染色体变异(正式版)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,*,第,2,节,染色体变异,旧知回顾,生物变异,可遗传的变异,不可遗传的变异,基因突变,基因重组,染色体变异,环境条件,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,基因突变和染色体变异的区别,请讨论：,Q2,：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,1,缺失,染色体的某一片段消失,消失,（）染色体结构的变异,:,A,a,等位基因,Aa,控制花色相对形状红色和白色,红 色,A,a,白 色,A,a,控制花色的性状消失,（）染色体结构的变异,:,猫叫综合症,症状：,患儿哭声轻，音调高，很像猫叫。两眼距离较远，耳位低下，生长发育缓慢，存在着严重的智力障碍。,病因：,5,号染色体部分缺失,重复,:,染色体增加了某一片段,重复,（）染色体结构的变异,:,果蝇棒状眼的形成,颠 倒,断 裂,连 接,倒位,:,染色体的某一片段颠倒了,180,o,（）染色体结构的变异,:,易位,:,染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上,移接,（）染色体结构的变异,:,小结：,夜来香的变异,易位与交叉互换的区别？,非同源染色体,同源染色体,一变异类型,:,染色体结构的变异,:,缺失：,重复：,倒位：,易,位,：,染色体结构变异与基因突变的区别？,DNA,中碱基对的变化导致“新基因”的产生,原有基因数目或,排列顺序发生改,变未形成新的基因,染色体结构变异,染色体上的基因的数目和排列顺序改变,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？,细胞内的个别染色体的增加或减少,（非整组变异）,细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少,（整组变异）,二,.,染色体数目变异,指细胞内染色体数目增添或缺失的改变。,概念：细胞内某一号或几号染色体的数量增多或减少。后果：因为染色体上的基因能控制蛋白质的合成，某号染色体增多或减少后将导致相应蛋白质的增多或减少，从而导致新陈代谢的严重紊乱，造成细胞死亡或严重的功能缺陷。,正常,增多,减少,非整组变 异,21,三体综合症,鼻梁扁平且宽，眼小，口半张，舌有龟裂，发育迟缓，智力低下,13,三体综合症,有小头，先天性心脏病，严重智力迟钝，常在,3,个月内死亡，也有活到,5,岁的,18,三体综合症,鼻梁窄而长，耳位低，平均寿命,6,个月，也有活到,10,几岁的,Klinefelter,综合症,XXY,型,外貌是男性，无生育能力，智能一般较差,XYY,个体,外貌男性，智能稍差，但也有高于一般人的，据说这种人有反社会行为，但尚无定论，有生育能力。,Turner,综合症,XO,型,外貌像女性，第二性征发育不良，无生育能力，有蹼颈，肘外翻，智力低下，但也有正常的。,概念：体细胞内染色体组增多或减少。后果：在植物及低等动物中比较常见，由于基因控制的蛋白质成比例增多或减少，一般对生存没有显著影响。在高等植物，染色体组增多的植株一般具有大型性，各器官粗大，成熟推迟；染色体组减少的植株则生长瘦弱。染色体组为奇数时，因减数分裂时联会紊乱，表现为高度不孕（不能产生种子）。,整 组变 异,三、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，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，,这样的一组染色体，叫做一个染色体组,如：果蝇的雌、雄配子,.,染色体组特点,1.