第三章 第一节 染色体变异及其应用（课件PPT）

第节 一染色体变异及其应用高中生物 必修2第三章仅仅是由环境因素的影响造成的变异。遗传物质没有改变，变化的性状不能进一步遗传给后代。不可遗传变异：可遗传变异：是由于遗传物质的改变而引起的变异。变化的性状能遗传给后代。生物的变异类型猫叫综合征，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。果蝇幼虫唾腺染色体一般长约400μm， 宽约5μm，比普通的染色体粗大很多。这是因为唾腺染色体（染色质）经过多次复制后并不分开。在光学显微镜下观察到的一条染色体，实际上是由数千条染色质丝组成的。推测：染色体发生了变异染色体变异在自然条件或人为条件改变的情况下，染色体______的改变或染色体______的增减导致生物______的变异。数目性状结构基因突变：染色体上某一个位点上基因的改变，光学显微镜下是不可见的。染色体变异：可用光学显微镜直接观察到的比较明显的染色体的变化。1.染色体结构的变异2.染色体数目的变异（一）缺失缺失是指染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失,从而引起变异的现象一、染色体结构变异染色体上增加了相同的某个区段而引起变异的现象,叫做重复。 b（二）重复发生在同源染色体之间（三）倒位染色体在两个点发生断裂后，产生三个区段，中间的区段发生180°的倒转，与另外两个区段重新接合而引起变异的现象 bcdeb不对1/4一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上,从而引起变异。 （四）易位思考染色体结构变异的易位与减数第一次分裂前期的交叉互换（基因重组）是一回事吗？不同！①易位是非同源染色体之间②交叉互换（基因重组）是同源染色体之间③同源染色体之间片段的交叉互换为重组④非同源染色体之间片段的交叉互换为易位染色体结构变异（多数不利，甚至致死）（五）染色体结构变异诱因缺失基因数目减少重复基因数目增加倒位基因排列顺序易位基因数目变化总结1：__________________________________________________________________ 结果：染色体上基因数目或排列顺序发生改变个别染色体数目的增加或减少染色体组成倍的增加或减少正常增多减少二、染色体数量变异染色体数量以染色体组的方式成倍地增加或减少，或个别染色体增加或减少，都称为染色体数量的变异（整倍性变异和非整倍性变异）（一）染色体组细胞中的一组________染色体，它们在_____和______上各不相同，但又相互协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，称为__________的一组染色体。非同源形态功能染色体组3个4个1个4个（二）染色体组数目的确认方法（1）根据“染色体形态”判断——细胞内同种形态 染色体有几条就含几个染色体组YyRrAABBDDAaaABCD二个染色体组二个染色体组三个染色体组一个染色体组（2）根据“基因型”判断——控制同一性状的基因 有几个就含几个染色体组判断：以下细胞包括几个染色体组 （3）根据“染色体数/染色体形态数”值——比值是几， 即含几个染色体组。 如：果蝇有8条染色体，4种形态，几个染色体组？1.从本质上看，在一个染色体组中无同源染色体存在。2.从形式上看，一个染色体组中的所有染色体形态、大小各不相同。3.从功能上看，一个染色体组携带着一种生物生长、发育、遗传和变异的全部遗传信息。4.不同种生物染色体的数目、大小、形态都是不同的。 特点：2个染色体组 二倍体生物 由受精卵发育而成的生物个体，体细胞中含有两个染色体组的称为二倍体；含有三个或三个以上染色体组的称为多倍体；目前已知，几乎全部动物和超过一半种类的高等植物都是二倍体。非整倍性变异（个别染色体的增加或减少）（以染色体组的形式 成倍增加或减少）整倍性变异如人类的21三体综合征单倍性变异多倍性变异染色体数目的变异在低温、电离辐射、化学药剂等的作用下，生物体的染色体数量可能发生改变，进而产生可遗传的变异。