第5章第2节染色体变异课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,知识复习：,1,、生物变异的根本来源是,_,基因突变,2,、除了基因突变会导致生物变异，,_,也是生物变异来源之一。,基因重组,是否还有其他因素导致生物发生变异呢？,第,2,节 染色体变异,姓名：胡一舟,年龄：,32,岁,出生：,1978,年,4,月,1,日,智商,：,30,重度弱智（正常人的最低,70,）,演出：自,1999,年,1,月在保利剧场进行第一场指挥表演以来，至今已演出,20,场，与国内外十余家交响乐团进行过合作。,智障,“,天才,”,舟舟的资料,舟舟是一个先天智力障碍,(,三体综合症,),患者,病因：常染色体变异,比正常人多了一条,21,号染色体,结论：染色体数目的变化会对生物的性,状产生一定的影响,染色体结构变异,染色体变异：,在自然条件和人为条件改变的情况下，染色体的数目和结构可以发生变化，从而导致生物性状的变异,染色体数目变异,由于牵涉到许多基因改变，因而后果比基因突变要严重得多。,染色体个别数目变化,染色体数目以染色,体组为单位成倍增,加或减少,基因突变与染色体变异的有何区别,1.,基因突变是什么水平的变异？染色体变异是什么水平的变异？,2.,二者在显微镜下有何不同？,基因突变是染色体的某一位点上,基因碱基,对的改变,，,光学显微镜,无法直接观察；染色,体变异是,染色体结构和数目,的改变可以直接,观察。,一、染色体结构的变异,实例：,猫叫综合征,人的,第,5,号染色体部分缺失,引起的遗传病。,Q1:,猫叫综合征的根本原因是什么？,Q2:,染色体结构变异还有那些类型？,为什么染色体结构的变异会导致性状的变异呢？,一、染色体结构的变异,1,、缺失,a,b,c,d,e,f,b,a,c,d,e,f,果蝇缺刻翅的形成,猫叫综合症,重复,、重复,a,b,c,d,e,f,b,b,a,b,c,d,e,f,b,果蝇棒状眼的形成,染色体中,增加,某一片段,染色体的某一片段移接到另一条,非同源染色体,上,3,、易位,a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,l,g,h,i,j,k,l,a,b,c,e,f,d,a,b,c,k,l,g,h,d,e,f,j,i,夜来香的变异,染色体的某一片段,位置颠倒,4,、倒位,a,b,c,d,e,f,a,b,c,d,e,f,b,c,d,e,a,f,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。,Q,：,为什么染色体结构的改变会导致性状的发生改变,?,染色体结构上的,缺失,、,重复,、,易位,和,倒位,导致,染色体上,基因数量,、,排列顺序,的改变,导致,生物性状的改变,（,变异,）,大多数染色体结构变异对生物体是不利的，甚至导致死亡。,类型,:,二、染色体数目的变异,细胞内,个别染色体,增加或减少。,细胞内的染色体数目以,染色体组,的形式,成倍,地,增加或减少,。,案例：,21,三体综合症,性腺发育不良,先天性愚型,(21,三体综合症,),21,三体综合症,患者智力低下，身体发育缓慢。患儿面容特殊，舌头常伸出口外，故又叫伸舌样痴呆症。,50%,的患儿由先天性心脏病，部分发育过程中死亡。,是什么原因导致的呢？,正常人的染色体,患者的染色体,21,三体综合征病因,原因：,在,21,号染色体上多了一条染色体,性腺发育不良,（,Turner,综合征），女性患者,少了一条,X,染色体,。,特征：外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。身高、体重落后，手、足背明显浮肿，颈侧皮肤松弛。,条染色体,对同源染色体,对常染色体,对性染色体,8,4,3,1,号和,号染色体是,，,号和,号染色体是,。,同源染色体,非同源染色体,以,染色体组,的形式,成倍,地,增加,或,减少,雄果蝇的精子中有哪几条染色体？,答：,、,、,、,X,或,、,、,、,Y,果蝇的精子中染色体有什么特点？,形态、大小和功能各不相同,;,都是非同源染色体,;,携带着控制果蝇生长发育的全部遗传信息,雄果蝇精子中的,一组染色体,就是一个,染色体组,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,染色体组的特征：,Q:,请归纳染色体组的特征,一个染色体组,不含,同源染色体,。