生物必修染色体变异

生物必修染色体变异第1页，课件共60页，创作于2023年2月第二节染色体变异第五章《基因突变及其他变异》第2页，课件共60页，创作于2023年2月

指在自然条件下或人为因素的影响下，因染色体结构的改变或染色体数目的改变而导致的生物性状的变异。属于细胞学水平的变异。(在显微镜下可见)染色体结构变异染色体数目变异类型基因突变是染色体某一位点上基因的改变，在显微镜下不可见，属于分子水平的变异。缺失重复倒位易位个别染色体的增加或减少染色体以染色体组的形式成倍的增加或减少染色体变异第3页，课件共60页，创作于2023年2月基因突变与染色体变异的区别2.基因突变只改变基因的种类，导致新基因的产生，基因的数目和位置并不改变。染色体结构变异，基因的种类不变，未形成新的基因。1.染色体变异使排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，是细胞水平上的变异，因此在光学显微镜下可以直接观察到；基因突变是染色体上某一位点的基因结构的改变，是DNA分子水平上的变异，这种改变在在光学显微镜下是无法直接观察到的。第4页，课件共60页，创作于2023年2月缺失重复倒位易位一、染色体结构变异第5页，课件共60页，创作于2023年2月消失1、缺失abcdefbacdef果蝇缺刻翅的形成缺失：指染色体上某一片段及其带有的基因一起丢失，从而引起变异的现象。一、染色体结构变异第6页，课件共60页，创作于2023年2月

“猫叫综合症”是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病，因患病儿童哭声轻，音调高，很像猫叫而得名。猫叫综合征患者的生长发育迟缓，并有严重的智力障碍。第7页，课件共60页，创作于2023年2月重复２、重复abcdefbbabcdefb果蝇棒状眼的形成重复：指染色体上重复了某个相同的片段而引起的变异现象。一、染色体结构变异第8页，课件共60页，创作于2023年2月3、易位abcdefghijklghijklabcefdabcklghdefji移接

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。易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上的变异。一、染色体结构变异第9页，课件共60页，创作于2023年2月【例1】［2009年上海高考题］下图中①和②表示发生在常染色体上的变异。①和②所表示的变异类型分别属于（）A.重组和易位B.易位和易位C.易位和重组D.重组和重组A第10页，课件共60页，创作于2023年2月4、倒位abcdefabcdefbcdeaf颠倒倒位：染色体的某个断裂片段发生180°的颠倒，而引起变异的现象。第11页，课件共60页，创作于2023年2月染色体结构变异实质：染色体上的基因的数目或排列顺序发生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？一、染色体结构变异第12页，课件共60页，创作于2023年2月请讨论：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，哪一种变异对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13页，课件共60页，创作于2023年2月缺失一个正常染色体在断裂后丢失一个片段，这个片段上的基因也随之失去重复一条染色体的片段连接到同源的另一条染色体上，使另一条同源的染色体多出跟本身相同的某一片段倒位指染色体断裂后倒转180°后重新接合起来，造成这段染色体上基因位置顺序颠倒易位染色体断裂后在非同源染色体间错误接合，更换了位置（或说染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异）一、染色体结构的变异第14页，课件共60页，创作于2023年2月练一练：染色体：着丝点②③①④缺失重复倒位易位第15页，课件共60页，创作于2023年2月二、染色体数目变异（一）细胞内的个别染色体数目的改变正常增多减少人的21三体综合征人的性腺发育不良（二）染色体以染色体组的形式成倍增加或减少正常增多减少第16页，课件共60页，创作于2023年2月21三体综合征第17页，课件共60页，创作于2023年2月基因突变基因重组染色体变异概念时间类型有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂四分体时期和减数第一次分裂后期自发突变诱发突变1、非同源染色体的非等位基因自由组合2、同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换基因结构的改变，包括DNA碱基对的增添、缺失或替换控制不同性状的基因重新组合染色体结构和数目的变化细胞分裂期1、染色体的结构变异2、染色体的数目变异第18页，课件共60页，创作于2023年2月范围

本质意义所有生物真核生物有性生殖过程中真核生物产生新的基因，不改变基因的数量产生新的基因型，不产生新的基因可引起基因数量的变化1.新基因产生的途径2.生物变异的根本来源3.为生物进化提供原始材料生物多样性的重要原因，对生物进化有重要意义对生物进化有一定意义第19页，课件共60页，创作于2023年2月请思考：1、果蝇体细胞有几条染色体？8条2、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3、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观察果蝇体细胞中染色体组成第20页，课件共60页，创作于2023年2月4、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？Ⅱ、

