染色体变异修改

染色体变异修改第1页，共57页，2023年，2月20日，星期五变异的类型可遗传的变异：不遗传的变异：基因突变染色体变异基因重组由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。遗传物质发生了改变，其后代将继承这种改变

在自然条件或人为条件改变的情况下，染色体结构的改变或染色体数目的增减导致生物性状的变异,叫染色体变异。第2页，共57页，2023年，2月20日，星期五基因突变：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和染色体变异的区别第3页，共57页，2023年，2月20日，星期五染色体的某一片段缺失消失1、缺失

染色体结构的变异（一）abcdefbacdef果蝇缺刻翅的形成第4页，共57页，2023年，2月20日，星期五“猫叫综合症”是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病，病儿生长发育迟缓，头部畸形，哭声奇特，皮纹改变等特点，并有智能障碍，而其最明显的特征是哭声类似猫叫。第5页，共57页，2023年，2月20日，星期五染色体中增加某一片段重复２、重复abcdefbbabcdefb果蝇棒状眼的形成

染色体结构的变异

（一）第6页，共57页，2023年，2月20日，星期五染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上3、易位abcdefghijklghijklabcefdabcklghdefji夜来香的变异移接

染色体结构的变异种类

(一)注意：必须强调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，对生物的变异是有利的。第7页，共57页，2023年，2月20日，星期五染色体的某一片段位置颠倒4、倒位abcdefabcdefbcdeaf

染色体结构的变异

（一）颠倒第8页，共57页，2023年，2月20日，星期五缺失重复倒位易位果蝇缺刻翅、猫叫综合症果蝇棒状眼夜来香的变异、慢性粒细胞白血病染色体结构的变异导致生物变异的原因是什么？

染色体结构变异（一）第9页，共57页，2023年，2月20日，星期五染色体结构变异染色体上的基因的数目和排列顺序改变生物性状的变异多数不利

染色体结构的变异导致生物变异的原因是什么？第10页，共57页，2023年，2月20日，星期五请讨论：Q1：染色体结构变异对生物都是有害的吗？大多有害、少数有利Q2：染色体变异与基因突变相比，哪一种变异引起的性状变化较大一些？为什么？每条染色体上含有许多基因，染色体变异会引起多个基因的变化，所以引起的性状变化较大一些第11页，共57页，2023年，2月20日，星期五指细胞内染色体数目增添或缺失的改变。可分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少（非整组变异），另一类是细胞内的染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少（整组变异）。（二）染色体数目的变异：第12页，共57页，2023年，2月20日，星期五2.个别染色体数目增加或减少

先天性愚型（21三体综合征）

45条＋XY（47条）症状：身体矮小，肘外翻，颈部皮肤松弛为蹼颈，外观为女性但乳房不发育,无生育能力。症状：智力低下，发育迟缓，眼间较宽，外眼角上斜，口常半张，舌外伸，又叫伸舌样痴呆。

性腺发育不良（特纳氏综合征）

44条＋XO（45条）第13页，共57页，2023年，2月20日，星期五请思考：Q1:果蝇体细胞有几条染色体？8条Q2:Ⅱ号和Ⅱ号染色体是什么关系?Ⅲ号和Ⅳ号呢?同源染色体非同源染色体Q3:雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体?Ⅱ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅲ、Ⅳ和Ⅳ、X和Y

