《WD0910染色体变异》PPT课件.ppt

生物的变异,变异的种类：,不可遗传的变异,环境因素,可遗传的变异,基因突变,染色体变异,基因重组,任何生物都有此三种 类型的变异吗? (原核生物?病毒?变形虫?人?),生物体内遗传物质没有改变,生殖细胞内遗传物质 的改变引起的变异,（增添）,（缺失）,1、基因突变的概念,A T C C G A,正常基因,（一）基因突变,A A C C G A,（改变）,2、基因突变的原因,正常人的红细胞 镰刀型贫血病患者的红细胞,（以镰刀型细胞贫血症为例）,镰刀型细胞贫血症发病原因：,血红蛋白,正常,异常,肽链,谷氨酸,mRNA,基因 （DNA片段）,GAA,CTT,GAA,突变,转录,翻译,折叠,直接原因：,根本原因：,如果某基因中的一个碱基对发生了改变， 是否一定导致生物性状的改变？,血红蛋白分子结构改变,基因中碱基对的改变 （基因突变）,基因突变的原因：,外因：,诱变因素,温度骤变 宇宙射线、 化学因素,基因中碱基对的增、减、改变,碱基序列改变,遗传信息改变,性状变异,内因,3、基因突变的时期：,细胞分裂间期，DNA复制时出错，从而使碱基对的排列顺序出错，也就是改变了遗传信息。,4、基因突变的结果：,基因突变一定引起性状的改变吗？,基因突变是染色体的某一个位点上基因的改变， 是指单个基因内部结构上的改变;基因的数目未变。 基因突变常使一个基因变成其等位基因 产生新的基因(型)。,不一定。 非编码区、内含子的突变； 编码区突变后的密码子可能编码相同的氨基酸,不正确。基因突变使一个基因突变成它的等位基因，从而会使生物的基因型发生改变。但是基因型的改变并不都是由基因突变引起的，基因重组和染色体变异都可引起基因型改变。,生物体基因型的改变都是由基因突变引起的。你认为这种说法正确吗？试举例说明。,6、基因突变的特点： （1）普遍性 （2）随机性 （3）低频性 （4）多害少利性 （5）不定向性,自然突变和诱发突变,体细胞突变和生殖细胞突变,5、基因突变的意义： 它是生物变异的根本来源，为生物进化提供了 最初的原材料。,(个体发育的任何时期,任何细胞),进行营养生殖的生物体 能否将体细胞中发生的 基因突变遗传给后代？,哪种突变能传给后代?,体细胞突变：局部出现变异性状 生殖细胞突变：子代生物变异,7、人工诱变在育种上的应用,（1）概念：,利用物理因素和化学因素来处理生物， 使生物发生基因突变。,（2）方法：,物理方法： 化学方法：,激光、射线、紫外线,亚硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素,诱变育种依据的原理?,优点： 提高突变频率，加速育种进程，大幅度改良生物性状。,(3)人工诱变育种优缺点：,缺点：有利的个体往往不多。,（4）举例：青霉素高产菌株、太空椒,太空椒,3.下列有关基因突变的说法，不正确的是( ) A. 自然条件下，基因的突变率是很低的 B. 生物所发生的基因突变一般都是有利的 C. 基因突变在自然界的中广泛存在 D. 基因突变可产生新的基因，是生物变异的 根本来源,B,4、下列关于基因重组的说法，不正确的是（ ） A、基因重组是生物变异的根本来源； B、基因重组能产生多种基因型； C、基因重组发生在有性生殖过程中； D、非同源染色体上的非等位基因可以发生重组。,A,5. 下图中，基因A与a1a2a3之间的 关系，不能表现的是 ( ),A. 基因突变是不定向的 B. 等位基因的出现是基因突变的结果 C. 正常基因与致病基因可以转化 D. 图中基因的遗传遵循自由组合定律,A,a1,a2,a3,D,(3)如果在该红玉兰花的枝条上开了一朵白玉兰花，白玉兰花自交后代均开白花，说明白花的出现是由于发生的结果，而且属于（填显性突变或隐性突变），产生（可遗传的或不可遗传）的变异。,(2)如果把红玉兰花自交，后代出现了红玉兰花和白玉兰花,这种现象叫。该红玉兰花基因型为。（用A、a表示）。白玉兰花基因型为。,(1)园艺师栽种白玉兰树培育“一树多花”过程中采用的是-技术（填嫁接或扦插），这种技术属于生物的特征（填有性生殖或无性生殖）。,根据材料回答下列问题：,嫁接,无性生殖,基因突变,隐性突变,可遗传,性状分离,Aa,aa,白,红,红,红,红,显,(二)基因重组,指在生物体进行有性生殖的过程中, 控制不同性状的基因的重新组合.,1.概念:,与基因突变的本质区别：,没有改变基因的结构即没有形成新的基因,2.基因重组的类型：,F2代结合方式有16种. 9种基因型是: YYRR、YYRr YyRR 、 YyRr YYrr 、Yyrr yyRR 、yyRr yyrr,亲代基因型是:YYRR yyrr,没有产生 新的基因 产生了新 的基因型,是否产生新的基因？ 