,一个染色体组所含的染色体,大小、形态和功能,各不相同,。,一个染色体组中含有,控制生物性状,的,一整套的遗传信息,。,1,、该体细胞含,个染色体组；每个染色,体组中有,条染色体。,2,、请画出其中的一个染色体组的染色体。,4,3,课堂训练：,一个染色体组,不同形态的染色体个数,=,总结：染色体组与染色体的形态的关系,1,个染色体组的染色体数,染色体组的数目,同一形态的染色体个数,=,(,同源染色体个数,),限时练习,A,B,C,_,个染色体组，,_,个染色体组，,_,个染色体组，,每,1,个染色体组有,_,条,每,1,个染色体组有,_,条,每,1,个染色体组有,_,条,3,2,2,3,4,1,1,、下列变异中不属于染色体结构变异的是,A.,染色体缺失某一片段,B.,染色体中增加了某一片段,C.,染色体中,DNA,的一个碱基对发生了改变,D.,染色体某一片段的位置颠倒,180,课堂练习：,2,分析对照图，选出含一个染色体 组的细胞，是图中的,A,C,D,B,对照图,3,、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,拓展训练：,染色体组数目的判别,注意：在细胞或生物体的基因型中，,控制同一性状的基因的个数,，就是,染色体组数,。,Q1,：基因型为,AAaaBBBb,的细胞或生物体含有,_,个染色体组。,注意：染色体组的数目染色体数,/,染色体形态数,Q2,：某生物体细胞中有,8,条染色体，分为,4,种形态，则染色体组的数目为,_,个，每个染色体组有,_,个染色体,4,2,4,AAAaBBbbDDddEEee,1,、该体细胞含,个染色体组；每个染色,体组中有,条染色体。,2,、请画出其中的一个染色体组的染色体。,4,3,一个染色体组,不同形态的染色体个数,=,总结：染色体组与染色体的形态的关系,1,个染色体组的染色体数,染色体组的数目,同一形态的染色体个数,=,(,同源染色体个数,),1,、二倍体和多倍体根据什么命名的？,2,、多倍体有何特点？,3,、人工诱导多倍体的方法有哪些？,思考题,二倍体和多倍体与染色体组数有关，但必须是受精卵发育成的个体。,2.,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,的生物。,记作,2N,（,N,表示一个染色体组所包含的染色体数目）。,几乎全部动物和过半数的高等植物,代表：,人：,2N=46,果蝇：,2N=8,水稻：,2N=24,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,的生物。,代表：,在植物中常见，在动物中少见,三倍体：,香蕉,四倍体：,马铃薯,3.,多倍体,优点,-,茎秆粗壮、叶片、果实、种子大，糖类和蛋白质等营养物质含量高,缺点,生长发育延迟，,结实率低,如：四倍体番茄的维生素,C,的含量比二倍体品种几乎增加了一倍,4.,多倍体的特征,体细胞中的染色体数,配子中的染色体数,体细胞中的染色体组数,配子中的染色体组数,属于几倍体生物,豌 豆,7,2,普通小麦,42,3,小黑麦,28,八倍体,比较项目,生物种类,14,1,二倍体,六倍体,21,56,8,4,6,4,、填表,=2:1,=2:1,（,1,）方法：,秋水仙素,处理,萌发的种子或幼苗,对象,（,抑制纺锤体的形成,，导致染色体不能移向细胞两极，使染色体数目加倍）,分裂 前期,（,2,）实例：,三倍体无子西瓜；含糖量高的甜菜,作用 机理,低温,处理,人工诱导多倍体的方法（多倍体育种）,4,个染色体,8,个染色体,低温,使纺缍体不能形成,染色体复制,着丝点分裂,无纺缍丝牵引,细胞无法正常分裂,低温导致细胞染色体加倍的过程,继续进行正常的有丝分裂,染色体加倍的组织或个体,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素滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？,2,、获得的四倍体西瓜缘何要和二倍体杂交？,3,、三倍体西瓜为什么没有种子？真的一颗都没有吗？,4,、每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？,1,、单倍体的概念,2,、单倍体形成原因是什么？,3,、单倍体的发育起点是什么，与二倍体和多倍体的发育起点有什么不同？单倍体植株特点是什么？