染色體變異課件

生物第一輪復(fù)習(xí)★第2節(jié)染色體變異染色體結(jié)構(gòu)變異:染色體數(shù)目變異:染色體變異——光鏡下能觀察到染色體有明顯變化包括：染色體發(fā)生片段的斷裂后，在斷裂處錯誤連接而導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)不正常的變異生物細胞中染色體數(shù)目的增加或減少而導(dǎo)致的變異P85缺失重復(fù)倒位易位abcdef

abcf

abcbc

def

aedcbf

abcdef

abcdef

ghiabcdef

ghij

基因數(shù)量、排列順序的改變生物性狀的改變（變異）j

（一）染色體結(jié)構(gòu)的變異P85-86abc

def

人類5號染色體短臂缺失例如，貓叫綜合癥是人的第5號染色體部分缺失引起的遺傳病貓叫綜合癥五號染色體缺失而導(dǎo)致的疾病abcdef卵圓眼棒狀眼果蠅X染色體重復(fù)植物“夜來香”，經(jīng)常會發(fā)生這類變異易位人5號染色體缺失→貓叫綜合征人9號染色體倒位→習(xí)慣性流產(chǎn)果蠅X染色體重復(fù)→卵圓型眼變棒狀眼人22號和14號染色體易位→白血病染色體結(jié)構(gòu)變異的遺傳效應(yīng)P86基因性狀（基因數(shù)目、排列順序改變）染色體結(jié)構(gòu)改變

大多數(shù)此類變異對生物是不利的，有的甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡

AB

CD例題：已知某物中的一條染色體上依次排列著A、B、C、D、E五個基因，下面列出的若干種變化中，未發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變化的是：已知染色體：DABCABCDEABCDEQAbcdeABDCE與基因重組（交叉互換）的區(qū)別易位發(fā)生在非同源染色體之間交叉互換發(fā)生在同源染色體間（二）染色體數(shù)目的變異P86整倍體變異：以染色體組的形式成倍增加或減少。非整倍體變異：體細胞中個別染色體增加或減少。

染色體個別增加：21三體綜合征等

染色體個別減少：性腺發(fā)育不良（患者缺少一條

X染色體——44+X0）1、非整倍體變異：染色體個別增添或減少（二）染色體數(shù)目變異特納氏綜合征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)致新陳代謝的嚴重紊亂，造成細胞死亡或嚴重的功能缺陷。21三體綜合征響譽世界的著名“天才”音樂指揮家舟舟■姓名／胡一舟■出生／1978年4月1日■智商：30重度弱智（正常人的最低70）■演出／自1999年1月在保利劇場進行第一場指揮表演以來，至今已演出20場，與國內(nèi)外十余家交響樂團進行過合作。智障“天才”舟舟的資料舟舟是一個先天智力障礙(三體綜合癥先天性愚型)患者病因：常染色體變異,比正常人多了一條21號染色人21號多一條→21三體綜合征女性少一條X→性腺發(fā)育不良人13號多一條→兔唇、智力遲鈍人18號多一條→所有器官畸形男性多一條Y→超雄性人類其它染色體數(shù)目發(fā)生變化的病例極少發(fā)現(xiàn)，很可能這些染色體數(shù)目改變是致死的！男性多1條Y染色體：亦稱超雄綜合征，發(fā)生率約為1/1500，染色體組成也為47條，即47，XYY。臨床中多以身材高大為特征，常達190厘米以上，常伴有面形特異或身體輕度不對稱現(xiàn)象，面部多痤瘡，部分患者可有運動不協(xié)調(diào)或震顫等表現(xiàn)，此外無更多的軀體外形異常。其智能發(fā)育雖屬正常范圍，但多偏于中下水平。人格發(fā)育多自童年開始就偏離正常，以不穩(wěn)定性和易于暴發(fā)性為突出，個性殘暴，遇事缺乏耐心，經(jīng)受不住挫折，易激惹，甚至?xí)霈F(xiàn)某些沖動暴力行為，當(dāng)處境不利時易于發(fā)生社會適應(yīng)不良或伴發(fā)精神障礙。雄果蠅體細胞的染色體體細胞的染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍增添或減少。2.整倍體變異一個染色體組一個染色體組１、染色體組：P86

