染色體變異修改

染色體變異修改第1頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五變異的類型可遺傳的變異：不遺傳的變異：基因突變?nèi)旧w變異基因重組由環(huán)境不同引起，遺傳物質(zhì)沒有改變，不能進一步遺傳給后代。遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，其后代將繼承這種改變

在自然條件或人為條件改變的情況下，染色體結(jié)構(gòu)的改變或染色體數(shù)目的增減導致生物性狀的變異,叫染色體變異。第2頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五基因突變：染色體上某一個位點上基因的改變，光學顯微鏡下不可見?？捎蔑@微鏡直接觀察到的比較明顯的染色體變化。染色體變異：類型染色體結(jié)構(gòu)變異染色體數(shù)目變異個別染色體增減染色體成倍增減基因突變和染色體變異的區(qū)別第3頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五染色體的某一片段缺失消失1、缺失

染色體結(jié)構(gòu)的變異（一）abcdefbacdef果蠅缺刻翅的形成第4頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五“貓叫綜合癥”是人的5號染色體部分缺失引起的遺傳病，病兒生長發(fā)育遲緩，頭部畸形，哭聲奇特，皮紋改變等特點，并有智能障礙，而其最明顯的特征是哭聲類似貓叫。第5頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五染色體中增加某一片段重復２、重復abcdefbbabcdefb果蠅棒狀眼的形成

染色體結(jié)構(gòu)的變異

（一）第6頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上3、易位abcdefghijklghijklabcefdabcklghdefji夜來香的變異移接

染色體結(jié)構(gòu)的變異種類

(一)注意：必須強調(diào)是非同源染色體之間的染色體交換，同源染色體之間的交叉互換屬于基因重組，對生物的變異是有利的。第7頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五染色體的某一片段位置顛倒4、倒位abcdefabcdefbcdeaf

染色體結(jié)構(gòu)的變異

（一）顛倒第8頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五缺失重復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、慢性粒細胞白血病染色體結(jié)構(gòu)的變異導致生物變異的原因是什么？

染色體結(jié)構(gòu)變異（一）第9頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五染色體結(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)的變異導致生物變異的原因是什么？第10頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五請討論：Q1：染色體結(jié)構(gòu)變異對生物都是有害的嗎？大多有害、少數(shù)有利Q2：染色體變異與基因突變相比，哪一種變異引起的性狀變化較大一些？為什么？每條染色體上含有許多基因，染色體變異會引起多個基因的變化，所以引起的性狀變化較大一些第11頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五指細胞內(nèi)染色體數(shù)目增添或缺失的改變?？煞譃閮深悾阂活愂羌毎麅?nèi)個別染色體的增加或減少（非整組變異），另一類是細胞內(nèi)的染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍的增加或減少（整組變異）。（二）染色體數(shù)目的變異：第12頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五2.個別染色體數(shù)目增加或減少

先天性愚型（21三體綜合征）

45條＋XY（47條）癥狀：身體矮小，肘外翻，頸部皮膚松弛為蹼頸，外觀為女性但乳房不發(fā)育,無生育能力。癥狀：智力低下，發(fā)育遲緩，眼間較寬，外眼角上斜，口常半張，舌外伸，又叫伸舌樣癡呆。

性腺發(fā)育不良（特納氏綜合征）

44條＋XO（45條）第13頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五請思考：Q1:果蠅體細胞有幾條染色體？8條Q2:Ⅱ號和Ⅱ號染色體是什么關(guān)系?Ⅲ號和Ⅳ號呢?同源染色體非同源染色體Q3:雄果蠅的體細胞中共有哪幾對同源染色體?Ⅱ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅲ、Ⅳ和Ⅳ、X和Y