Ⅲ、Ⅳ、

X或Ⅱ、Ⅲ

、

Ⅳ、

Y；这些染色体在形态、大小和功能上各不相同；它们是非同源染色体，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息。第21页，课件共60页，创作于2023年2月果蝇的一个染色体组5：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？两组第22页，课件共60页，创作于2023年2月Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ+XⅡ、Ⅲ、Ⅳ+Y特点：大小、形态、功能各异关系：互为非同源染色体功能：几乎携带生物生长发育、遗传变异的一整套遗传信息。三、染色体组第23页，课件共60页，创作于2023年2月要构成一个染色体组，应具备的条件：不含同源染色体。染色体形态、大小、功能各不相同。染色体组：细胞中的一组非同源染色体，在形态、大小和功能上各不相同，但又相互协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。几乎携带控制生物生长发育、遗传变异的一整套遗传信息。第24页，课件共60页，创作于2023年2月细胞内形状大小相同的染色体有几条，就有几个染色体组。染色体组数目的判断3条3个4条4个（1）根据染色体形态判断：（2）根据基因型判断:基因型中相同基因或者等位基因有几个，就是有几个染色体组。AaAaBbAAaBbb2个2个3个第25页，课件共60页，创作于2023年2月第26页，课件共60页，创作于2023年2月ABCD1、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胞是C2、某生物的基因型为AAaaBbbbCCCc，那么它有多少个染色体组A、2、B、3C、4D、8C练习1第27页，课件共60页，创作于2023年2月3：分析对照图，从下列选项中选出表示只含一个染色体组的细胞，是图中的（）BABCD第28页，课件共60页，创作于2023年2月（3）根据染色体数目和染色体形态来推算：例：某生物体细胞中有24条染色体染色体组的数目=A:若其中各不相同的染色体有6条，则体细胞中有（）个染色体组。B:若其生殖细胞中有12条染色体，且各不相同，则体细胞中有（）个染色体组。42染色体形态数染色体数第29页，课件共60页，创作于2023年2月

ABcdeAAaaBBbbAaBbCcaabb韭菜的体细胞中含有32条染色体，这32条染色体有8种形态结构，韭菜体细胞含有几个染色体组？

第30页，课件共60页，创作于2023年2月定义：具有两个染色体组的个体称为二倍体；具有三个或三个以上染色体组的个体为多倍体。几乎全部的动物和过半数以上的高等植物都是二倍体。多倍体在植物中常见，在动物中极少见香蕉三倍体马铃薯四倍体普通小麦六倍体小黑麦八倍体二倍体、多倍体由受精卵发育而成的个体，第31页，课件共60页，创作于2023年2月优点：多倍体的植株常常是茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，营养物质的含量有所增加，抗旱、抗病能力强，多倍体植株的特点缺点：发育迟缓，结实率低第32页，课件共60页，创作于2023年2月第33页，课件共60页，创作于2023年2月多倍体育种------人工诱导多倍体①方法：低温或秋水仙素处理③作用时期：有丝分裂的前期：萌发的种子或幼苗秋水仙素多倍体植株②处理部位：萌发的种子或幼苗应用：（原因：这些部位细胞分裂旺盛）第34页，课件共60页，创作于2023年2月④原理：低温或秋水仙素作用于正在分裂的细胞，抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起染色体数目加倍。⑤实例：三倍体无子西瓜的培育第35页，课件共60页，创作于2023年2月母本父本三倍体无籽西瓜的培育过程第36页，课件共60页，创作于2023年2月四倍体二倍体有籽西瓜父本母本去雄授粉第37页，课件共60页，创作于2023年2月二倍体普通西瓜植株种下去三倍体植株无籽西瓜花粉刺激第38页，课件共60页，创作于2023年2月无籽西瓜的培育过程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39页，课件共60页，创作于2023年2月普通小麦的形成过程1414一粒小麦山羊草14另一种山羊草7777杂交种不育配子配子147147配子配子杂交种不育281442加倍异源多倍体二粒小麦141428加倍异源多倍体普通小麦注：这也是物种形成的一种方式。2M2N2PM+N2M+2NM+N+P2M+2N+2PM+NP第40页，课件共60页，创作于2023年2月资料：八倍体小黑麦的培育：

普通小麦是六倍体（AABBDD），体细胞中含有42条染色体，属于小麦属；黑麦是二倍体(RR），体细胞中含有14条染色体，属于黑麦属。两个不同的属的物种一般是难以杂交的，但也有极少数的普通小麦品种含有可杂交基因，能接受黑麦的花粉。杂交后的子一代含有四个染色体组（ABDR），不可育，必须用人工方法进行染色体加倍才能产生后代，染色体加倍后的个体细胞中含有八个染色体组（AABBDDRR），而这些染色体来自不同属的物种，所以称它为异源八倍体小黑麦。

第41页，课件共60页，创作于2023年2月香蕉的培育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：野生芭蕉

2n有籽香蕉

4n加倍配子野生芭蕉

2n2nn无籽香蕉

3n受精作用第42页，课件共60页，创作于2023年2月单倍体由配子直接发育而成，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体321632体细胞中染色体数目单倍体第43页，课件共60页，创作于2023年2月单倍体、二倍体、多倍体的区别二倍体多倍体生物体受精卵发育直接发育成生物体：单倍体雌配子直接发育成生物体：单倍体雄配子①由受精卵发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体；②而由配子直接发育来的，不管有几个染色体组，都叫单倍体。第44页，课件共60页，创作于2023年2月

