生物：3.3染色体变异及其应用课件(苏教版必修2)

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1、第三节 染色体变异及其应用 结构变异 ：缺失 (例 ：猫叫综合症) ，增加，颠倒，移接。染色体变异数目变异个别增减 (例：21号三体) 成倍增减染色体组概念：含个体发育全部基因的一组非同源染色体。分类二倍体：由合子发育来，含两个染色体组的个体。概念：由合子发育，含三个以上染色体组。 多倍体特点：器官较大、营养丰富，但发育延迟，结实率低。应用：例：无籽西瓜、香蕉、小麦。成因：自然或人为(秋水仙素)使染色体加倍。 概念：配子直接发育来的个体。成因：未经受精的配子直接发育而成。应用：花药离体培养法 。特征：一般较弱小、不育。 特征：常用的育种方法比较？ 区别单倍体（一）染色体数目的变异（一）染色体数

2、目的变异1、细胞内的个别染色体增加或减少、细胞内的个别染色体增加或减少如：先天性愚型如：先天性愚型先天性卵巢发育不全症先天性卵巢发育不全症（21三体造成的三体造成的）（体内少了一条（体内少了一条X染色体）染色体）2、细胞内的染色体数目一染色体组的形式、细胞内的染色体数目一染色体组的形式 成倍地增加或减少成倍地增加或减少1）染色体组：）染色体组：细胞中的一组细胞中的一组非同源染色体非同源染色体，它们在形态和，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物功能上各不相同，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，这样的生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫一个染色体组

3、一组染色体，叫一个染色体组讨论：讨论：一个染色体组中是否存在等位基因？一个染色体组中是否存在等位基因？类型公式染色体组整倍数染色体变异 单倍体n(ABCD)二倍体2n(ABCD)(ABCD)三倍体3n(ABCD)(ABCD)(ABCD)同源四倍体4n(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)异源多倍体4n(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)非整倍数染色体变异单体2n-1(ABCD)(ABC)三体2n+1(ABCD)(ABCD)(A)四体2n+2(ABCD)(ABCD)(AA)2）二倍体和多倍体）二倍体和多倍体二倍体二倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞中：由受精卵发育而成的个

4、体，体细胞中 含有两个染色体组含有两个染色体组几乎全部动物和过半数的高等植物是二倍体几乎全部动物和过半数的高等植物是二倍体多倍体多倍体：体细胞中含有三个或三个以上染色体组：体细胞中含有三个或三个以上染色体组有三倍体、四倍体、六倍体等有三倍体、四倍体、六倍体等三倍体：香蕉三倍体：香蕉四倍体：棉花、马铃薯四倍体：棉花、马铃薯六倍体：普通小麦六倍体：普通小麦 多倍体在植物中广泛存在，多数分布在被子植物多倍体在植物中广泛存在，多数分布在被子植物中，动物中比较少见中，动物中比较少见.3）多倍体的成因：）多倍体的成因： 主要原因：体细胞在有丝分裂过程中，主要原因：体细胞在有丝分裂过程中，染色体完成了复制，

5、但是细胞受到外界环染色体完成了复制，但是细胞受到外界环境条件或生物内部因素的境条件或生物内部因素的 干扰，放锤体的干扰，放锤体的形成受到破坏以致染色体不能被拉向两极，形成受到破坏以致染色体不能被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，于是就形成细胞不能分裂成两个子细胞，于是就形成染色体数目加倍的细胞染色体数目加倍的细胞.四倍体四倍体二倍体二倍体有籽有籽西瓜西瓜父本父本母本母本去雄授粉去雄授粉母母 本本父父 本本普通西瓜植株普通西瓜植株种下去种下去三倍体三倍体植株植株无籽西瓜无籽西瓜花粉刺激花粉刺激（提供生长素）（提供生长素）三倍体无籽西瓜的培育无籽西瓜的培育过程无籽西瓜的培育过程二倍体幼苗四倍体植

6、株秋水仙素处理染色体加倍二倍体幼苗二倍体植株发育授粉二倍体幼苗二倍体植株发育花粉诱导三倍体种子三倍体无籽瓜三倍体植株发育第一年第二年问：该植株的西瓜的果肉细胞，种子的种皮和胚其染色体数目各是多少？讨论：讨论：三倍体香蕉能否通过有性生殖繁殖后代？三倍体香蕉能否通过有性生殖繁殖后代？4）单倍体）单倍体指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体是指由配子未经过受精作用直接发育而来的个体是指由配子未经过受精作用直接发育而来的个体5）染色体数目变异在育种上的应用）染色体数目变异在育种上的应用（1）多倍体育种）多倍体育种方法：方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗用秋水

7、仙素处理萌发的种子或幼苗（2）单倍体育种）单倍体育种花药离体培养花药离体培养单倍体育种过程单倍体育种过程组织培养染色体加倍花药离体培养单倍体植株正常植株（纯合体）种子新植株（新品种）秋水仙素处理自交发育YyRrYRYryRyrYYRRYYrryyRRyyrrYYRRYYrryyRRyyrrYRYryRyrYYRRYYrryyRRyyrr第一年第二年常见育种方式比较常见育种方式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

