第2节---染色体变异.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,*,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,*,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,“,唐氏综合征”,患者（右）,享誉世界的著名,“,天才,”,音乐指挥家舟舟,舟舟是一个先天智力障碍患者,病因：常染色体变异,比正常人多了一条,21,号染色（,21,三体综合症）,“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，并有智能障碍，最明显的特征是哭声类似猫叫。,染色体,结构,的变化,染色体,数目,的变化,染色体变异,光学显微镜下可见的染色体结构或数目改变的变异类型,。,2,、染色体变异和基因突变的区别：,在光学显微镜下无法直接观察到。,可用显微镜直接,观察,到。,3,、类型,基因突变,-,染色体变异,-,1,、概念：,染色体的某一片段缺失,消失,1,、缺失,a,b,c,d,e,f,b,a,c,d,e,f,果蝇缺刻翅的形成,一、染色体结构的变异,染色体的某一片段断裂后倒转,180,0,，又重新接上。,4,、倒位,a,b,c,d,e,f,a,b,c,d,e,f,b,c,d,e,a,f,倒转,180,0,染色体结构变异,染色体上基因的,数目,或,排列顺序,改变,生物性状的变异,染色体结构的变异导致生物变异的原因是什么？,1,、染色体结构变异对生物都是有害的吗？,少数有利、大多有害，有的甚至导致生物体死亡。,2,、染色体变异与基因突变相比，哪一种变异,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。,二、染色体数目的变异,2,、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（整倍体）,1,、细胞内,个别染色体,的增加或减少（非整倍体,),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。,44,条,XO,1,、非整倍体变异：个别染色体增加或减少,人,13,号多一条兔唇、智力迟钝,人,18,号多一条所有器官畸形,人,21,号多一条,21,三体综合征,男性多一条,Y,超雄性,其他个别染色体增加导致的遗传病,2,、以染色体组形式增加或减少,染色体组,果蝇染色体组成,果蝇染色体组成,1),果蝇体细胞有几条染色体？,2),号和,号染色体是什么关系？,号和,号染色体是什么关系？,8,条,同源染色体,非同源染色体,3),果蝇的精子中的染色体在形态、大小和功能上有什么特点？这些染色体之间是什么关系？它们是否携带着控制生物生长发育的全部遗传信息？,1,、这些染色体在形态、大小和功能上各不相同；,2,、它们是非同源染色体；,3,、它们携带着控制生物生长发育的全部遗传信息。,4,如果将果蝇的精子中的染色体看成一组，那么果蝇的体细胞中有几组染色体？每个染色体组有几条染色体,?,两组；,4,条,细胞中的一组,非同源染色体,，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体叫做一个染色体组。,染色体组的概念：,根据细胞中染色体的形态判断,细胞内形状大小相同的染色体有几条，就是有几个染色体组。,染色体有几种形态一个染色体组中就有几个染色体。,染色体组数目的判断,含,3,个染色体组，一个染色体组含,两,条染色体,细胞或生物体的基因型中,控制同一性状的基因有几个，就有几个染色体组,。可简记为,“,同一英文字母不论大小写，出现几次就含几个染色体组,”。,染色体组数目的判断,AaaBbb,含三个染色体组,AaBbCCDd,、,AbC,呢,?,2,1,染色体组的内涵,一个染色体组中不存在同源染色体,一个染色体组中各个染色体的形态和功能均不相同,一个染色染色体组中含有该物种的全部遗传信息,一个染色体组中不含有等位基因,三、二倍体和多倍体,1,、概念：,由,受精卵,发育而来的个体。,具有两个染色体组的细胞或个体称为,二倍体,(2n),；具有三个或三个以上染色体组的细胞或个体统称为,多倍体,。,几乎全部的动物和过半数以上的高等植物，都是二倍体如：果蝇、玉米、洋葱。,香蕉是三倍体,马铃薯是四倍体,普通小麦是六倍体,八倍体的黑小麦,二倍体,三倍体,四倍体,一个染色体组,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,2,、人工诱导形成多倍体的方法：,1,、低温处理,（,P88,实验：低温诱导植物染色体数目的变化）,2,、最常用且最有效的方法：用,秋水仙素,处理萌发的种子或幼苗。,秋水仙素的作用：,抑制有丝分裂纺锤体的形成，,导致染色体不分离。,实验注意事项,选材选用的实验材料既要容易获得，又要便于观察；,常用的观察材料有蚕豆,(,染色体较洋葱少故首选,),、洋葱、大蒜等。,（,2,）低温处理必须在培养出,1CM,左右不定根之后。如若生根前就送进冰箱，低温抑制新陈代谢也就抑制了根尖分生区的形成，不会发生根尖分生区的有丝分裂受低温影响的过程。,根尖培养：培养不定根：要使材料湿润以利生根；,低温诱导：应设常温、低温,4,、,0,三种，以作对照，否则实验设计不严密。