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1、第2节 染色体变异,基因突变和染色体变异的区别,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,基因突变：,猫叫综合症,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。患儿哭声轻，音调高，很像猫叫。,5号染色体部分缺失,染色体结构变异,一、染色体结构的变异的类型,正常,异常,缺失,增加（重复）,颠倒（倒位）,移接（易位）,染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变,而导致性状的变异。,染色体结构变异,染色体上的基因的数目
2、和排列顺序改变,生物性状的变异,多数不利,正常,增多,减少,个别染色体的增加或减少,以染色体组的形式成倍的增加或减少,二、染色体数目的变异：指细胞内染色体数目增添或缺失的改变。,响誉世界的著名“天才”音乐指挥家舟舟,一)个别染色体的增加或减少,二、染色体数目的变异：,1、例,智障“天才”舟舟的资料,舟舟是一个先天智力障碍(21三体综合症)患者病因：常染色体变异,比正常人多了一条21号染色,二）染色体组,X,X,X,Y,果蝇体细胞染色体图解,雄果蝇染色体组图解,X,Y,染色体组,染色体组,雌果蝇染色体组图解,染色体组,染色体组,雄果蝇染色体组图解,X,Y,1、果蝇的体细胞中有几条染色体？几对常染
3、色体？几对性染色体？,2、号与号染色体是什么关系？号与号染色体是什么关系？,3、雄果蝇的体细胞中有哪几对同源染色体？,4、果蝇精子中有哪几条染色体？这些染色体在形态、大小和功能上有什么特点？它们是否携带控制生物生长发育的全部遗传信息？,5、如果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？,细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，这样的一组染色体，叫一个染色体组。,1、概念：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，这样的一组染色体，叫一个染色体组。,一）染色体组,特点：a.互为非同源
4、染色体 b.形态大小、功能各不相同 c.携带着一种生物生长发育、遗传变异的全套遗传信息 d.不同生物一个染色体组的染色体形态和数目不同,如人、果蝇等生物的配子中的所有染色体就是一个 染色体组 那么人的体细胞中含有 染色体组,二个,2、染色体组数目的判断,a：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。如图，细胞中形状相同的染色体有4条，此细胞有4个染色体组。,b：控制同一性状的基因（不分大小写）有几个，就有几个染色体组。如基因型为AAaBBbCCc的细胞，可以用右图表示。根据方法1我们可以知道此细胞有3个染色体组。,1、某生物正常体细胞的染色体数目为8条，下图中，表示含有一个染色体组的细
5、胞是,C,2、某生物的基因型为AAaaBbbbCCCc，那么它有多少个染色体组A、2、B、3 C、4 D、8,二）二倍体和多倍体,1、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叫二倍体。记作2N（N表示一个染色体组所包含的染色体数目）,几乎全部的动物和过半数以上的高等植物，都是二倍体人：2N=46 果蝇：2N=8 水稻：2N=24 玉米、洋葱都是二倍体。,番茄是二倍体,葡萄是二倍体,几乎全部的动物和过半的高等植物都是二倍体。,（1）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叫多倍体。,2、多倍体,（2）香蕉：三倍体 马铃薯：四倍体 普通小麦：六倍体 小黑麦：八
6、倍体 帕米尔高原的植物65%的种类是多倍体,（3）多倍体植株特点 茎秆粗壮，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都有所增加,多倍体在植物中广泛存在，而在动物中则较少见,但发育延迟，结实率低。,马铃薯是四倍体,普通小麦是六倍体,香蕉是三倍体,多倍体植株茎秆粗壮、叶片、果实、种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都增加。,多倍体的特征,多倍体植株的特点,细胞分裂时，染色体完成复制，但细胞受外界环境条件（如温度骤变）或生物内部因素的干扰，纺锤体不能正常形成，以致染色体不能被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是就形成了染色体数目加倍的细胞。,（4）多倍体产生的主要原因,4