第14頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五ⅣⅡⅢⅡⅢXYⅢYⅡⅡⅢXⅣQ4：雄果蠅產(chǎn)生的精子中有哪幾條染色體？這些染色體在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上有什么特點？這些染色體之間是什么關(guān)系？它們是否攜帶著控制生物生長發(fā)育的全部遺傳信息？Ⅳ減數(shù)分裂Q5：如果將果蠅的精子中的染色體看作一組，那么果蠅的體細胞中有幾組染色體？(4)各不相同非同源染色體是第15頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五細胞中的一組________染色體，它們在_____和______上各不相同，但又相互協(xié)調(diào)，共同控制著生物的生長，發(fā)育，遺傳和變異即攜帶著控制生物生長發(fā)育的____________，這樣的一組染色體，叫做一個染色體組。1、染色體組的概念非同源形態(tài)、結(jié)構(gòu)功能全部遺傳信息第16頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五染色體組的內(nèi)涵本質(zhì)上：組成一個染色體組的所有染色體，互為非同源染色體，一個染色體組中不存在同源染色體，一個染色體組中不含有等位基因形式上：一個染色體組中各個染色體的形態(tài)，大小和功能均不相同功能上：一個染色染色體組中攜帶著該物種生長發(fā)育的全部遺傳信息物種類型上：每種生物一個染色體組的染色體數(shù)目，大小，形態(tài)都是一定的，不同種生物染色體組的數(shù)目，大小，形態(tài)不同第17頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五①一個染色體組中無同源染色體；②一個染色體組中無等位基因和相同基因；③染色體組的數(shù)目等于細胞內(nèi)相同形態(tài)的染色體個數(shù)；每個染色體組中的染色體數(shù)目等于細胞內(nèi)不同形態(tài)染色體的個數(shù)；④細胞內(nèi)染色體個數(shù)=染色體組數(shù)×每個染色體組所含染色體個數(shù)。染色體組的特點：第18頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五染色體組的判斷方法1、根據(jù)染色體圖判斷：形態(tài)相同的染色體有幾條，就含有幾個染色體組。2個染色體組3個染色體組2、根據(jù)基因型判斷：相同或等位的基因總共出現(xiàn)幾次，則有幾個染色體組。即控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次，則有幾個染色體組。AaBbAAaBbbAaaaBBbb4個染色體組3個染色體組2個染色體組第19頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五上圖是某植物正常的體細胞，判斷該植物可能的基因型及細胞中所含的染色體組數(shù)（）A、ABCd，4B、Aaaa，4C、AaBbCcDd，8D、BbbbDddd，8B第20頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五

體細胞中的染色體數(shù)配子中的染色體數(shù)體細胞中染色體組數(shù)配子中的染色體組數(shù)豌豆72普通小麥423小黑麥2814215684613.細胞內(nèi)染色體個數(shù)=染色體組數(shù)×每個染色體組所含染色體個數(shù)。第21頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五二倍體：

由受精卵發(fā)育而成的，體細胞中含有兩個染色體組的個體。例如：人、果蠅、玉米等。

自然界中，幾乎全部的動物和過半數(shù)的高等植物都是二倍體。第22頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五多倍體：由受精卵發(fā)育而成的，體細胞中含有三個或三個以上的染色體組的個體。例如：香蕉、馬鈴薯等。

多倍體在高等植物中是相當普遍的，例如顯花植物中大約有一千種以上是多倍體，栽培植物中更為常見，禾本植物可達75%。但動物界中的多倍體卻少得多，脊椎動物則更少。

但近年報道，象甲科、蓑蛾等昆蟲以及一些無尾兩棲類動物等也都發(fā)現(xiàn)了多倍體。第23頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五馬鈴薯是四倍體普通小麥是六倍體香蕉是三倍體第24頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五與二倍體植株相比，多倍體植物有生長旺盛，莖稈粗壯，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)的含量都有所增加，種子少或不產(chǎn)生種子等特性。凡是不以種子為收獲目標的植物都可以考慮進行多倍體育種。多倍體植株的特點第25頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五多倍體植株的特點2.莖桿粗壯，葉片、果實和種子都比較大；糖類、蛋白質(zhì)等含量增高.3.但發(fā)育延遲，結(jié)實率低。1.多倍體在植物中廣泛存在，而在動物中則較少見凡是不以種子為收獲目標的植物都可以考慮進行多倍體育種。第26頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五4個染色體8個染色體無紡綞體形成染色體復制著絲點分裂無紡綞絲牽引多倍體的形成若繼續(xù)進行正常的有絲分裂染色體加倍的組織或個體第27頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五1.可否人工誘導多倍體的形成呢？常用方法有哪些？低溫和秋水仙素處理法2.秋水仙素處理法的具體做法是什么？原理又是什么？方法：用秋水仙素處理____________或_______。原理：當秋水仙素作用于正在______的細胞時，能夠抑制________的形成，導致________不能_________，從而引起細胞內(nèi)染色體__________。染色體數(shù)目加倍的細胞繼續(xù)進行_______分裂，將來就可能發(fā)育成

