湖南省寧鄉(xiāng)縣實驗中學高中生物 《染色體變異》課件 必修2

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1、湖南省寧鄉(xiāng)縣實驗中學生物必修湖南省寧鄉(xiāng)縣實驗中學生物必修二二52 染色體變異染色體變異課件課件異常染色體異常染色體正常染色體正常染色體增加增加缺失缺失倒位倒位移接移接（易位）（易位）染色體變異染色體變異染色體結(jié)構(gòu)變異染色體結(jié)構(gòu)變異染色體數(shù)目變異染色體數(shù)目變異細胞內(nèi)個別染色體增加或減少細胞內(nèi)個別染色體增加或減少染色體數(shù)目以染色體組的形式成染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍的增加或減少倍的增加或減少缺失缺失增加增加倒位倒位移接移接21三體綜合癥三體綜合癥染色體結(jié)構(gòu)變異的結(jié)果染色體結(jié)構(gòu)變異的結(jié)果 使排列在染色體上的使排列在染色體上的基因基因數(shù)目和排列順序數(shù)目和排列順序發(fā)生發(fā)生改變，從而導致性狀的變異。改

2、變，從而導致性狀的變異。注意：注意：是改變基因的排列順序，而不改變基因中堿基對的是改變基因的排列順序，而不改變基因中堿基對的排列順序（即不是改變基因的結(jié)構(gòu)），不產(chǎn)生新的基因排列順序（即不是改變基因的結(jié)構(gòu)），不產(chǎn)生新的基因1 1、染色體結(jié)構(gòu)的變異的概念：、染色體結(jié)構(gòu)的變異的概念： 指細胞內(nèi)一個或幾個染色體發(fā)生片段指細胞內(nèi)一個或幾個染色體發(fā)生片段的缺失、增添、倒位或易位的缺失、增添、倒位或易位等等改變。改變。大多數(shù)大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物有害，有染色體結(jié)構(gòu)變異對生物有害，有的甚至導致生物體死亡。的甚至導致生物體死亡。2 2、危害：、危害：1、染色體變異是光學顯微鏡下可見的變異。、染色體變異是光學

3、顯微鏡下可見的變異。2、染色體變異由于牽涉到許多基因改變，因、染色體變異由于牽涉到許多基因改變，因而后果比基因突變要嚴重得多而后果比基因突變要嚴重得多染色體變異與基因突變的主要區(qū)別想想：想想：染色體與基因是一個什么樣的關(guān)系？染色體與基因是一個什么樣的關(guān)系？ 而基因突變是染色體一個位點的基因的改變，而基因突變是染色體一個位點的基因的改變，光光 學顯微鏡下不可觀察。學顯微鏡下不可觀察。雌果蠅配子染色體組成雌果蠅配子染色體組成減減 裂裂雄果蠅配子染色體組成雄果蠅配子染色體組成減減 裂裂 指細胞中的一組非同源染色體，它們在指細胞中的一組非同源染色體，它們在形態(tài)和功能上各不相同，但攜帶著控制一種形態(tài)和功

4、能上各不相同，但攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、遺傳和變異的全部信息，這生物生長發(fā)育、遺傳和變異的全部信息，這樣的一組染色體，叫做一個染色體組。樣的一組染色體，叫做一個染色體組。染色體組染色體組本質(zhì)上：本質(zhì)上：形態(tài)上：形態(tài)上：一個染色體組攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、一個染色體組攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、遺傳和變異的全部信息遺傳和變異的全部信息互為非同源染色體，無同源染色體存在?；榉峭慈旧w，無同源染色體存在。染色體組中所有染色體形態(tài)、大小各不相同。染色體組中所有染色體形態(tài)、大小各不相同。功能上：功能上：染色體數(shù)目的變異染色體數(shù)目的變異正常正常增多增多減少減少 不同生物的染色體組含有的不同生物

5、的染色體組含有的染色體數(shù)目、形態(tài)相同嗎？染色體數(shù)目、形態(tài)相同嗎？二倍體和多倍體二倍體和多倍體二倍體：二倍體： 由受精卵發(fā)育而成的由受精卵發(fā)育而成的，體細胞具有兩個，體細胞具有兩個染色體組的個體。染色體組的個體。(2n)多倍體：多倍體：由受精卵發(fā)育而成的由受精卵發(fā)育而成的，體細胞具有三個或，體細胞具有三個或三個以上染色體組的個體。三個以上染色體組的個體。(3n.4n.5n.)果蠅、玉米、洋蔥就是二倍體果蠅、玉米、洋蔥就是二倍體。幾乎全部的動物和。幾乎全部的動物和過半數(shù)以上的高等植物，都是二倍體。過半數(shù)以上的高等植物，都是二倍體。三倍體：香蕉三倍體：香蕉四倍體：馬鈴薯四倍體：馬鈴薯六倍體：普通小麥