——核心概念

細胞中的一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，但又互相協(xié)調(diào)，共同控制生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異，這樣的一組染色體，叫一個染色體組。

例如果蠅的精子和卵細胞中的一組染色體就是一個染色體組。１、染色體組：理解“染色體組”的特征1）在染色體組內(nèi)無同源染色體，也無等位基因;2）染色體形態(tài)、大小和功能各不相同；3）含有控制一種生物性狀的一整套遺傳信息。甲中含有

個染色體組；乙中含有

個染色體組。43*****怎樣判斷細胞中的染色體組的組成？先找出一個染色體組再看看有幾個同源染色體①根據(jù)染色體形態(tài)判斷答案：該細胞有3個染色體組同源染色體條數(shù)＝染色體組數(shù)該細胞有3個染色體組該細胞有4個染色體組②根據(jù)基因型判斷：有幾份基因？例如：基因型為AAaBbbCCc的個體含有

個染色體組；基因型為BBbbCCcc的個體含有

個染色體組。③根據(jù)染色體數(shù)目和形態(tài)種類判斷：例題.韭菜體細胞中含有32條染色體，根據(jù)這些染色體的大小、形態(tài)、結(jié)構(gòu)可分為8種類型，由此可判斷韭菜是A.單倍體B.二倍體C.四倍體D.八倍體C控制同種性狀的基因份數(shù)＝染色體組數(shù)43染色體總數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)＝染色體組數(shù)2、二倍體和多倍體由受精卵發(fā)育而成的個體，體細胞中含有兩個染色體組的叫二倍體。自然界中絕大多數(shù)的動物和過半數(shù)的高等植物例如：人、果蠅、玉米、番茄等。2、二倍體和多倍體由受精卵發(fā)育而成的個體，體細胞中含有三個或三個以上染色體組的叫多倍體。

三倍體：香蕉四倍體：馬鈴薯六倍體：小麥、燕麥馬鈴薯是四倍體普通小麥是六倍體香蕉是三倍體染色體總數(shù)每組條數(shù)幾倍體

小家鼠香蕉馬鈴薯普通小麥20二倍體三倍體？12？？六倍體4033484211四倍體7香蕉的培育香蕉的祖先為野生芭蕉，個小而多種子，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

3n香蕉染色體圖中所示為幾倍體生物的細胞？三倍體細胞四倍體細胞四倍體細胞（2）多倍體的遺傳特點①器官增大②某些營養(yǎng)物質(zhì)含量增加③成熟延遲，結(jié)實率低④奇數(shù)倍的多倍體不育多倍體常出現(xiàn)在植物，人和動物少見。（3）多倍體的成因思考：細胞進行什么活動可能導(dǎo)致數(shù)目染色體加倍？細胞分裂異?！旧w加倍細胞→多倍體形成①自然條件形成多倍體：細胞在有絲分裂的過程中，染色體完成了復(fù)制，但是細胞受到外界環(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，以致細胞未完成分裂，于是就形成染色體數(shù)目加倍的細胞。減數(shù)分裂中：形成染色體數(shù)加倍的配子②人工條件下形成多倍體：a.低溫處理b.秋水仙素（常用，最有效）：當(dāng)秋水仙素作用于分裂前期的細胞時，能夠抑制紡錘體（絲）的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細胞兩極，從而引起細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。

