2010染色體變異新授

復(fù)習(xí)生物的變異不可遺傳的變異（環(huán)境條件）可遺傳的變異（遺傳物質(zhì)）

基因突變（分子水平）基因重組染色體變異（細(xì)胞水平）1染色體變異和基因突變的區(qū)別

基因突變是染色體的某一個位點上基因的改變，這種改變在光學(xué)顯微鏡下是看不見的。

染色體變異是可以用顯微鏡直接觀察到的比較明顯的染色體變化。

2染色體變異3一、染色體變異1.概念：在自然或人為條件影響下，染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而引起生物性狀變異。2.類型:結(jié)構(gòu)變異數(shù)目變異二、染色體結(jié)構(gòu)變異1.種類：缺失：指染色體上某一區(qū)段及其帶有的基因一起丟失，從而引起變異的現(xiàn)象。例貓叫綜合癥acdfeacdf

be4重復(fù)：指染色體上增加了相同的某個區(qū)段而引起的變異現(xiàn)象。例果蠅棒狀眼的形成。倒位：染色體在兩個點發(fā)生斷裂后，產(chǎn)生三個區(qū)段，中間的區(qū)段發(fā)生180°的倒轉(zhuǎn)，與另外兩個區(qū)段重新接合而引起變異的現(xiàn)象。acdf

beacdf

be

bacd

f

beadc

f

be5ghijl

k易位：指一條染色體的某一片段移接到另一條

非同源染色體上，從而引起變異的現(xiàn)象。某種夜來香的變異品種acdf

beac

b

lkghij

dfe6缺失重復(fù)倒位易位果蠅缺刻翅、貓叫綜合癥果蠅棒狀眼夜來香的變異、慢性粒細(xì)胞白血病7染色體結(jié)構(gòu)變異染色體上的基因的數(shù)目和排列順序改變生物性狀的變異多數(shù)不利

染色體結(jié)構(gòu)的變異導(dǎo)致生物變異的原因是什么？8貓叫綜合癥正?；颊?號5號5號染色體短臂缺失

癥狀：兩眼距離較遠(yuǎn)，耳位低下，生長發(fā)育緩慢，存在著嚴(yán)重的智力障礙。患兒哭聲輕，音調(diào)高，很像貓叫。人群中發(fā)病率1/10萬92.結(jié)果：染色體的結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，就會使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，從而導(dǎo)致生物性狀的變異。大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是不利的，有的甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。三、染色體數(shù)目的變異（一）概念：

在某些特定的環(huán)境條件下，生物體的染色體數(shù)目會發(fā)生改變，從而產(chǎn)生的可遺傳的變異。細(xì)胞內(nèi)的個別染色體增加或減少細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍的增加或減少（二）類型10正常增多減少非整倍體變異概念：細(xì)胞內(nèi)某一號或幾號染色體的數(shù)量增多或減少。后果：因為染色體上的基因能控制蛋白質(zhì)的合成，某號染色體增多或減少后將導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)的增多或減少，從而導(dǎo)致新陳代謝的嚴(yán)重紊亂，造成細(xì)胞死亡或嚴(yán)重的功能缺陷。11（三）染色體組：（以果蠅為例）減數(shù)分裂♂♀由此可見，雄果蠅有____種精子,精子內(nèi)染色體組成可表示為：22，3，4，X2，3，4，Y雌果蠅有____種卵細(xì)胞,卵細(xì)胞內(nèi)染色體組成可表示為：12，3，4，X每個配子體內(nèi)能否找出二個形態(tài)、大小完全相同的染色體？減數(shù)分裂121.染色體組的概念大多生物，一個生殖細(xì)胞內(nèi)的全部染色體，形態(tài)和功能上各不相同，但包含了控制生物體生長發(fā)育、遺傳和變異的全套遺傳信息，這樣的一組非同源染色體叫一個染色體組。2.特點：①一個染色體組中的染色體均為非同源染色體。

(無等位基因）同一個染色體組中的染色體肯定大小形狀各不相同。②一個染色體組包含生物生長、發(fā)育的一整套遺傳信息。③不同生物的染色體組中染色體數(shù)目、形態(tài)不同13說明：染色體組數(shù)目及一個染色體組中染色體數(shù)目的判別方法4個染色體組3個染色體組a.細(xì)胞中形態(tài)相同的染色體（即同源染色體）有幾條，則含有幾個染色體組。14如圖：基因型為Aaaabbbb