6、六倍體：普通小麥八倍體：小黑麥八倍體：小黑麥帕米爾高原的植物帕米爾高原的植物65%65%的種類是多倍體的種類是多倍體二倍體二倍體 三倍體三倍體 四倍體四倍體二個染體組二個染體組 三個染色體組三個染色體組 四個染色體組四個染色體組染色體數(shù)染色體數(shù)目變異的目變異的果蠅果蠅 配子配子染色體組的判斷方法染色體組的判斷方法思考：思考：下列基因型的細胞中各有幾個染色體組？下列基因型的細胞中各有幾個染色體組？ 1、ABCD 2、AABb 3、AAaBbbCCC 4、AAaaBbbb1、依據(jù)染色體形態(tài)判斷、依據(jù)染色體形態(tài)判斷2、依據(jù)基因型判斷、依據(jù)基因型判斷3、依據(jù)染色體數(shù)目和形態(tài)數(shù)判斷、依據(jù)染色體數(shù)目和形態(tài)

7、數(shù)判斷染色體組數(shù)染色體組數(shù)=染色體數(shù)染色體數(shù)/染色體形態(tài)種類數(shù)染色體形態(tài)種類數(shù) 即看細胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條，則含幾即看細胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條，則含幾個染色體組個染色體組（1）（2）（3）（4）看控制同一種性狀的基因出現(xiàn)幾次看控制同一種性狀的基因出現(xiàn)幾次那么，果蠅體細胞內(nèi)有幾個染色體組？那么，果蠅體細胞內(nèi)有幾個染色體組？ 2個個? ?由四倍體生物配子直接發(fā)由四倍體生物配子直接發(fā)育而來的生物能否稱為二育而來的生物能否稱為二倍體倍體 單倍體單倍體單倍體單倍體: 由本物種由本物種配子配子發(fā)育而來的個體。發(fā)育而來的個體。 凡是體細胞中含有本物種配子染色凡是體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個

8、體即稱為體數(shù)目的個體即稱為單倍體單倍體. .如如:蜜蜂中的雄蜂蜜蜂中的雄蜂,由卵細胞未經(jīng)過由卵細胞未經(jīng)過受精作用直接發(fā)育而來的。受精作用直接發(fā)育而來的。 單倍體單倍體是二倍體或多倍體單性生殖的結(jié)果是二倍體或多倍體單性生殖的結(jié)果 玉米是二倍體，它的體細胞中含有玉米是二倍體，它的體細胞中含有2020個染色體，它的個染色體，它的單倍體植株體細胞含單倍體植株體細胞含1 1個染色體組，個染色體組，1010個染色體個染色體; ;又如又如普通小麥是六倍體，它的體細胞中含有普通小麥是六倍體，它的體細胞中含有4242個染色體，個染色體，它的單倍體植株體細胞中含有它的單倍體植株體細胞中含有3 3個染色體組，個染色

9、體組，2121個染色個染色體。體?？梢?，單倍體植株的染色體數(shù)目總是正常植株染可見，單倍體植株的染色體數(shù)目總是正常植株染色體數(shù)目的一半。色體數(shù)目的一半。特點：高度不育。特點：高度不育。1. 1.一個染色體組應(yīng)是：一個染色體組應(yīng)是： （ ）課堂練習課堂練習A A、配子中全部的染色體、配子中全部的染色體B B、二倍體生物配子中的全部染色體、二倍體生物配子中的全部染色體C C、體細胞中一半的染色體、體細胞中一半的染色體D D、來自父方或母方的全部染色體、來自父方或母方的全部染色體B B 染色體總數(shù)染色體總數(shù) 組數(shù)組數(shù) 幾倍體幾倍體 小家鼠小家鼠香蕉香蕉馬鈴薯馬鈴薯普通小麥普通小麥2二倍體二倍體三倍體三

