生物必修课堂教学染色体变异市公开课获奖课件

1、第2节 染色体变异高中生物必修2 第5章 基因突变及其它变异10月第1页第1页人染色体（G-带）第2页第2页一.染色体结构变异缺失(deficency)：染色体某一区段丢失了。重复(duplication)：染色体某一区段增长了。倒位(inversion)：染色体某一区段正常顺 序发生了颠倒。易位(translocation)：染色体某一区段移接 到非同源染色体上。/10/10第3页第3页缺失重复倒位易位第4页第4页缺 失第5页第5页缺 失猫叫综合症人5号染色体短臂部分缺失第6页第6页缺失杂合体假显性现象PL缺失 假显性第7页第7页重 复 a b c d e f g h a b c d e f

2、 g e f g h a b c d e f g g f e h 第8页第8页重复杂合体染色体联会 重 复正常眼果蝇棒状眼果蝇第9页第9页 A B C D E A B E D C 倒 位 A B C D EA D C B E 第10页第10页易 位第11页第11页易 位第12页第12页易 位 易位杂合体两对同源染色体联会时常由四条染色体构成一个四重体构型。第13页第13页易 位第14页第14页二.染色体数目变异二倍体葡萄 四倍体葡萄二倍体烟草叶片气孔四倍体烟草叶片气孔八倍体烟草叶片气孔(一)染色体数目整倍数变异/10/10第15页第15页 果蝇雌雄嵌合体。此合子是w+m+/wm，当第一次卵裂时

3、一个细胞丢失了带有w+m+基因X染色体，发育成两性嵌合体。身体二分之一为雄性，白眼，其基因型为O/ wm；另二分之一为雌性，红眼，其基因型为w+m+。蝴蝶（2n-1,受精卵第一次分裂丢失一条Y 染色体所产生）(二)染色体数目非整倍数变异第16页第16页21三体综合症，又称先天性愚型或唐氏综合症 a)核型 b)患者第17页第17页 染色体组概念：在二倍体生物配子中所包含形态、结构和功效都彼此不同一组染色体。 维持生物体生命活动所需最低程度一套基本染色体，或称为基因组，是多倍体物种染色体组成组员，是一个完整而协调体系，缺乏其中任何一个都会造成不育或性状变异。1、染色体组/10/10第18页第18页

4、YY果蝇体细胞（卵原细胞）减数分裂减数分裂体细胞（精原细胞）生殖细胞卵细胞精子/10/10第19页第19页一粒小麦体细胞染色体数为2n=14，为基数7二倍；例析二粒小麦体细胞染色体数为2n=28，为基数7四倍；普通小麦体细胞染色体数为2n=42，为基数7六倍。 三种植物体细胞内染色体都是按基数7个染色体整倍增长，我们把基数7个染色称为一个染色体组（ x ）。第20页第20页究其源普通小麦第21页第21页含有二个染色体组生物叫二倍体；含有三个染色体组生物叫三倍体；三倍和三倍以上整倍体统称为多倍体。 一个染色体组所包含染色体数，不同种属间可能相同，也可能不同。 比如葱x8，稻x12，高梁x10，玉

5、米x10。 不论一个染色体组内包含有几个染色体，同一个染色体组各个染色体形态、结构都彼此不同，但它们却组成一个完整而协调体系；缺乏其中任何一个都会造成不育或性状变异。这就是染色体组最基本特性。/10/10第22页第22页 伴随人们对染色体数加倍能够造成遗传性状变异理解日益进一步，逐步发觉一些多倍体含有三个或三个以上相同染色体组。这一类多倍体叫同源多倍体。 普通地说，染色体同源倍数越多，核体积和细胞体积越大。基因型改变会增大。2、同源多倍体/10/10第23页第23页多倍体产生原因及应用 主要原因：体细胞在有丝分裂过程中，染色体完毕了复制，但细胞受到外界环境条件或生物内部原因干扰，纺锤体形成受到

6、破坏，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，于是就形成染色体加倍细胞。 应用：人工诱导育种(秋水仙素来处理萌发种子或幼苗)第24页第24页二倍体西瓜幼苗二倍体西瓜幼苗秋水仙素处理二倍体西瓜植株四倍体西瓜植株联会紊乱三倍体西瓜种子无子西瓜杂交花粉刺激自然长成二倍体西瓜植株第一年第二年第25页第25页香蕉哺育香蕉祖先为野生芭蕉，个小而各种子，无法食用。香蕉哺育过程下列：野生芭蕉2n有籽香蕉4n加倍野生芭蕉2n无籽香蕉3n/10/10第26页第26页 与二倍体植株相比，多倍体植株茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质含量都有所增长。但也要注意杂合子后代表型分析。/