8、率，出现新性状单倍体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，打破物种界限单倍体与多倍体的区别单倍体与多倍体的区别二倍体(2N=2x)三倍体(2N=3x)多倍体(2N=nx)(a+b) (a+b)注：x染色体组，a、b为正整数。生物体合子2N= (a+b) x发育直接发育成生物体：单倍体（N=ax)雌配子(N=ax)直接发育成生物体：单倍体（N=bx)雄配子(N=bx)由合子发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体；而由配子

9、直接发育来的，不管含有几个染色体，都只能叫单倍体 。说明猫叫综合症症状：两眼距症状：两眼距离较远，耳位离较远，耳位低下，生长发低下，生长发育缓慢，存育缓慢，存在着严重的智在着严重的智力障碍。患儿力障碍。患儿哭声轻，音调哭声轻，音调高，很像猫叫。高，很像猫叫。5号染色体缺失号染色体缺失21号三体染色体染色体变异的概念染色体变异的概念1 1、染色体变异是光学显微镜下可见、染色体变异是光学显微镜下可见的变异的变异2 2、染色体变异包括染色体结构、数、染色体变异包括染色体结构、数目的改变，与基因突变不同，前者目的改变，与基因突变不同，前者的结果可以用显微镜看见。的结果可以用显微镜看见。3 3、染色体变

10、异由于牵涉到许多基因、染色体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改变，因而后果比基因突变要严重得多。得多。( (二二) )染色体结构的变异：染色体结构的变异：指细胞内一个或几个染色体发生片段指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失、增添、倒装或移位等改变。的缺失、增添、倒装或移位等改变。 大多数染色体结构变异对生物有害，有的甚大多数染色体结构变异对生物有害，有的甚至导致生物体死亡。至导致生物体死亡。缺失缺失增添增添倒装倒装移位移位“猫叫综合症猫叫综合症”是人的是人的5 5号染色体部分缺失引起的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，遗传病，病儿生长发育

11、迟缓，头部畸形，哭声奇特，皮纹改变等特点，并有智能障碍，而其最明显的特征皮纹改变等特点，并有智能障碍，而其最明显的特征是哭声类似猫叫。是哭声类似猫叫。 1、 纯种的红眼果蝇的后代出现了白眼果蝇纯种的红眼果蝇的后代出现了白眼果蝇 2、 纯种的黄色圆粒和绿色皱粒豌豆杂交，纯种的黄色圆粒和绿色皱粒豌豆杂交， F2出现了绿色圆粒和黄色皱粒出现了绿色圆粒和黄色皱粒 3、一对夫妇所生子女中性状差异显著、一对夫妇所生子女中性状差异显著思考：下列是由于什么原因产生的思考：下列是由于什么原因产生的?基因突变基因突变基因重组基因重组基因重组基因重组引言：引言：我们知道生物的染色体数目及形态是稳我们知道生物的染色体

12、数目及形态是稳定的。但当自然条件和人为条件发生改变时，染定的。但当自然条件和人为条件发生改变时，染色体的结构或数目可以发生改变，从而引起生物色体的结构或数目可以发生改变，从而引起生物形状发生改变。这就是我们今天要学习的内容形状发生改变。这就是我们今天要学习的内容染色体变异染色体变异染色体上某一个位点上染色体上某一个位点上基因基因的改变，的改变， 光学显微镜下光学显微镜下不可见不可见。可用显微镜可用显微镜直接观察直接观察到的比较明显的到的比较明显的染色体变化染色体变化。 染色体变异染色体变异 类型类型染色体结构变异染色体结构变异 染色体数目变异染色体数目变异个别染色体增减个别染色体增减染色体成倍

13、增减染色体成倍增减基因突变基因突变1 1缺失缺失染色体的某一片段消失染色体的某一片段消失消失消失染色体结构的变异染色体结构的变异猫叫综合症猫叫综合症症状：两眼症状：两眼距离较远，距离较远，耳位低下，耳位低下，生长发育缓生长发育缓慢，存在慢，存在着严重的智着严重的智力障碍。患力障碍。患儿哭声轻，儿哭声轻，音调高，很音调高，很像猫叫。像猫叫。5号染色体缺失号染色体缺失重复重复: :染色体增加了某一片段染色体增加了某一片段重复重复染色体结构的变异染色体结构的变异果蝇的卵圆眼和棒状眼果蝇的卵圆眼和棒状眼野生型：卵圆眼野生型：卵圆眼变异型：棒状眼变异型：棒状眼颠颠 倒倒断断 裂裂连连 接接 倒位倒位: :染色体的某一片段颠倒了染色体的某一片段颠倒了180180o o染色体结构的变异染色体结构的变异易位易位:染色体的某一片段移接到染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上另一条非同源染色体上移接移接染色体结构的变异染色体结构的变异缺失缺失重复重复倒位倒位移接移接猫叫综合症猫叫综合症果蝇棒状眼果蝇棒状眼慢性粒细胞白慢性粒细胞白血病血病染色体结构的变化染色体结构的变化导致生物变异的原导致生物变异的原因是什么？因是什么？染色体结构变异染色体结构变异染色体上的基因的数目染色体上的基因的数目和排列顺序改变和排列顺序改变生物性状的变异生物性状的变异多数不利多数不利果蝇染色体显微照片果蝇染色体显微照片