单倍体多倍体（三）非整倍性变异一般情况下，动物染色体的非整倍性变异往往是致死性的， 植物染色体的非整倍性变异产生的影响相对较小先天性智障（21三体综合症）三体(2n+1)性腺发育不良44+X单体（2n-1)（32）蜂王产卵非受精的卵细胞未受精雄峰（16）受精卵（32）产生精子（特殊减数分裂）受精产卵特点：单倍体在动物中比较少见，植物种较多，单倍体植株长势弱小、高度不育单倍体二倍体所有的配子都是单倍体（四）整倍性变异多倍体生物：由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有三个及三个以上的染色体组的个体实 例：三倍体香蕉、四倍体马铃薯、小麦等， 一般情况，动物多倍体变异是致死的。多倍体多倍体产生的原因减数分裂中染色体在联会时会发生联会紊乱，产生不可育的配子繁殖方式：分株与组织培养，而不是靠种子繁殖，跟柳树一样直接用母体的幼芽插在地理就可以成活多倍体的可育性多倍体可育吗？①具有偶数染色体组的多倍体植物，在减数分裂中，若染色体能够配对， 一般是可育的。②具有奇数染色体组的多倍体植物，在减数分裂中染色体不能正常配对， 是不可育的。③异源二倍体由于联会紊乱也不可育（骡子、马和驴的生殖隔离）偶数染色体（可育）奇数染色体（不可育）2.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；晚熟，可育性（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四倍体番茄维生素C的含量比二倍体品种几乎增加一倍特点：1.一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2.二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含有一个染色体组？对，因为在体细胞进行减数分裂形成配子时，同源染色体分开3.如果是四倍体、六倍体形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，可以称它为二倍体或三倍体吗？不对，尽管其体细胞含有两个或三个染色体组，但因为是正常的细胞的配子所形成的物种，因此，只能称为单倍体。4.单倍体中可以只有一个染色体组，但可以有多个染色体组吗？对，如果本物种是二倍体，其形成的单倍体有一个染色体组；如果是四倍体、六倍体等多倍体，其形成的单倍体有两个或两个以上的单倍体。 两三个或三个以上配子点拨探究：比较二倍体、多倍体和单倍体配子由未受精的生殖细胞直接发育而来2个3 ≧与本物种配子染色体组数相等几乎全部动物及大多数植物，如人、果蝇、玉米香蕉（三）、马铃薯（四）、普通小麦（六）雄蜂、花药离体培养所得植株植株弱小、高度不育(雄蜂除外)受精卵 受精卵 三、染色体变异在育种上的应用先杂交再自交选育1.单倍体育种2.多倍体育种【自主先学】阅读教材77页内容，完成下列问题：1．单倍体植株的特点：单倍体植株＿＿＿＿＿，而且＿＿＿＿。2．单倍体育种方法：育种工作者常常采用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的方法获得＿＿＿＿＿＿，然后经过 ＿＿＿＿＿使染色体数目＿＿，重新恢复到＿＿＿＿＿的染色体数目，再经过人工选育获得优良品种。3．通过单倍体育种得到的植株，不仅能够正常生殖与发育，而且每对染色体上成对的基因都是＿＿＿的，自交后代＿＿＿＿＿＿＿＿＿。4．与常规的杂交育种相比，单倍体育种＿＿＿＿＿＿＿＿＿(优点)。长得弱小高度不育花药（花粉）离体培养单倍体植株人工诱导加倍正常植株纯合不会发生性状分离明显缩短育种年限（一）单倍体育种如何进行人工诱导？1.低温处理2.化学试剂低温处理：使纺锤体的形成受到破坏，以至于染色体不能移向细胞两极，细胞也不能进行正常的分裂成为两个子细胞，于是就形成了染色体数目加倍的细胞秋水仙素处理萌发的种子或幼苗:抑制分裂前期形成纺锤体，导致分裂后期染色体不能移向细胞两极。