（,4,）剪取根尖时间一般在中午,10,点左右，此时分裂旺盛，受低温影响较大，实验效果明显。,（,5,）固定：用卡诺氏固定液,(,无水酒精,3,份冰醋酸,1,份或无水乙醇,6,份氯仿,3,份冰醋酸,1,份,),是为了杀死固定细胞，使其停留在一定的分裂时期以利于观察。,（,6,）染色时间要严格控制，不足时染色体看不清，染色过度，染色体一团糟，无法分辨。,（,7,）制作装片：按有丝分裂过程进行。冲洗载玻片时水的流速要尽量慢一些，忌直接用水龙头冲洗，防止细胞被水流冲走。（,8,）观察：换用高倍镜观察材料时，只能用细准焦螺旋进行调焦，切不可动粗准焦螺旋。,成因一,(,主,),：,有丝分裂过程中,纺锤体形成受到破坏,.,成因二：,减数分裂,减数分裂,受精作用,例,1.,无籽西瓜,三倍体无籽西瓜的培育过程：,二倍体幼苗（,2N,）,二倍体植株（,2N,）,二倍体幼苗（,2N,）,正常发育,秋水仙素处理,四倍体植株（,4N,）,X,（）,（）,三倍体种子（,3N,）,三倍体植株（,3N,）,二倍体种子（,2N,）,二倍体植株（,2N,）,三倍体无籽西瓜（,3N,）,传粉诱导,第一年,第二年,三种西瓜的比较,果皮,种皮,胚,普通西瓜,秋水仙素处理得到的有籽西瓜,无籽西瓜,2N,2N,4N,4N,3N,3N,无,3N,2N,香蕉的祖先为野生芭蕉,(,n),，个小多籽，无法食用。,例,2.,无籽香蕉,无籽香蕉的培育过程如下：,野生芭蕉,2n,有籽香蕉,4n,秋水,仙素,野生芭蕉,2n,无籽香蕉,3n,例,2.,无籽香蕉,二倍体,八倍体,四倍体,秋水仙,素处理,秋水仙,素处理,烟草的叶片气孔,例,3.,八倍体烟草,例4.,八倍体小黑麦,黑麦,2n,(RR),普通小麦（,6n,）,异源六倍体,(AABBDD),普通小麦自然条件下形成过程示意图,14,14,一粒小麦,山羊草,7,7,7,7,14,14,一粒小麦配子,山羊草配子,染色体自然加倍,杂交种,28,14,染色体自然加倍,14,7,杂交种,异源四倍体,42,异源六倍体,普通小麦,X,28,14,X,二粒小麦,另一种山羊草,14,7,二粒小麦配子,另一种山羊草配子,28,二粒小麦,例,4.,八倍体小黑麦,黑麦,2n,(RR),杂交种（,4n,）,异源四倍体,(ABDR),八倍体小黑麦（,8n,）,异源八倍体,(AABBDDRR),普通小麦（,6n,）,异源六倍体,(AABBDD),秋水,仙素,四倍体,葡萄,和,番茄,3,、多倍体植株特点,1.,茎秆粗壮，叶片肥厚，花、果实、种子较大，糖分、蛋白质等含量较高，抗旱、抗寒、抗病能力较强；,2.,生长慢，发育延迟，结实性差；,单、二、多倍体的比较,1,、概念：,体细胞中含有,本物种配子,染色体数目的个体。,蜜蜂的雄峰是由未受精的,卵细胞直接,发育而成的。体细胞中只有一个染色体组，,16,条染色体。,32,32,16,四、单倍体,2,、特点：,长得弱小，高度不育,一个个体是单倍体还是几倍体，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。,一倍体一定是单倍体吗？,单倍体一定是一倍体吗？,3,、单倍体育种,方法,花药或花粉的离体培养,1,、花粉（,n,）,单倍体,2,、单倍体的特点,瘦弱、高度不育,3,、秋水仙素的作用,破坏纺锤体的形成，使染色体加倍,n,2n,优点：,缩短育种年限，,保持亲本优良特性,P,高秆抗锈病,(DDTT),矮秆易染锈病（,ddtt),F,1,高秆抗锈病,(DdTt),花粉 （,DT,、,dT,、,Dt,、,dt),花药离 体培养,纯种矮秆抗锈病,(ddTT),单倍体 （,DT,、,dT,、,Dt,、,dt),秋水仙素处理,如果采用单倍体育种。,几年时间？,2,年,两种不同性状的纯合子玉米通过单倍体育种获得符合要求的稳定的纯合子的过程：,亲本：,DDTT,（高秆抗病）,X,ddtt,（矮秆不抗病）,配子：,DT,dt,F,1,：,DdTt,（高秆抗病）,花粉：,DT,Dt,dT,dt,单倍体植株：,DT,Dt,dT,dt,纯合二倍体：,DDTT,DDtt,ddTT,ddtt,第一年,第二年,杂交育种,诱变育种,多倍体育种,单倍体育种,处理,杂交,用射线、激光、化学药品等处理生物,用秋水仙素处理种子或幼苗,花药离体培养,原理,基因重组,基因突变,染色体数目变异,染色体数目变异,特点,方法简便，但需较长年限方可获得纯合体,加速育种进程，大幅改良某些性状，但突变后有利个体往往不多,器官大，营养物质含量高，但发育延迟，结实率低,缩短育种年限，但方法复杂，成活率较低,举例,高杆抗病与矮杆不抗病小麦杂交产生矮杆抗病品种,高产量青霉素菌株的育成,三倍体西瓜、八倍体小黑麦,抗病植株的育成,常见生物育种方法的比较,方法,原 理,原 因,实 例,优 点,无性,繁殖,有丝分裂,遗传物质没有发生改变,无核蜜桔,保持优良性状,杂交育种,基因重组,非同源染色体上的非等位基因自由组合,抗倒伏抗锈病小麦,集中优良性状,诱变育种,基因突变,人工方法使,DNA,复制过程发生差错,青霉素高产菌株,提高变异频率，出现新性状,单倍体育种,染色体倍减,秋水仙素处理单倍体使其染色体加倍,小麦新品种,缩短育种进程，得到纯合体,多倍体育种,染色体倍增,秋水仙素处理使染色体加倍,无籽西瓜,器官大，营养成分含量高,基因,工程,DNA,拼接,将不同生物的基因拼接在一起,抗虫棉,目的性强，打破物种界限,