同源染非同源染色体色体上的现象。上的现象。易位易位片段接到非同源染色体上片段接到非同源染色体上易位易位:非同源染色体非同源染色体易位与交叉互换的比较易位与交叉互换的比较大本大本P143技法点拨技法点拨通过图示辨析染色体结构的变异通过图示辨析染色体结构的变异类类型型图解图解变异杂合子染变异杂合子染色体组成色体组成显微观察的联会显微观察
5、的联会异常异常缺缺失失重重复复易位易位倒位倒位染色体结构变异的结果：染色体结构变异的结果：染色体结构上的染色体结构上的缺失缺失、重复重复、易位易位和和倒位倒位导致导致染色体上染色体上基因数目基因数目、排列顺序排列顺序的改变的改变导致导致生物性状的改变生物性状的改变（变异变异）大多数染色体结构变异对生物体是不大多数染色体结构变异对生物体是不利的，甚至导致死亡。利的，甚至导致死亡。书书P86生物的细胞核内，染色体的形态和数目是相对恒定的。生物的细胞核内，染色体的形态和数目是相对恒定的。类型:二、染色体数目的变异二、染色体数目的变异细胞内细胞内个别染色体个别染色体增加或减少。增加或减少。细胞内的染色
6、体数目以细胞内的染色体数目以染色体组染色体组的的形式形式成倍成倍地地增加或减少增加或减少。案例：案例：2121三体综合症三体综合症唐氏综合症唐氏综合症 性腺发育不良性腺发育不良细胞中的一组细胞中的一组_染色体，它们在染色体，它们在_和和_上各不相同，但是携带着控制生物生上各不相同，但是携带着控制生物生长发育的长发育的_，这样的一组染色体，叫，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。做一个染色体组。非同源非同源形态形态功能功能全部遗传信息全部遗传信息1.染色体组的概念染色体组的概念1、染色体、染色体组和基因和基因组的确定的确定染色体染色体组：(1) 一个染色体一个染色体组中不含同源染色体中不含同源染
7、色体, 没有等位基因。没有等位基因。(2) 一个染色体一个染色体组中所含的染色体在形中所含的染色体在形态、大小和功能上、大小和功能上各不相同。各不相同。基因基因组：(1) 有性染色体的生物（二倍体），其基因有性染色体的生物（二倍体），其基因组为常染色常染色体体/2+性染色体。性染色体。(2) 无性染色体的生物，其基因无性染色体的生物，其基因组与染色体与染色体组相同。相同。染色体染色体组数目的判断方法数目的判断方法细胞内形胞内形态相同的染色体有几条，相同的染色体有几条，则含有几个染色体含有几个染色体组(1) 据染色体形据染色体形态判断判断3个个2个个1个个大本大本P144技法提练技法提练控制同一
8、性状的基因出控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体几次，就含几个染色体组。(2) 据基因型判断据基因型判断如：韭菜如：韭菜该比比值为32条条/8种形种形态4(3) 据染色体数据染色体数/形形态数的比数的比值判断判断每个染色体每个染色体组内不含等位基因或相同基因。内不含等位基因或相同基因。染色体染色体组的数目的数目 = 染色体数染色体数/染色体形染色体形态数数染色体染色体形形态数数就代表着每个染色体就代表着每个染色体组中染色体的条数。中染色体的条数。则韭菜含韭菜含4个染色体个染色体组4个个2个个3个个1个个【例例1】如如图为果果蝇细胞的染色体胞的染色体组 成成，以下以下说法正确的是法正确的是
9、 ( ) A.染色体染色体1、4、5、7组成果成果蝇的一个染色体的一个染色体组B. 果果蝇体体细胞中含有胞中含有4个染色体个染色体组C. 控制果控制果蝇红眼或白眼的基因位于眼或白眼的基因位于2号染色体上号染色体上D. 果果蝇基因基因组可由可由1、3、6、7 四条染色体四条染色体组成成A 染色体变异染色体变异（显微镜下可见（显微镜下可见的变异）的变异）染色体染色体结构结构的变异的变异染色体染色体数目数目的变异的变异(1)(1)(1)(1)缺失缺失缺失缺失(2)(2)(2)(2)重复重复重复重复(4)(4)(4)(4)倒位倒位倒位倒位(3)(3)(3)(3)易位易位易位易位（1 1 1 1）个别染
