基因突变和基因重组省赛一等奖

比较项目基因突变基因重组定义时期类型结果意义应用碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因结构的改变有性生殖过程中，控制不同性状的基因重新组合分裂间期复制过程减Ⅰ分裂过程中自然突变、诱发突变随机重组、交换重组产生新基因产生新的基因型生物进化的根本来源形成生物多样性的重要原因之一诱变育种杂交育种基因突变和基因重组的比较第2节、染色体变异响誉世界的著名“天才”音乐指挥家舟舟■姓名／胡一舟■年龄：35岁■出生／1978年4月1日■演出／自1999年1月在北京保利剧场与中央芭蕾舞剧院交响乐团进行第一场指挥表演以来，至今已演出近千场，与国内外十余家交响乐团进行过合作。智障“天才”舟舟的资料舟舟是一个先天智力障碍三体综合征患者病因：常染色体变异,比正常人多了一条21号染色

讨论2：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。染色体变异讨论：染色体变异与基因突变相比，有什么区别？哪一种变异对引起的性状变化较大一些？为什么？染色体变异可以用显微镜直接观察，而基因突变在光学显微镜下不可见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。染色体数目的变异染色体结构的变异染色体变异类型缺失染色体的某一片段缺失一、染色体结构变异举例：猫叫综合征1abcdefabcdef正常异常举例：果蝇缺刻翅的形成五号染色体部分缺失猫叫综合征在人类中，第5号染色体短臂部分缺失称为猫叫综合症征。最明显的特征是患儿哭声轻，音调高，常发出喵喵声。通常在婴儿期和幼儿期夭折。重复染色体中增加了某个片段abcdefb2一、染色体结构变异abcdef举例：果蝇棒状眼的形成正常异常果蝇的棒状眼野生型：卵圆眼变异型：棒状眼由于染色体的部分重复引起的。倒位染色体的某一片段颠倒了180o一、染色体结构变异abcdefbcdeabcdef3正常异常（造成染色体上的基因位置颠倒）近日由杭州市中医院妇科专家对一位来自浙江的妇女检查发现，她的第9号染色体臂内倒位是导致她多年习惯性流产的病因。易位染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上一、染色体结构变异abcdefghijk4（易位造成基因的重排）举例：夜来香的变异非同源染色体讨论：染色体结构变异中的易位与减数第一次分裂前期的交叉互换是一回事吗？交叉互换易位发生在之间，属于。交叉互换发生在之间，属于。abcdefghijk易位基因重组非同源染色体同源染色体的非姐妹染色单体染色体结构变异缺失重复倒位易位总结、染色体结构变异染色体结构变异使染色体上基因的数目和排列顺序改变生物性状发生改变多数不利，甚至致死染色体变异的结果：正常增多减少个别变异整组变异成倍增多或减少二、染色体数目的变异以染色体组的形式成倍的增加或减少个别染色体增加或减少先天性愚型

（21三体综合征）45条＋Y（47条）三体（2n1）1个别染色体数目增加或减少二、染色体数目的变异性腺发育不良

（特纳氏综合征）44条＋O（45条）1个别染色体数目增加或减少二、染色体数目的变异二、染色体数目的变异2、以染色体组的形式成倍的增加或减少减数分裂果蝇的一个染色体组1、写出所有同源染色体？Ⅱ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅲ、Ⅳ和Ⅳ、和Y2、写出所有非同源染色体的集合？Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Y二、染色体数目的变异2、以染色体组的形式成倍的增加或减少减数分裂果蝇的一个染色体组染色体组：细胞中的一组，在形态和功能上，但又相互协调，共同控制生物的，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。非同源染色体各不相同生长发育、遗传和变异AAaabbBB1、细胞内同一形态的染色体有几条就可以认为含几个染色体组。含个染色体组含个染色体组2、根据“基因型”判断——控制同一性状的基因有几个就含几个染色体组染色体组的判断方法：34AAaaBBbb含个染色体组4请判断下列的几个细胞含几个染色体组？3个1个2个3个4个4个1个2个如：人2N=46、果蝇2N=8玉米2N=201、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。自然界中，几乎全部动物和过半数植物都是二倍体。由受精卵发育而成的个体，根据细胞中染色体数目的不同可以分为二倍体和多倍体2、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染色体组的个体。如：香蕉3N=33、马铃薯4N=48小麦6N=42

