染色體變異公開課74

知識(shí)復(fù)習(xí)：1、生物變異的根本來源是_________基因突變2、除了基因突變會(huì)導(dǎo)致生物變異，_________也是生物變異來源之一。基因重組是否還有其他因素導(dǎo)致生物發(fā)生變異呢？2021/5/91二染色體變異2021/5/92生物的細(xì)胞核內(nèi)，染色體的形態(tài)和數(shù)目是相對(duì)恒定的。人類染色體2021/5/93

通過

觀察到染色體變異的兩種情況：染色體結(jié)構(gòu)的改變?nèi)旧w數(shù)目的增減思考：基因突變能否通過光學(xué)顯微鏡觀察到？不行，因?yàn)榛蛲蛔兪侨旧w的某一位點(diǎn)上基因堿基對(duì)的改變（分子水平），光學(xué)顯微鏡放大倍數(shù)不夠，觀察不了。光學(xué)顯微鏡2021/5/94一、染色體結(jié)構(gòu)的變異缺失

指一條染色體斷裂而失去一個(gè)片段，這個(gè)片段上的基因也隨之丟失。在人類遺傳中,貓叫綜合癥就是五號(hào)染色體缺失導(dǎo)致.缺失:2021/5/95貓叫綜合征癥狀：兩眼距離較遠(yuǎn)，耳位低下，生長(zhǎng)發(fā)育緩慢，存在著嚴(yán)重的智力障礙?；純嚎蘼曒p，音調(diào)高，很像貓叫。病因：5號(hào)染色體片段缺失2021/5/96重復(fù)一段染色體一條染色體的斷裂片段接到同源染色體的相應(yīng)部位，結(jié)果后者就有一段重復(fù)基因。例如:果蠅的棒狀眼。重復(fù):重復(fù)2021/5/97果蠅的卵圓眼和棒狀眼野生型：卵圓眼變異型：棒狀眼2021/5/98

一條染色體的斷裂片段，位置倒過來后再接上去，造成這段染色體上的基因位置顛倒。顛倒位置顛倒倒位:人9號(hào)染色體倒位→習(xí)慣性流產(chǎn)2021/5/99染色體發(fā)生斷裂，斷裂片段接到非同源染色體上的現(xiàn)象。易位片段接到非同源染色體上易位:人22號(hào)和14號(hào)染色體易位→白血病非同源染色體2021/5/910一、染色體結(jié)構(gòu)的變異缺失:重復(fù):倒位:易位:小結(jié)：2021/5/911討論：為什么染色體結(jié)構(gòu)的改變會(huì)導(dǎo)致性狀的改變?染色體結(jié)構(gòu)上的缺失、重復(fù)、易位和倒位導(dǎo)致染色體上基因數(shù)目、排列順序的改變導(dǎo)致生物性狀的改變（變異）大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物體是不利的，甚至導(dǎo)致死亡。2021/5/912在形成四分體時(shí)，常會(huì)發(fā)生四分體中的非姐妹染色單體的交叉互換，易位:染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上。屬于基因重組。2021/5/913右圖中①和②表示發(fā)生在常染色體上的變異。①和②所表示的變異類型分別屬于（）A.重組和易位B.易位和易位C.易位和重組D.重組和重組A2021/5/914類型:二、染色體數(shù)目的變異①細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體增加或減少。②細(xì)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。案例：21三體綜合癥唐氏綜合癥

性腺發(fā)育不良2021/5/915先天性愚型(21三體綜合癥)21三體綜合癥患者智力低下，身體發(fā)育緩慢?；純好嫒萏厥猓囝^常伸出口外，故又叫伸舌樣癡呆癥。50%的患兒由先天性心臟病，部分發(fā)育過程中死亡。是什么原因?qū)е碌哪兀?021/5/916正常人的染色體患者的染色體21三體綜合征病因原因：21號(hào)染色體多了一條染色體2021/5/917

性腺發(fā)育不良（特納氏綜合征），女性患者少了一條X染色體。特征：外觀表現(xiàn)為女性，但性腺發(fā)育不良，沒有生育能力。身高、體重落后，手、足背明顯浮腫，頸側(cè)皮膚松弛。44+X討論：為什么少了一條X染色體？通常在減Ⅰ后期或減Ⅱ后期出現(xiàn)異常2021/5/918