第14页，共57页，2023年，2月20日，星期五ⅣⅡⅢⅡⅢXYⅢYⅡⅡⅢXⅣQ4：雄果蝇产生的精子中有哪几条染色体？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？Ⅳ减数分裂Q5：如果将果蝇的精子中的染色体看作一组，那么果蝇的体细胞中有几组染色体？(4)各不相同非同源染色体是第15页，共57页，2023年，2月20日，星期五细胞中的一组________染色体，它们在_____和______上各不相同，但又相互协调，共同控制着生物的生长，发育，遗传和变异即携带着控制生物生长发育的____________，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。1、染色体组的概念非同源形态、结构功能全部遗传信息第16页，共57页，2023年，2月20日，星期五染色体组的内涵本质上：组成一个染色体组的所有染色体，互为非同源染色体，一个染色体组中不存在同源染色体，一个染色体组中不含有等位基因形式上：一个染色体组中各个染色体的形态，大小和功能均不相同功能上：一个染色染色体组中携带着该物种生长发育的全部遗传信息物种类型上：每种生物一个染色体组的染色体数目，大小，形态都是一定的，不同种生物染色体组的数目，大小，形态不同第17页，共57页，2023年，2月20日，星期五①一个染色体组中无同源染色体；②一个染色体组中无等位基因和相同基因；③染色体组的数目等于细胞内相同形态的染色体个数；每个染色体组中的染色体数目等于细胞内不同形态染色体的个数；④细胞内染色体个数=染色体组数×每个染色体组所含染色体个数。染色体组的特点：第18页，共57页，2023年，2月20日，星期五染色体组的判断方法1、根据染色体图判断：形态相同的染色体有几条，就含有几个染色体组。2个染色体组3个染色体组2、根据基因型判断：相同或等位的基因总共出现几次，则有几个染色体组。即控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组。AaBbAAaBbbAaaaBBbb4个染色体组3个染色体组2个染色体组第19页，共57页，2023年，2月20日，星期五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，4B、Aaaa，4C、AaBbCcDd，8D、BbbbDddd，8B第20页，共57页，2023年，2月20日，星期五

体细胞中的染色体数配子中的染色体数体细胞中染色体组数配子中的染色体组数豌豆72普通小麦423小黑麦2814215684613.细胞内染色体个数=染色体组数×每个染色体组所含染色体个数。第21页，共57页，2023年，2月20日，星期五二倍体：

由受精卵发育而成的，体细胞中含有两个染色体组的个体。例如：人、果蝇、玉米等。

自然界中，几乎全部的动物和过半数的高等植物都是二倍体。第22页，共57页，2023年，2月20日，星期五多倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体。例如：香蕉、马铃薯等。

多倍体在高等植物中是相当普遍的，例如显花植物中大约有一千种以上是多倍体，栽培植物中更为常见，禾本植物可达75%。但动物界中的多倍体却少得多，脊椎动物则更少。

但近年报道，象甲科、蓑蛾等昆虫以及一些无尾两栖类动物等也都发现了多倍体。第23页，共57页，2023年，2月20日，星期五马铃薯是四倍体普通小麦是六倍体香蕉是三倍体第24页，共57页，2023年，2月20日，星期五与二倍体植株相比，多倍体植物有生长旺盛，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，种子少或不产生种子等特性。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。多倍体植株的特点第25页，共57页，2023年，2月20日，星期五多倍体植株的特点2.茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大；糖类、蛋白质等含量增高.3.但发育延迟，结实率低。1.多倍体在植物中广泛存在，而在动物中则较少见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。第26页，共57页，2023年，2月20日，星期五4个染色体8个染色体无纺缍体形成染色体复制着丝点分裂无纺缍丝牵引多倍体的形成若继续进行正常的有丝分裂染色体加倍的组织或个体第27页，共57页，2023年，2月20日，星期五1.可否人工诱导多倍体的形成呢？常用方法有哪些？低温和秋水仙素处理法2.秋水仙素处理法的具体做法是什么？原理又是什么？方法：用秋水仙素处理____________或_______。原理：当秋水仙素作用于正在______的细胞时，能够抑制________的形成，导致________不能_________，从而引起细胞内染色体__________。染色体数目加倍的细胞继续进行_______分裂，将来就可能发育成

_________植株。3.为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植株可以不？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。萌发的种子幼苗分裂纺锤丝染色体移向两极数目加倍有丝多倍体第28页，共57页，2023年，2月20日，星期五人工诱导多倍体的方法低温处理秋水仙素处理萌发种子或幼苗第29页，共57页，2023年，2月20日，星期五思考：1、四倍体植株上所结瓜的果皮、种皮、胚、胚乳的染色体组数分别是多少？2、三倍体无子瓜的果皮、种皮、胚、胚乳的呢？二倍体幼苗四倍体植株秋水仙素处理染色体加倍二倍体幼苗二倍体植株发育授粉二倍体幼苗二倍体植株发育花粉诱导三倍体种子三倍体无籽瓜三倍体植株发育第一年第二年♂♀第30页，共57页，2023年，2月20日，星期五4、单倍体（1）概念：由配子发育而来，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体（2）单倍体植株特点弱小，且高度不育（3）单倍体育种的措施和优点措施：二倍体植株花药离体培养单倍体植株人工诱导染色体加倍恢复回二倍体植株优点：明显缩短育种年限、子代都是纯合子（纯合体）自交纯合体第31页，共57页，2023年，2月20日，星期五单倍体育种普通植株减数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DDTTDdTt花药离体培养DTDtdTdt幼苗秋水仙素处理DDTTDDttddTTddtt筛选所需的品种ddtt×DTDtdTdt优点：明显缩短育种年限、子代都是纯合子原理：植物组织培养第32页，共57页，2023年，2月20日，星期五对一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么？