10、色体增减个别染色体增减（2）染色体成倍增减）染色体成倍增减染色体变异的原因：物理化学等诱变因素、细胞分裂染色体变异的原因：物理化学等诱变因素、细胞分裂异常等使染色体结构或数目发生异常。异常等使染色体结构或数目发生异常。如低温、秋水仙素处理等处理使染色体数目加倍如低温、秋水仙素处理等处理使染色体数目加倍原理：原理：抑制纺锤体的形成，使染色体不能移抑制纺锤体的形成，使染色体不能移向细胞两极，引起细胞内染色体数目加倍！向细胞两极，引起细胞内染色体数目加倍！分裂分裂 前期前期秋水仙素处理萌发的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗2. 过程程培育无子西瓜的原理和培育无子西瓜的原理和过程程1. 原理原理
11、染色体数目以染色体染色体数目以染色体组的形式成倍增加的形式成倍增加二倍体西瓜幼苗二倍体西瓜幼苗二倍体西瓜幼苗二倍体西瓜幼苗四倍体植株四倍体植株（）二倍体植株二倍体植株（）秋水仙素秋水仙素处理理三倍体种子三倍体种子第一年第一年第二年第二年二倍体植株二倍体植株（）三倍体植株三倍体植株花粉刺激子房花粉刺激子房联会紊乱会紊乱导致无子致无子三倍体无子西瓜三倍体无子西瓜子房子房发育育教材教材p89拓展题拓展题单倍体、二倍体、多倍体的判定倍体、二倍体、多倍体的判定(3) 由由合子合子(受精卵受精卵)发育来的个体育来的个体，细胞中含有几个染色胞中含有几个染色体体组，就叫几倍体。就叫几倍体。(1)单倍体、二倍体
12、、多倍体都是指的个体倍体、二倍体、多倍体都是指的个体，并非并非细胞。胞。(2) 单倍体：倍体：体体细胞中含有本物种细胞中含有本物种配子配子染色体数目的个体。染色体数目的个体。由由配子配子直接直接发育来的个体育来的个体，不管含有几个染色体不管含有几个染色体组，都都只能叫只能叫单倍体。倍体。+书书P872.二倍体由由受精卵发育而成受精卵发育而成的个体，体细胞中含有的个体，体细胞中含有两个染色体组两个染色体组的生物。的生物。记作记作2N2N（N N表示一个染表示一个染色体组所包含的染色体数目）。色体组所包含的染色体数目）。几乎全部动物和过半数的高等植物几乎全部动物和过半数的高等植物代表：代表：人：人
13、：2N=46 2N=46 果蝇：果蝇：2N=8 2N=8 水稻：水稻：2N=242N=24书书P87由由受精卵发育而成受精卵发育而成的个体，体的个体，体细胞中含有细胞中含有三三个或三个以上染色体个或三个以上染色体组组的生物。的生物。代表：代表： 在植物中常见，动物中少见。在植物中常见，动物中少见。三倍体：三倍体：香蕉香蕉四倍体：四倍体：马铃薯马铃薯3.多倍体书书P87单倍体、多倍体植株特点单倍体、多倍体植株特点同源多倍体同源多倍体 同一物种经过染色体加倍形成的多倍体，同一物种经过染色体加倍形成的多倍体，称为同源多倍体。称为同源多倍体。例如，马铃薯就是一个天然的同源四倍体。例如，马铃薯就是一个天
14、然的同源四倍体。 异源多倍体异源多倍体 异源多倍体是指不同物种杂交产生的杂种异源多倍体是指不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体。后代经过染色体加倍形成的多倍体。基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异实实质质适适用用范范围围发发生生时时期期归纳总结（三种可遗传变异的比较）归纳总结（三种可遗传变异的比较）碱基对碱基对的替换、的替换、增添和缺失，基增添和缺失，基因结构的改变因结构的改变控制不同性状的控制不同性状的基因基因（非等位基（非等位基因）的重新组合因）的重新组合染色体染色体结构或结构或数目发生改变数目发生改变所有生物所有生物（包括（包括病毒）均可发生病毒）均可发生
