染色体变异上课实用教案

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1、基因基因(jyn)(jyn)突变与基因突变与基因(jyn)(jyn)重组对重组对比比基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因分子结构变化，产生新基因基因（碱基对替换（碱基对替换|增添增添|缺缺失）失）并不产生新基因，产生新的并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组基因型，使不同性状发生组合合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制复制过程中过程中减数第一次分裂减数第一次分裂（非同源染（非同源染色体自由组合色体自由组合|交叉互换）交叉互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖

2、过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂意义意义为生物的进化提供原始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因形成生物多样性的重要原因之一之一可能可能性性突变频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，变异不定向变异不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍第1页/共43页第一页，共43页。基因突变与基因重组基因突变与基因重组(zhn z)(zhn z)对比对比基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因分子结构变化，产生新基因基因（碱基对替换（碱基对替换|增添增添|缺缺失）失）并不产生新基因，产生新的并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组基因型，使不同

3、性状发生组合合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制复制过程中过程中减数第一次分裂减数第一次分裂（非同源染（非同源染色体自由组合色体自由组合|交叉互换）交叉互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂意义意义为生物的进化提供原始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因形成生物多样性的重要原因之一之一可能可能性性突变频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，变异不定向变异不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍第2页/共43页第二页，共43页。基因基因(jyn

4、)(jyn)突变与基因突变与基因(jyn)(jyn)重组对重组对比比基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因分子结构变化，产生新基因基因（碱基对替换（碱基对替换|增添增添|缺缺失）失）并不产生新基因，产生新的并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组基因型，使不同性状发生组合合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制复制过程中过程中减数第一次分裂减数第一次分裂（非同源染（非同源染色体自由组合色体自由组合|交叉互换）交叉互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有

5、性生殖过程中减数分裂意义意义生物变异的根本来源生物变异的根本来源生物变异的重要来源生物变异的重要来源可能可能性性突变频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，变异不定向变异不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍第3页/共43页第三页，共43页。基因突变基因突变(j yn t bin)(j yn t bin)与基因重组对与基因重组对比比基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因分子结构变化，产生新基因基因（碱基对替换（碱基对替换|增添增添|缺缺失）失）并不产生新基因，产生新的并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组基因型，使不同性状发生组合合发生发生时间时

6、间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制复制过程中过程中减数第一次分裂减数第一次分裂（非同源染（非同源染色体自由组合色体自由组合|交叉互换）交叉互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂意义意义生物变异的根本来源生物变异的根本来源生物变异的重要来源生物变异的重要来源可能可能性性突变频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，变异不定向变异不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍第4页/共43页第四页，共43页。旧知(ji zh)回顾生物(shngw)变异可遗传的变异(biny)不可遗传

7、的变异(biny) 基因突变基因重组染色体变异环境条件第5页/共43页第五页，共43页。第2节染色体变异(biny)第6页/共43页第六页，共43页。第7页/共43页第七页，共43页。猫叫综合征症状(zhngzhung)：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。患儿哭声轻，音调高，很像猫叫。病因(bngyn)：5号染色体部分缺失第8页/共43页第八页，共43页。姓名胡一舟 年龄：33 岁 出生1978年4月1日智商：30 重度弱智 （正常人的最低70）演出自1999年1月在保利剧场进行第一场指挥表演以来，至今已演出20场，与国内外十余家交响乐团进行过合作。智障“天才(tin

8、ci)”舟舟的资料舟舟是一个(y )(y )先天智力障碍(21(21三体综合症) )患者病因：比正常人多了一条2121号染色体第9页/共43页第九页，共43页。性腺性腺(xngxin)(xngxin)发育不良（特纳发育不良（特纳氏综合症）氏综合症） 性 腺 发 育 不 良性 腺 发 育 不 良（TurnerTurner综合征），综合征），女性患者女性患者(hunzh)(hunzh)少了一少了一条条X X染色体，外观表染色体，外观表现为女性，但性腺现为女性，但性腺发育不良，没有生发育不良，没有生育能力。育能力。第10页/共43页第十页，共43页。染色体变异染色体变异(biny)染色体结构染色体结

9、构(jigu)的变异的变异染色体数目染色体数目(shm)的变异的变异第11页/共43页第十一页，共43页。染色体的某一片(y pin)(y pin)段缺失缺失缺失染色体结构(jigu)的变异果蝇(u yn)(u yn)缺刻翅的形成猫叫综合征第12页/共43页第十二页，共43页。染色体增加染色体增加(zngji)了某了某一片段一片段重复重复染色体结构(jigu)的变异果蝇果蝇(u yn)(u yn)棒状眼的形成棒状眼的形成第13页/共43页第十三页，共43页。倒位倒位断 裂连 接染色体的某一片(y pin)(y pin)段颠倒了180o180o染色体结构(jigu)的变异第14页/共43页第十四