特点：,a：,一个染色体组中不含同源染色体无等位基因,b一个染色体组中所含染色体形态、功能各不相同,c、携带着,控制一种生物生长发育、遗传变异的,全套遗传信息,X,Y,X,Y,2、染色体组数目的判断,a：据“染色体形态”判断,细胞中同种形态的染色体有几条即含几个,染色体组（每个染色体组内不含形态相同,的染色体）,b：据“基因型”判断：,控制同一性状的基因（同种类型的字母,不区分大小,写,）出现几次，就含几个染色体组,c、,染色体数染色体形态数=,染色体组的数目,2,个,1,个,4,个,2,个,单倍体,二倍体,多倍体发育,起点,染色,组数,判断关键,配子,受精卵,受精卵,该物种配子,染色体数,两个,三个或三,个以上,四,1、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,由受精卵发育而成的，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的,例：马铃薯（四倍体），普通小麦（六倍体）,由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有三个染色体组的叫 例：三倍体无籽西瓜，香蕉,2、三倍体：,3、多倍体：,a、多倍体植株特点,茎秆粗壮，叶片果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质含量有所增加,但发育延迟，结实率低。,四倍体草莓,二倍体草莓,b、应用-多倍体育种,Q,：可否人工诱导多倍体的形成呢？,常用方法有哪些？,低温和秋水仙素处理法,Q,：秋水仙素处理法的具体做法是什么？原理又是什么？,方法：用秋水仙素处理,_,或,_,。,原理：当秋水仙素作用于正在,_,的细胞时，能够抑,制,_,的形成，导致,_,不能,_,，,从而引起细胞内染色体,_,。染色体数目加,倍的细胞继续进行,_,分裂，将来就可能发育成,_,植株。,Q,：为什么要处理萌发种子或幼苗，处理成熟植株可不？,不行，秋水仙素的作用对象是正在有丝分裂的细胞，成熟的植株大多细胞不进行有丝分裂。,萌发的种子,幼苗,分裂,纺锤丝,染色体,移向两极,数目加倍,有丝,多倍体,什么时期？,有丝分裂的前期,4,个染色体,8,个染色体,无纺缍体形成,染色体复制,着丝点分裂,无纺缍丝牵引,多倍体的形成,若继续进行正常的有丝分裂,染色体加倍的组织或个体,母 本,父 本,四倍体,二倍体,有籽西瓜,父本,母本,去雄授粉,普通西瓜植株,种下去,三倍体植株,无籽西瓜,花粉刺激,2N,西瓜幼苗,(,),秋水仙素,4N,西瓜植株,(,),2N,父本产生的花粉提供,精子,3N,西瓜种子,(,4N,的瓜,),3N,植株,3N,无子西瓜,用,2N,植株产生的花粉,刺激,第一年,第二年,过程：,减数分裂过程中染色体联会紊乱不能形成正常的生殖细胞,请分析以下两个实验：,用适当适当浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄 花蕾，子房发育成无籽果实。,用二倍体与四倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜植 株，给其雌蕊授以二倍体西瓜的花粉，子房发育 成无籽西瓜。,(1),番茄的无籽性状能否遗传？,；若取此 番茄植株的枝条扦插，长成后的植株所结果实中 是否有种子？,。,(2),三倍体无籽西瓜性状能否遗传？,；若取其 枝条扦插，长成后的植株子房壁细胞有,个 染色体组。,不能,有,能,3,普通小麦的形成过程,14,14,一粒小麦,山羊草,14,另一种山羊草,7,7,7,7,杂交种不育,配子,配子,14,7,14,7,配子,配子,杂交种不育,28,14,42,加倍,异源,多倍体,二粒小麦,14,14,28,加倍,异源,多倍体,普通小麦,注这也是物种形成的一种方式。