_________植株。3.為什么要處理萌發(fā)的種子或幼苗，處理成熟的植株可以不？不行，秋水仙素的作用對象是正在有絲分裂的細胞，成熟的植株大多細胞不進行有絲分裂。萌發(fā)的種子幼苗分裂紡錘絲染色體移向兩極數(shù)目加倍有絲多倍體第28頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五人工誘導多倍體的方法低溫處理秋水仙素處理萌發(fā)種子或幼苗第29頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五思考：1、四倍體植株上所結(jié)瓜的果皮、種皮、胚、胚乳的染色體組數(shù)分別是多少？2、三倍體無子瓜的果皮、種皮、胚、胚乳的呢？二倍體幼苗四倍體植株秋水仙素處理染色體加倍二倍體幼苗二倍體植株發(fā)育授粉二倍體幼苗二倍體植株發(fā)育花粉誘導三倍體種子三倍體無籽瓜三倍體植株發(fā)育第一年第二年♂♀第30頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五4、單倍體（1）概念：由配子發(fā)育而來，體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體（2）單倍體植株特點弱小，且高度不育（3）單倍體育種的措施和優(yōu)點措施：二倍體植株花藥離體培養(yǎng)單倍體植株人工誘導染色體加倍恢復回二倍體植株優(yōu)點：明顯縮短育種年限、子代都是純合子（純合體）自交純合體第31頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五單倍體育種普通植株減數(shù)分裂花粉花藥離體培養(yǎng)單倍體幼苗秋水仙素處理純合子幼苗篩選所需的品種DDTTDdTt花藥離體培養(yǎng)DTDtdTdt幼苗秋水仙素處理DDTTDDttddTTddtt篩選所需的品種ddtt×DTDtdTdt優(yōu)點：明顯縮短育種年限、子代都是純合子原理：植物組織培養(yǎng)第32頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五對一個個體稱單倍體還是幾倍體，關(guān)鍵看什么？

關(guān)鍵看它是由受精卵發(fā)育而成的個體，還是由配子發(fā)育而成的個體。由受精卵發(fā)育而成的個體叫幾倍體，由受精卵發(fā)育而成的個體叫單倍體。Q：一倍體一定是單倍體嗎？單倍體一定是一倍體嗎？一倍體一定是單倍體；單倍體不一定是一倍體。第33頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五人工誘導多倍體的原理：

溫度的驟變、適當濃度的秋水仙素能在不影響細胞活力的條件下抑制紡錘體生成或破壞紡錘體。導致染色體復制且著絲點分裂后不能分配到兩個細胞中，從而使細胞內(nèi)的染色體數(shù)目加倍。第34頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五人工誘導多倍體的產(chǎn)生二倍體八倍體四倍體秋水仙素處理秋水仙素處理二倍體四倍體三倍體八倍體四倍體六倍體如：無籽西瓜的培育第35頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五單倍體的概念由配子發(fā)育而來，體細胞中含有本物種配子的染色體數(shù)目的個體。

形成原因:1.自然條件:由有性生殖細胞（如卵、花粉等）直接發(fā)育而成.如蜜蜂中的雄峰;2.人工條件:一般利用花粉離體培養(yǎng)獲得;如單倍體玉米,小麥.特點:

