第五章 第二节 染色体变异(共47张PPT)

1、第五章第五章 第二节第二节 染色体变异染色体变异重点：重点： 染色体数目的变异。染色体数目的变异。难点：难点： 染色体组、二倍体、多倍体和单染色体组、二倍体、多倍体和单倍体的概念。倍体的概念。1第一页，编辑于星期一：二十一点 二十分。思考：基因突变和染色体变异的异同？基因突变是基因的某一碱基位点上的改变基因突变是基因的某一碱基位点上的改变,这种这种改变在光学显微镜下是看不见的。染色体变异改变在光学显微镜下是看不见的。染色体变异是比较明显的染色体变化是比较明显的染色体变化,是可以用显微镜直接是可以用显微镜直接观察到的。观察到的。2第二页，编辑于星期一：二十一点 二十分。一、染色体结构的变异一、染

2、色体结构的变异缺失缺失:重复重复:倒位:易位:在自然条件或人为因素的影响下在自然条件或人为因素的影响下,染色体发生的结构变异主要有染色体发生的结构变异主要有4种：种：缺失：缺失：染色体缺失某一片断上图染色体缺失某一片断上图1；重复：重复：染色体增加某一片断上图染色体增加某一片断上图2倒位：倒位：染色体某一片断位置颠倒染色体某一片断位置颠倒1800上图上图3；易位：易位：染色体的某一片断移接到另一条非同源染色体上染色体的某一片断移接到另一条非同源染色体上3第三页，编辑于星期一：二十一点 二十分。猫叫综合症 染色体改变而导致的疾病染色体改变而导致的疾病 4第四页，编辑于星期一：二十一点 二十分。5

3、第五页，编辑于星期一：二十一点 二十分。6第六页，编辑于星期一：二十一点 二十分。7第七页，编辑于星期一：二十一点 二十分。人慢性粒白血病人慢性粒白血病8第八页，编辑于星期一：二十一点 二十分。思考：染色体结构变异，为何能导致生物性状的变异呢?染色体结构的变化染色体结构的变化,会使染色体上的基因数目和排列会使染色体上的基因数目和排列顺序发生改变顺序发生改变,从而导致生物变异的发生。大多数染从而导致生物变异的发生。大多数染色体结构变异对生物体是不利的色体结构变异对生物体是不利的,有的会导致生物体有的会导致生物体的死亡。的死亡。9第九页，编辑于星期一：二十一点 二十分。思考：思考：染色体结构变异类

4、型判断？染色体结构变异类型判断？10第十页，编辑于星期一：二十一点 二十分。及时训练及时训练以下变异中以下变异中,不属于染色体结构变异的是不属于染色体结构变异的是 A：非同源染色体之间相互交换片断：非同源染色体之间相互交换片断 B：染色体中：染色体中DNA的一个碱基发生改变的一个碱基发生改变 C: 染色体缺失片断染色体缺失片断 D：染色体增加片断：染色体增加片断除除B外外,其他都是染色体结构的变异其他都是染色体结构的变异,DNA是染色体中的遗传物是染色体中的遗传物质质,它的这种变化不算是染色体结构变异它的这种变化不算是染色体结构变异答案答案B11第十一页，编辑于星期一：二十一点 二十分。、细胞

5、内的个别染色体数目的改变、细胞内的个别染色体数目的改变方式：方式：二、染色体数目的变异如如21三体综合征三体综合征染色体数为：染色体数为：45+XX或或XY12第十二页，编辑于星期一：二十一点 二十分。其他实例：其他实例：44+XXY、44+XYY如性腺发育不良综合征如性腺发育不良综合征Turner综合征综合征染色体数为：染色体数为：44+X013第十三页，编辑于星期一：二十一点 二十分。、染色体以染色体组的形式成倍增加或减少、染色体以染色体组的形式成倍增加或减少1、染色体组：、染色体组：A A、果蝇体细胞有几、果蝇体细胞有几条染色体？条染色体？B B、号和号和号染色体是什么关系号染色体是什么

6、关系? ?号和号和号呢号呢? ?C C、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? ?思考：思考：14第十四页，编辑于星期一：二十一点 二十分。 细胞中的一组非同源染色体细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同它们在形态和功能上各不相同,但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,这样这样的一组染色体的一组染色体,叫做一个染色体组。叫做一个染色体组。15第十五页，编辑于星期一：二十一点 二十分。 要构成一个染色体组应具备的条件：要构成一个染色体组应具备的条件：1、一个染色体组不含有同源染