,思考题,体细胞中含有本物种,配子,染色体数目的个体,单倍体是本物种,配子,未经受精作用,在某种因素的刺激下发育成的个体，是,单性生殖,的结果。,由,配子,（如卵细胞、花粉等）,直接发育而成。如蜜蜂中的雄蜂,特点：,植株弱小,高度不育,体细胞中的染色体数,配子,中的染色体数,体细胞中的染色体组数,配子,中的染色体组数,属于几倍体生物,豌 豆,7,2,普通小麦,42,3,小黑麦,28,八倍体,比较项目,生物种类,14,1,二倍体,六倍体,21,56,8,4,6,如果普通小麦的,配子,(,花粉,),直接,长成个体,，则其细胞内有,_,个染色体组,叫,_,3,所以，单倍体只有一个染色体组,普通小麦的单倍体,思考：单倍体只有一个染色体组吗？,人工诱导染色体加倍,花药离,体培养,单倍体育种,（,1,）方法：,植株,单倍体植株,正常植株染色体数目,（,2,）优点：,明显缩短育种年限,（,3,）,实例：,矮秆抗锈病小麦的培育,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,ddtt,DT Dt dT dt,单倍体育种的优点,1,、所培育的种子为绝对纯种；,2,、可大大减少工作量并缩短育种周期。,杂交育种（最少四年）,单倍体育种,(,只要两年,),第一年,杂交得到,F,1,。,杂交得到,F,1,。,第二年,F,1,自交得,F,2,，将符合要求的,F,2,植株的种子按单株分别收藏。,取,F,1,花药离体培养并加倍，观察，性状符合要求即为优良新品种。,第三年,按,F,2,单株分开种植，不分离的植株种子仍按,F,2,单株收藏待验证。,第四年,验证第三年保留的种子的纯度，仍不出现分离方可作为新品种推广。,生物体几倍体的判别：,1,、一倍体一定是单倍体，单倍体一定是一倍体。（）,2,、二倍体物种所形成的单倍体，其体细胞中只含有一个染色体组。（）,3,、四倍体物种形成的单倍体，其体细胞含有两个染色体组，可称为二倍体。（）,4,、单倍体可以只有一个染色体组，也可以有多个染色体组。（）,二倍体、多倍体、单倍体的判别,看,“,生物个体发育的,来源,”,A,如果由,受精卵,发育而来,含有几个染色体组就是几倍体,B,如果,由,配子,直接,发育而来,单倍体,小结,卵细胞,精子,受精卵,生物体,2N,二倍体,3N,三倍体,4N,四倍体,6N,六倍体,单倍体,单倍体,变异原理在育种上的应用,杂交育种,诱变育种,多倍体育种,单倍体育种,处理,原理,优缺点,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，后用秋水仙素处理,基因重组,基因突变,染色体变异,染色体变异,方法较简便，年限较长,加速育种进程，突变后有利个体不多,器官较大，营养物质高，,发育延迟,，结实率低,缩短育种年限，方法复杂，成活率低,比较,项目,基因突变,基因 重组,染色体变异,多倍体,单倍体,变异,实质,产生,过程,特点,举例,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,1,实验原理,(1),进行正常有丝分裂的植物分生组织细胞，在有丝分裂后期，染色体的着丝点分裂，子染色体在纺锤丝的作用下分别移向两极，进而平均分配到两个子细胞中去。,(2),低温可抑制纺锤体的形成，阻止细胞分裂，导致细胞染色体数目加倍。,低温诱导植物染色体数目的变化,(,实验,),3,、实验流程,4.,基本技术要求,(1),为了能观察到细胞在生活状态下的内部结构，必须先将细胞固定。,(2),在进行本实验的过程中，与观察植物细胞的有丝分裂一样，所观察的细胞已经被杀死了，最终在显微镜下看到的是死细胞。,(3),选材的时候必须选用能够进行分裂的分生组织细胞，不分裂的细胞染色体不复制，不会出现染色体加倍的情况。,1,、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,、二倍体,B,、三倍体,C,、四倍体,D,、八倍体,C,2,、下列属于单倍体的是,A,、二倍体种子长出的幼苗；,B,、四倍体的植株枝条扦插成的植株；,C,、六倍体小麦的花粉离体培养的幼苗；,D,、用鸡蛋孵化出的小鸡,C,练习,A,都能产生可遗传的的变异,B,都能产生新的基因,C,产生的变异均对生物不利,D,产生的变异均对生物有利,4,、基因重组,基因突变和染色体变异的共同点,3,、下面各项是表示生物体的体细胞中染色体上所,携带的基因，肯定是单倍体的一项是,A,AaBb,B,Aaaa,C,ABCD,D,Bbb,C,