7、10/10第27页第27页 作业：已知A对a完全显性，试写出基因型为AAAa、AAaa、Aaaa同源四倍体自交子代基因型及百分比、自交后代表现型及百分比。第28页第28页3、异源多倍体 增加染色体组来自不同物种，普通由不同种、属间杂交种染色体加倍而来。 普通小麦、棉花、烟草、油菜和甘蔗等都是异源多倍体，它们是长期进化产物。 人工创造异源多倍体路径，普通也是先杂交，再将杂种染色体加倍。但为了确保杂交成功，其原始亲本之间大都是有一定亲缘关系。/10/10第29页第29页与黑麦杂种(4x = ABDR = 28)是不育。将它染色体数加倍成为异源八倍体(8x = AABBDDRR = 56 = 28)

8、，就成为可育了，这就是被称为小黑麦植物。我国育成这种八倍体小黑麦当前巳在云贵高原高寒地带种植，表现了一定增产效果。 由种间杂种加倍形成异源多倍体是纯合体。这方面突出例子是小黑麦育成。黑麦(2x = RR = 14 )特点是穗大、粒大，抗病和抗逆性强。黑麦这些特点无法通过杂交转移给普通小麦。由于小麦第30页第30页多倍体染色体组组合第31页第31页1、定义：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，叫单倍体。2、实例：自然界雄蜂3、人工哺育办法：花药离体培养法4、意义：快速取得纯合体，缩短育种年限5、特点：高度不育（用秋水仙素来处理后可育）4、单倍体亲代配子单倍体不经受精第32页第32页 不同物种

9、单倍体含有染色体数与该物种配子染色体数一致。 玉米是二倍体，它单倍体染色体为(n = x = 10)； 水稻也是二倍体，它单倍体染色体为(n = x = 12)； 普通烟草是异源四倍体，它单倍体染色体为(n = 2x = 24)； 普通小麦是异源六倍体，它单倍体染色体为 (n = 3x = 21) 。第33页第33页普通小麦普通小麦单倍体第34页第34页 单倍体本身每个染色体组即使都是单，所有基因即使都是单，但是假如人为地将它染色体数加倍，使之成为二倍体，不但能够由不育变为可育并且其所有基因都是纯合。/10/10第35页第35页YRyRYryr黄色圆粒（YyRr）花药（配子）单倍体植株正常二倍

10、体（纯合体）YYRRyyRRYYrryyrr黄圆绿圆黄皱绿皱秋 水 仙 素 处 理 幼 苗YRyRYryr离 体 培 养第36页第36页若从播种到收获种子需要一年,则哺育出能稳定遗传矮杆抗病品种至少需要几年?P高杆抗病 DDTT矮杆感病 ddttF1高杆抗病 DdTt第1年选育出需要矮抗品种F2D_T_D_ttddT_ddtt矮抗杂交育种第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DDttddTTddtt纯合体DDTT矮抗第37页第37页人工诱变 + 单倍体育种纯合新品种花药离体培养加倍并选择长处：当年就能够哺育

11、出优良新品种！普通品种杂合体人工诱变/10/10第38页第38页5、非整倍变异 在植物群体中，一些植物比该物种正常合子染色体数2n多或少了一个以至若干个染色体。第39页第39页避免变异无性繁殖利用变异杂交育种人工诱变育种多倍体育种单倍体育种生物后代出现不同于亲本性状自然变异人工诱导变异按起源分应用生物变异小结概念：类型基因重组基因突变染色体变异不遗传变异遗传变异按结果分/10/10第40页第40页利用蚕豆根尖微核技术探究环境污染情况试验 试验原理 微核是指独立于细胞核外圆形、椭圆形或无规则小核，其直径小于细胞核1/3，能够是染色体断片，也能够是整条染色体。自然状态下，生物体产生微核概率很小，在

12、一些有害理化原因影响下，微核产生率会大大增长。当这些有害原因损伤真核细胞遗传物质时细胞核中染色体会发生断裂时，这些染色体片段不能随有丝分裂进入子细胞，留在细胞质中，就构成了微核。 第41页第41页利用蚕豆根尖微核技术探究环境污染情况试验 第42页第42页利用蚕豆根尖微核技术探究环境污染情况试验 微核是常见遗传毒理学指标之一，批示染色体或纺锤体损伤。由于这种损伤会因细胞受到外界诱变因子作用加剧而加剧，而微核产生数量又可与诱变因子剂量多少呈正相关，因此可用微核出现频率来评价环境诱变因子对生物遗传物质损伤程度。通常计算微核数目的多少用微核千分率MCN(平均每千个细胞出现微核细胞个数)来表示。蚕豆根尖

