染色体变异及其应用

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1、病 因 ： 常 染 色 体 变 异 , 21号 染 色 体 比 正 常 人多 了 一 条 。他 叫 胡 一 舟 ， 生 于1978年 。 大 家 亲 切 地叫 他 舟 舟 ， 他 是 个 “可 爱 的 天 才 指 挥 家 ”， 先 天 智 力 障 碍 （ 21三 体 综 合 征 ） 患 者 。 一 、 染 色 体 结 构 的 变 异二 、 染 色 体 数 目 的 变 异三 、 染 色 体 变 异 在 育 种 上 的 应 用第 三 节 染 色 体 变 异 及 其 应 用第 三 章 遗 传 和 染 色 体 一 、 染 色 体 结 构 的 变 异1、 原 因 ： 染 色 体 断 裂 以 及 断 裂

2、后 片 段 不 正 常的 重 新 连 接 。2、 类 型 ： 缺 失 、 重 复 、 倒 位 、 易 位 生 物 必 修 2 （ 1） 缺 失 生 物 必 修 2 （ 2） 重 复 生 物 必 修 2 （ 3） 倒 位 生 物 必 修 2 （ 4） 易 位 生 物 必 修 2 （ 发 生 在 非 同 源 染 色 体 之 间 ） 讨 论 ： 染 色 体 结 构 的 改 变 会 导 致 什 么 结 果 ？ 染 色 体 结 构 的 改 变 对 生 物 的 生 存 有 什么 影 响 ？ 染 色 体 结 构 变 异 的 原 因 是 什 么 ？ 哪 些外 界 因 素 会 导 致 染 色 体 结 构 的 变

3、 异 ？ 生 物 必 修 2 染 色 体 结 构 的 改 变 会 导 致 染 色 体 上 基 因 的数 目 或 排 列 顺 序 发 生 改 变 ， 从 而 导 致 性 状的 变 异 。大 多 数 染 色 体 结 构 的 变 异 对 生 物 体 是 不 利的 ， 有 时 甚 至 导 致 生 物 体 死 亡 。3、 后 果 ：4、 特 点 ： 频 率 很 低5、 诱 导 因 素 ：电 离 辐 射 、 病 毒 感 染 或 化 学 物 质 诱 导 。 生 物 必 修 2 症 状 ： 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 。

4、患 儿 哭 声 轻 ， 音 调 高 ， 很 像 猫 叫 。“ 猫 叫 综 合 症 ”人 的 第 5号 染 色体 部 分 缺 失 特 纳 综 合 症 症 状 ： 身 矮 、 颈 短 而 宽 ， 有 颈 蹼 ， 性腺 发 育 不 良 ， 女 性 第 二 性 征 不 明 显 病 因 ： 少 了 一 条 X染 色 体 非 整 倍性 变 异 正 常 增 多 减 少整 倍 性变 异二 染 色 体 数 目 的 变 异 ： （ 细 胞 内 染 色 体 数 目 发 生 改 变 ， 从 而 引 起 的 变 异 ） （ 一 ） 非 整 倍 性 变 异 ： 个 别 染 色 体 增 加 或 减 少1、 实 例 ： 2、

5、 形 成 原 因 ：（ 1） 减 分 裂 后 期 ， 个 别 同 源 染 色 体 没 有 分 开 。（ 2） 减 分 裂 后 期 ， 个 别 姐 妹 染 色 单 体 分 开 后 移向 细 胞 同 一 极 。21三 体 综 合 征 （ 多 1条 21号 染 色 体 ）性 腺 发 育 不 全 综 合 征 （ XO）先 天 性 睾 丸 发 育 不 全 综 合 征 （ XXY）XYY综 合 征 减 数 第 一 次 分 裂 后 期同 源 染 色 体 不 分 离 减 数 第 二 次 分 裂 后 期 姐 妹染 色 单 体 移 向 一 极 比 较 分 析 单 倍 体、 二 倍 体 和 四 倍体 水 稻 的 特