的細(xì)胞中有

個染色體組

基因型為AAabbb

的細(xì)胞中有

個染色體組aaabbbbAAaAbbbb.在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的等位基因有幾個，則含有幾個染色體組。4315AabbbbACAcbb1個染色體組中有兩條染色體d.在細(xì)胞或生物體的基因型中，位于非同源染色體上的非等位基因有幾種，則每個染色體組中就含有幾條染色體。c.在細(xì)胞中有幾種同源染色體,一個染色體組中就含有幾條染色體AAaa1個染色體組中有三條染色體16分析對照圖，從ABCD中確認(rèn)出表示含一個染色體組的細(xì)胞，是圖中的（）ABCDB果蠅體細(xì)胞內(nèi)有幾個染色體組？2個17思考：下列細(xì)胞中各有幾個染色體組?每個染色體組有幾條染色體?A、AaB、AABbC、AaBbXWYD、AAa2個;1條2個;2條2個;3條3個;1條（四）二倍體、多倍體二倍體：由受精卵發(fā)育而成的個體，體細(xì)胞中含有兩個染色體組的個體。幾乎全部動物和過半數(shù)的高等植物都是二倍體。多倍體：由受精卵發(fā)育成的個體，體細(xì)胞中含有

三個或三個以上染色體組的個體。約有

1/3的被子植物是多倍體。18正常物種二倍體單倍體（含1個染色體組）正常物種四倍體單倍體（含2個染色體組）123451234512345123451234512345123451234512345（五）單倍體單倍體：由配子發(fā)育而成的個體，體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體。如蜜蜂中的雄蜂。19思考:1：二倍體生物所形成的單倍體中，其單倍體體細(xì)胞中含幾個染色體組？四倍體生物所形成的單倍體中含幾個染色體組？六倍體生物所形成的單倍體中含幾個染色體組？

2：單倍體中只有一個染色體組嗎？

3：只有一個染色體組的個體一定為單倍體？1個染色體組2個染色體組3個染色體組不一定。如雄峰的體細(xì)胞中含有1個染色體組；單倍體小麥體細(xì)胞中含有3個染色體組一定20注：生物體幾倍體的判別：a.第一步：看生物個體發(fā)育的直接來源：生殖細(xì)胞（卵細(xì)胞、花粉）單倍體受精卵（或合子）不是單倍體（二倍體、多倍體）b.第二步：看生物個體內(nèi)含幾個染色體組：受精卵（或合子）有幾個染色體組幾倍體21練習(xí)正常物種體細(xì)胞染色體數(shù)一個染色體組內(nèi)染色體數(shù)目是幾倍體？單倍體體細(xì)胞內(nèi)染色體組數(shù)目普通小麥42六倍體馬鈴薯4812花生10四倍體玉米10一個染色體組四倍體三個染色體組兩個染色體組740兩個染色體組二倍體2022練習(xí)1、棉花體細(xì)胞中含有52條染色體，每個染色體組有13條染色體，那么棉花是

倍體。棉花成熟花粉粒中有

個染色體組，它的單倍體含有

染色體。2、玉米體細(xì)胞的染色體數(shù)為10對20個，其單倍體植株體細(xì)胞中染色體數(shù)應(yīng)是（）A、5對B、10對C、10個D、20個3、以E圖為對照，下列A、B、C、D四圖中表示有一個染色體組的是（）四226CC23練習(xí)：1、關(guān)于單倍體的敘述正確的是①單倍體只有一個染色體組②單倍體只含有一個染色體③單倍體是指含有本物種配子染色體數(shù)目的個體④單倍體只含一對染色體⑤未受精的配子發(fā)育成的個體是單倍體A、③⑤B、④⑤C、①⑤D、①④2、韭菜的體細(xì)胞中含有32條染色體，這32條染色體有8種形態(tài)結(jié)構(gòu)。韭菜是（）A、二倍體B、六倍體C、四倍體D、八倍體3、在二倍體生物中，可能含有一個染色體組的細(xì)胞是（）A、花瓣細(xì)胞B、葉片細(xì)胞C、花粉細(xì)胞D、根細(xì)胞ACC24（六）染色體倍數(shù)變化與育種：1.染色體數(shù)目多倍體倍增⑴自然成因：受外界條件驟變的影響，使有絲分裂紡錘體形成受阻，染色體數(shù)目加倍⑵特點：莖桿粗壯、葉片、果實、種子較大，糖類和蛋白質(zhì)等有機(jī)物含多，但發(fā)育遲緩、結(jié)實率低⑶應(yīng)用—多倍體育種①原理：染色體組成倍增加（染色體變異）②方法：秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗；

（低溫誘導(dǎo)處理）25③過程萌發(fā)的種子或幼苗染色體加倍的組織塊秋水仙素處理多倍體植株④優(yōu)點：器官大，提高產(chǎn)量和營養(yǎng)成分。如四倍體番茄VC含量高于二倍體番茄一倍。⑤缺點：適用于植物，在動物方面難以開展。264條染色體8條染色體用秋水仙素處理無紡綞體形成染色體復(fù)制著絲點分裂無紡綞絲牽引,染色體不分離秋水仙素在細(xì)胞分裂過程的何時起作用？其作用機(jī)理是什麼？在細(xì)胞有絲分裂前期抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致復(fù)制后的染色體不能移向細(xì)胞兩極而使染色體數(shù)目加倍。（P87）27秋水仙素的作用——有絲分裂前期抑制紡錘體的形成

