染色体变异201814.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,*,二 染色体变异,基因突变和染色体变异的区别,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,一、染色体结构的变异,在自然条件或人为因素的影响下，,染色体可能发生断裂，断裂端具有愈合与重接的能力。,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的方式重接时，就会导致各种结构变异的出现。,一、染色体结构的变异,缺失,指一条染色体断裂而失去一个片段，这个片段上的,基因,也随之,丢失,。在人类遗传中,猫叫综合症就是五号染色体缺失导致，果蝇的缺刻翅。,缺失,:,（,2015,全国,，,6,）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,B.,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,D.,该病是由于染色体中增加某一片段引起的,书,P85,重复一段染色体,一条染色体的断裂片段接到,同源染色体,的相应部位，结果后者就有一段,重复基因,。,例如,:,果蝇的棒状眼。,重复,:,重复,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,基因位置,颠倒。,颠倒,位置颠倒,倒位,:,染色体发生断裂，断裂片段接到,非同源染色体,上的现象。,易位,片段接到非同源染色体上,易位,:,非同源染色体,易位与交叉互换的比较 大本,P143,技法点拨,通过图示辨析染色体结构的变异,类型,图解,变异杂合子染色体组成,显微观察的联会异常,缺失,重复,易位,倒位,染色体结构变异的结果：,染色体结构上的,缺失,、,重复,、,易位,和,倒位,导致,染色体上,基因数目,、,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。,书,P86,生物的细胞核内，染色体的形态和数目是相对恒定的。,人类染色体,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,唐氏综合症,性腺发育不良,细胞中的一组,_,染色体，它们在,_,和,_,上各不相同，但是携带着控制生物生长发育的,_,，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。,非同源,形态,功能,全部遗传信息,1.,染色体组的概念,1,、染色体组和基因组的确定,染色体组：,(1),一个染色体组中不含同源染色体,没有等位基因。,(2),一个染色体组中所含的染色体在形态、大小和功能上各不相同。,基因组：,(1),有性染色体的生物（二倍体），其基因组为常染色体,/2+,性染色体。,(2),无性染色体的生物，其基因组与染色体组相同。,染色体组数目的判断方法,细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组,(1),据染色体形态判断,3,个,2,个,1,个,大本,P144,技法提练,控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组。,(2),据基因型判断,如：韭菜该比值为,32,条,/8,种形态,4,(3),据染色体数,/,形态数的比值判断,每个染色体组内不含等位基因或相同基因。,染色体组的数目,=,染色体数,/,染色体形态数,染色体,形态数,就代表着每个染色体组中染色体的条数。,则韭菜含,4,个染色体组,4,个,2,个,3,个,1,个,【,例,1】,如图为果蝇细胞的染色体组,成,，,以下说法正确的是,(,),染色体,1,、,4,、,5,、,7,组成果蝇的一个染色体组,B.,果蝇体细胞中含有,4,个染色体组,C.,控制果蝇红眼或白眼的基因位于,2,号染色体上,D.,果蝇基因组可由,1,、,3,、,6,、,7,四条染色体组成,A,染色体变异,（显微镜下可见,的变异）,染色体,结构,的变异,染色体,数目,的变异,(1),缺失,(2),重复,(4),倒位,(3),易位,（,1,）,个别染色体增减,（,2,）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,原理：,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！