二倍体、单倍体、多倍体的判断（1）判断的依据首先应看生物个体的来源，若是由未经受精的配子直接发育而成,无论有多少个染色体组，都肯定是单倍体。（2）若是由受精卵发育而成的个体，则是二倍体或多倍体。4．普通小麦成熟花粉粒中含有三个染色体组，用这种花粉粒培育成的植株是A．单倍体B．二倍体C．六倍体D．三倍体5．某品种水稻的体细胞中含有48条染色体，具有四个染色体组。则此品种水稻属于A．四倍体B．三倍体C．二倍体D．单倍体AAQ：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45页，课件共60页，创作于2023年2月思考：

1、该细胞有多少条染色体？2、该细胞中有几个染色体组？每个染色体组由几条染色体构成？

3、该细胞经减数分裂，得到的每个子细胞中有多少条染色体？4、子细胞中有几个染色体组？

20条4个5条10条2个由这个子细胞发育来的植株叫做单倍体，这个单倍体中有两个染色体组由配子（花药离体培养/雄蜂）直接发育而来的生物体，无论含有几个染色体组都叫单倍体第46页，课件共60页，创作于2023年2月花药单倍体

幼苗纯合

正常植株秋水仙素

染色体加倍离体培养(2)应用：用途：单倍体育种方法：花药离体培养+秋水仙素加倍(1)特点：植株弱小、高度不育明显缩短育种年限，后代都是纯合子优点：第47页，课件共60页，创作于2023年2月一般是离体培养花粉处于单核时期（小孢子）的花药。通过培养使它离开正常的发育途径（即形成成熟花粉最后产生精子的途径）而分化成为单倍体植株花药离体培养第48页，课件共60页，创作于2023年2月YRyRYryr黄色圆粒（YyRr）花药（配子）单倍体植株正常二倍体（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49页，课件共60页，创作于2023年2月单倍体育种与多倍体育种比较单倍体育种多倍体育种原理染色体数目以染色体组的形式成倍减少，然后再加倍，从而获得纯种染色体数目以染色体组的形式成倍增加方法花药离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗优点明显缩短育种年限器官大，营养成分含量高，产量增加缺点技术复杂，需要与杂交育种配合适用于植物，动物难以开展。多倍体植物生长周期延长，结实率降低举例第50页，课件共60页，创作于2023年2月【例】现有两小麦品种：矮秆感病(ddrr)，高秆抗病(DDRR)，如何获得矮秆抗病的优良品种(ddRR)？杂交育种P:ddrrDDRRF1:DdRr×D_R_D_rrddR_ddrr高秆高秆矮秆矮秆抗病感病抗病感病9:3:3:1高秆:D矮秆(抗倒伏):d抗病:R感病:r×F2:ddR_ddRR1/3ddRr2/3连续多代自交提高纯合子的比例第51页，课件共60页，创作于2023年2月【例】现有两小麦品种：矮秆感病(ddrr)，高秆抗病(DDRR)，如何获得矮秆抗病的优良品种(ddRR)？杂交育种高秆:D矮秆(抗倒伏):d抗病:R感病:r优点：能将多个亲本的优良性状集于一体缺点：育种时间太长第52页，课件共60页，创作于2023年2月若从播种到收获种子需要一年,则培育出能稳定遗传的矮杆抗病的品种至少需要几年?P高杆抗病DDTT×矮杆感病ddttF1高杆抗病DdTt↓第1年↓×选育出需要的矮抗品种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矮抗优点：明显缩短育种年限第53页，课件共60页，创作于2023年2月原理优点单倍体育种多倍体育种诱变育种染色体变异明显缩短育种年限染色体变异培育新品种基因突变提高突变率，创造人们需要的变异类型杂交育种基因重组选育重组类型第54页，课件共60页，创作于2023年2月普通小麦体细胞内含有六个染色体组，42条染色体。它的花粉不经受精可直接发育成小麦植株。发育成的小麦体细胞内有几个染色体组，有几条染色体,是几倍体？3个21条单练一练：第55页，课件共60页，创作于2023年2月1.下列关于基因突变和染色体变异的叙述中，

正确的是（）

A.染色体变异是定向的，基因突变是不定向的

B.基因突变是指生物基因型的改变

C.染色体变异是不可遗传的

D.基因突变是随机发生的D2．单倍体生物的体细胞内()

A．只有一个染色体

B．只有一个染色体组

C．染色体组数目成单

D．与本物种配子的染色体数同D课堂巩固第56页，课件共60页，创作于2023年2月3.某家庭父亲正常，母亲色盲，生了一个性染色体

为XXY的色觉正常的儿子，产生这种染色体数目

变异的原因很可能是（）

A．胚胎发育的卵裂阶段出现异常

B．正常的卵与异常的精子结合

C．异常的卵与正常的精子结合

D．异常的卵与异常的精子结合4.基因型为AAbb和aaBB的植物杂交得到F1，对其幼苗

用适当浓度秋水仙素来处理，该植物的基因型和染

色体倍数分别是（）

A．AAaaBBbb四倍体B．AaBb二倍体

C．AAbb二倍体D．AAaaBBbb八倍体BA第57页，课件共60页，创作于2023年2月5．普通小麦成熟花粉粒中含有三个染色体组，用这种花粉粒培育成的植株是

A．单倍体