10、倍體？4？六倍體六倍體40334842? ?上述生物配子中有無同源染色體上述生物配子中有無同源染色體, ,染色體組染色體組數(shù)目各是多少數(shù)目各是多少3.3.判斷判斷: :1 1、體細胞中含一個染色體組的個體是單倍、體細胞中含一個染色體組的個體是單倍體。體。2 2、單倍體的體細胞中含一個染色體組。、單倍體的體細胞中含一個染色體組。4.4.簡答簡答二倍體二倍體. .多倍體多倍體. .單倍體在劃分依據(jù)上有單倍體在劃分依據(jù)上有何不同何不同? ?產(chǎn)生多倍體的原因： 主要原因是體細胞在有絲分裂的過程中，染色體完成了復制，但是受到外界環(huán)境條件（如溫度驟變）或生物內(nèi)部因素的干擾，紡錘體的形成受到破壞，以致染色體

11、不能被拉向兩極，細胞也不能分裂成兩個子細胞，于是就形成染色體數(shù)目加倍的細胞。如果這樣的細胞進行正常的有絲分裂，就可以發(fā)育成染色體數(shù)目加倍的組織或個體。 染色體加倍也可以發(fā)生在配子形成的減數(shù)分裂的過程中，這樣就會形成染色體數(shù)目加倍的配子，染色體數(shù)目加倍的配子在受精以后也會發(fā)育成多倍體。3.3.人工誘導多倍體在育種上的應(yīng)用人工誘導多倍體在育種上的應(yīng)用與二倍體植株相比，多倍體長得莖桿粗壯，葉片、果與二倍體植株相比，多倍體長得莖桿粗壯，葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量實和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加。都有所增加。 人工誘導多倍體的方法：人工誘導多倍體的方法

12、： 用用秋水仙素秋水仙素處理處理萌發(fā)的種子或幼苗萌發(fā)的種子或幼苗。當秋水仙當秋水仙素作用于正在分裂的細胞時，素作用于正在分裂的細胞時，能夠抑制紡錘體形成，能夠抑制紡錘體形成，導致染色體不分離，從而引起細胞內(nèi)染色體數(shù)目加導致染色體不分離，從而引起細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。染色體數(shù)目加倍的細胞繼續(xù)進行正常的有絲分倍。染色體數(shù)目加倍的細胞繼續(xù)進行正常的有絲分裂，就可以發(fā)育成多倍體植株。裂，就可以發(fā)育成多倍體植株。 多倍體的特點：多倍體的特點：三倍體無籽西瓜的培育過程三倍體無籽西瓜的培育過程4.4.單倍體單倍體 體細胞中含有本物種體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)配子染色體數(shù)的個體，的個體，叫做單倍體。叫做單

13、倍體。 例如：蜜蜂的雄蜂。例如：蜜蜂的雄蜂。特點：特點：與正常個體相比，單倍體長得弱小，與正常個體相比，單倍體長得弱小， 而且高度不育。而且高度不育。單倍體育種：單倍體育種：（可以明顯縮短育種年限（可以明顯縮短育種年限,得到能穩(wěn)定遺傳的純合子）得到能穩(wěn)定遺傳的純合子） 花藥花藥（花粉）（花粉）單倍體單倍體純合純合植株植株 人工誘導人工誘導染色體加倍染色體加倍離體培養(yǎng)離體培養(yǎng)正常植株（正常植株（AaBb）ABAbaBabAABBAAbbaaBBaabb第第一一年年純合子純合子自交自交種子種子萌發(fā)、發(fā)育萌發(fā)、發(fā)育新植株新植株新品種新品種第二年第二年單倍體育種單倍體育種雜交育種雜交育種:PF2(種子

14、種子)F1(種子種子)第一年第一年第二年第二年篩選篩選種種植植第第三三年年自交自交至少七年至少七年 三倍體無籽西瓜三倍體無籽西瓜, ,三倍體甜菜和茶樹，以及三倍體甜菜和茶樹，以及異源八倍體小黑異源八倍體小黑麥麥同源多倍體：指多倍體的幾個染色體組來源同源多倍體：指多倍體的幾個染色體組來源于同一物種于同一物種, ,如無籽西瓜。如無籽西瓜。異源多倍體：指來自不同種屬的染色體組成異源多倍體：指來自不同種屬的染色體組成的多倍體的多倍體, ,如八倍體小黑麥。如八倍體小黑麥。 用原生質(zhì)體融合方法將兩個物種的體細胞融合在一起，也用原生質(zhì)體融合方法將兩個物種的體細胞融合在一起，也能誘導形成異源多倍體能誘導形成異