7、个染色体,8个染色体,无纺缍体形成（前期）,染色体复制,着丝点分裂,无纺缍丝牵引,（4）多倍体的形成的原因,若继续进行正常的有丝分裂,染色体加倍的组织或个体,8个染色体,三）单倍体,1、概念：由本物种配子发育而来的个体。,2、成因：生殖细胞未受精直接发育成的个体,3、举例雄蜂,它是由卵细胞未经过受精作用直接发育而来的。,它的体细胞染色体=配子染色体数,4、单倍体植株的特点,植株长得弱小，而且高度不育（同源染色体联会紊乱）,生物几倍体判别不能只看细胞内含有多少个染色体组，还要考虑生物个体发育的直接来源。A、如果生物体由受精卵发育而成，生物体细胞内有几个染色体组就叫几倍体。B、如果生物体是由配子卵
8、细胞或花粉直接发育而成，无论细胞内含有几个染色体组，都叫单倍体。,几倍体判别？,卵细胞精子,单倍体,受精卵,生物体,2N 二倍体3N 三倍体4N 四倍体6N 六倍体,直接发育,玉米是二倍体，它的体细胞中含有 染色体组，20个染色体，它的单倍体植株体细胞含 染色体组，染色体。又如普通小麦是六倍体，它的体细胞中含有 染色体组，42个染色体，它的单倍体植株体细胞中含有 染色体组，染色体。可见，单倍体植株的染色体数目总是正常植株染色体数目的一半。,二个,1个,10个,六个,3个,21个,注意:,1、体细胞中含一个染色体组的个体一定是单倍体,2、单倍体的体细胞中不一定含一个染色体组,3、体细胞中含有两个
9、或三个染色体组的个体不一定就是二倍体或三倍体，也可能是单倍体,a、二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中 只含一个染色体组。,请判断：,b、如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们可以称它为二倍体或三倍体。,c、单倍体中可以只有一个染色体组，也可以有多个染色体组,d、个体的体细胞中含几个染色体组就是几倍体,染色体总数 组数 几倍体,小家鼠香蕉马铃薯普通小麦,2,二倍体,三倍体,？,4,？,？,六倍体,40,33,48,42,3,四倍体,6,比较项目,生物种类,14,1,二倍体,六倍体,21,56,8,4,6,课堂巩固,1、多倍体是怎样形成的？,2、人工诱导
10、多倍体的方法是什么？,3、秋水仙素的作用原理是什么？,思考：,无子西瓜的培育,多倍体育种,1、常用方法：A、常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗B、有时低温诱导,2、秋水仙素作用 抑制纺锤体形成，导致染色体不分离，从而引起细胞内染色体数目加倍。,3、过程：秋水仙素作用于正在_的细胞时，能够抑制_的形成，导致_不_，从而引起细胞内染色体_。染色体目加倍的细胞继续进行_分裂，将来就可能发育_植株。,分裂,纺锤丝,染色体,移向两极,数目加倍,有丝,多倍体,7、举例：三倍体无籽西瓜的培育,多倍体育种,5、优点：,操作简便、易行,4、原理：,染色体变异,有丝分裂,秋水仙素,抑制纺锤体形成,细胞内染色体数目加
11、倍,多倍体植株,发育,3、过程：,6、缺点：适用于植物，动物难开展。,不行，秋水仙素的作用对象是正在有丝分裂的细胞，成熟的植株大多细胞不进行有丝分裂。,8、为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植株可以不？,人工诱导多倍体的产生（无子西瓜的培育过程）（多倍体育种）,例：下面是三倍体无子西瓜的培育过程图解。请回答下列问题：,（1）为什么以一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的尖?_ _。除了使用秋水仙素外，还能采用_方法处理。,幼苗的芽尖细胞正在分裂，秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。,低温,例：下面是三倍体无子西瓜的培育过程图解。请回答下
12、列问题：,（2）获得的四倍体西瓜缘何要和二倍体杂交?_ _，。写出三倍体无子西瓜的培育过程遗传图解(用A表示一个染色组)。,因为四倍体的西瓜和二倍体的西瓜才能产生三倍体的西瓜种子。,例：下面是三倍体无子西瓜的培育过程图解。请回答下列问题：,（3）三倍体西瓜为什么没有种子?_ _ _。,单倍体育种：,1、方法花药（花粉）离体培养,2、过程,花药离体培养,秋水仙素,3、优点,明显缩短育种年限得到的植株都是纯合体,方法复杂，要与杂交育种配合成活率较低，成本高,恢复正常植株（纯合体）,单倍体植株,4、缺点,5、原理：,染色体变异,6、单倍体育种的措施和优点,以利用高茎皱粒豌豆和矮茎圆粒豌豆培育高茎圆粒