10、页，共43页。染色体的某一片染色体的某一片(y pin)段移接到段移接到另一条非同源染色体上另一条非同源染色体上易位易位染色体结构(jigu)的变异注意：是非同源染色体之间的染色体交换，注意：是非同源染色体之间的染色体交换，同源染色体之间的交叉互换属于基因重组同源染色体之间的交叉互换属于基因重组(zhn z)，对生物的变异是有利的。，对生物的变异是有利的。第15页/共43页第十五页，共43页。缺失(qu (qu sh)sh)重复(ch(chngf)ngf)倒位易位果蝇(u yn)(u yn)缺刻翅、猫叫综合症果蝇棒状眼夜来香的变异 染色体结构的变染色体结构的变异导致生物变异异导致生物变异的原因

11、是什么？的原因是什么？第16页/共43页第十六页，共43页。染色体结构(jigu)变异染色体上基因的数目或排列顺序(shnx)改变生物性状(xngzhung)的变异多数不利第17页/共43页第十七页，共43页。以以染色染色体组体组的的形式成形式成倍变异倍变异正常正常增多增多减少减少个别染个别染色体变色体变异异染色体数目(shm)的变异第18页/共43页第十八页，共43页。请思考请思考(sko)(sko)：Q1:Q1:果蝇果蝇(u yn)(u yn)体细胞有几条体细胞有几条染色体？染色体？8 8条条Q2:Q2:号和号和号染色体是什么号染色体是什么(shn me)(shn me)关系关系?号和号和

12、号号呢呢? ?同源染色体同源染色体非同源染色体非同源染色体Q3:Q3:雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体? ?和和、和和、和和、X X和Y Y 第19页/共43页第十九页，共43页。X XY Y Y YX XQ4Q4：雄果蝇产生：雄果蝇产生(chnshng)(chnshng)的精子中有哪几条染色体？的精子中有哪几条染色体？这些染色体这些染色体 在形态、结构和功能上有什么特点？这些染色体之间在形态、结构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？部遗传信息？减数

13、分裂减数分裂Q5Q5：如果将果蝇：如果将果蝇(u yn) (u yn) 的精子中的染的精子中的染 色体看作一色体看作一 组，那么果蝇组，那么果蝇(u yn)(u yn) 的体细胞中有的体细胞中有 几组染色体？几组染色体？第20页/共43页第二十页，共43页。细胞中的一组 ，他们在形态和功能上 ，但是携带着控制一种生物 的 信息。这样(zhyng)(zhyng)的一组染色体，叫做一个染色体组。 非同源(tn yun)染色体各不相同生长发育、遗传(ychun)和变异全部例：分析对照图，从例：分析对照图，从A B C DA B C D中确认出表示标含中确认出表示标含一个染色体组的细胞，是图中的（）一

14、个染色体组的细胞，是图中的（）B BABCD对照对照染色体组的概念第21页/共43页第二十一页，共43页。1 1、根据染色体图判断：形态相同(xin tn)(xin tn)的染色体有几条，就含有几个染色体组2 2个染色体组3 3个染色体组2 2、根据基因型判断：相同类型的基因总共出现(chxin)(chxin)几次，就有几个染色体组4 4个染色体组3 3个染色体组2 2个染色体组第22页/共43页第二十二页，共43页。请判断请判断(pndun)下列细胞中各有多少个染色体组？下列细胞中各有多少个染色体组？2个个3个个4个个1个个2个个4个个第23页/共43页第二十三页，共43页。正常正常(zhn

15、g(zhngchng)chng)增多增多(zn (zn du)du)减少减少(jins(jinsho)ho)个别变异个别变异整组变异整组变异成倍增多或减少成倍增多或减少染色体数目的变异第24页/共43页第二十四页，共43页。第25页/共43页第二十五页，共43页。二倍体和多倍体 由受精卵发育而来(r li)(r li)的个体具有三个或三个以上(yshng)染色体组的细胞或个体统称为多倍体 具有(jyu)两个染色体组的细胞或个体称为二倍体(2n)第26页/共43页第二十六页，共43页。番茄番茄(fnqi)是二倍是二倍体体葡萄葡萄(p to)是二是二倍体倍体 几乎全部几乎全部(qunb)的动物和过

16、半的高等的动物和过半的高等植物都是二倍体。植物都是二倍体。第27页/共43页第二十七页，共43页。马铃薯是四倍体马铃薯是四倍体普通小麦是六倍体普通小麦是六倍体香蕉香蕉(xingjio)是三倍体是三倍体第28页/共43页第二十八页，共43页。多倍体特点(tdin):(tdin):优点: :植株、果实、种子等粗大(cd)(cd)，营养物质含量高缺点: :发育延迟, ,结实率低。四倍体草莓(comi)(comi)二倍体草莓(comi)(comi)第29页/共43页第二十九页，共43页。4个染色体8个染色体无纺缍体形成(xngchng)染色体复制(fzh)着丝点分裂(fnli)无纺缍丝牵引细胞不分裂体

