《WD0910染色體變異》PPT課件.ppt

生物的變異,變異的種類：,不可遺傳的變異,環(huán)境因素,可遺傳的變異,基因突變,染色體變異,基因重組,任何生物都有此三種類型的變異嗎?(原核生物?病毒?變形蟲(chóng)?人?),生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)沒(méi)有改變,生殖細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的改變引起的變異,（增添）,（缺失）,1、基因突變的概念,ATCCGA,正?；?（一）基因突變,AACCGA,（改變）,2、基因突變的原因,正常人的紅細(xì)胞鐮刀型貧血病患者的紅細(xì)胞,（以鐮刀型細(xì)胞貧血癥為例）,鐮刀型細(xì)胞貧血癥發(fā)病原因：,血紅蛋白,正常,異常,肽鏈,谷氨酸,mRNA,基因（DNA片段）,GAA,CTT,GAA,突變,轉(zhuǎn)錄,翻譯,折疊,直接原因：,根本原因：,如果某基因中的一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生了改變，是否一定導(dǎo)致生物性狀的改變？,血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)改變,基因中堿基對(duì)的改變（基因突變）,基因突變的原因：,外因：,誘變因素,溫度驟變宇宙射線、化學(xué)因素,基因中堿基對(duì)的增、減、改變,堿基序列改變,遺傳信息改變,性狀變異,內(nèi)因,3、基因突變的時(shí)期：,細(xì)胞分裂間期，DNA復(fù)制時(shí)出錯(cuò)，從而使堿基對(duì)的排列順序出錯(cuò)，也就是改變了遺傳信息。,4、基因突變的結(jié)果：,基因突變一定引起性狀的改變嗎？,基因突變是染色體的某一個(gè)位點(diǎn)上基因的改變，是指單個(gè)基因內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的改變;基因的數(shù)目未變?；蛲蛔兂Ｊ挂粋€(gè)基因變成其等位基因產(chǎn)生新的基因(型)。,不一定。非編碼區(qū)、內(nèi)含子的突變；編碼區(qū)突變后的密碼子可能編碼相同的氨基酸,不正確?；蛲蛔兪挂粋€(gè)基因突變成它的等位基因，從而會(huì)使生物的基因型發(fā)生改變。但是基因型的改變并不都是由基因突變引起的，基因重組和染色體變異都可引起基因型改變。,生物體基因型的改變都是由基因突變引起的。你認(rèn)為這種說(shuō)法正確嗎？試舉例說(shuō)明。,6、基因突變的特點(diǎn)：（1）普遍性（2）隨機(jī)性（3）低頻性（4）多害少利性（5）不定向性,自然突變和誘發(fā)突變,體細(xì)胞突變和生殖細(xì)胞突變,5、基因突變的意義：它是生物變異的根本來(lái)源，為生物進(jìn)化提供了最初的原材料。,(個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期,任何細(xì)胞),進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)生殖的生物體能否將體細(xì)胞中發(fā)生的基因突變遺傳給后代？,哪種突變能傳給后代?,體細(xì)胞突變：局部出現(xiàn)變異性狀生殖細(xì)胞突變：子代生物變異,7、人工誘變?cè)谟N上的應(yīng)用,（1）概念：,利用物理因素和化學(xué)因素來(lái)處理生物，使生物發(fā)生基因突變。,（2）方法：,物理方法：化學(xué)方法：,激光、射線、紫外線,亞硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素,誘變育種依據(jù)的原理?,優(yōu)點(diǎn)：提高突變頻率，加速育種進(jìn)程，大幅度改良生物性狀。,(3)人工誘變育種優(yōu)缺點(diǎn)：,缺點(diǎn)：有利的個(gè)體往往不多。,（4）舉例：青霉素高產(chǎn)菌株、太空椒,太空椒,3.下列有關(guān)基因突變的說(shuō)法，不正確的是()A.自然條件下，基因的突變率是很低的B.生物所發(fā)生的基因突變一般都是有利的C.基因突變?cè)谧匀唤绲闹袕V泛存在D.基因突變可產(chǎn)生新的基因，是生物變異的根本來(lái)源,B,4、下列關(guān)于基因重組的說(shuō)法，不正確的是（）A、基因重組是生物變異的根本來(lái)源；B、基因重組能產(chǎn)生多種基因型；C、基因重組發(fā)生在有性生殖過(guò)程中；D、非同源染色體上的非等位基因可以發(fā)生重組。