13、微核试验含有准确、快速、操作简便、有明显剂量-效应关系、适合大批量样品检测等长处，在环境监测中应用广泛。 第43页第43页利用蚕豆根尖微核技术探究环境污染情况试验 试验材料 微核试验通常使用蚕豆做试验材料, 试验选大小均匀、饱满、表面光滑个体。 选取培养洋葱根尖也可（见教材）。/10/10第44页第44页利用蚕豆根尖微核技术探究环境污染情况试验 试验过程蚕豆萌发 蚕豆于24用自来水浸泡36h, 湿纱布包裹催芽36h。选已发芽蚕豆放入垫有湿脱脂棉培养皿中培养36h。其间每12h 用水冲洗1 次, 换水培养。在发芽良好种子中间选择根长整洁一致, 根长约1.52.0 cm 蚕豆随机分组。第45页第4

14、5页利用蚕豆根尖微核技术探究环境污染情况试验 试验过程诱变剂配制 用蒸馏水将四氯乙烯（污水中常见一个持久性有机污染物）分别配制成0.1mg/L、1mg/L、 10mg/L、100 mg/L 溶液。蚕豆根尖细胞微核试验 把选好蚕豆幼苗根部插入打孔塑料板孔中, 置25下用四氯乙烯溶液培养48h后取下幼苗， 随后倒去试剂，于25 用蒸馏水修复培养22 小时。切取蚕豆根尖, 解离、染色、压片办法参考植物细胞有丝分裂观测试验，镜检，每组观测4 000左右细胞, 统计微核千分率MCN。整个试验过程以蒸馏水作对照。第46页第46页利用蚕豆根尖微核技术探究环境污染情况试验 染色技术：针对不同材料或希望取得不同

15、效果,可选择适当染液和染色方法.用于常规染色体形态结构鉴定染色方法很多,惯用有以下几个.(1) 改良苯酚品红染色:若只作暂时镜检观测,对解离后材料水洗并吸干,挑取根尖乳白色分生组织于载玻片上夹碎捣烂,滴加12滴染液,染色1015min,压片.(2) 1%醋酸洋红染色:若只作暂时镜检观测,将解离水洗后材料吸干,挑取根尖乳白色分生组织于载玻片上夹碎捣烂,滴加12滴染液,染色1020min,压片。/10/10第47页第47页利用蚕豆根尖微核技术探究环境污染情况试验 试验结果与分析 如表显示，蚕豆根尖微核数、微核率均随试剂浓度升高而增长, 蚕豆根尖微核率和四氯乙烯浓度之间均呈明显剂量效应关系。微核试验

16、结果表明：一定浓度四氯乙烯能够诱发根尖微核细胞数增长, 且呈现剂量效应关系。 分组浓度（mgL - 1）观测细胞数微核数微核率空白组-3859112.95四氯乙烯0.13922369.181.039374611.6810.037346818.21100.037898522.43第48页第48页利用蚕豆根尖微核技术探究环境污染情况试验 本试验作为一个探究性试验，研究角度、控制变量能够是不同。比如，能够从处理时间、换用不同试验材料（如洋葱、吊兰）、换用其它理化因子（如洗洁精、肥皂、硫酸铜、造纸厂废水、废电池、烟丝浸出液）等角度进行探究。/10/10第49页第49页课堂作业第50页第50页请判断下列

17、细胞中各有多少个染色体组？2个3个4个1个2个4个第51页第51页 体细胞中染色体数配子中染色体数体细胞中染色体组数配子中染色体组数属于几倍体生物 豌 豆 7 2 普通 小麦 42 3小黑麦 28八倍体比较项目生物种类14 1 二倍体 六倍体 2156 8 4 6第52页第52页请判断：a、二倍体物种所形成单倍体中，其体细胞中 只含一个染色体组。b、假如是四倍体、六倍体物种形成单倍体， 其体细胞中就含有两个或三个染色体组， 我们能够称它为二倍体或三倍体。c、单倍体中能够只有一个染色体组， 也能够有多个染色体组d、个体体细胞中含几种染色体组就是几倍体第53页第53页 某家庭父亲正常，母亲色盲，生了一个性染色体 为XXY色觉正常儿子，产生这种染色体数目 变异原因很也许是 （ ） A胚胎发育卵裂阶段出现异常 B正常卵与异常精子结合 C异常卵与正常精子结合 D异常卵与异常精子结合 基因型为AAbb和aaBB植物杂交得到F1，对其幼苗 用适当浓度秋水仙素来处理，该植物基因型和染 色体倍数分别是（ ） A