條染色體

對(duì)同源染色體

對(duì)常染色體

對(duì)性染色體8431Ⅱ號(hào)和Ⅱ號(hào)染色體是

，Ⅲ號(hào)和Ⅳ號(hào)染色體是

。

同源染色體（形態(tài)大小相同）非同源染色體（形態(tài)大小不同）②以染色體組的形式成倍地增加或減少2021/5/919①雄果蠅的精子中有哪幾條染色體？形態(tài)、大小和功能各不相同;都是非同源染色體;雄果蠅精子中的一組染色體就是一個(gè)染色體組②果蠅的精子中染色體有什么特點(diǎn)？答：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X

或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y2021/5/920細(xì)胞中的一組________染色體，它們?cè)赺____和______上各不相同，但是攜帶著控制生物生長(zhǎng)發(fā)育的_________，這樣的一組染色體，叫做一個(gè)染色體組。非同源形態(tài)功能全部遺傳信息1.染色體組的概念2021/5/921染色體組的特征：請(qǐng)歸納染色體組的特征①一個(gè)染色體組不含同源染色體。②一個(gè)染色體組所含的染色體大小、形態(tài)和功能各不相同。③一個(gè)染色體組中含有控制生物性狀的一整套的遺傳信息。2021/5/9221、該體細(xì)胞含

個(gè)染色體組；每個(gè)染色體組中有

條染色體。2、請(qǐng)畫出其中的一個(gè)染色體組的染色體。43課堂訓(xùn)練：一個(gè)染色體組不同形態(tài)的染色體個(gè)數(shù)=總結(jié)：染色體組與染色體的形態(tài)的關(guān)系1個(gè)染色體組的染色體數(shù)染色體組的數(shù)目同一形態(tài)的染色體個(gè)數(shù)=(同源染色體個(gè)數(shù))2021/5/923限時(shí)練習(xí)ABC___個(gè)染色體組，___個(gè)染色體組，___個(gè)染色體組，每1個(gè)染色體組有__條每1個(gè)染色體組有___條每1個(gè)染色體組有___條3223412021/5/924拓展訓(xùn)練：染色體組數(shù)目的判別注意：在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因的個(gè)數(shù)，就是染色體組數(shù)。Q1：基因型為AAaaBBbb的細(xì)胞或生物體含有____個(gè)染色體組。注意：染色體組的數(shù)目＝染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)Q2：某生物體細(xì)胞中有8條染色體，分為4種形態(tài)，則染色體組的數(shù)目為__個(gè)，每個(gè)染色體組有__個(gè)染色體4242021/5/925下列關(guān)于染色體組的正確敘述是() A．染色體組內(nèi)不存在同源染色體

B．染色體組只存在于生殖細(xì)胞中

C．染色體組只存在于體細(xì)胞中

D．染色體組在減數(shù)分裂過程中消失A2021/5/926C

返回2021/5/9272.某生物基因型為AaBb，經(jīng)減數(shù)分裂能產(chǎn)生四種數(shù)量相等的配子。如圖為其體

內(nèi)的某個(gè)細(xì)胞，則

A.若圖中基因位點(diǎn)1的基因?yàn)锳，而位點(diǎn)2和4為B與b，則該細(xì)胞有可能發(fā)生了交叉互換B.該圖表示時(shí)期有4個(gè)染色體組C.該狀態(tài)下的細(xì)胞發(fā)生了基因重組D.該細(xì)胞中位點(diǎn)2與4所在染色體為同源染色體，位點(diǎn)2與4上的基因遵循分離定律B2021/5/9282021/5/9292個(gè)染色體組2個(gè)染色體組（每組有4條染色體）（每組有23條染色體）二倍體2021/5/9302.二倍體由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的生物。記作2N（N表示一個(gè)染色體組所包含的染色體數(shù)目）。幾乎全部動(dòng)物和過半數(shù)的高等植物代表：人：2N=46果蠅：2N=8水稻：2N=24Q:請(qǐng)根據(jù)二倍體的概念，得出多倍體的概念？2021/5/9314個(gè)染色體組3個(gè)染色體組多倍體（三倍體）（四倍體）2021/5/932——由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的生物。代表：在植物中常見，在被子植物中，至少有３３％的物種是多倍體.在動(dòng)物中少見。三倍體：香蕉四倍體：馬鈴薯3.多倍體2021/5/933三倍體香蕉