是否产生新的基因型？,（2）交叉交换： 减数分裂形成四分体时，位于同源染色体上的等位基因有时会随非姐妹染色单体的局部交换而发生交换，导致染色单体上的基因重新组合。,3.基因重组的意义: 通过有性生殖过程实现的基因重组, 为生物变异提供了极其丰富的来源.这是 形成生物多样性的重要原因之一,对于生 物进化具有十分重要的意义.,基因重组,非同源染色体上的 非等位基因自由组合,基因工程,自然状态下 有性生殖 过程中,同源染色体上的 非等位基因交叉交换,基因结构改变， 产生新的基因， 可能出现新的性状,基因重新组合，产生 新的基因型，使性状 重新组合,细胞分裂间期 DNA复制时,减数第一次分裂前期和 后期,外界条件的剧变和 内部因素的相互作用,通过有性生殖过程以及 不同个体间的杂交,类型少，出现频率低， 后代只是个别性状 发生变异,类型多，出现频率高,生物变异的根本来源,生物变异的主要来源,基因型为AaBbCc的植物个体，若进行无性 生殖,一般情况下能产生（ ）种表现型的 后代；若采取自花传粉，能产生（ ）种表 现型的后代，这些后代中是否产生了新的基因？ （ ）。 由此可见，（ ）是生物变异的根 本来源，（ ）是生物多样性的重要 原因之一。,1,8,没有,基因突变,基因重组,练习,一、染色体变异的概念： 在自然条件和人为条件改变的情况下，染色体结构 改变和染色体数目的增减导致的生物性状的变异。,基因突变产生新基因,光学显微镜下看不到基因突变， 染色体变异不形成新基因,但能够明显观察到染色体变异。,二、染色体变异,与基因突变的区别是,二、染色体变异的类型,“猫叫综合征”属于染色体变异的哪一方面?,“先天愚型”属于染色体变异的哪一方面?,染色体结构改变对基因的影响：,使染色体上的基因的 和 发生改变， 从而导致性状的变异。,数目 排列顺序,易位,倒位,缺失,重复,1-9表示基因，判断属于何种变异？,正常染色体,21三体综合症（先天性愚型）,病因：21号同源染色体由2条增为3条。,性腺发育不良（45）,病因：缺少一条性染色体。,个别染色体增加,个别染色体减少,(二)、染色体数目的变异,1、个别染色体增加或减少,是父亲还是母亲的原因？,(1)染色体组,雌果蝇产生的配子,雄果蝇产生的配子,例、雌雄果蝇体细胞的染色体图解,2.染色体数目以染色体组的形式 成倍地增加或减少,特点?,一个染色体组: 不含同源染色体 形状、大小、功能各不相同 含有控制生物性状的一整套遗传信息,某生物正常体细胞的染色体数目为8条， 下图能表示有一个染色体组的是 （ ）,C,练习1：下列细胞中各含有几个染色体组？ 每个染色体组含有几条染色体？,（2个染色体组）,（3个染色体组）,（4个染色体组）,甲中含有 个染色体组； 乙中含有 个染色体组。,4,3,各含有几个染色体组？,2,1,2,4,AABbCc,下列植物的体细胞中各含有几个染色体组？,（2个染色体组）,（3个染色体组）,（4个染色体组）,染色体组数目的判断二： 细胞内控制同一性状的基因 有几个，则含有几个染色体组.,AAaBBbCCC,AAaaCccc,?,如图表示某植物正常体细胞的染色体组成， 下列可能是该植物基因型的是（ ） A、ABCd B、Aaaa C、AaBbCcDd D、AaaBbb E 、AaaaBBBb F、AaaaBBBbCCcc,BEF,1.该细胞有几个 染色体组？ 2.控制同一个 性状的基因应有几个？ 3.各个选项中控制 同一个性状的基因 有几个？,韭菜细胞共32条染色体,有8种形态, 则韭菜细胞中应含有 个染色体组.,328 = 4组,一个染色体组有几条染色体?,2、二倍体 由受精卵发育而成，体细胞中含有两个染 色体组的个体叫做二倍体。 几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体,3、多倍体 由受精卵发育而成，体细胞中含有三个或 三个以上染色体组的个体叫做多倍体 香蕉是三倍体，马铃薯是四倍体，普通小麦 是六倍体,确定二倍体和多倍体 的依据是什么呢？,1.一般是由受精卵发育而成的个体， 体细胞有几个染色体组就是几倍体。 2 .经过染色体加倍后体细胞中含有多个染色体组的个体也可以叫多倍体。,复制完成,前期纺锤体未形成,细胞质不分裂,染色体数目加倍,染色体不能拉向两极,后期着丝点自动分裂,自然界多倍体的形成,正常,多倍体:,前期形成纺锤体,后期着丝点仍然分裂,（2）多倍体的形成原因,植物细胞进行有丝分裂过程中,染色体经复制 后,已经分开,由于外界条件或生物内部因素的干扰, 纺锤体的形成受到破坏,染色体不能被拉向两极, 细胞也不能分裂成2个子细胞.