,分裂 前期,秋水仙素处理萌发的,种子或幼苗,2.,过程,培育无子西瓜的原理和过程,1.,原理,染色体数目以染色体组的形式成倍增加,二倍体西瓜幼苗,二倍体西瓜幼苗,四倍体植株（,）,二倍体植株（,）,秋水仙素处理,三倍体种子,第一年,第二年,二倍体植株（,）,三倍体植株,花粉刺激子房,联会紊乱,导致无子,三倍体无子西瓜,子房发育,教材,p89,拓展题,单倍体、二倍体、多倍体的判定,(3),由,合子,(,受精卵,),发育来的个体,，,细胞中含有几个染色体组,，,就叫几倍体。,(1),单倍体、二倍体、多倍体都是指的个体,，,并非细胞。2),单倍体：,体,细胞中含有本物种,配子,染色体数目的个体。,由,配子,直接发育来的个体,，,不管含有几个染色体组,，,都只能叫单倍体。,+,书,P87,2.,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,书,P87,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，动物中少见。,三倍体：,香蕉,四倍体：,马铃薯,3.,多倍体,书,P87,单倍体、多倍体植株特点,同源多倍体,同一物种经过染色体加倍形成的多倍体，称为同源多倍体。,例如，马铃薯就是一个天然的同源四倍体。,异源多倍体,异源多倍体是指不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体。,基因突变,基因重组,染色体变异,实质,适用范围,发生时期,归纳总结（三种可遗传变异的比较）,碱基对,的替换、增添和缺失，基因结构的改变,控制不同性状的,基因,（非等位基因）的重新组合,染色体,结构或数目发生改变,所有生物,（包括病毒）均可发生,自然状态下只发生于,真核生物有性生殖,真核生物,均可发生,主要在复制时（,分裂间期,）,减数第一次分裂,四分体时期、后期,细胞,分裂期,基因突变,基因重组,染色体变异,类,型,产生后果,镜检,自然突变、诱发突变,交叉互换型、自由组合型，,DNA,重组技术、细菌转化,染色体结构变异、染色体数目变异,产生,新基因,（等位基因），基因数目不变,产生,新基因型,，不产生新基因，基因种类数目不变,不产生新基因，但引起,基因数目或排列顺序的改变,属于,分子水平,的变化，光学显微镜下观察不到，通过杂交实验观察性状,属于,细胞水平,的变化，光学显微镜下可以观察,基因突变、染色体变异属于,突变,，均受环境条件影响；基因突变产生等位基因，是基因重组的,基础,。,基因突变,基因重组,染色体变异,意义,联系,生物变异的,根本来源,，生物进化的原始材料,生物变异、生物多样性的,重要来源,，对进化有重要意义,对生物进化有,一定意义,4,、染色体结构变异和基因突变的判断,（,1,）概念区分：,（,2,）判断方法,光学显微镜下观察；,从变化“单位”分析；,从结果分析,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。基因突变,以“碱基对”为单位,的改变，分子水平变化；而染色体结构变异,以“染色体片段”为单位,的改变（,缺失、重复、易位、倒位,），细胞水平变化，影响更为严重。,基因突变：产生新基因，但基因,数目和排序不变,；,染色体变异：不产生新基因，但基因,数目和排序变化,。,区别,染色体结构变异、基因突变与基因重组,(3),根据细胞分裂方式判定二分裂,:,基因突变。,无丝分裂,:,基因突变、染色体变异。,有丝分裂,:,基因突变、染色体变异。,减数分裂,:,基因突变、基因重组、染色体变异。,(4),根据生物类型判定,病毒,:,基因突变。,原核生物,:,基因突变。,真核生物,:,基因突变、基因重组、染色体变异。,1.,可遗传变异与可遗传的区别,(1),可遗传的变异可遗传给后代可育,遗传物质发生变化,属于可遗传的变异,如：,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,如：,三倍体无子西瓜、骡子、单倍体等,均表现“不育”,若发生在生殖细胞中，,可以通过配子,遗传,给后代,(2),环境因素引起的变异不可遗传的变异,导致遗传物质的改变,属于可遗传的变异,例：射线、太空环境、化学诱变剂,遗传物质不改变,属于不可遗传的变异,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,1,、原理不同,2,、无子原因不同,3,、结果不同,无子西瓜：,染色体变异,无子番茄：,生长素促进果实发育,无子西瓜：,三倍体的同源染色体联会紊乱，无法形成正常配子,无子西瓜：可遗传变异,无子番茄：未授粉,无子番茄：不可遗传变异,大本,P147,易错点,4,、,6,、,7,下图,为,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,“,十字型结构,”,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,的,是,A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,B此种异常源于染色体的结构变异,C在随后的过程中，l与3或4之间将发生自由组合,D该生物基因型为HhAaBb，一定属于二倍体生物,典例,豌豆种群中偶尔会出现一种三体植株,(,多,1,条,2,号染色体,),减数分裂时,2,号染色体的任意两条移向细胞一极,剩下一条移向另一极。