15、自然状态下只发自然状态下只发生于生于真核生物有真核生物有性生殖性生殖真核生物真核生物均可发均可发生生主要在主要在复制时（复制时（分裂分裂间期间期）减数第一次分裂减数第一次分裂四分体时期、后四分体时期、后期期细胞细胞分裂期分裂期基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异类类型型产产生生后后果果镜镜检检自然突变、诱自然突变、诱发突变发突变交叉互换型、自由交叉互换型、自由组合型，组合型，DNA重重组技术、细菌转化组技术、细菌转化染色体结构变异、染色体结构变异、染色体数目变异染色体数目变异产生产生新基因新基因（等位基因），（等位基因），基因数目不变基因数目不变产生产生新基因型新基因型，不产生
16、新基因，不产生新基因，基因种类数目不基因种类数目不变变不产生新基因，不产生新基因，但引起但引起基因数目基因数目或排列顺序的改或排列顺序的改变变属于属于分子水平分子水平的变化，光学显微镜的变化，光学显微镜下观察不到，通过杂交实验观察性下观察不到，通过杂交实验观察性状状属于属于细胞水平细胞水平的的变化，光学显微变化，光学显微镜下可以观察镜下可以观察基因突变、染色体变异属于基因突变、染色体变异属于突变突变，均受环境条件，均受环境条件影响；基因突变产生等位基因，是基因重组的影响；基因突变产生等位基因，是基因重组的基基础础。基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异意意义义联联系系生物变异的生
17、物变异的根根本来源本来源，生物，生物进化的原始材进化的原始材料料生物变异、生物生物变异、生物多样性的多样性的重要来重要来源源，对进化有重，对进化有重要意义要意义对生物进化有对生物进化有一一定意义定意义4、染色体结构变异和基因突变的判断、染色体结构变异和基因突变的判断（1）概念区分：）概念区分：（2）判断方法）判断方法光学显微镜下观察；光学显微镜下观察； 从变化从变化“单位单位”分析；分析；从结果分析从结果分析进化中统称为突变，受环境条件影响进化中统称为突变，受环境条件影响（秋水仙素等），具有偶发性、多害少利等特点。基（秋水仙素等），具有偶发性、多害少利等特点。基因突变因突变以以“碱基对碱基对”
18、为单位为单位的改变，分子水平变化；的改变，分子水平变化；而染色体结构变异而染色体结构变异以以“染色体片段染色体片段”为单位为单位的改变的改变（缺失、重复、易位、倒位缺失、重复、易位、倒位），细胞水平变化，影响），细胞水平变化，影响更为严重。更为严重。基因突变：产生新基因，但基因基因突变：产生新基因，但基因数目和排序不变数目和排序不变；染色体变异：不产生新基因，但基因染色体变异：不产生新基因，但基因数目和排序变化数目和排序变化。区别区别染色体结构变异、基因突变与基因重组染色体结构变异、基因突变与基因重组(3)根据根据细胞分裂方式判定胞分裂方式判定二分裂二分裂:基因突基因突变。无无丝分裂分裂:基因
19、突基因突变、染色体、染色体变异。异。有有丝分裂分裂:基因突基因突变、染色体、染色体变异。异。减数分裂减数分裂:基因突基因突变、基因重、基因重组、染色体、染色体变异。异。(4)根据生物根据生物类型判定型判定病毒病毒:基因突基因突变。原核生物原核生物:基因突基因突变。真核生物真核生物:基因突基因突变、基因重、基因重组、染色体、染色体变异。异。1.可遗传变异与可遗传的区别可遗传变异与可遗传的区别(1) 可遗传的变异可遗传的变异可遗传给后代可遗传给后代可育可育遗传物质发生变化遗传物质发生变化属于可遗传的变异属于可遗传的变异 如：如：基因突变基因突变若发生在体细胞中，一般不会通过有性生殖遗传给后代若发生
20、在体细胞中，一般不会通过有性生殖遗传给后代如：如：三倍体无子西瓜、骡子、单倍体等三倍体无子西瓜、骡子、单倍体等均表现均表现“不育不育”若发生在生殖细胞中，若发生在生殖细胞中，可以通过配子可以通过配子遗传遗传给后代给后代(2) 环境因素引起的变异环境因素引起的变异不可遗传的变异不可遗传的变异导致遗传物质的改变导致遗传物质的改变属于可遗传的变异属于可遗传的变异 例：射线、太空环境、化学诱变剂例：射线、太空环境、化学诱变剂遗传物质不改变遗传物质不改变属于不可遗传的变异属于不可遗传的变异例：生长素处理得到无子果实；例：生长素处理得到无子果实；2、探究某一变异性状是否是可遗传变异的方法关键: 遗传物质是