,八倍体小黑麦,培育过程,八倍体小黑麦,香蕉的培育,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：,野生芭蕉,2n,有籽香蕉,4n,加倍,配子,野生芭蕉,2n,2n,n,无籽香蕉,3n,受精作用,雌性,雌性,雄性,单倍体,二倍体,5,、单倍体,(1),定义：,体细胞中含本物种配子染色体数目的个体,（,2,）单倍体植株特点,弱小，且高度不育,不一定。只要由配子发育而成的个体就叫单倍体。,单倍体一定含有一个染色体组吗？,对一个个体称单倍体还是几倍体，,关键看什么？,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。,花药,单倍体植株,纯合正常植株,秋水仙素染色体加倍,离体培养,(2),应用：,用途：单倍体育种,方法：花药离体培养,+,秋水仙素加倍,通过培养使它离开正常的发育途径（即形成成熟花粉最后产生精子的途径）而分化成为单倍体植株,花药离体培养,YR,yR,Yr,yr,黄色圆粒（,YyRr,）,花药,（配子）,单倍体植株,正常二倍体,（纯合体）,YYRR,yyRR,YYrr,yyrr,黄圆,绿圆,黄皱,绿皱,秋 水 仙 素 处 理 幼 苗,YR,yR,Yr,yr,离 体 培 养,利用单倍体植株培育新品种，可以缩短育种年限，,获得纯合的植株。,单倍体育种的优点是：,【,例,】,现有两小麦品种：矮秆感病,(ddrr),，高秆抗病,(DDRR),，如何获得矮秆抗病的优良品种,(ddRR),？,杂交育种,P:,ddrr,DDRR,F,1,:,DdRr,D_R_ D_rr ddR_ ddrr,高秆 高秆 矮秆 矮秆,抗病 感病 抗病 感病,9 :3 :3 :1,高秆,:D,矮秆,(,抗倒伏,):d,抗病,:R,感病,:r,F,2,:,ddR_,ddRR 1/3,ddRr 2/3,连续多代自交,提高纯合子的比例,【,例,】,现有两小麦品种：矮秆感病,(ddrr),，高秆抗病,(DDRR),，如何获得矮秆抗病的优良品种,(ddRR),？,杂交育种,高秆,:D,矮秆,(,抗倒伏,):d,抗病,:R,感病,:r,优点：能将多个亲本的优良性状,集于一体,缺点：育种时间太长,有高秆抗病（,DDTT,）和矮秆不抗病（,ddtt,）,小麦品种，用单倍体育种方法培育矮秆抗病,小麦的过程,DT,Dt,dT,减数分裂,DT,Dt,dT,dt,（单倍体）,花药离体培养,DDTT,ddtt,DdTt,（,F1,）,dt,（花粉）,ddTT,（纯合体）,秋水仙素人工诱导,第一年,第二年,优点：,明显缩短育种年限,若从播种到收获种子需要一年,则培育出能稳定遗传的矮杆抗病的品种至少需要几年P,高杆抗病,DDTT,矮杆感病,ddtt,F,1,高杆抗病,DdTt,第,1,年,选育出需要的矮抗品种,F,2,D_T_,D_tt,ddT_,ddtt,矮抗,杂交育种,第,2,年,第,3,年,生长,ddTT,F,3,减数分裂,配子,DT,Dt,dT,dt,单倍体,DT,Dt,dT,dt,花药离体培养,秋水仙素,第,1,年,第,2,年,第,4,年,单倍体育种,DDtt,ddTT,ddtt,纯合体,DDTT,矮抗,优点：明显缩短育种年限,多倍体育种程序,正常的幼苗,若干植株（多倍体）,新品种,秋水仙素,甲品种,乙品种,F1,幼苗（单倍体）,若干植株,新品种,花药离体培养,秋水仙素人工诱导,单倍体育种程序,人工选择,人工选择,多倍体育种,单倍体育种,原理,染色体变异,染色体变异,常用方法,人工诱导染色体加倍,花药离体培养后，人工诱导染色体加倍,优点,器官大，营养多,明显缩短育种年限,缺点,适用于植物，在动物方面难以开展,技术复杂一些，须与杂交育种配合,单倍体育种与多倍体育种的区别,原理,优点,单倍体,育种,多倍体,育种,诱变,育种,染色体,变异,明显缩短,育种年限,染色体,变异,培育,新品种,基因突变,提高突变率，,创造人们需,要的变异类型,杂交,育种,基因,重组,选育重,组类型,1,、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倒的染色体数目是（）A,、,7,条,B,、,14,条,C,、,28