下列关于该三体植株,(,基因型,AAa),的叙述,正确的是,(,),A.,该植株来源于染色体变异,这种变异会导致基因种类增加,B.,该植株在细胞分裂时,含,2,个,A,基因的细胞应为减,后期,C.,三体豌豆植株能产生四种配子,其中,a,配子的比例为,1/4,D.,三体豌豆植株自交,产生,Aaa,基因型子代的概率为,1/9,1/6,AA,A,Aa,a=1,2,2,1,选择育种,野猪,驯化野猪,家猪,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）,杂交育种：是将两个或多个品种的优良性状通过,交配集中,在一起，再经过,选择和培育,，获得新品种的方法。教材,P98-99,一、杂交育种,已知小麦的高秆,(D),对矮秆,(d),为显性，抗锈病,(T),对易感锈病,(t),为显性，两对性状独立遗传。现在有高秆抗锈病,(DDTT),、矮秆易感锈病,(ddtt),的两个纯系品种，要求设计一个通过基因重组培育双优新品种,(ddTT),的步骤。,杂交育种,杂交,自交,选优,自交,选优,为什么说单倍体育种能明显缩短育种年限？,二、单倍体育种（书,P88,）,若需要获得植株，则比获得种子多一年,因为获得种子后，第二年才能获得植株,花药离体培养,P,高杆抗病,DDTT,矮杆感病,ddtt,F,1,高杆抗病,DdTt,配子,DT,Dt,dT,dt,DT,Dt,dT,dt,DDTT,DDtt,ddTT,ddtt,纯合体,秋水仙素,需要的矮抗品种,单倍体育种,第,1,年,第,2,年,P,高杆抗病,DDTT,矮杆感病,ddtt,F,1,高杆抗病,DdTt,F,2,D_T_,D_tt,ddT_,ddtt,ddTT,杂交育种,第,1,年,第,2,年,第,36,年,需要的矮抗品种,矮抗,三、诱变育种 教材,P100,四、基因工程育种 教材,P102,五种育种方法的比较,原理,常用方式,优点,缺点,举例,杂交,育种,诱变,育种,基因,重组,杂交,自交,选种,自交,使不同个体优良性状集中在,一个个体上,操作简便,育种时间长、,过程复杂,局限于亲缘 关系较近的 个体矮秆抗病小麦,基因,突变,辐射、激光、诱变等,提高变异频率,加速育种进程,大幅度改良性状,有很大盲目性,有利变异少,需大量处理实验材料,青霉素,高产菌株,原理,常用方式,优点,缺点,举例,单倍,体育,种,多倍,体育,种,染色,体变,异,染色,体变,异,花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体,幼苗,用秋水仙素处理萌发的,种子或幼苗,明显缩短,育种年限,子代均为,纯合子,器官大,提高营养物质含量,技术,复杂,需与杂交,育种配合,只适用于植物,发育延迟,结实率低,单倍体育种获得矮秆抗病小麦,三倍体,无子西瓜,基因,工程,育种,基因,重组,将一种生物的特定基因转移到另一种生物细胞中,打破物种界限,定向,改造生物的遗传性状,技术复杂,生态安全问题较多,转基因抗虫棉的培育,根据育种目的,选择合理的育种方法,基因工程或细胞杂交,(2),将同一物种两亲本的性状集中到同一生物体上,杂交育种或单倍体育种,(3),将两物种的优良性状集中在一起,(4),若要快速获得纯种,单倍体育种,(5),若要提高营养物质含量,多倍体育种,(6),若要培育原物种没有的性状,诱变育种或基因工程,(7),若培育植物为营养繁殖,只要出现所需性状即可,不需要培育出纯种,(1),最简单或最简捷的育种方法,杂交育种,下图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关叙述错误的是（）,A.通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株,B.射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异,C.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,D,下图所示，将二倍体植株和杂交得到，再将做进一步处理。下列相关分析不正确的是,A:,由得到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,C:,若的基因型是,AaBbdd,，则的基因型可能是,aBd,D:,至的过程中，所产生的变异都有利于生产,D,