,A,5.下圖中，基因A與a1a2a3之間的關(guān)系，不能表現(xiàn)的是(),A.基因突變是不定向的B.等位基因的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果C.正常基因與致病基因可以轉(zhuǎn)化D.圖中基因的遺傳遵循自由組合定律,A,a1,a2,a3,D,(3)如果在該紅玉蘭花的枝條上開(kāi)了一朵白玉蘭花，白玉蘭花自交后代均開(kāi)白花，說(shuō)明白花的出現(xiàn)是由于發(fā)生的結(jié)果，而且屬于（填顯性突變或隱性突變），產(chǎn)生（可遺傳的或不可遺傳）的變異。,(2)如果把紅玉蘭花自交，后代出現(xiàn)了紅玉蘭花和白玉蘭花,這種現(xiàn)象叫。該紅玉蘭花基因型為。（用A、a表示）。白玉蘭花基因型為。,(1)園藝師栽種白玉蘭樹(shù)培育“一樹(shù)多花”過(guò)程中采用的是-技術(shù)（填嫁接或扦插），這種技術(shù)屬于生物的特征（填有性生殖或無(wú)性生殖）。,根據(jù)材料回答下列問(wèn)題：,嫁接,無(wú)性生殖,基因突變,隱性突變,可遺傳,性狀分離,Aa,aa,白,紅,紅,紅,紅,顯,(二)基因重組,指在生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中,控制不同性狀的基因的重新組合.,1.概念:,與基因突變的本質(zhì)區(qū)別：,沒(méi)有改變基因的結(jié)構(gòu)即沒(méi)有形成新的基因,2.基因重組的類型：,F2代結(jié)合方式有16種.9種基因型是:YYRR、YYRrYyRR、YyRrYYrr、YyrryyRR、yyRryyrr,親代基因型是:YYRRyyrr,沒(méi)有產(chǎn)生新的基因產(chǎn)生了新的基因型,是否產(chǎn)生新的基因？是否產(chǎn)生新的基因型？,（2）交叉交換：減數(shù)分裂形成四分體時(shí)，位于同源染色體上的等位基因有時(shí)會(huì)隨非姐妹染色單體的局部交換而發(fā)生交換，導(dǎo)致染色單體上的基因重新組合。,3.基因重組的意義:通過(guò)有性生殖過(guò)程實(shí)現(xiàn)的基因重組,為生物變異提供了極其豐富的來(lái)源.這是形成生物多樣性的重要原因之一,對(duì)于生物進(jìn)化具有十分重要的意義.,基因重組,非同源染色體上的非等位基因自由組合,基因工程,自然狀態(tài)下有性生殖過(guò)程中,同源染色體上的非等位基因交叉交換,基因結(jié)構(gòu)改變，產(chǎn)生新的基因，可能出現(xiàn)新的性狀,基因重新組合，產(chǎn)生新的基因型，使性狀重新組合,細(xì)胞分裂間期DNA復(fù)制時(shí),減數(shù)第一次分裂前期和后期,外界條件的劇變和內(nèi)部因素的相互作用,通過(guò)有性生殖過(guò)程以及不同個(gè)體間的雜交,類型少，出現(xiàn)頻率低，后代只是個(gè)別性狀發(fā)生變異,類型多，出現(xiàn)頻率高,生物變異的根本來(lái)源,生物變異的主要來(lái)源,基因型為AaBbCc的植物個(gè)體，若進(jìn)行無(wú)性生殖,一般情況下能產(chǎn)生（）種表現(xiàn)型的后代；若采取自花傳粉，能產(chǎn)生（）種表現(xiàn)型的后代，這些后代中是否產(chǎn)生了新的基因？（）。由此可見(jiàn)，（）是生物變異的根本來(lái)源，（）是生物多樣性的重要原因之一。,1,8,沒(méi)有,基因突變,基因重組,練習(xí),一、染色體變異的概念：在自然條件和人為條件改變的情況下，染色體結(jié)構(gòu)改變和染色體數(shù)目的增減導(dǎo)致的生物性狀的變異。,基因突變產(chǎn)生新基因,光學(xué)顯微鏡下看不到基因突變，染色體變異不形成新基因,但能夠明顯觀察到染色體變異。,二、染色體變異,與基因突變的區(qū)別是,二、染色體變異的類型,“貓叫綜合征”屬于染色體變異的哪一方面?,“先天愚型”屬于染色體變異的哪一方面?,染色體結(jié)構(gòu)改變對(duì)基因的影響：,使染色體上的基因的和發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。,數(shù)目排列順序,易位,倒位,缺失,重復(fù),1-9表示基因，判斷屬于何種變異？,正常染色體,21三體綜合癥（先天性愚型）,病因：21號(hào)同源染色體由2條增為3條。,性腺發(fā)育不良（45）,病因：缺少一條性染色體。,個(gè)別染色體增加,個(gè)別染色體減少,(二)、染色體數(shù)目的變異,1、個(gè)別染色體增加或減少,是父親還是母親的原因？