关键看它是由受精卵发育而成的个体，还是由配子发育而成的个体。由受精卵发育而成的个体叫几倍体，由受精卵发育而成的个体叫单倍体。Q：一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？一倍体一定是单倍体；单倍体不一定是一倍体。第33页，共57页，2023年，2月20日，星期五人工诱导多倍体的原理：

温度的骤变、适当浓度的秋水仙素能在不影响细胞活力的条件下抑制纺锤体生成或破坏纺锤体。导致染色体复制且着丝点分裂后不能分配到两个细胞中，从而使细胞内的染色体数目加倍。第34页，共57页，2023年，2月20日，星期五人工诱导多倍体的产生二倍体八倍体四倍体秋水仙素处理秋水仙素处理二倍体四倍体三倍体八倍体四倍体六倍体如：无籽西瓜的培育第35页，共57页，2023年，2月20日，星期五单倍体的概念由配子发育而来，体细胞中含有本物种配子的染色体数目的个体。

形成原因:1.自然条件:由有性生殖细胞（如卵、花粉等）直接发育而成.如蜜蜂中的雄峰;2.人工条件:一般利用花粉离体培养获得;如单倍体玉米,小麦.特点:

植株弱小,高度不育.对一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么？

关键看它是受精卵发育成的，还是配子直接发育而成的。由受精卵发育成的个体叫几倍体，由配子发育而成的个体叫单倍体。第36页，共57页，2023年，2月20日，星期五单倍体体细胞中含有本物种配子的染色体数目的个体。单倍体是二倍体或多倍体单性生殖的结果。蜜蜂的蜂王和工蜂是二倍体，它们的体细胞中含有二个染色体组，32个染色体，而雄峰的体细胞中含有一个染色体组，16个染色体，是单倍体；又如普通小麦是六倍体，它的体细胞中含有六个染色体组，42个染色体，它的单倍体植株体细胞中含有3个染色体组，21个染色体。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。对一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么？

关键看它是受精卵发育成的，还是配子直接发育而成的。由受精卵发育成的个体叫几倍体，由配子发育而成的个体叫单倍体。第37页，共57页，2023年，2月20日，星期五对一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么？

关键看它是由受精卵发育而成的个体，还是由配子发育而成的个体。由受精卵发育而成的个体叫几倍体，由配子发育而成的个体叫单倍体。一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？一倍体一定是单倍体；单倍体不一定是一倍体。第38页，共57页，2023年，2月20日，星期五生物体倍数的判断1.来源于受精卵或合子:含几个染色体组则为几倍体.2.来源于生殖细胞:无论含有几个染色体组都是单倍体.第39页，共57页，2023年，2月20日，星期五

体细胞中的染色体数配子中的染色体数体细胞中的染色体组数配子中的染色体组数属于几倍体生物豌豆72普通小麦423小黑麦28八倍体1412156846

二倍体

六倍体第40页，共57页，2023年，2月20日，星期五单倍体多倍体来源植株特点诱导方法应用植株弱小，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处理萌发的种子或幼苗第41页，共57页，2023年，2月20日，星期五

自然条件下玉米、水稻等高等植物偶尔也会出现单倍体。与正常植株相比，单倍体植株生长瘦弱，高度不育。单倍体植株的特点第42页，共57页，2023年，2月20日，星期五单倍体（一倍体）不但生长十分瘦弱，而且高度不育，怎么也能进行育种呢？