21、否改变新性状能否遗传是实验设计的出发点 若染色体变异可直接借助显微镜观察染色体形态、数目、结构是否改变 与原来类型在相同环境下种植，观察变异性状是否消失若不消失则为可遗传变异反之则为不可遗传变异 自交观察后代是否发生性状分离无子西瓜和无子番茄的不同无子西瓜和无子番茄的不同 1、原理不同、原理不同2、无子原因不同、无子原因不同3、结果不同果不同无子西瓜：无子西瓜：染色体染色体变异异无子番茄：无子番茄：生生长素促素促进果果实发育育无子西瓜：无子西瓜：三倍体的同源染色体三倍体的同源染色体联会紊乱，无法形成正常配子会紊乱，无法形成正常配子无子西瓜：可无子西瓜：可遗传变异异无子番茄：未授粉无子番茄：未授
22、粉无子番茄：不可无子番茄：不可遗传变异异大本大本P147易错点易错点4、6、7下图下图为为某生物细胞减数分裂时，两对配对的染色体之间出某生物细胞减数分裂时，两对配对的染色体之间出现异常的现异常的“十字型结构十字型结构”现象，图中字母表示染色体上的现象，图中字母表示染色体上的基因，数字代表染色体。据此所作推断中正确基因，数字代表染色体。据此所作推断中正确的的是是A该图中有四条染色单体，且非姐妹染色单体间发生了该图中有四条染色单体，且非姐妹染色单体间发生了片段互换片段互换B此种异常源于染色体的结构变异此种异常源于染色体的结构变异C在随后的过程中，在随后的过程中，l与与3或或4之间将发生自由组合之间
23、将发生自由组合D该生物基因型为该生物基因型为HhAaBb，一定属于二倍体生物，一定属于二倍体生物典例典例 豌豆种群中偶豌豆种群中偶尔尔会出会出现一种三体植株一种三体植株(多多1条条2号染色体号染色体),减数分裂减数分裂时2号染色体的任意两条移向号染色体的任意两条移向细胞一极胞一极,剩下一条移向另一极。下列关于剩下一条移向另一极。下列关于该三体植三体植株株(基因型基因型AAa)的叙述的叙述,正确的是正确的是()A.该植株来源于染色体植株来源于染色体变异异,这种种变异会异会导致基因致基因种种类增加增加B.该植株在植株在细胞分裂胞分裂时,含含2个个A基因的基因的细胞胞应为减减后期后期C.三体豌豆植株
24、能三体豌豆植株能产生四种配子生四种配子,其中其中a配子的比配子的比例例为1/4D.三体豌豆植株自交三体豌豆植株自交,产生生Aaa基因型子代的概率基因型子代的概率为1/91/6AA A Aa a=1 2 2 1 选择育种选择育种选择育种选择育种野猪野猪驯化野猪驯化野猪家猪家猪从现有的种群中选择出优良的自然变异个体，从现有的种群中选择出优良的自然变异个体，让其繁殖后代（个体选择法，古老的育种）让其繁殖后代（个体选择法，古老的育种）杂交育种：是将两个或多个品种的优良性状通杂交育种：是将两个或多个品种的优良性状通过过交配集中交配集中在一起，再经过在一起，再经过选择和培育选择和培育，获得，获得新品种的方
25、法。新品种的方法。教材教材P98-99一、杂交育种一、杂交育种已知小麦的高秆已知小麦的高秆(D)对矮秆对矮秆(d)为显性，抗锈病为显性，抗锈病(T)对易感锈病对易感锈病(t)为显性，两对性状独立遗传。现在为显性，两对性状独立遗传。现在有高秆抗锈病有高秆抗锈病(DDTT)、矮秆易感锈病、矮秆易感锈病(ddtt)的两个的两个纯系品种，要求设计一个通过基因重组培育双优新纯系品种，要求设计一个通过基因重组培育双优新品种品种(ddTT)的步骤。的步骤。 杂交育种杂交育种杂交杂交自交自交选优选优自交自交选优选优为什么说单倍体育种能明显缩短育种年限？为什么说单倍体育种能明显缩短育种年限？二、单倍体育种二、单
26、倍体育种 （书（书P88）若需要若需要获得植株，得植株，则比比获得种子多一年得种子多一年,因因为获得种得种子后，第二年才能子后，第二年才能获得植株得植株花药离体培养花药离体培养P高杆抗病高杆抗病 DDTT矮杆感病矮杆感病 ddttF1高杆抗病高杆抗病 DdTt配子配子DTDtdTdtDTDtdTdtDDTT DDtt ddTT ddtt纯合体纯合体秋水仙素秋水仙素 需要的矮抗品种需要的矮抗品种 单倍体育种单倍体育种第第1年年第第2年年P高杆抗病高杆抗病 DDTT矮杆感病矮杆感病 ddttF1高杆抗病高杆抗病 DdTtF2D_T_ D_tt ddT_ ddttddTT 杂交育种杂交育种第第1年年