,条,D,、,56,条,D,2,、将基因型为,AaBb,（独立遗传）的玉米的一粒花粉离体培养获得幼苗，再用秋水仙素处理幼苗，处理后的植株的基因型为（）,A,、,Ab,或,ab,或,Ab,或,aB,B,、,AABB,或,aabb,或,AAbb,或,aaBB,C,、,AB,、,ab,、,Ab,、,Ab,D,、,AABB,或,aabb,或,AABb,或,aaBb,B,单倍体和多倍体的判断,1.,概念不同,：,由,配子,发育形成的新个体都为单倍体（不管它含有多少个染色体组）,由,受精卵,发育形成的新个体都为多倍体（含有,N,个,染色体组，就是,N,倍体）2.,从图形上判断：,2,3,4,11 22,33 44,3.,从基因型上判断：,1111 2222,3333 4444,ABc,AAaabbbb,3.,基因型为,Aa,的西瓜经秋水仙素加倍后，形成的四倍体在减数分裂时，形成配子的基因型比例是（,）,A,3,：,1 B,1,：,2,：,1 C,1,：,4,：,1 D,1,：,6,：,1,A,a,A,a,A,a,1 2 3 4,A,A,1 2,A,a,1 3,A,a,1 4,a,a,3 4,A,a,2 3,A,a,2 4,秋水仙素,减数分裂,2N,4N,配子：,1AA,：,4Aa:1aa,根据题意图示如下：,答案：,C,点,解析：此题主要考查分离定律以及多倍体和减数分裂的相关知识。碰到这类问题，首先是画出示意图，再依据分离定律来判定。,A,a,A,a,A,a,1 2 3 4,A,A,1 2,A,a,1 3,A,a,1 4,a,a,3 4,A,a,2 3,A,a,2 4,秋水仙素,减数分裂,2N,4N,配子：,1AA,：,4Aa:1aa,1.,判断下图所示细胞所在的生物是几倍体,(),八倍体，三倍体，二倍体，二倍体，四倍体。,2.,已知某小麦的基因型是,AaBbCc,，三对基因分别位于三对同源染色体上，利用其花药进行离体培养，获得,N,株小麦，其中基因型为,aabbcc,的个体约占,(),A.N/4 B.N/8 C.N/16 D.0,3.,已知某小麦的基因型是,AaBbCc,，三对基因分别位于三对同源染色体上，利用其花药进行离体培养，,对幼苗用秋水仙素处理,，获得,N,株小麦，其中基因型为,aabbcc,的个体约占,(),A.N/4 B.N/8 C.N/16 D.0,4.,普通小麦为六倍体，,42,条染色体，科学家用花药离体培养（组织培养技术）培育出小麦幼苗是,(),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,5.,用马铃薯的花药离体培养出的单倍体植株，可以正常地进行减数分裂，用显微镜可以观察到染色体两两配对形成,12,对。据此现象可推知产生该花药的马铃薯是,(),A.,三倍体,B.,二倍体,C.,四倍体,D.,六倍体,6.,将基因型为,AA,和,aa,的两个植株杂交，得到,F,1,，将,F,1,植株再进一步作如下图解所示的处理，请分析回答：,AA,aa,F,1,（,1,）乙植株的基因型是,，属于,_,倍体。,（,2,）用乙植株的花粉直接培育出的后代属于,_,倍体，其基 因型及其比例是,_ _ _,。,（,3,）丙植株的体细胞中有,_,个染色体组，基因型有,_,种,AAaa,四,单,AAAaaa=141,3 4,7.,韭菜的体细胞中含有,32,条染色体，这,32,条染色体有,8,种形态结构，韭菜是,(),A.,二倍体,B.,四倍体,C.,六倍体,D.,八倍体,8.,某地区一些玉米植株比一般玉米植株早熟，生长整齐而健壮，果穗大，籽粒多，因此这些植株可能是,(),A.,单倍体,B.,三倍体,C.,四倍体,D.,杂交种,9.,与杂交育种比较，单倍体育种可明显缩短育种年限的原因是,(),A.,单倍体的杂交后代不发生性状分离,B.,单倍体经染色体加倍后不发生性状分离,C.,单倍体高度不孕不发生性状分离,D.,单倍体育种免去了费时的杂交程序,10.,用秋水仙素处理正在进行有丝分裂的植物幼苗，可以达到培养多倍体植株的目的。