6、 征 和形 成 原 因 生 物 必 修 2 （ 二 ） 整 倍 性 变 异 ： 以 染 色 体 组 的 形 式 成 倍 增 加 或 减 少 ， 可分 为 单 倍 性 变 异 和 多 倍 性 变 异 减 数分 裂 生 物 必 修 2 、 、 、 X和 、 、 、 Y 雄 果 蝇 :如 何 表 示 果 蝇 的 染 色 体 组 : 1、 染 色 体 组 ： 一 个 染 色 体 组 中 无 同 源 染 色 体 （ 互 为 非 同 源 染色 体 ） ， 形 态 和 功 能 各 不 相 同 ； 一 个 染 色 体 组 携 带 着 控 制 生 物 生 长 的 全 部 遗 传信 息 。（ 1） 概 念 ：（

7、2） 特 点 ：（ 3） 染 色 体 组 数 的 判 断 ：细 胞 中 形 态 和 功 能 各 不 相 同 ， 但 相互 协 调 、 共 同 控 制 生 物 的 生 长 、 发育 、 遗 传 和 变 异 的 一 组 非 同 源 染 色体 ， 称 为 一 个 染 色 体 组 例 1： 以 下 各 图 中 ， 各 有 几 个 染 色 体 组 ？ 4个2个3个 5个 1个根 据 染 色 体 形 态 判 断 ： 细 胞 内 形 态 相 同 的染 色 体 有 几 条 ， 则 含 有 几 个 染 色 体 组 例 2： 以 下 基 因 型 ， 所 代 表 的 生 物 染 色 体 组 数分 别 是 多 少 ?

8、（ 1） Aa _ （ 2） AaBb _（ 3） AAa _（ 4） AaaBbb _（ 5） AAAaBBbb _（ 6） ABCD _2个 2个3个 3个 4个1个根 据 基 因 型 判 断 ： 在 细 胞 内 或 生 物 体 的 基因 型 中 ， 控 制 同 一 性 状 的 基 因 出 现 几 次 ，则 含 有 几 个 染 色 体 组 由 受 精 卵 发 育 而 成 ， 体 细 胞 中 含有 两 个 染 色 体 组 的 个 体 。几 乎 全 部 动 物 ， 过 半 数 的 高 等 植 物 。2、 二 倍 体 ： 概 念 ： 存 在 ： （ 2N）3、 多 倍 体 ： 概 念 ： 由 受

9、 精 卵 发 育 而 成 ， 体 细 胞 中 含 有三 个 或 三 个 以 上 染 色 体 组 的 个 体 。（ kN） 存 在 ： 主 要 是 植 物 ， 动 物 极 少 见 。 生 物 必 修 2 形 成 原 因 ： 特 点 (植 物 ) ：茎 杆 粗 壮 ；叶 片 、 果 实 和 种 子 都 比 较 大 ；糖 类 和 蛋 白 质 等 营 养 物 质 的 含 量 增 加 。 当 植 物 体 的 内 外 环 境 发 生 骤 变 （ 如 骤 然 低 温 ）或 在 秋 水 仙 素 的 作 用 下 ， 抑 制 纺 锤 体 的 形 成 ， 导致 已 经 复 制 的 染 色 体 不 能 移 向 细 胞

10、 两 极 ， 细 胞 也就 不 能 分 裂 成 两 个 子 细 胞 ， 从 而 使 细 胞 内 染 色 体数 目 加 倍 。 生 物 必 修 2 4、 单 倍 体 ： 概 念 ： 由 配 子 直 接 发 育 而 成 ， 无 论 其 体 细 胞中 含 有 几 个 染 色 体 组 ， 均 叫 单 倍 体 。 存 在 特 点 (植 物 ) ： 植 株 弱 小 ， 一 般 高 度 不 育动 物 ：植 物 ： 如 雄 蜂偶 尔 出 现（ k/2N） 生 物 必 修 2 方 法 ： 用 秋 水 仙 素 处 理 萌 发 的 种 子 或 幼 苗 。 实 例 ： 三 倍 体 无 子 西 瓜 的 培 育1、 多