導(dǎo)致染色體不分開，引起染色體數(shù)目加倍28無籽西瓜培育過程292.染色體數(shù)目單倍體倍減⑴自然成因：⑵特點：⑶應(yīng)用—單倍體育種①原理：②方法：生殖細(xì)胞未經(jīng)受精，直接發(fā)育植株長的弱小，高度不育染色體成倍減少，再加倍后得到純種（染色體變異）花藥（花粉）離體培養(yǎng)③過程：單倍體的形成30組織培養(yǎng)染色體加倍花藥離體培養(yǎng)單倍體植株正常植株（純合體）種子新植株（新品種）秋水仙素處理自交發(fā)育第一年第二年花藥單倍體31培育新品種親本DDTT×ddtt

（高桿抗銹?。ò珬U不抗銹?。┡嘤共】沟狗钠贩N？ddTT32D_T_D_ttddT_ddtt親本DDTT×ddtt

（高桿抗銹?。ò珬U不抗銹病）子一代DdTtddTT連續(xù)自交多年DTDtdTdt子二代花藥DTDtdTdt單倍體幼苗DDTTDDttddTTddtt純合體花藥離體培養(yǎng)秋水仙素誘導(dǎo)33④優(yōu)點：明顯縮短育種年限。只需2年。（都是純合子，自交后代不發(fā)生性狀分離）⑤缺點：技術(shù)復(fù)雜，成功率低，須與雜交育種配合34二倍體：具有兩個染色體組的細(xì)胞或體細(xì)胞中含兩個染色體組的個體多倍體：體細(xì)胞中含有三個或三個以上的染色體組的個體。小結(jié)：二倍體、多倍體和單倍體例如：人、果蠅、玉米等大多數(shù)生物例如：香蕉三倍體、馬鈴薯四倍體、普通小麥六倍體由受精卵發(fā)育而來單倍體：體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體由配子直接發(fā)育而來35小結(jié)：染色體變異染色體結(jié)構(gòu)的變異染色體數(shù)目的變異非整倍體變異整倍體變異染色體組多倍體及形成單倍體及形成缺失重復(fù)易位倒位36強(qiáng)調(diào)幾個問題1、如果秋水仙素操作的對象是單倍體植株，叫單倍體育種；2、如果秋水仙素操作的對象是正常植株，叫多倍體育種；3、正常細(xì)胞秋水仙素處理后變成多倍體，然后用其花藥離體培養(yǎng)出的個體為單倍體。4、花粉培育成單倍體后，用秋水仙素處理后變成的植株，原來植株是幾倍體它就是幾倍體。5、AaBbCc個體，花妖立體培養(yǎng)成的植株是單倍體，若沒有經(jīng)過秋水仙素處理，沒有可育的類型，即沒有aabbcc.371.下列敘述中不正確的是：（）A。六倍體生物的單倍體中，含有3個染色體組B。單倍體體細(xì)胞含有本物種配子的染色體數(shù)目C。體細(xì)胞中只含有一個染色體組的個體一定是單倍體D。單倍體只含有一個染色體組D2.基因型為aaaBbbCcc的細(xì)胞含有的染色體組數(shù)目為：（）A。3個B。6個C。9個D。2個A383.取基因型為Aabb的水稻的花粉進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)，獲得的幼苗，再用秋水仙素處理，使之成為純合子，它們的基因型分別為：（）A.Ab和abB.Aabb、AAbb和aabbC.aabb和AabbD.aabb和AAbbD4.已知普通小麥?zhǔn)橇扼w，含有42條染色體。有關(guān)敘述錯誤的是：（）A.它的單倍體植株體細(xì)胞中含有21條染色體B.它的每個染色體組含有7條染色體C.它的胚乳含有三個染色體組D.離體培養(yǎng)它的花粉，產(chǎn)生的植株高度不育C39生物變異復(fù)習(xí)1、所有的單倍體都是一個染色體組嗎？2、獲得單倍體植株的方法是什么？單倍體植株在生產(chǎn)上是否有價值？為什么？單倍體育種的優(yōu)勢是什么？單倍體育種包括哪幾個環(huán)節(jié)？3、為什么三倍體無籽西瓜沒有種子呢？4、秋水仙素的作用是什么？用它處理那些部位？5、培育三倍體無籽西瓜時，曾兩次用到二倍體植株提供花粉，其作用分別是什么？三倍體植株在減數(shù)分裂形成配子時，染色體的聯(lián)會紊亂，不能形成正常的生殖細(xì)胞40低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化實驗P88低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化和用秋水仙素處理萌發(fā)中的種子或幼苗使細(xì)胞中染色體變化的原理相似：抑制細(xì)胞有絲分裂過程中紡錘體的形成，影響染色體不能被拉向兩極，細(xì)胞也不能分裂成兩個子細(xì)胞，結(jié)果植物細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化。不同之處是：低溫條件容易創(chuàng)造和控制，成本低、對人體無害、易于操作。但通過顯微鏡觀察時只能觀察到染色體數(shù)目的增加，增加的具體數(shù)目不容易確定。41八倍體小黑麥