YRyRYryr黄色圆粒（YyRr）花药（配子）单倍体植株正常二倍体（纯合体）YYRRyyRRYYrryyrr黄圆绿圆黄皱绿皱秋 水 仙 素 处 理 幼 苗YRyRYryr离 体 培 养（二）多倍体育种秋水仙素处理使染色体数目加倍AAAAAAAA1.低温处理2.化学试剂AAAAAA传粉刺激果实发育染色体联会紊乱秋水仙素处理正在萌发的幼苗或者种子染色体变异染色体变异个别增减染色体组二倍体概念特点概念特征多倍体单倍体分类数目变异成倍增减缺失、 重复、倒位、 易位结构变异 ：单体（2n-1)：性腺发育不良三体(2n+1)：21三体综合症（猫叫综合症）（果蝇棒状眼）（慢性粒细胞白血病）染色体的结构变异会改变染色体上基因的数量或排列顺序，从而导致性状的变异。大多数染色体的结构变异，对生物体是不利的，有时甚至会导致生物体死亡。在正常情况下， 染色体发生结构变异的概率是很低的。当细胞受到电离辐射、病毒感染或化学药剂诱导时，染色体发生结构变异的概率会增加。基因突变与染色体结构变异的比较请讨论：1：染色体结构变异对生物都是有害的吗？大多有害、少数有利2：染色体变异与基因突变相比，哪一种变异对 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四、低温诱导植物染色体数目的变化实验1.实验原理(1)正常进行有丝分裂的植物 细胞，在有丝分裂 着丝点分裂后，子染色体在 作用下分别移向两极，进而平均分配到两个子细胞中去。(2)用低温处理植物 组织细胞，能够抑制细胞分裂时 的形成，使染色体不能移向两极，这样细胞不能分裂成两个子细胞，染色体的数目就发生变化。2．实验步骤洋葱根尖诱导培养：将洋葱放在清水中培养，待长出约1cm左右的不定根时，放入 冰箱 ℃)诱导培养36h ↓ 固 定 ： 取诱导处理的根尖0.5~1cm，放入 中浸泡0.5-1h，以 细胞的 ↓ 形态然后用 的酒精冲洗2次制 作 装 片： 解离→ → →制片观 察： 先用 观察，找到视野中既有 体细胞，也 有 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 观察分生组织后期分生组织纺锤体4卡诺氏液固定体积分数为95%漂洗染色低倍镜二倍染色体数目纺锤体高倍镜3．实验中几种溶液的作用(1)卡诺氏液： 。(2)改良苯酚品红染液：细胞核染色，便于观察 的形态。除此之外， 溶液或 溶液都是 染料， 都可使 着色。(3)质量分数为15%的盐酸溶液：与体积分数为95%的酒精1∶1混合， ， 使细胞分散开。(4)体积分数为95%的酒精：可用于洗去附着在根尖表面的 ， 还可与 溶液混合，解离、分散细胞。4．实验结论 能诱导植物染色体数目加倍。固定细胞形态染色体龙胆紫醋酸洋红碱性染色体解离卡诺氏液质量分数为15%的盐酸低温1、下列关于单倍体、二倍体、多倍体的叙述不正确的是 [ ] A.有受精卵发育成的生物体中有几个染色体组就叫几倍体 B.由配子发育成的生物体，细胞中无论有几个染色体组也只能叫单倍体 C.单倍体一般高度不育，多倍体一般茎秆粗壮，果实、种子较大 D.单倍体都是纯种，多倍体等位基因至少有3个例题分析课堂检测D2、如图为一对同源染色体在减数分裂时的配对行为，表明该细胞发生了（ ） A. 基因突变B. 染色体畸变C. 基因重组D. 碱基互补配对B3、B 是正常的两条同源染色体，则图示是指染色体结构的 （ ）　A.倒位 B.缺失 C.易位 D.重复C4、如图表示某生物细胞中两条染色体及其上面的部分基因，下列选项的结果中，不属于染色体畸变引起的是 （ ） 5 、秋水仙素诱导多倍体形成的原因是 [ ] Ａ.诱导染色体多次复制； Ｂ.抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成； Ｃ.促使染色单体分开，形成染色体； Ｄ.促进细胞融合。例题分析B 6 、下列变异中，属于染色体结构变异的是 [ ] A．染色体中DNA的一个碱基对缺失 B．同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换 C．果蝇第Ⅱ号染色体上的片段与第Ⅲ号染色体上的片段发生交叉互换 D．将人类的胰岛素基因与大肠杆菌的DNA分子拼接，利用细菌发酵生产人类胰岛。例题分析C谢 谢！