27、第第2年年第第36年年 需要的矮抗品种需要的矮抗品种矮抗矮抗三、诱变育种三、诱变育种教材教材P100四、基因工程育种四、基因工程育种教材教材P102五种育种方法的比五种育种方法的比较原原理理常用方常用方式式优点优点缺点缺点举例举例杂杂交交育育种种诱诱变变育育种种基基因因重重组杂交交 自交自交 选种种 自交自交使不同个体使不同个体优良性状集中良性状集中在在 一个个体上一个个体上操作操作简便便育种育种时间长、过程复程复杂局限于局限于亲缘 关系关系较近的近的 个体个体矮矮秆秆抗病抗病小麦小麦基基因因突突变辐射、射、激光、激光、诱变等等提高提高变异异频率率,加速育种加速育种进程程,大幅度改良性大幅度改
28、良性状状有很大盲目有很大盲目性性,有利有利变异少异少,需大需大量量处理理实验材料材料 青霉素青霉素高高产菌菌株株原理原理常用方式常用方式优点优点缺点缺点举例举例单单倍倍体体育育种种多多倍倍体体育育种种染染色色体体变异异染染色色体体变异异花花药离体培离体培养养,用秋水用秋水仙素仙素处理理单倍体倍体幼苗幼苗用秋水仙用秋水仙素素处理萌理萌发的的种子种子或幼苗或幼苗明明显缩短短 育种年限育种年限子代均子代均为 纯合子合子器官大器官大,提高提高营养养物物质含量含量技技术复复杂,需与需与杂交交育种配合育种配合只适用于植只适用于植物物,发育延育延迟,结实率低率低单倍体育倍体育种种获得矮得矮秆秆抗病小抗病小麦
29、麦 三倍体三倍体无子西无子西瓜瓜基基因因工工程程育育种种基因基因重重组将一种生物将一种生物的特定基因的特定基因转移到另一移到另一种生物种生物细胞胞中中打破物种界打破物种界限限,定向定向改造改造生物的生物的遗传性状性状技技术复复杂,生生态安全安全问题较多多转基因抗基因抗虫棉的培虫棉的培育育根据育种目的根据育种目的, 选择合理的育种方法合理的育种方法基因工程或基因工程或细胞胞杂交交(2) 将同一物种两将同一物种两亲本的性状集中到同一生物体上本的性状集中到同一生物体上杂交育种或交育种或单倍体育种倍体育种(3) 将两物种的将两物种的优良性状集中在一起良性状集中在一起(4) 若要快速若要快速获得得纯种种
30、 单倍体育种倍体育种(5) 若要提高若要提高营养物养物质含量含量多倍体育种多倍体育种(6) 若要培育原物种没有的性状若要培育原物种没有的性状诱变育种或基因工程育种或基因工程(7) 若培育植物若培育植物为营养繁殖养繁殖只要出只要出现所需性状即可所需性状即可, 不需要培育出不需要培育出纯种种(1)最最简单或最或最简捷的育种方法捷的育种方法 杂交育种交育种下图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关叙述下图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关叙述错误的是（错误的是（）A.通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株为生产菌株B.射线处理既可以引起基因突变也可能导致染射线
31、处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异色体变异C.上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程D.每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高D下图所示，将二倍体植株下图所示，将二倍体植株和和杂交得到杂交得到，再，再将将做进一步处理。下列相关分析不正确的是做进一步处理。下列相关分析不正确的是A:由由得到得到的育种原理是基因重组的育种原理是基因重组B:图中秋水仙素的作用是使染色体数目加倍图中秋水仙素的作用是使染色体数目加倍C:若若的基因型是的基因型是AaBbdd，则，则的基因型可能的基因型可能是是aBdD:至至的过程中，所产生的变异都有利于生的过程中，所产生的变异都有利于生产产D