中國農(nóng)科院鮑文奎教授創(chuàng)造的新作物。比小麥增產(chǎn)30%以上，比黑麥增產(chǎn)40%以上，蛋白質(zhì)含量高，抗逆性強(qiáng)，耐瘠薄土壤，耐寒冷氣候。六倍體小麥×

二倍體黑麥3個染色體組1個染色體組配子四倍體雜種F1八倍體小黑麥P：42單倍體特點：植株弱小，高度不育概念、特點、形成原因普通小麥?zhǔn)橇扼w，配子中有（）染色體組，由其配子直接發(fā)育而來的個體叫（）倍體。3單思考：為什么花藥能發(fā)育成整個植株？43花藥離體培養(yǎng)（組織培養(yǎng)技術(shù)）花藥單倍體44單倍體育種水稻花藥花藥離體培養(yǎng)單倍體幼苗秋水仙素處理正常植株AaaAaaAAAa現(xiàn)有Ａa的水稻，想要得到ＡＡ的水稻種子，你能想到哪些育種辦法，需要多少育種時間？明顯縮短育種年限45受精卵幼蟲連續(xù)5天蜂王漿2-3天蜂王漿蜂王（雌性、有生殖能力）工蜂（雌性、無生殖能力）卵細(xì)胞雄蜂幼蟲單倍體46蜜蜂中，蜂王體細(xì)胞有32條染體，工蜂和雄蜂細(xì)胞中染色體數(shù)分別是（）A、16條和32條B、32條和16條C、32條和32條D、16條和16條B47例：蜜蜂的體色中，褐色相對于黑色為顯性，控制這一相對性狀的基因在常染色體上?，F(xiàn)有褐色雄蜂與純合子黑色雌蜂雜交，則子一代蜜蜂體色為（）A全部是褐色B褐色：黑色=3：1C蜂王和工蜂都是黑色，雄蜂都是褐色D蜂王和工蜂都是褐色，雄蜂都是黑色D特例：蜜蜂問題48一雄蜂和一雌蜂交配后產(chǎn)生的F1中，雄蜂基因型有AB、Ab、aB和ab四種，雌蜂的基因型有AaBb、Aabb、aaBb、aabb四種，則親本的基因型為（）A、aaBb×AbB、AaBb×AbC、AAbb×aBD、AaBb×abD49原理育種方法技術(shù)手段特點實例染色體變異多倍體育種單倍體育種用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗花藥離體培養(yǎng)提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)明顯縮短育種年限三倍體無籽西瓜秋水仙素處理小結(jié)比較應(yīng)用染色體變異的兩種育種方法501．單倍體經(jīng)一次秋水仙素處理，可得

[

]①一定是二倍體

②一定是多倍體

③二倍體或多倍體

④一定是雜合體

⑤一定是純合體A．①④

B．②⑤C．③⑤

D．③④2．用花藥離體培養(yǎng)出馬鈴薯單倍體植株，當(dāng)它進(jìn)行減數(shù)分裂時，觀察到染色體兩兩配對，形成12對，據(jù)此現(xiàn)象可推知產(chǎn)生花藥的馬鈴薯是

[

]A．二倍體

B．三倍體C．四倍體

D．六倍體練習(xí)CC51雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種原理常用方法優(yōu)點缺點基因重組基因突變?nèi)旧w變異（成倍減少）染色體變異（成倍增加）雜交用物理或化學(xué)方法處理生物花藥離體培養(yǎng)→單倍體→秋水仙素處理→純種秋水仙素處理使位于不同個體的優(yōu)良性狀集中于一個個體上提高變異頻率，加速育種進(jìn)程有利變異少，需大量處理供試材料明顯縮短育種年限，育種時間較短。技術(shù)復(fù)雜，需與雜交育種配合各種器官大、營養(yǎng)成分高、抗性強(qiáng)與雜交育種配合；獲得的新品種發(fā)育延遲育種時間最長52例題1:請寫出下面各項培育方法：（1）通過花藥離體培養(yǎng)再用秋水仙素加倍得到煙草新品種的方法是

。（2）用60Co輻射谷氨酸棒狀桿菌，選育出合成谷氨酸的新菌種，所用方法是

。（3）用小麥和黑麥培育八倍體黑小麥的方法是