17、细胞有丝分裂多倍体形成原因多倍体形成原因抑制纺锤体的形成使染色体数目加倍第30页/共43页第三十页，共43页。人工人工(rngng)(rngng)诱导多倍体诱导多倍体的方法的方法 （2 2）秋水仙素处理萌发种子）秋水仙素处理萌发种子(zhng zi)(zhng zi)或幼苗或幼苗（1 1）低温）低温(dwn)(dwn)处处理理这两种方法都是这两种方法都是抑制抑制分裂细胞内分裂细胞内纺锤纺锤体的形成体的形成，使染色体不能够移向细胞，使染色体不能够移向细胞的两极，而引起细胞内部染色体数目的两极，而引起细胞内部染色体数目的加倍。的加倍。第31页/共43页第三十一页，共43页。香蕉(xingjio)(

18、xingjio)的形成香蕉的祖先为野生(yshng)(yshng)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2n2n有籽香蕉4n4n加倍野生芭蕉2n2n无籽香蕉3n3n第32页/共43页第三十二页，共43页。无籽西瓜培育(piy)第一年：四倍体瓜三倍体胚(种子(zhng zi) 第二年：三倍体瓜无籽 授花粉产生生长素刺激子房(zfng)发育成果第33页/共43页第三十三页，共43页。雄蜂雄蜂(xingfng)它是由卵细胞未经过(jnggu)受精作用直接发育而来的。那么(n me)(n me)，有没有由配子发育而来的个体呢？单倍体：由配子发育而来，体细胞中含有本物种配子的染色体数

19、目的个体特点: : 弱小, ,高度不育第34页/共43页第三十四页，共43页。如果是四倍体物种配子发育成的个体，其体细胞中含有两个染色体组，可以(ky)称为二倍体吗？不可以，因为由配子所形成的个体(gt)，只能称为单倍体。判断(pndun)单倍体还是几倍体的关键（1）由受精卵发育成的个体，含有几个染色体组就叫几倍体。（2）由配子发育成的个体，无论含有多少个染色体组都叫单倍体。第35页/共43页第三十五页，共43页。思考(sko)(sko)：棉花的高杆（D D）对矮杆（d d）为显性，抗病（T T）对不抗病（t t）为显性。现有一基因型为DDTTDDTT的高杆抗病棉花和ddttddtt的矮杆不抗

20、病棉花，那么用什么方法可以在最短时间内获得(hud)(hud)纯种的矮杆抗病（ddTTddTT）棉花？第36页/共43页第三十六页，共43页。若从播种到收获(shuhu)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 ddttF1高杆抗病 DdTt第1年选育出需要(xyo)的矮抗品种F2D_T_ D_tt ddT_ ddtt矮抗杂交育种(z jio y zhn)第2年第3年生长ddTTF3减数分裂配子DTDtdTdt单倍体 DTDtdTdt花药离体培养秋水仙素第1年第2年第4年 单倍体育种DDttddTT ddtt纯合体DDTT矮抗 第37页/共43

21、页第三十七页，共43页。单倍体育种(y (y zhng)zhng)普通(ptng)(ptng)植株减数(jin sh) (jin sh) 分裂花粉花药离 体培养单倍体幼苗秋水仙 素处理纯合子幼苗筛选所需的品种DDTTDDTTDdTtDdTt花药离 体培养DT Dt dT dt DT Dt dT dt 幼苗秋水仙 素处理 DDTT DDtt ddTT ddtt DDTT DDtt ddTT ddtt筛选所需的品种ddttddttDT Dt dT dtDT Dt dT dt第38页/共43页第三十八页，共43页。秋水仙素处理(chl)花药(huyo)离体培养单倍体育种(y zhng)（1）方法：植

22、株单倍体幼苗正常纯合子（3）优点：明显缩短育种年限子代都是纯合子两年（2）原理：染色体变异第39页/共43页第三十九页，共43页。 体细胞体细胞中的染中的染色体数色体数配子中配子中的染色的染色体数体数体细胞体细胞中的染中的染色体组色体组数数配子中配子中的染色的染色体组数体组数属于几倍属于几倍体生物体生物豌豌 豆豆 7 2普通普通小麦小麦 42 3小黑麦小黑麦 28八倍体八倍体比较(bjio)项目生物(shngw)种类14 1 二倍体 六倍体 2156 8 4 6第40页/共43页第四十页，共43页。基因突变(j yn t bin)(j yn t bin)和染色体变异的区别基因突变：染色体上某一

23、个位点上基因的改变，光学(gungxu)(gungxu)显微镜下不可见。可用显微镜直接观察到的比较(bjio)(bjio)明显的染色体变化。染色体变异：第41页/共43页第四十一页，共43页。染色体数目变异染色体数目变异多倍体多倍体单倍体单倍体发生时期发生时期是否产生是否产生新基因新基因生产实践生产实践中的应用中的应用基因重组(zhn z)、基因突变、染色体变异的比较有性生殖(yuxng shngzh)间期有丝分裂(yu s fn li)期单性生殖时减数分裂和受精作用碱基顺序改变分裂受阻配子直接发育没有产生产生没有产生没有产生杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种基因突变基因重组发生机理第42页/共43页第四十二页，共43页。感谢您的观看(gunkn)！第43页/共43页第四十三页，共43页。