四倍體馬鈴薯2021/5/934

體細(xì)胞中的染色體數(shù)配子中的染色體數(shù)體細(xì)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28八倍體比較項(xiàng)目生物種類141

二倍體

六倍體2156846練習(xí)=2:1=2:12021/5/935多倍體形成的原（一）：復(fù)制間期后期正常有絲分裂二倍體細(xì)胞四倍體細(xì)胞受到外界環(huán)境或生物體內(nèi)部因素的干擾，紡錘體形成受到破壞，細(xì)胞質(zhì)分裂受阻，導(dǎo)致染色體加倍。中期前期二倍體細(xì)胞末期2021/5/936帕米爾高原的植物65%的種類是多倍體。猜測(cè)可能原因是低溫條件下染色體數(shù)目增加的結(jié)果2021/5/937♀♂減數(shù)分裂減數(shù)分裂受精作用多倍體產(chǎn)生的原因（二）減數(shù)分裂過程中發(fā)生異常導(dǎo)致配子染色體數(shù)目不減半2021/5/938優(yōu)點(diǎn)-----莖稈粗壯、葉片、果實(shí)、種子大，糖類和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高缺點(diǎn)——生長(zhǎng)發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低如：四倍體番茄的維生素C的含量比二倍體品種幾乎增加了一倍多倍體的特征2021/5/939（2）方法：①低溫處理人工誘導(dǎo)多倍體的方法（多倍體育種）染色體加倍染色體復(fù)制低溫使紡綞體不能形成著絲點(diǎn)分裂無紡綞絲牽引,細(xì)胞無法正常分裂（1）原理：染色體變異（數(shù)目加倍）

2021/5/940②秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗（抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極，使染色體數(shù)目加倍）分裂前期（2）實(shí)例：三倍體無子西瓜作用機(jī)理對(duì)象2021/5/9412021/5/942第一年所結(jié)的果實(shí)第二年所結(jié)的果實(shí)（三倍體）果實(shí)的位置果皮的染色體組數(shù)種皮的染色體組數(shù)胚中染色體組數(shù)胚乳中染色體組數(shù)四倍體植株上三倍體植株上443335無無2021/5/9431、為什么以一定濃度的秋水仙素滴在二倍體西瓜幼苗的芽尖？因?yàn)檠考馍L(zhǎng)點(diǎn)細(xì)胞正在進(jìn)行有絲分裂，秋水仙素作用于分裂細(xì)胞導(dǎo)致染色體加倍，變成四倍體。2、兩次以二倍體傳粉的目的分別是什么？第一次傳粉是雜交得到三倍體種子，第二次傳粉是為了刺激子房發(fā)育成果實(shí)。

討論：2021/5/9443、第一次傳粉為何不以二倍體西瓜為母體？如果以二倍體西瓜作為母體，四倍體西瓜作父本，也能得到三倍體種子，但這種三倍體種子結(jié)的西瓜，因二倍體珠被發(fā)育較快，三倍體胚發(fā)育較慢，獲得的三倍體西瓜的胚珠硬化，種子發(fā)育比較困難，形成的三倍體種子難于萌發(fā)；且果實(shí)品質(zhì)差。發(fā)育成厚硬的種皮，達(dá)不到“無籽”的目的。2021/5/9453、三倍體西瓜為什么沒有種子？真的沒有三倍體種子嗎？三倍體西瓜無種子,其實(shí)是有種皮而無胚,其種皮是由珠被形成的發(fā)育不全的白嫩秕籽4、每年都要制種，很麻煩，有沒有別的替代方法？可進(jìn)行無性繁殖，組織培養(yǎng)。2021/5/9467、用四倍體西瓜與二倍體西瓜雜交，則：A、能產(chǎn)生正常配子，結(jié)出種子形成果實(shí)B、結(jié)出的果實(shí)為三倍體C、不能產(chǎn)生正常的配子，但可形成無籽西瓜D、結(jié)出的果實(shí)為五倍體A2021/5/947用二倍體西瓜為親本，培育“三倍體無籽西瓜”過程中，下列說法正確的是（