7、色体、一个染色体组不含有同源染色体2、一个染色体组中所含的染色体形态、大小、一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同和功能各不相同3、一个染色体组中含有控制生物性状的一整、一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因套基因,但不能重复但不能重复16第十六页，编辑于星期一：二十一点 二十分。【小组讨论】请说出以下图所示细胞中所含的染色体组数及每个染色体组所【小组讨论】请说出以下图所示细胞中所含的染色体组数及每个染色体组所含的染色体数目含的染色体数目.(注：图中非等位基因位于非同源染色体注：图中非等位基因位于非同源染色体)染色体组数的判断方法：染色体组数的判断方法：1.根据染色体根据染色体

8、形态形态判断：判断：不同形态的非同不同形态的非同源染色体源染色体为一个染色体组为一个染色体组2.根据根据基因型基因型判断：控制判断：控制同同一性状一性状的基因个数的基因个数4组组(3条条)1组组(4条条)3组组(2条条)戊戊 己己庚庚甲甲 乙乙丙丙 丁丁辛辛 壬壬癸癸 3组组(3条条)2组组(4条条)1组组(4条条)4组组(1条条)2组组(2条条)4组组(2条条)2组组(2条条)及时训练及时训练17第十七页，编辑于星期一：二十一点 二十分。2二倍体、多倍体、单倍体二倍体、多倍体、单倍体二倍体：由受精卵发育而成的二倍体：由受精卵发育而成的,体细胞中含有两体细胞中含有两 个个染色染色 体组的个体。

9、体组的个体。 例如：人、果蝇、玉米等大多数生物。例如：人、果蝇、玉米等大多数生物。 几乎所有的动物和过半数的高等植物都是二倍几乎所有的动物和过半数的高等植物都是二倍体。比方：当我们用体。比方：当我们用2N表示染色体的数目时表示染色体的数目时,2表示表示2个染色体组个染色体组,N表示一个染色体组含有的表示一个染色体组含有的染色体数目。染色体数目。18第十八页，编辑于星期一：二十一点 二十分。多倍体：由受精卵发育而成的多倍体：由受精卵发育而成的,体细胞中含体细胞中含 有三有三 个或三个或三个以上的染色个以上的染色 体组的个体。体组的个体。例如：香蕉含三个染色体组叫三倍体；马铃薯马铃薯含四例如：香蕉

10、含三个染色体组叫三倍体；马铃薯马铃薯含四个染色体组叫四倍体个染色体组叫四倍体,普通小麦含六个染色体组叫六倍体。普通小麦含六个染色体组叫六倍体。这些植物又叫多倍体植物。这些植物又叫多倍体植物。多倍体多倍体由受精卵发育而来的个体由受精卵发育而来的个体,含有几个染色体组含有几个染色体组,就叫做几倍体。就叫做几倍体。 19第十九页，编辑于星期一：二十一点 二十分。多倍体产生的原因：多倍体产生的原因：当细胞在进行有丝分裂的过程中当细胞在进行有丝分裂的过程中,染色体染色体已经复制并分裂加倍已经复制并分裂加倍,但由于受到外界环但由于受到外界环境剧烈变化或生物内部因素的干扰境剧烈变化或生物内部因素的干扰,造成

11、造成纺缍体破坏纺缍体破坏,使细胞分裂受阻而停止分裂使细胞分裂受阻而停止分裂,因此细胞不能分裂成两个细胞因此细胞不能分裂成两个细胞,于是就形于是就形成染色体数目加倍的细胞。成染色体数目加倍的细胞。20第二十页，编辑于星期一：二十一点 二十分。多倍体的形成原因以二倍体为例多倍体的形成原因以二倍体为例间期间期前期前期中期中期后期后期末期末期2n2n2n4n2n处理处理(秋水秋水仙素处理或仙素处理或低温诱导低温诱导)纺锤纺锤体体 形形成受成受阻阻染色体染色体复制加复制加倍后不倍后不别离别离4n2n染色体染色体加倍的加倍的细胞细胞多倍体多倍体21第二十一页，编辑于星期一：二十一点 二十分。下面用二倍体水

12、稻下面用二倍体水稻24个染色体和四倍体水个染色体和四倍体水稻稻48个染色体来作比较：个染色体来作比较：二倍体二倍体四倍体四倍体22第二十二页，编辑于星期一：二十一点 二十分。 2倍体和4倍体葡萄（右） 多倍体（上）和野生草莓 四倍体水稻的千粒重量是二倍体水稻的两倍，蛋白质含四倍体水稻的千粒重量是二倍体水稻的两倍，蛋白质含量提高量提高5 51515； 四倍体番茄的维生素四倍体番茄的维生素C C的含量比二倍体品种增加一倍；的含量比二倍体品种增加一倍； 茎杆粗壮茎杆粗壮 叶片、果实、种子都较大叶片、果实、种子都较大 营养物质增多营养物质增多多倍体多倍体特点：特点：多倍体特点多倍体特点缺点缺点结实率低