AAAAAAABBBBBBBaaaaaaabbbbbbb有絲分裂中：染色體數(shù)加倍的過程正常分裂低溫或秋水仙素處理4個染色體8個染色體無紡綞體形成染色體復(fù)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(4)多倍體育種①方法:利用秋水仙素使染色體加倍②原理：抑制正在分裂的細胞形成紡錘體——染色體不分離、細胞中染色體數(shù)目加倍。③舉例：異源八倍體小黑麥、無籽西瓜人工誘導(dǎo)多倍體－－－培育新品種

（多倍體育種）低溫處理秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗抑制紡錘絲的形成有絲分裂旺盛無籽西瓜的培育秋水仙素二倍體幼苗（2N）秋水仙素四倍體(4N)（母本）三倍體植株(3N)×二倍體(2N)（父本）受精卵(種子,3N)無籽西瓜聯(lián)會紊亂花粉三倍體減數(shù)分裂時聯(lián)會紊亂，不能產(chǎn)生正常配子果肉細胞為四倍體，有三倍體種子。果肉細胞為三倍體，無種子。秋水仙素處理二倍體幼苗不可育——無子×DD(滔氏麥草）二粒小麥AABB加倍自然加倍AA（一粒小麥）×BB

(斯氏麥草）普通小麥人工誘導(dǎo)多倍體可以創(chuàng)造出自然界沒有的物種加倍自然加倍人工誘導(dǎo)八倍體小黑麥ABD（AABBDDRR）異源八倍體小黑麥(三倍體雜種，不育)可育AB（二倍體雜種，不育）AABBDD×RR(黑麥）ABDR(四倍體雜種，不育)加倍人工加倍秋水仙素（每一個字母代表一組染色體）六倍體普通小麥二倍體黑麥八倍體小黑麥鮑文奎和助手們以自己成功的實踐和有創(chuàng)見的20多篇科學(xué)論文，使我國異源八倍體小黑麥育種工作躍居世界領(lǐng)先水平。觀賞或用材植物某些水果非種子農(nóng)作物多倍體育種成果直接發(fā)育直接發(fā)育如花藥

規(guī)律：有性生殖雄配子

雌配子

生物體生物體單倍體受精卵生物體二倍體三倍體四倍體……

發(fā)育1)概念：體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體，叫做單倍體。4、單倍體蜂王工蜂雄蜂發(fā)育來源受精卵受精卵卵細胞染色體組數(shù)221二倍體二倍體單倍體工蜂雄蜂蜂王比較屬于幾倍體體細胞中的染色體組數(shù)體細胞中的染色體數(shù)單倍體植株體細胞中的染色體組數(shù)單倍體植株體細胞中的染色體數(shù)玉米

二倍體20普通小麥

六倍體42小黑麥

八倍體56211063218428

思考：體細胞中含有1個染色體組的生物是幾倍體？“單倍體生物就是體細胞中含有一個染色體組的生物”，這種說法對嗎？體細胞中含有3個以上染色體組的生物一定是多倍體嗎？單倍體

不對，有些單倍體含有一個以上染色體組。例如小麥的單倍體細胞就含有3個染色體組。不一定，可能是多倍體，也可能是單倍體。（例如小麥的單倍體細胞就只有3個染色體組）（２）單倍體的特點：

與正常的植株相比，單倍體植株長得弱小，而且是高度不育的。（不能減數(shù)分裂產(chǎn)生正常配子）

自然狀態(tài)下▲小麥的卵細胞

小麥單倍體植株（3N=21） （3N=21） 細胞分裂分化（3）單倍體成因a.自然界產(chǎn)生單倍體的原因:一般由未受精的卵細胞發(fā)育來卵細胞→分裂、分化→單倍體植株b.人工條件:花粉（花藥）離體培養(yǎng)花粉（花藥）→離體培養(yǎng)→單倍體植株