）A．第一年的植株中，染色體組數(shù)可存在2、3、4、5個(gè)染色體組B．第二年的植株中沒有同源染色體C．第一年結(jié)的西瓜其種皮、胚、胚乳的染色體組數(shù)不同，均是當(dāng)年雜交的結(jié)果D．第二年的植株中用三倍體做母本，與二倍體的父本產(chǎn)生的精子受精后，得不育的三倍體西瓜答案選A。

2021/5/9482021/5/949香蕉的培育香蕉的祖先為野生芭蕉，個(gè)小而多種子，無法食用。香蕉的培育過程如下：野生芭蕉

2n有籽香蕉

4n加倍野生芭蕉

2n無籽香蕉

3n2021/5/950實(shí)例2、八倍體小黑麥的培育第1步：雜交普通小麥（6N）×小黑麥（2N）（AABBWW）（DD）異源四倍體（4N）（ABWD）第2步：染色體加倍秋水仙素處理八倍體小黑麥（8N）（AABBWWDD）注意：這里的A、B、W、D代表的是染色體組，而不是基因。所以，異源四倍體（ABWD）是不可育的。第一年第二年2021/5/951普通小麥的形成過程1414一粒小麥山羊草14另一種山羊草7777雜交種不育配子配子147147配子配子雜交種不育281442加倍異源多倍體二粒小麥141428加倍異源多倍體普通小麥注：這也是物種形成的一種方式。異源多倍體：指不同物種雜交產(chǎn)生的雜種后代經(jīng)過染色體加倍形成的多倍體。同源多倍體：同一物種經(jīng)過染色體加倍形成的多倍體，稱為同源多倍體。最常見的是同源四倍體和同源三倍體。2021/5/952例7、上圖是普通小麥自然條件下形成過程的示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答：（1）由圖可知，小麥的一個(gè)染色體組含有_____條染色體，最后形成的普通小麥?zhǔn)莀___倍體，它的形成在自然演變過程中必須經(jīng)歷兩個(gè)重要步驟，第一是完成____________________，第二是完成_________________，這兩個(gè)步驟缺一不可。（2）利用上述原理，我國(guó)科學(xué)家鮑文奎等利用普通小麥和黑麥（2N=14）培育出了八倍體小黑麥，小黑麥的體細(xì)胞中含______個(gè)染色體，它的優(yōu)點(diǎn)是耐___________和_______________，面粉白，蛋白質(zhì)含量高，莖稈可做青飼料。7六自然雜交自然加倍56瘠薄土壤寒冷氣候2021/5/9532021/5/954單倍體（1）概念

（2）形成原因

由配子（如卵細(xì)胞、花粉等）直接發(fā)育而成。如蜜蜂中的雄蜂體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體3232162021/5/955（3）特點(diǎn)：植株弱小,高度不育Q:單倍體的發(fā)育起點(diǎn)是什么，與二倍體和多倍體的發(fā)育起點(diǎn)有什么不同？單倍體是本物種配子未經(jīng)受精作用在某種因素的刺激下發(fā)育成的個(gè)體，是單性生殖的結(jié)果。二倍體,多倍體是由受精卵發(fā)育而來的,是雙親生殖的結(jié)果2021/5/956

體細(xì)胞中的染色體數(shù)配子中的染色體數(shù)體細(xì)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28八倍體比較項(xiàng)目生物種類14

1

二倍體

六倍體215684

6如果普通小麥的配子(花粉)直接長(zhǎng)成個(gè)體，則其細(xì)胞內(nèi)有____個(gè)染色體組,叫________________________3所以，單倍體≠只有一個(gè)染色體組普通小麥的單倍體思考：?jiǎn)伪扼w＝只有一個(gè)染色體組嗎？2021/5/957①由合子發(fā)育來的個(gè)體，細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組，就叫幾倍體；②由配子直接發(fā)育來的個(gè)體，不管含有幾個(gè)染色體組，都只能叫單倍體。受精卵（合子）生物體二倍體(2N)多倍體發(fā)育雌配子（卵細(xì)胞）雄配子（花粉）直接發(fā)育成生物體：?jiǎn)伪扼w直接發(fā)育成生物體：?jiǎn)伪扼w2021/5/958生物體幾倍體的判別：1、一倍體一定是單倍體，單倍體一定是一倍體。（）2、二倍體物種所形成的單倍體，其體細(xì)胞中只含有一個(gè)染色體組。（）3、四倍體物種形成的單倍體，其體細(xì)胞含有兩個(gè)染色體組，可稱為二倍體。（）4、單倍體可以只有一個(gè)染色體組，也可以有多個(gè)染色體組。（）√××√2021/5/959人工誘導(dǎo)染色體加倍花藥離體培養(yǎng)單倍體育種（1）方法：植株單倍體植株正常植株染色體數(shù)目（2）優(yōu)點(diǎn)：