请仔细思考一下，单倍体到底有没有优点？

单倍体的优点是：没有等位基因，是绝对的纯种！单倍体育种第43页，共57页，2023年，2月20日，星期五思考：

1、该细胞经减数分裂，得到的每个子细胞中有多少条染色体？

2、子细胞中有没有同源染色体？

3、子细胞中有几个染色体组？

4、每个染色体组由几个染色体构成？

5条无1个5个第44页，共57页，2023年，2月20日，星期五思考：

1、该细胞经减数分裂，得到的每个子细胞中有多少条染色体？

2、子细胞中有没有同源染色体？

3、子细胞中有几个染色体组？

4、每个染色体组由几条染色体构成？

10条有2个5个第45页，共57页，2023年，2月20日，星期五思考：

1、该细胞内有几个染色体组？

2、该细胞经减数分裂生成的配子中有多少条染色体？

3、具有此体细胞的生物一般有后代吗？3

不确定，因此生成的配子基本上是不育的。没有第46页，共57页，2023年，2月20日，星期五单倍体育种过程普通植株减数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DDTTDdTt花药离体培养DTDtdTdt幼苗秋水仙素处理DDTTDDttddTTddtt筛选所需的品种ddtt×DTDtdTdt特点：明显缩短育种年限、子代都是纯合子原理：植物组织培养第47页，共57页，2023年，2月20日，星期五单倍体育种

其实，单倍体育种应该叫单倍体加多倍体联合育种才对！

也许你会问：生长瘦弱，高度不孕，纯种又有什么用？

问得好！

不过，我们不是可以用秋水仙素处理使它的染色体加倍吗！第48页，共57页，2023年，2月20日，星期五1、具有不同优点的品种杂交2、取F1的花药用组织培养的方法进

行离体培养，形成单倍体植株3、用秋水仙素使单倍体染色体加倍4、选取符合要求的个体作种单倍体育种的方法

一般常用“花药离体培养法”第49页，共57页，2023年，2月20日，星期五单倍体育种与多倍体育种的比较普通植株减数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第50页，共57页，2023年，2月20日，星期五避免变异——无性繁殖利用变异杂交育种

人工诱变育种

多倍体育种

单倍体育种生物的后代出现不同于亲本的性状自然变异

人工诱导变异按来源分应用生物的变异小结概念：类型基因重组

基因突变

染色体变异不遗传的变异遗传的

变异按结果分第51页，共57页，2023年，2月20日，星期五１、某化工厂一次泄漏事故导致附近植物发生变异，全部白菜、萝卜及豌豆等均由展开叶成为皱缩叶。该变异是：

A.基因重组B.基因突变

C.染色体变异D.不遗传的变异2、一株开白花的梨树上长出一个红花枝条，该变异最可能是——————；用H-h表示花色基因，该红花枝条的基因型为——————；欲快速繁殖出大量红花梨树，最好的方法是——————；欲培育红花梨树的纯种，最好的方法是—————————。基因突变Hh无性繁殖单倍体育种练习2B第52页，共57页，2023年，2月20日，星期五秋水仙素

秋水仙素（C22H25O6N0)是1937年发现的，是从百合科植物秋水仙的种子和球茎中提取出来的一种植物碱。它是白色或淡黄色的粉末或针状结晶，有巨毒，使用时应当特别注意。第53页，共57页，2023年，2月20日，星期五拓展：几种育种方法的比较杂交育种人工诱变育种多倍体育种单倍体育种原理方法优点缺点基因重组基因突变染色体变异染色体变异将具有不同优良性状的亲本杂交→自交→选种用物理、化学等因素诱导突变秋水仙素处理萌发的种子、幼苗花药离体培养后再加倍集优良性状于一体育种时间长提高突变频率，加速育种进程需大量处理材料器官大，提高产量和营养成分发育延迟，结实率低明显缩短育种年限技术复杂，需与杂交育种配合第54页，共57页，2023年，2月20日，星期五杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种处理杂交用射线、激光、化学药品等处理生物用秋水仙素处理种子或幼苗花药离体培养原理

基因重组

基因突变

染色体数目变异染色体数目变异

特点方法简便，但需较长年限方可获得纯合体加速育种的进程，大幅改良某些性状，但突变后有利个体往往不多器官大，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，成活率较低举例高杆抗病与矮杆不抗病小麦杂交产生矮杆抗病品种高产量青霉素菌株的育成三倍体西瓜、八倍体小黑麦抗病植株的育成第55页，共57页，2023年，2月20日，星期五下图表示几种不同的育种方法，请据图回答：甲⊙.A、⊙新个体（丙）乙⊙

DNADNARNA氨基酸B、CTG射线①转录②翻译③

GACGTC

物种P