13、结实率低23第二十三页，编辑于星期一：二十一点 二十分。多倍体育种应用多倍体育种应用多倍体植物有生长旺盛多倍体植物有生长旺盛, ,各器官粗壮各器官粗壮, ,种子少或不种子少或不产生种子的特性。但凡不以种子为收获目标的植物产生种子的特性。但凡不以种子为收获目标的植物都可以考虑进行多倍体育种。都可以考虑进行多倍体育种。欣赏或用材植物欣赏或用材植物某些水果某些水果非种子农作物非种子农作物24第二十四页，编辑于星期一：二十一点 二十分。思考：人工诱导多倍体的形成的方法？思考：人工诱导多倍体的形成的方法？低温和秋水仙素处理法低温和秋水仙素处理法秋水仙素处理法的具体做法是什么？原理又是什么？秋水仙素处理法

14、的具体做法是什么？原理又是什么？方法：用秋水仙素处理方法：用秋水仙素处理_或或_。原理：当秋水仙素作用于正在原理：当秋水仙素作用于正在_的细胞时的细胞时, ,能够抑能够抑 制制_的形成的形成, ,导致导致_不能不能_, _, 从而引起细胞内染色体从而引起细胞内染色体_。染色体数目加。染色体数目加 倍的细胞继续进行倍的细胞继续进行_分裂分裂, ,将来就可能发育成将来就可能发育成 _植株。植株。思考：思考：为什么要处理萌发的种子或幼苗为什么要处理萌发的种子或幼苗, ,处理成熟的植株可否？处理成熟的植株可否？萌发的种子萌发的种子 幼苗幼苗 分裂分裂 纺锤丝纺锤丝 染色体染色体 移向两极移向两极 数目

15、加倍数目加倍 有丝有丝 多倍体多倍体 种子、种子、幼苗幼苗秋水仙素处理秋水仙素处理染色体加倍、染色体加倍、不别离不别离多倍体多倍体25第二十五页，编辑于星期一：二十一点 二十分。无子西瓜：无子西瓜：26第二十六页，编辑于星期一：二十一点 二十分。多多 倍倍 体体 育育 种种方法：方法：过程：过程：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗2n2n2n2n4n4n2n2n传粉传粉传粉传粉3n3n为什么三倍体植为什么三倍体植株又如：香蕉株又如：香蕉不能产生卵细胞？不能产生卵细胞？减数分裂时减数分裂时, ,联会紊乱联会紊乱2n2n用二倍体花粉：用二倍体花粉：刺激子房发育为果实刺激子

16、房发育为果实抑制纺锤体形成抑制纺锤体形成27第二十七页，编辑于星期一：二十一点 二十分。单倍体：单倍体：定义：在生物的定义：在生物的中含有中含有 染色染色体数目的个体。体数目的个体。例如：蜜蜂的蜂王和工蜂的体细胞中有例如：蜜蜂的蜂王和工蜂的体细胞中有32条染色体条染色体,而而雄蜂的体细胞中只有雄蜂的体细胞中只有16条染色体条染色体,雄蜂就属于单倍体。雄蜂就属于单倍体。单倍体往往是由配子不经受精作用直接发育成的生物单倍体往往是由配子不经受精作用直接发育成的生物个体。个体。形成原因：精细胞、卵细胞形成原因：精细胞、卵细胞成的个体成的个体由配子发育而来的个体由配子发育而来的个体,不管含有几个染色体组

17、不管含有几个染色体组,都称为单倍体都称为单倍体 28第二十八页，编辑于星期一：二十一点 二十分。思考思考：单倍体是否一定含有一个染色体组？：单倍体是否一定含有一个染色体组？不一定不一定,有时可能有一个染色体组有时可能有一个染色体组,有时可能二个或二个以有时可能二个或二个以上染色体组。上染色体组。例如：玉米为二倍体例如：玉米为二倍体2N20卵细胞卵细胞N10单倍体新植株单倍体新植株N10而普通小麦是六倍体而普通小麦是六倍体6N42卵细胞卵细胞3N21单倍体新植株单倍体新植株3N21可见可见,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。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。2

18、9第二十九页，编辑于星期一：二十一点 二十分。单倍体植株的特点：单倍体植株的特点：单倍体水稻单倍体水稻二倍体水稻二倍体水稻植株瘦弱植株瘦弱,高度不育高度不育30第三十页，编辑于星期一：二十一点 二十分。单倍体在育种上的意义：单倍体在育种上的意义：方法：采用花药离体培养的方法获得单倍体植方法：采用花药离体培养的方法获得单倍体植株株,再人工诱导使染色体数目加倍再人工诱导使染色体数目加倍,重新恢复到重新恢复到正常植株的染色体数目。正常植株的染色体数目。原理原理：利用染色体变异。：利用染色体变异。31第三十一页，编辑于星期一：二十一点 二十分。花药离体培养：花药离体培养：32第三十二页，编辑于星期一：