明顯縮短育種年限（3）實(shí)例：矮稈抗銹病小麥的培育依據(jù)原理：染色體變異（染色體組成倍增加）2021/5/960F1高產(chǎn)倒伏小麥

DdTt高產(chǎn)倒伏小麥

DDTT低產(chǎn)抗倒伏小麥

ddtt×P花粉:DTDtdTdt（減數(shù)分裂）（花藥離體培養(yǎng)）單倍體幼苗:DTDtdTdt純合體：DDTTDDttddTTddtt（秋水仙素染色體加倍）高產(chǎn)抗倒伏小麥第1年第2年明顯縮短育種年限篩選鑒定2021/5/961為什么說單倍體育種能明顯縮短育種年限？花藥離體培養(yǎng)→P高桿抗病

DDTT×矮桿感病

ddttF1高桿抗病

DdTt配子DTDtdTdtDTDtdTdtDDTTDDttddTTddtt↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓純合體秋水仙素→↑

需要的矮抗品種㈡單倍體育種第1年第2年P(guān)高桿抗病

DDTT×矮桿感病

ddttF1高桿抗病

DdTt↓F2D_T_D_ttddT_ddttddTT㈠雜交育種↓第1年第2年第3~6年××↑

需要的矮抗品種矮抗2021/5/962親本基因型為AABB和aabb的植株進(jìn)行雜交對(duì)其子一代的幼苗用秋水仙素處理產(chǎn)生了多倍體，其基因型是：A、AaBbB、AABBC、AAaaBBbbD、AAAAbbbbC2021/5/9633、將基因型為AaBb的玉米的一?；ǚ垭x體培養(yǎng)獲得幼苗，再用秋水仙素處理幼苗，處理后植株的基因型是：A、Ab和ab或Ab和aBB、AABB或aabb或AAbb或aaBBC、AB、ab、Ab、AbD、AABB或aabb或AABb或aaBbB如果用一朵花的花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)，再用秋水仙素處理幼苗，會(huì)產(chǎn)生哪些植株基因型？2021/5/9648．在三倍體無籽西瓜的培育過程中，將二倍體普通西瓜幼苗用秋水仙素處理，待植物成熟接受普通二倍體西瓜的正?；ǚ酆?，發(fā)育形成果實(shí)的果皮、種皮、胚芽、胚乳細(xì)胞的染色體組數(shù)依次是（）A．4、2、2、4B．4、4、3、5C．3、3、3、4D．4、4、3、6B2021/5/965例11、下列有關(guān)單倍體的敘述，正確的是（）。Ａ、體細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組的個(gè)體；Ｂ、體細(xì)胞中含有奇數(shù)染色體數(shù)目的個(gè)體；Ｃ、體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體；Ｄ、體細(xì)胞中含有奇數(shù)染色體組數(shù)目的個(gè)體。2021/5/966A都能產(chǎn)生可遺傳的的變異B都能產(chǎn)生新的基因C產(chǎn)生的變異均對(duì)生物不利D產(chǎn)生的變異均對(duì)生物有利4、基因重組,基因突變和染色體變異的共同點(diǎn)Ａ3、下面各項(xiàng)是表示生物體的體細(xì)胞中染色體上所攜帶的基因，肯定是單倍體的一項(xiàng)是A．AaBb

B．AaaaC．ABCD

D．BbbC2021/5/967單倍體一定是純合體嗎？用秋水仙素處理單倍體一定是純合體嗎？不一定，當(dāng)單倍體體細(xì)胞中只有一