秋水仙素的诱导机制是,(),A.,使前期细胞染色体复制而加倍,B.,使前期细胞不能形成纺锤体,C.,使后期细胞染色体着丝点不分裂,D.,使分裂细胞不能进入新的细胞周期,11.,普通小麦的细胞在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，染色体组数分别是,(),A.6,组和,3,组,B.6,组和,1,组,C.12,组和,3,组,D.12,组和,6,组,12,基因重组、基因突变和染色体变异的共同点是,(),A.,都能产生可遗传的变异,B.,都能产生新的基因,C.,产生的变异对生物均不利,D.,在显微镜下都可看到变异状况,13.,基因突变和染色体变异的一个重要区别是,(),A.,基因突变在光镜下看不见,B.,染色体变异是定向的，基因突变是不定向的,C.,基因突变是可以遗传的,D.,染色体变异是不能遗传的,14,关于单倍体的叙述正确的是,(),单倍体只含有一个染色体组 单倍体只含有一个染色体 单倍体是指含有本物种配子染色体数目的个体 单倍体细胞中只含有一对染色体 未经受精作用的配子发育成的个体都是单倍体,A.B.C.D.,15,某家庭父亲正常，母亲色盲，生了一个染色体为,XXY,的色觉正常的儿子（患者无生育能力），产生这种染色体数目变异的原因可能是,(),A.,胚胎发育的卵裂阶段出现异常,B.,正常的卵与异常的精子结合,C.,异常的卵与正常的精子结合,D.,异常的卵与异常的精子结合,4,、分析下列图形中各细胞内染色体组成情况，并回答相关问题：,A.B.C.D.,一般情况下，一定属于单倍体生物体细胞染色体组成的图是,。,由,C,细胞组成的生物体能育吗？,，如何处理才能产生有性生殖的后代？,。,对于有性生殖生物而言，在何种情况下，由,B,细胞组成的生物体是二倍体？,；在什么情况下，由,B,细胞组成的生物体是单倍体？,。,假若,A,细胞组成的生物体是单倍体，则其正常物种体细胞内含,个染色体组。,D,不能育,因秋水仙素处理其幼苗，诱导使之发生染色体数目加倍,该个体由受精卵发育而来,8,由未受精有性生殖细胞直接发育而来,可遗传变异三种来源的比较,基因重组,基因突变,染色体变异,多倍体,单倍体,变异实质,产生过程,特 点,举 例,控制不同性状的基因重新组合，产生新的基因型,基因分子结构发生改变，产生新的基因,染色体组成倍增加，产生新的基因型,染色体组成倍减少，产生新的基因型,减数分裂形成配子时，非等位基因的自由组合，或等位基因的互换,复制过程中，基因中脱氧核苷酸的增、减和改变,细胞分裂过程中，染色体复制后，不能形成两个子细胞,有性生殖过程中，配子不经受精作用而单独发育成个体,后代中重新产生的变异类型有一定的比例规律,发生频率低，有害变异多，是变异的主要来源，进化的重要因素,器官大，养分多；成熟迟，结实少,植株弱小，高度不孕,黄圆与绿皱豌豆杂交，后代产生黄皱与绿圆个体,镰刀型细胞贫血症,普通小麦（六倍体）,雄蜂、单倍体玉米,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,举 例,杂交育种、诱变育种、多倍体育种和单倍体育种,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,通过基因重组，把两亲本的优良性状组合在同一后代中,用人工方法诱发基因突变，产生新性状，创造新品种或新类型,抑制细胞分裂中纺锤体的形成，使染色体数加倍后不能形成两个细胞,诱导精子直接发育成植株，再用秋水仙素加倍成纯合体,方法较简便，但要经较长年限的选择才能获得纯合体（指显性性状的选育）,加速育种的进程，大幅度地改良某些性状，但突变后有利个体往往不多,器官较大，营养物质含量高，但发育延迟，结实率低,缩短育种的年限，但方法复杂，成活率较低,高秆抗病与矮秆染病小麦杂交产生矮秆抗病品种,高产量青霉素菌株的育成,三倍体西瓜和甜菜、八倍体小黑麦,抗病植株的育成,