,(1)染色體組,雌果蠅產(chǎn)生的配子,雄果蠅產(chǎn)生的配子,例、雌雄果蠅體細(xì)胞的染色體圖解,2.染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少,特點(diǎn)?,一個(gè)染色體組:不含同源染色體形狀、大小、功能各不相同含有控制生物性狀的一整套遺傳信息,某生物正常體細(xì)胞的染色體數(shù)目為8條，下圖能表示有一個(gè)染色體組的是（）,C,練習(xí)1：下列細(xì)胞中各含有幾個(gè)染色體組？每個(gè)染色體組含有幾條染色體？,（2個(gè)染色體組）,（3個(gè)染色體組）,（4個(gè)染色體組）,甲中含有個(gè)染色體組；乙中含有個(gè)染色體組。,4,3,各含有幾個(gè)染色體組？,2,1,2,4,AABbCc,下列植物的體細(xì)胞中各含有幾個(gè)染色體組？,（2個(gè)染色體組）,（3個(gè)染色體組）,（4個(gè)染色體組）,染色體組數(shù)目的判斷二：細(xì)胞內(nèi)控制同一性狀的基因有幾個(gè)，則含有幾個(gè)染色體組.,AAaBBbCCC,AAaaCccc,?,如圖表示某植物正常體細(xì)胞的染色體組成，下列可能是該植物基因型的是（）A、ABCdB、AaaaC、AaBbCcDdD、AaaBbbE、AaaaBBBbF、AaaaBBBbCCcc,BEF,1.該細(xì)胞有幾個(gè)染色體組？2.控制同一個(gè)性狀的基因應(yīng)有幾個(gè)？3.各個(gè)選項(xiàng)中控制同一個(gè)性狀的基因有幾個(gè)？,韭菜細(xì)胞共32條染色體,有8種形態(tài),則韭菜細(xì)胞中應(yīng)含有個(gè)染色體組.,328=4組,一個(gè)染色體組有幾條染色體?,2、二倍體由受精卵發(fā)育而成，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫做二倍體。幾乎全部動(dòng)物和過(guò)半數(shù)的高等植物都是二倍體,3、多倍體由受精卵發(fā)育而成，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體叫做多倍體香蕉是三倍體，馬鈴薯是四倍體，普通小麥?zhǔn)橇扼w,確定二倍體和多倍體的依據(jù)是什么呢？,1.一般是由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體，體細(xì)胞有幾個(gè)染色體組就是幾倍體。2.經(jīng)過(guò)染色體加倍后體細(xì)胞中含有多個(gè)染色體組的個(gè)體也可以叫多倍體。,復(fù)制完成,前期紡錘體未形成,細(xì)胞質(zhì)不分裂,染色體數(shù)目加倍,染色體不能拉向兩極,后期著絲點(diǎn)自動(dòng)分裂,自然界多倍體的形成,正常,多倍體:,前期形成紡錘體,后期著絲點(diǎn)仍然分裂,（2）多倍體的形成原因,植物細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂過(guò)程中,染色體經(jīng)復(fù)制后,已經(jīng)分開(kāi),由于外界條件或生物內(nèi)部因素的干擾,紡錘體的形成受到破壞,染色體不能被拉向兩極,細(xì)胞也不能分裂成2個(gè)子細(xì)胞.于是,就形成了染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞.這樣的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行正常的有絲分裂,發(fā)育成染色體數(shù)目加倍的組織或個(gè)體，并且通過(guò)減數(shù)分裂,形成了染色體數(shù)目也相應(yīng)加倍的生殖細(xì)胞,再由這些生殖細(xì)胞結(jié)合成合子,進(jìn)一步發(fā)育成的植物,就是多倍體,異源多倍體普通小麥黑麥AABBDDRRABDR小黑麥AABBDDRR曾在云貴高原的高寒地帶大面積種植,(3)多倍體的特點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)：莖桿粗壯,葉片、種子和果實(shí)較大，糖類和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量高。,缺點(diǎn)：結(jié)實(shí)率低，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)時(shí)間長(zhǎng)。