如果某個體由本物種的配子（精子或卵細胞）不經(jīng)受精直接發(fā)育而成，則不管它有多少染色體組都叫“單倍體”。（4）在育種上有特殊價值

——單倍體育種aaB_aabb矮抗矮不抗ABAbaBab單倍體ABAbaBab花粉離體培養(yǎng)秋水仙素處理自交取花粉AABBAAbbaaBBaabb高抗高不抗矮抗矮不抗新品種aaBB矮抗雜交AABB×aabb矮不抗高抗AaBb高抗雜交AABB×aabb矮不抗高抗AaBb高抗A_B_A_bbaaB_aabb高抗高不抗矮抗矮不抗aaB_矮抗自交aaB_矮抗自交

現(xiàn)有以下兩種類型水稻：高稈抗?。ˋABB），矮稈不抗病（aabb）。如何得到矮稈抗病的新品種。第一年第二年第三年第四年AARRAArraaRRaarr秋水仙素處理幼苗花藥離體培養(yǎng)aarr

（矮桿，不抗病）AARR

(高桿，抗?。罰F1AaRr(高桿，抗?。〢RAraRar配子純合體案例.已知水稻高桿（A）對矮桿（a）是顯性，抗病（R）對不抗?。╮）是顯性，現(xiàn)有純種高桿抗病與矮桿不抗病水稻，想得到純種的抗倒伏抗病水稻，請設(shè)計育種方案：ARAraRar單倍體矮桿，抗病第一年第二年基因重組具有相對性狀的親本雜交F1植株各種類型的配子花藥離體培養(yǎng)單倍體幼苗人工誘導(dǎo)染色體加倍純合子植株選擇所需類型（雜合體）秋水仙素處理單倍體幼苗單倍體育種程序第一年第二年d.不足：技術(shù)復(fù)雜，要進行組織培養(yǎng)，保證無菌環(huán)境；需要與雜交育種結(jié)合。a.優(yōu)點：只需種植兩年就能獲得所需性狀的純合體。后代性狀穩(wěn)定遺傳，可明顯縮短育種年限。（4）單倍體育種b.方法：花藥離體培養(yǎng)c.原理：染色體變異雄配子

雌配子

合子直接發(fā)育單倍體直接發(fā)育單倍體①由合子發(fā)育來的個體，細胞中含有幾個染色體組，就叫幾倍體；②而由配子直接發(fā)育來的，無論含有幾個染色體組，都只能叫單倍體。（5）單倍體和多倍體的區(qū)別生物體

二倍體（2N）三倍體（3N）四倍體（4N）發(fā)育可遺傳變異小結(jié)染色體變異基因突變基因重組：產(chǎn)生新基因，變異的根本來源:變異的主要來源結(jié)構(gòu)變異數(shù)量變異個別增減按組增減單倍體和多倍體的比較

單倍體多倍體概念體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)的個體體細胞中含有三個以上染色體組的個體自然形成原因由未經(jīng)受精作用的卵細胞發(fā)育而成單倍體由于自然條件劇烈變化的影響，有絲分裂過程受阻礙，于是細胞核內(nèi)染色體加倍。通過減數(shù)分裂形成染色體數(shù)目也相應(yīng)加倍的生殖細胞．再經(jīng)受精作用形成合子而發(fā)育成多倍體人工誘導(dǎo)方法花藥離體培養(yǎng)用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗植株特點植株弱小、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)成分的含量都有所增高，但發(fā)育延遲，結(jié)實率降低可遺傳變異的比較單倍體育種多倍體育種雜交育種誘變育種應(yīng)用形成單倍體形成多倍體可能形成新物種產(chǎn)生新基因型可遺傳變異的主要來源產(chǎn)生新基因可遺傳變異的根本來源結(jié)果意義配子直接發(fā)育細胞分裂受阻堿基對種類、數(shù)量改變非同源染色體自由組合非姐妹染色單體交叉互換發(fā)生機理單性生殖細胞分裂的分裂期有性生殖減數(shù)分裂DNA復(fù)制分裂間期發(fā)生時期單倍體變異多倍體變異基因重組基因突變?nèi)旧w變異育種方法原理實例誘變育種用物理或化學(xué)的因素處理生物，誘導(dǎo)