15、源多倍體 在育種工作中，用在育種工作中，用花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株再用秋水獲得單倍體植株再用秋水仙素等處理單倍體植株得到二倍體純系，以其作為育種材仙素等處理單倍體植株得到二倍體純系，以其作為育種材料培育新品種稱為單倍體育種料培育新品種稱為單倍體育種。方法方法 原理原理 特點特點雜交雜交育種育種誘變誘變育種育種多倍多倍體育體育種種單倍單倍體育體育種種5. 幾種育種方法的比較幾種育種方法的比較基因重組。兩對等位基因位于兩對基因重組。兩對等位基因位于兩對同源染色體上，遵循基因的自由組同源染色體上，遵循基因的自由組合定律合定律能將優(yōu)良目的基因組合在能將優(yōu)良目的基因組合在一起表達以提高物種

16、的綜一起表達以提高物種的綜合優(yōu)勢；但育種年限較長合優(yōu)勢；但育種年限較長(自交選擇自交選擇56代代)基因突變。用物理、化學因素處基因突變。用物理、化學因素處理生物，使基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生理生物，使基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變改變提高變異頻率，大幅提高變異頻率，大幅改良某些性狀，但有改良某些性狀，但有利個體不多利個體不多染色體變異。用秋水仙素處理萌染色體變異。用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗發(fā)的種子或幼苗, 抑制細胞有絲抑制細胞有絲分裂紡綞體的形成，使染色體數(shù)分裂紡綞體的形成，使染色體數(shù)目加倍，從而形成多倍體目加倍，從而形成多倍體能獲得某些特殊優(yōu)良性能獲得某些特殊優(yōu)良性狀，如三倍體無籽西瓜、狀，如三倍體無籽

17、西瓜、八倍體小黑麥八倍體小黑麥染色體變異。常采用花藥（粉）離體染色體變異。常采用花藥（粉）離體培養(yǎng)法：將花藥（粉）離體培養(yǎng)為單培養(yǎng)法：將花藥（粉）離體培養(yǎng)為單倍體幼苗，再用秋水仙素處理使其染倍體幼苗，再用秋水仙素處理使其染色體加倍成純合體色體加倍成純合體單倍體育種所得新物種單倍體育種所得新物種為純合體，后代不發(fā)生為純合體，后代不發(fā)生性狀分離，可明顯縮短性狀分離，可明顯縮短育種年限育種年限二二. .染色體變異染色體變異(一一)染色體結(jié)構(gòu)的變異染色體結(jié)構(gòu)的變異1.染色體中某一片段的缺失；染色體中某一片段的缺失；2.染色體中增加了某一片段；染色體中增加了某一片段；3.染色體某一片段的位置顛倒了染色體

18、某一片段的位置顛倒了180；4.染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上；染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上；(二二)染色體數(shù)目的變異染色體數(shù)目的變異1.細胞內(nèi)的個別染色體增加或減少；細胞內(nèi)的個別染色體增加或減少；2.細胞內(nèi)的染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加細胞內(nèi)的染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少；或減少； (1).染色體組染色體組 (2).二倍體和多倍體二倍體和多倍體 (3).人工誘導多倍體在育種上的應(yīng)用人工誘導多倍體在育種上的應(yīng)用 (4).單倍體單倍體復習題：復習題：1.下圖表示人類體細胞染色體組成。請回答問題：下圖表示人類體細胞染色體組成。請回答問題： （1）從染色體形態(tài)和組成）從染色體形態(tài)和組成來看，右圖表示來看，右圖表示_性的染色性的染色體組成，是體組成，是_倍體。倍體。 （2）由圖可知，人的染色）由圖可知，人的染色體組包含體組包含_個常染色體和個常染色體和_個性染色體。個性染色體。 （3）建立人類基因組圖譜）建立人類基因組圖譜需要分析需要分析_條染色體的條染色體的_ 序列，它們是序列，它們是_個常染色體個常染色體和和_。 男男二二2424堿基堿基2222X X、Y Y22221 1 2.認真分析下圖的對照圖，從認真分析下圖的對照圖，從A、B、C、D中中確認出表示含一確認出表示含一個染色體組的細胞，是圖中的（個染色體組的細胞，是圖中的（ ）B