,人工誘導(dǎo)多倍體在育種上的應(yīng)用,a、多倍體育種的方法,用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,b、多倍體育種的原理：,秋水仙素能抑制細(xì)胞有絲分裂時(shí)紡錘體的形成,使染色體數(shù)目加倍,秋水仙素的作用原理？,秋水仙素的作用結(jié)果？,染色體變異,秋水仙素的作用時(shí)期？,前期,c、過(guò)程,萌發(fā)的種子,秋水仙素,幼苗,（染色體數(shù)目加倍）,生長(zhǎng)、發(fā)育,多倍體,幼苗,秋水仙素,生長(zhǎng)、發(fā)育,多倍體,d、舉例：三倍體無(wú)籽西瓜的培育,此個(gè)體所有體細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)都加倍了嗎?,人工誘導(dǎo)多倍體在育種上的應(yīng)用,四倍體,倍體西瓜,母本,授粉,倍體西瓜,二倍體,倍體植株,瓜皮瓜肉種皮N,胚N,3,4,四,三,三,瓜皮瓜肉種皮N,為什么無(wú)子？,3,授粉的作用？,秋水仙素（時(shí)間很短）,二倍體,含有三個(gè)染色體組的原始生殖細(xì)胞減數(shù)分裂能否形成正常配子？,三倍體無(wú)子西瓜的變異是可遺傳的還是不可遺傳的?,在培育三倍體無(wú)籽西瓜過(guò)程中，收獲的三倍體種子和三倍體西瓜分別在（）A第一年、二倍體母本上B第一年、四倍體母本上C第二年、三倍體母本上D第二年、二倍體母本上,BC,體細(xì)胞含有三個(gè)染色體組的個(gè)體一定是三倍體嗎？,?,受精卵,受精卵,卵細(xì)胞,（32）,（32）,（16）,思考:1、雄峰的體細(xì)胞內(nèi)含有幾條染色體?2、本物種（蜂王）的配子中含有幾條染色體？,單倍體：,（1）概念：體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體,（由配子發(fā)育成的個(gè)體）,體細(xì)胞內(nèi)各含幾個(gè)染色體組？,思考,單倍體是否就是體細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組的個(gè)體呢？,二倍體和多倍體的劃分依據(jù)是體細(xì)胞中含有染色體組的數(shù)目。(前提-受精卵發(fā)育來(lái)的個(gè)體),該個(gè)體是由受精卵還是由配子直接發(fā)育來(lái)的。,判斷:單倍體只含一個(gè)染色體組。只含一個(gè)染色體組的個(gè)體一定是單倍體。,（2）單倍體的特點(diǎn):,植株弱小，高度不育？,（3）單倍體在育種上的應(yīng)用,A、培育單倍體的方法：,花藥離體培養(yǎng),花藥,組織培養(yǎng),單倍體植株,B、單倍體育種的過(guò)程：,秋水仙素,純合子植株,自交,種子,YRYryRyr,YRYryRyr,YYRRYYrryyRRyyrr,YYRRYYrryyRRyyrr,C、優(yōu)點(diǎn)：,yyRR占多大比例？需要多長(zhǎng)時(shí)間？,利用YYRRyyrr培育yyRR,選育性狀符合的類型,YyRr,減數(shù)分裂,D、原理：,染色體變異,yyRR占多大比例？需要多長(zhǎng)時(shí)間？,只有培養(yǎng)花藥才可能產(chǎn)生單倍體嗎？,明顯縮短育種年限,單倍體育種,單倍體育種ddTT,DDTT,DdTt,花藥離體培養(yǎng),DTDtdTdt,秋水仙素處理,DDTTDDttddTTddtt,篩選所需的類型,ddtt,DTDtdTdt,雜交育種培育ddTT,DDTT,DdTt,在F2中選種,ddT,連續(xù)自交多代，每代淘汰雙隱類型,得到幾乎不發(fā)生性狀分離的品種,ddtt,DT:Dt:ddT:ddtt,1.現(xiàn)有基因型為DDTT和ddtt的豌豆，有哪些育種方法可以得到ddTT的純種？2.哪種方法能夠在最短的時(shí)間內(nèi)培育出純種ddTT？,3.用基因型為DDTT和ddtt的豌豆，培育純種ddtt。最簡(jiǎn)捷（操作簡(jiǎn)單）的方法是不是單倍體育種？,判定,1二倍體含兩個(gè)染色體組，三倍體含三個(gè)染色體組，單倍體一定含一個(gè)染色體組。（）3、單倍體植物都是不可育的。（）4、三倍體植物自交后代均為三倍體。（）,單倍體和單倍體基因組,1、單倍體：體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體。該個(gè)體可能含有1個(gè)或多個(gè)染色體組。,2、單倍體基因組,無(wú)性別區(qū)分的生物：,1個(gè)染色體組內(nèi)的染色體上所有的基因,有性別區(qū)分的生物：,一半常染色體+XY染色體上所有的基因,生物變異與育種,基因重組,基因突變,染色體變異,控制