13、豌豆为例说明单倍体育种方法：,纯合高圆DDTT,纯合矮皱ddtt,纯合高皱DDtt,纯合矮圆ddTT,用秋水仙素处理种子或幼苗,花药离体培养,抑制细胞分裂中纺锤体的形成，使染色体数目加倍后不能形成两个细胞,诱导配子直接发育成植株，再用秋水仙素加倍成纯合体,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,三倍体西瓜、八倍体小黑麦,抗病植株的育成,例题：下列表示某种农作物和两种品种分别培育出三种品种,根据上述过程,回答下列问题:,用和培育所采用的方法称为_,方法称为 _,由和 培育所依据的原理是_.,用培育出的常用方法是_,由培育成的过程中用化学药剂_处理的幼苗
14、,方法和合称为_育种.其优点是_ _.,杂交,自交,基因重组,花药离体培养,秋水仙素,单倍体,明显缩短育种年限,例题：下列表示某种农作物和两种品种分别培育出三种品种,根据上述过程,回答下列问题:,由培育出的常用方法是_,形成的叫_。依据的原理是_。,用秋水仙素处理,多倍体,染色体变异,香蕉的形成,香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，无法食用。香蕉的培育过程如下：,多倍体育种成果,多倍体植物有生长旺盛，各器官粗壮，种子少或不产生种子的特性。凡是不以种子为收获目标的植物都可以考虑进行多倍体育种。,观赏或用材植物,某些水果,非种子农作物,单倍体育种过程,第一年,第二年,人工诱导,优点二：后代都是纯合
15、子,生物几倍体的判断方法,A、体细胞内形态相同的染色体条数,B、细胞或生物体的基因中，控制同一性状的基因个数AAaaBBBb YYyRrr,一看来源,二看染色体或基因,4、分析对照图，选出含一个染色体 组的细胞，是图中的,当堂巩固,B,对照图,1用马铃薯的花药离体培养出的单倍体植株，可以正常地进行减数分裂，用显微镜可以观察到染色体两两配对形成12对。据此现象可推知产生该花药的马铃薯是（）A三倍体 B二倍体 C四倍体 D六倍体,C,2水稻的某3对相对性状，分别由位于非同源染色体上的3对等位基因控制。利用它的花药进行离体培养，再用浓度适当的秋水仙素处理。经此种方法培育出的水稻植株，其表现型最多可有
16、（）Al种 B4种 C8种 D16种,C,3用四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交所得的子一代植株开化后，经适当处理，则（）A能产生正常配子，结出种子形成果实 B结出的果实为五倍体C不能产生正常配子，但可形成无籽西瓜 D结出的果实为三倍体,CD,4用基因型为DdTt一植株所产生的花粉粒，经分别离体培养成幼苗，再用秋水仙素处理，使其成为二倍体，这些幼苗长成后的自交后代（）A全部为纯合体 B全部为杂合体C1/16为纯合体 D4/16为纯合体,A,F1 AaBb,F2 A-B-A-bb aaB-aabb,F3 A-bb aabb,配子 AB Ab aB ab,AABB AAbb aaBB aabb,思考：现有
17、高秆抗病和矮秆感病的两小麦纯种，请分别用杂交育种和单倍体育种两种方法培育矮秆抗病的纯种，比较育种年限。,几种育种方法的比较,组合,先天性愚型（21三体综合症）,性腺发育不良（特纳氏综合症）,1、缺失,染色体的某一片段消失,缺失,染色体结构的变异,、增加（重复）,染色体增加了某一片段,增加,染色体结构的变异,3、移接（易位）,染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上,移接,染色体结构的变异,果蝇染色体显微照片,植株弱小，高度不育,茎秆粗壮，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都有所增加,单倍体育种,多倍体育种,由生殖细胞直接发育由受精卵发育成,常用花药离体培养,秋水仙素或低温
18、处理萌发的种子或幼苗,基因重组、基因突变、染色体变异的比较,有性生殖,间期,有丝分裂期,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,无籽西瓜培育,第一年：四倍体瓜三倍体胚(种子),第二年：三倍体瓜无籽,授花粉产生生长素刺激子房发育成果,韭菜体细胞中含有的32条染色体具有8种各不相同的形态，韭菜应是（）,A、二倍体 B、三倍体C、四倍体 D、八倍体,C,下列属于单倍体的是（）,A、二倍体种子长出的幼苗；B、四倍体的植株枝条扦插成的植株；C、六倍体小麦的花粉离体培养的幼苗；D、用鸡蛋孵化出的小鸡,C,下列细胞中，属于果蝇配子并能形成受精卵的是（）A甲与乙 B乙与丙C乙与丁 D丙与丁,C,认真分析下图的对照图，从A、B、C、D确认出表示含一个染色体组的细胞，是图中的（）,B,上图是某植物正常的体细胞，判断该植物可能的基因型及细胞中所含的染色体组数（）A、ABCd，4 B、Aaaa，4C、AaBbCcDd，8 D、BbbbDddd，8,B,棉花是一个四倍体植株，它的单倍体细胞内含有的染色体组数是（）A、1 B、2 C、3 D、4,单倍体的体细胞中不一定只含一个染色体组。若体细胞中只含一个染色体组的个体一定是单倍体。,B,秋水仙素的作用原理,二倍,