11、倍 体 育 种 ：三 、 染 色 体 变 异 在 育 种 上 的 应 用（ 原 理 ： 能 够 抑 制 纺 锤 体 的 形 成 ,导 致 染 色 体不 分 离 ,从 而 引 起 细 胞 内 染 色 体 数 目 加 倍 ） 原 理 ： 优 点 ： 可 培 育 出 自 然 界 中 没 有 的 新 品 种 ， 且培 育 出 的 植 物 器 官 大 ， 产 量 高 ， 营 养丰 富 。 缺 点 ： 结 实 率 低 ， 成 熟 迟 （ 晚 熟 ）染 色 体 变 异 2、 单 倍 体 育 种 ：实 例 ：花 粉 (药 ) 秋 水仙 素 正 常 纯 合 子单 倍 体 幼 苗离 体培 养优 点 ： 后 代 是

12、 纯 合 子 ， 明 显 缩 短 了 育 种 年 限 。缺 点 ： 技 术 较 复 杂方 法 ： 花 药 离 体 培 养原 理 ： 染 色 体 变 异矮 杆 抗 病 水 稻 的 培 育 杂 交 育 种 多 倍 体 育 种 单 倍 体 育 种方 法原 理优 点缺 点3、 育 种 方 法 小 结 ：先 杂 交 ， 再连 续 自 交 用 秋 水 仙 素 处 理萌 发 的 种 子 或 幼苗 先 花 药 (粉 )离 体 培 养 ，再 秋 水 仙 素 处 理 幼 苗基 因 重 组 染 色 体 变 异 染 色 体 变 异方 法 简 便 多 倍 体 器 官 大 ，产 量 高 ， 营 养 丰富 后 代 都 是

13、纯 合 子 ，明 显 缩 短 育 种 年 限育 种 年 限 较长 结 实 率 低 ， 成熟 迟 （ 晚 熟 ） 技 术 较 复 杂 生 物 必 修 2 2N4N 胚 : 3N秋 水 仙 素 处 理2N 2N 3N 2N三 倍 体 无 子 西 瓜 的 培 育 返 回第 一 年第 二 年 种 植 种 植 传 粉传 粉 刺 激果 实 发 育 3N 染 色 体 联 会 紊 乱无 生 殖 细 胞 形 成 生 物 必 修 2 普 通 小 麦 黑 麦6N 2NF13N+N（ 异 源 多 倍 体 ， 不 育 ）秋 水 仙 素 处 理小 黑 麦6N+2N （ 异 源 多 倍 体 ， 可 育 ）八 倍 体 小 黑

14、 麦 的 培 育 返 回 生 物 必 修 2 花 粉 单 倍 体 纯 合 体优 良 品 种 返 回 花 药 离 体培 养 秋 水 仙 素 处 理选 择 生 物 必 修 2 例 ： 在 小 麦 中 ， 高 杆 (D)对 矮 杆 (d)是 显 性 ， 抗 病 (R)对 不 抗病 (r)是 显 性 。 现 有 纯 合 矮 杆 不 抗 病 水 稻 ddtt和 纯 合 高 杆 抗 病 水稻 DDTT两 个 品 种 ,要 想 得 到 能 够 稳 定 遗 传 的 矮 杆 抗 病 水 稻ddTT ， 应 该 怎 么 做 ？P DDTT ddttF1 DdTt配 子 DT Dt dT dt花 药 离 体 培 养

15、幼 苗 DT Dt dT dt秋 水 仙 素 处 理 萌 发 的 幼 苗DDTT DDtt ddTT ddtt正 常 植 株（ 单 倍 体 ） （ 纯 合 子 ） 高 杆抗 病 高 杆不 抗 病 矮 杆抗 病 矮 杆不 抗 病生 物 必 修 2 有 问 题 下 课 后继 续 探 讨 ！ 生 物 必 修 2 21三 体 综 合 症 (又 称 先 天性 愚 型 或 唐 氏 综 合 症 )病 因 ： 患 者 细 胞 内 多 了一 条 21号 染 色 体 。症 状 ： 患 者 眼 间 宽 、 眼角 上 斜 、 口 常 半 张 ， 身体 发 育 缓 慢 、 智 力 极 度低 下 ， 许 多 在 10岁 前 夭折 。