植株弱小,高度不育.對一個個體稱單倍體還是幾倍體，關(guān)鍵看什么？

關(guān)鍵看它是受精卵發(fā)育成的，還是配子直接發(fā)育而成的。由受精卵發(fā)育成的個體叫幾倍體，由配子發(fā)育而成的個體叫單倍體。第36頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五單倍體體細胞中含有本物種配子的染色體數(shù)目的個體。單倍體是二倍體或多倍體單性生殖的結(jié)果。蜜蜂的蜂王和工蜂是二倍體，它們的體細胞中含有二個染色體組，32個染色體，而雄峰的體細胞中含有一個染色體組，16個染色體，是單倍體；又如普通小麥是六倍體，它的體細胞中含有六個染色體組，42個染色體，它的單倍體植株體細胞中含有3個染色體組，21個染色體?？梢?，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。對一個個體稱單倍體還是幾倍體，關(guān)鍵看什么？

關(guān)鍵看它是受精卵發(fā)育成的，還是配子直接發(fā)育而成的。由受精卵發(fā)育成的個體叫幾倍體，由配子發(fā)育而成的個體叫單倍體。第37頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五對一個個體稱單倍體還是幾倍體，關(guān)鍵看什么？

關(guān)鍵看它是由受精卵發(fā)育而成的個體，還是由配子發(fā)育而成的個體。由受精卵發(fā)育而成的個體叫幾倍體，由配子發(fā)育而成的個體叫單倍體。一倍體一定是單倍體嗎？單倍體一定是一倍體嗎？一倍體一定是單倍體；單倍體不一定是一倍體。第38頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五生物體倍數(shù)的判斷1.來源于受精卵或合子:含幾個染色體組則為幾倍體.2.來源于生殖細胞:無論含有幾個染色體組都是單倍體.第39頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五

體細胞中的染色體數(shù)配子中的染色體數(shù)體細胞中的染色體組數(shù)配子中的染色體組數(shù)屬于幾倍體生物豌豆72普通小麥423小黑麥28八倍體1412156846

二倍體

六倍體第40頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五單倍體多倍體來源植株特點誘導方法應(yīng)用植株弱小，高度不育莖稈粗壯，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)的含量都有所增加單倍體育種多倍體育種由生殖細胞直接發(fā)育

由受精卵發(fā)育成常用花藥離體培養(yǎng)秋水仙素或低溫處理萌發(fā)的種子或幼苗第41頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五

自然條件下玉米、水稻等高等植物偶爾也會出現(xiàn)單倍體。與正常植株相比，單倍體植株生長瘦弱，高度不育。單倍體植株的特點第42頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五單倍體（一倍體）不但生長十分瘦弱，而且高度不育，怎么也能進行育種呢？

請仔細思考一下，單倍體到底有沒有優(yōu)點？

單倍體的優(yōu)點是：沒有等位基因，是絕對的純種！單倍體育種第43頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五思考：

1、該細胞經(jīng)減數(shù)分裂，得到的每個子細胞中有多少條染色體？

2、子細胞中有沒有同源染色體？

3、子細胞中有幾個染色體組？

4、每個染色體組由幾個染色體構(gòu)成？

5條無1個5個第44頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五思考：

1、該細胞經(jīng)減數(shù)分裂，得到的每個子細胞中有多少條染色體？

2、子細胞中有沒有同源染色體？

3、子細胞中有幾個染色體組？

4、每個染色體組由幾條染色體構(gòu)成？

10條有2個5個第45頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五思考：

1、該細胞內(nèi)有幾個染色體組？

2、該細胞經(jīng)減數(shù)分裂生成的配子中有多少條染色體？

3、具有此體細胞的生物一般有后代嗎？3

不確定，因此生成的配子基本上是不育的。沒有第46頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五單倍體育種過程普通植株減數(shù)分裂花粉花藥離體培養(yǎng)單倍體幼苗秋水仙素處理純合子幼苗篩選所需的品種DDTTDdTt花藥離體培養(yǎng)DTDtdTdt幼苗秋水仙素處理DDTTDDttddTTddtt篩選所需的品種ddtt×DTDtdTdt特點：明顯縮短育種年限、子代都是純合子原理：植物組織培養(yǎng)第47頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五單倍體育種