19、二十一点 二十分。单倍体育种过程中单倍体育种过程中,只获得单倍体叫只获得单倍体叫 花药离体培养花药离体培养 DDTT ddtt 小麦高茎小麦高茎D D对矮茎对矮茎d d为显性为显性, ,抗锈病抗锈病T T对不抗锈病对不抗锈病t t为显性。现有高秆抗锈病和矮杆为显性。现有高秆抗锈病和矮杆不抗的品种不抗的品种, ,要培育双抗良种要培育双抗良种杂杂交交DdTt 得到种子为第一年得到种子为第一年减减 数数 分分 裂裂 花药花药 离体离体培养培养DT Dt dT dt 单倍体单倍体幼苗幼苗DDTT DDtt ddTT ddtt 纯合体纯合体DT Dt dT dt 花药花药精子雄配子精子雄配子秋水秋水 仙

20、素仙素 处理处理 所需性状所需性状33第三十三页，编辑于星期一：二十一点 二十分。单倍体育种的优点：单倍体育种的优点：育种所得的后代都是纯合子育种所得的后代都是纯合子,能够迅速获得纯系能够迅速获得纯系品种品种,明显缩短育种年限只需两年时间明显缩短育种年限只需两年时间34第三十四页，编辑于星期一：二十一点 二十分。为什么单倍体育种能缩短育种年限？为什么单倍体育种能缩短育种年限？1 依自由组合规律杂交育种DDTTddttDdTt选矮秆抗锈病植株（ddTT、ddTt）ddTT自交 选择2 单倍体育种DDTTddttDdTtDTDtdTdtDTDtdTdt花药离体培养成单倍体植株DDTT DDttdd

21、TT ddtt秋水仙素处理获得纯合二倍体一年二年35第三十五页，编辑于星期一：二十一点 二十分。体同配是单倍体同配是单倍不同配不同配,数组倍数组倍,有几组有几组,算几倍。算几倍。单倍体、二倍体和多倍体的判断36第三十六页，编辑于星期一：二十一点 二十分。三种可遗传变异的比较三种可遗传变异的比较37第三十七页，编辑于星期一：二十一点 二十分。38第三十八页，编辑于星期一：二十一点 二十分。几种常用育种方法的比较几种常用育种方法的比较39第三十九页，编辑于星期一：二十一点 二十分。40第四十页，编辑于星期一：二十一点 二十分。三、低温诱导植物染色体数目变化的实验三、低温诱导植物染色体数目变化的实验

22、1实验原理：低温抑制实验原理：低温抑制的形成的形成,以致影响以致影响被拉向两极被拉向两极,细胞不能分裂成两个子细胞细胞不能分裂成两个子细胞,于是于是染色体数目改变。染色体数目改变。2方法步骤：洋葱根尖培养方法步骤：洋葱根尖培养固定固定制作装片制作装片(解离解离制片制片)观察。观察。纺锤体纺锤体染色体染色体漂洗漂洗染色染色3试剂及用途(1)卡诺氏液：。(2)改进苯酚品红染液：。(3)解离液15%的盐酸和95%的酒精混合液(1 1): 。固定细胞的形态固定细胞的形态使染色体着色使染色体着色使细胞分散使细胞分散41第四十一页，编辑于星期一：二十一点 二十分。比较工程比较工程生物种类生物种类14 1

23、二倍体二倍体 六倍体六倍体 2156 8 4 6及时训练及时训练42第四十二页，编辑于星期一：二十一点 二十分。1、以下变异中、以下变异中,不属于染色体结构变异的是不属于染色体结构变异的是、非同源染色体之间相互、非同源染色体之间相互 交换片段；交换片段；、染色体中的一个、染色体中的一个 碱基发生改变；碱基发生改变；、染色体缺失片段；、染色体缺失片段；、染色体增加片段。、染色体增加片段。B43第四十三页，编辑于星期一：二十一点 二十分。2、秋水仙素诱导多倍体形成的原、秋水仙素诱导多倍体形成的原 因是因是 、诱导染色体屡次复制；、诱导染色体屡次复制；、抑制细胞有丝分裂时纺锤、抑制细胞有丝分裂时纺锤 体的形成；体的形成；、促使染色单体分开、促使染色单体分开,形成形成 染色体；染色体；、促进细胞融合。、促进细胞融合。B44第四十四页，编辑于星期一：二十一点 二十分。3、以下细胞含有一个染色体组的是：、以下细胞含有一个染色体组的是：A、人的表皮细胞、人的表皮细胞 B、果蝇的受精卵、果蝇的受精卵C、小麦的卵细胞、小麦的卵细胞 D、人