于是,就形成了染色体 数目加倍的细胞.这样的细胞继续进行正常的有丝 分裂,发育成染色体数目加倍的组织或个体，并且通过 减数分裂,形成了染色体数目也相应加倍的生殖细胞, 再由这些生殖细胞结合成合子,进一步发育成的植物, 就是多倍体,异源多倍体 普通小麦 黑麦 AABBDD RR ABDR 小黑麦 AABBDDRR 曾在云贵高原的高寒地带大面积种植,(3)多倍体的特点,优点：茎杆粗壮,叶片、种子和果实较大， 糖类和蛋白质等营养物质的含量高。,缺点：结实率低，营养生长时间长。 。,人工诱导多倍体在育种上的应用,a、多倍体育种的方法,用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,b、多倍体育种的原理：,秋水仙素能抑制细胞有丝 分裂时纺锤体的形成,使染色体数目加倍,秋水仙素 的作用原理？,秋水仙素 的作用结果？,染色体变异,秋水仙素 的作用时期？,前期,c、过程,萌发的种子,秋水仙素,幼苗,（染色体数目加倍）,生长、发育,多倍体,幼苗,秋水仙素,生长、发育,多倍体,d、举例： 三倍体无籽西瓜的培育,此个体所有体细胞内染色体数都加倍了吗?,人工诱导多倍体在育种上的应用,四倍体,倍体西瓜,母 本,授 粉,倍体西瓜,二 倍 体,倍体植株,瓜皮瓜肉种皮 N,胚 N,3,4,四,三,三,瓜皮瓜肉种皮 N,为什么无子？,3,授 粉的 作用？,秋水仙素（时间很短）,二 倍 体,含有三个染色体组的原始生殖细胞减数分裂能否形成正常配子？,三倍体无子西瓜的变异是可遗传的还是不可遗传的?,在培育三倍体无籽西瓜过程中，收获的 三倍体种子和三倍体西瓜分别在（ ） A第一年、二倍体母本上 B第一年、四倍体母本上 C第二年、三倍体母本上 D第二年、二倍体母本上,B C,体细胞含有三个染色体组的个体一定是三倍体吗？,?,受精卵,受精卵,卵细胞,（32）,（32）,（16）,思考: 1、雄峰的体细胞内含有几条染色体? 2、本物种（蜂王）的配子中含有几条染色体？,单倍体：,（1）概念： 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,（由配子发育成的个体）,体细胞内各含几个染色体组？,思 考,单倍体是否就是体 细胞中含有一个染 色体组的个体呢？,二倍体和多倍体的划分依据是体细胞中含有 染色体组的数目。(前提-受精卵发育来的个体),该个体是由受精卵还是由配子直接发育来的。,判断: 单倍体只含一个染色体组。 只含一个染色体组的个体一定是单倍体。,（2）单倍体的特点:,植株弱小，高度不育？,（3）单倍体在育种上的应用,A、培育单倍体的方法：,花药离体培养,花 药,组织 培养,单倍体 植株,B、单倍体育种的过程：,秋水 仙素,纯合子 植株,自交,种 子,YR Yr yR yr,YR Yr yR yr,YYRR YYrr yyRR yyrr,YYRR YYrr yyRR yyrr,C、优点：,yyRR占多大比例？ 需要多长时间？,利用YYRR yyrr培育 yyRR,选育性状符合的类型,YyRr,减数 分裂,D、原理：,染色体变异,yyRR占多大比例？ 需要多长时间？,只有培养花药才可能 产生单倍体吗？,明显缩短育种年限,单倍体育种,单倍体育种ddTT,DDTT,DdTt,花药离 体培养,DT Dt dT dt,秋水仙 素处理,DDTT DDtt ddTT ddtt,筛选所需的类型,ddtt,DT Dt dT dt,杂交育种培育ddTT,DDTT,DdTt,在F2中 选种,ddT ,连续自交多代， 每代淘汰双隐类型,得到几乎不发生性状分离的品种,ddtt,D T : D t : d dT :ddt t,1.现有基因型为DDTT 和ddtt的豌豆，有哪些育种方法可以得到ddTT的纯种？ 2.哪种方法能够在最短的时间内培育出纯种ddTT？,3 .用基因型为DDTT 和ddtt的豌豆，培育纯种 ddtt。 最简捷（操作简单）的方法是不是单倍体育种？,判 定,1 二倍体含两个染色体组，三倍体含三个染色 体组，单倍体一定含一个染色体组。（ ） 3、单倍体植物都是不可育的。 （ ） 4、三倍体植物自交后代均为三倍体。（ ）,单倍体和单倍体基因组,1、单倍体： 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。 该个体可能含有1个或多个染色体组。,2、单倍体基因组,无性别区分的生物：,1个染色体组内的染色体上 所有的基因,有性别区分的生物：,一半常染色体+XY染色体上 所有的基因,生物变异与育种,基因重组,基因突变,染色体变异,