其實，單倍體育種應(yīng)該叫單倍體加多倍體聯(lián)合育種才對！

也許你會問：生長瘦弱，高度不孕，純種又有什么用？

問得好！

不過，我們不是可以用秋水仙素處理使它的染色體加倍嗎！第48頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五1、具有不同優(yōu)點的品種雜交2、取F1的花藥用組織培養(yǎng)的方法進

行離體培養(yǎng)，形成單倍體植株3、用秋水仙素使單倍體染色體加倍4、選取符合要求的個體作種單倍體育種的方法

一般常用“花藥離體培養(yǎng)法”第49頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五單倍體育種與多倍體育種的比較普通植株減數(shù)分裂花粉花藥離體培養(yǎng)單倍體幼苗秋水仙素處理純合子幼苗篩選所需的品種第50頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五避免變異——無性繁殖利用變異雜交育種

人工誘變育種

多倍體育種

單倍體育種生物的后代出現(xiàn)不同于親本的性狀自然變異

人工誘導變異按來源分應(yīng)用生物的變異小結(jié)概念：類型基因重組

基因突變

染色體變異不遺傳的變異遺傳的

變異按結(jié)果分第51頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五１、某化工廠一次泄漏事故導致附近植物發(fā)生變異，全部白菜、蘿卜及豌豆等均由展開葉成為皺縮葉。該變異是：

A.基因重組B.基因突變

C.染色體變異D.不遺傳的變異2、一株開白花的梨樹上長出一個紅花枝條，該變異最可能是——————；用H-h表示花色基因，該紅花枝條的基因型為——————；欲快速繁殖出大量紅花梨樹，最好的方法是——————；欲培育紅花梨樹的純種，最好的方法是—————————。基因突變Hh無性繁殖單倍體育種練習2B第52頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五秋水仙素

秋水仙素（C22H25O6N0)是1937年發(fā)現(xiàn)的，是從百合科植物秋水仙的種子和球莖中提取出來的一種植物堿。它是白色或淡黃色的粉末或針狀結(jié)晶，有巨毒，使用時應(yīng)當特別注意。第53頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五拓展：幾種育種方法的比較雜交育種人工誘變育種多倍體育種單倍體育種原理方法優(yōu)點缺點基因重組基因突變?nèi)旧w變異染色體變異將具有不同優(yōu)良性狀的親本雜交→自交→選種用物理、化學等因素誘導突變秋水仙素處理萌發(fā)的種子、幼苗花藥離體培養(yǎng)后再加倍集優(yōu)良性狀于一體育種時間長提高突變頻率，加速育種進程需大量處理材料器官大，提高產(chǎn)量和營養(yǎng)成分發(fā)育延遲，結(jié)實率低明顯縮短育種年限技術(shù)復雜，需與雜交育種配合第54頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五雜交育種誘變育種多倍體育種單倍體育種處理雜交用射線、激光、化學藥品等處理生物用秋水仙素處理種子或幼苗花藥離體培養(yǎng)原理

基因重組

基因突變

染色體數(shù)目變異染色體數(shù)目變異

特點方法簡便，但需較長年限方可獲得純合體加速育種的進程，大幅改良某些性狀，但突變后有利個體往往不多器官大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高，但發(fā)育延遲，結(jié)實率低縮短育種年限，但方法復雜，成活率較低舉例高桿抗病與矮桿不抗病小麥雜交產(chǎn)生矮桿抗病品種高產(chǎn)量青霉素菌株的育成三倍體西瓜、八倍體小黑麥抗病植株的育成第55頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五下圖表示幾種不同的育種方法，請據(jù)圖回答：甲⊙.A、⊙新個體（丙）乙⊙

DNADNARNA氨基酸B、CTG射線①轉(zhuǎn)錄②翻譯③

GACGTC

物種P