多倍体在植物中常见，在动物中少见。多倍体植株的特点：多倍体植物各器官都比较大，营养物质的含量也较高，但发育延迟，结实率低多倍体是如何形成的？多倍体的形成原理：在有丝分裂过程中抑制纺锤体的形成，使染色体不能被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，导致染色体加倍。方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗（或低温处理）4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8个染色体过程：2n2n4n2n传粉传粉3n●为什么三倍体植株（又如：香蕉）不能产生卵细胞？减数分裂时，联会紊乱2n用二倍体花粉：刺激子房产生生长素，促进子房发育为果实人工诱导多倍体实例——三倍体无籽西瓜母本父本母本父本滴加秋水仙素3n第一年第二年2N=32N=162N=32蜜蜂4、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。如：蜜蜂中的雄蜂N=162）单倍体植株的特点：植株瘦弱、高度不育3）单倍体形成原因：未受精的生殖细胞单独发育4）单倍体育种方法：花药离体培养5）单倍体育种的意义：

快速获得纯合体植株，缩短育种年限玉米（2N=20）卵细胞（N=10）单倍体植株（N=10）水稻（4N=48）卵细胞（2N=24）单倍体植株2N=24小麦（6N=42）卵细胞（3N=21）单倍体植株3N=21）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花药离体培养单倍体育种多倍体育种单倍体育种原理染色体变异染色体变异常用方法人工诱导染色体加倍花药离体培养后，人工诱导染色体加倍优点器官大，营养多明显缩短育种年限缺点适用于植物，在动物方面难以开展技术复杂一些，须与杂交育种配合单倍体育种与多倍体育种的区别被子植物的有性生殖过程和胚、胚乳发育过程简图父方雄蕊花丝花药:花粉母细胞2N花粉N有丝分裂萌发花粉管减数分裂精子N精子N母方雌蕊柱头花柱子房子房壁2N胚珠珠被2N胚囊母细胞减数分裂单核胚囊八核胚囊卵细胞N极核N极核N受精卵2N有丝分裂受精极核3N胚2N胚乳3N种皮2N果皮2N种子果实要点果皮、种皮染色体组成为2N，全部来自母本；性状与母本相同，与父本提供的精子的基因型无关。胚和胚乳的染色体组成分别为2N和3N，其中有一个N来自父本，其余来自母本。受精方式:双受精被子植物特有染色体变异染色体变异个别增减染色体组二倍体概念特点概念特征多倍体数目变异成倍增减缺失、重复、倒位、易位结构变异：染色体数个别减少：性腺发育不良染色体数个别增加：21三体综合症（猫叫综合症）（果蝇棒状眼）课堂小结例：有两个纯种小麦，一个纯种小麦的性状是高秆（D）抗病（T）；另一种纯种小麦是矮秆d）易染锈病（t，如何在尽可能短的时间内培育成符合生产要求的矮杆抗病新品种。如果进行杂交育种需几年，如何进行？PDDTT高秆抗锈病×ddtt矮秆易染锈病F1DdTt高秆抗锈病F2ddTt、ddTT矮秆抗锈病自交自交FnddTT矮秆抗锈病直到不出现性状分离为止PDDTT高秆抗锈病×ddtt矮秆易染锈病F1DdTt高秆抗锈病花粉（含配子）DT、dT、Dt、dt花药离体培养纯合体单倍体DT、dT、Dt、dt秋水仙素处理如果采用单倍体育种，则需几年？如何进行？第一年第二年ddttDDTTddTTDDtt高抗矮抗高不抗矮不抗课堂练习1、某些类型的染色体结构和数目的变异，可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。a、b、c、d为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图，它们依次属于A．三倍体、染色体片段重复、三体、染色体片段缺失B．三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段重复C．三体、染色体片段重复、三倍体、染色体片段缺失D．染色体片段缺失、三体、染色体片段重复，三倍体C2、填表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72普通小麦423小黑麦28八倍体比较项目生物种类141二倍体621六倍体56843、下图是三倍体无籽西瓜育种原理的流程图：1用秋水仙素处理时，可诱导多倍体的产生，秋水仙素的作用在为。2三倍体植株需要授以二倍体的成熟花粉，这一操作的目的在于________________________________。3四倍体母本上结出的果实，种子中的胚（由受精卵发育来）为________倍体。三倍体植株不能产生卵细胞的原因是__________________，由此而获得三倍体无籽西瓜。萌发的种子或幼苗抑制纺锤体的形成刺激子房产生生长素，促进子房发育成果实三减数分裂时，联会紊乱4、下面是八倍体小黑麦培育过程A、B、D、E各表示一个染色体组，据图作答：1普通小麦的配子中含有个染色体组，黑麦配子中含有个染色体组，杂交后代含个染色体组。2普通小麦和黑麦杂交后代不育的原因是______________，可用处理将染色体加倍，加倍后含个染色体组，加倍后可育的原因是。3（六倍体）（二倍体）14无同源染色体秋水仙素