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1、高一生物染色体变异现在学习的是第1页，共29页染色体变异的概念染色体变异的概念1 1、染色体变异是光学显微镜下可见、染色体变异是光学显微镜下可见的变异的变异2 2、染色体变异包括染色体结构、数、染色体变异包括染色体结构、数目的改变，与基因突变不同，前者目的改变，与基因突变不同，前者的结果可以用显微镜看见。的结果可以用显微镜看见。3 3、染色体变异由于牵涉到许多基因、染色体变异由于牵涉到许多基因改变，因而后果比基因突变要严重改变，因而后果比基因突变要严重得多。得多。现在学习的是第2页，共29页阅读思考阅读思考？1、人类遗传病人类遗传病“猫叫综合症猫叫综合症”产生产生 的原因的原因？3、为什么染色
2、体结构的改变可导为什么染色体结构的改变可导 致性状的改变致性状的改变？一、染色体结构的变异一、染色体结构的变异现在学习的是第3页，共29页二、染色体数目的变异：二、染色体数目的变异：正常正常增多增多减少减少非整组变非整组变异异1)个别染色体数的增加或减少个别染色体数的增加或减少2)以以染色体组染色体组的形式成倍的增加或减少的形式成倍的增加或减少现在学习的是第4页，共29页例：例：2121三体综合症三体综合症(如图，又称先天性愚型如图，又称先天性愚型或唐氏综合症或唐氏综合症)是由于患是由于患者细胞内多了一条者细胞内多了一条2121号号染色体造成的。患者眼染色体造成的。患者眼间宽、眼角上斜、口常间
3、宽、眼角上斜、口常半张，身体发育缓慢、半张，身体发育缓慢、智力极度低下，许多在智力极度低下，许多在1010岁前夭折。岁前夭折。现在学习的是第5页，共29页此外，人类染色体增多或减此外，人类染色体增多或减少将使人失去生育能力，同时其它少将使人失去生育能力，同时其它生理功能出现严重缺陷。生理功能出现严重缺陷。1717号及号及1414号染色体增多一条的患者生理和号染色体增多一条的患者生理和智力都严重不正常。智力都严重不正常。人类其它染色体数目发生变化人类其它染色体数目发生变化的病例极少发现，很可能这些染色的病例极少发现，很可能这些染色体数目改变是致死的！体数目改变是致死的！现在学习的是第6页，共29
4、页2)染色体组染色体组现在学习的是第7页，共29页现在学习的是第8页，共29页二倍体二倍体二倍体生物生殖细胞内的这样一组染色体叫一二倍体生物生殖细胞内的这样一组染色体叫一个染色体组。个染色体组。多倍体多倍体单倍体单倍体整组变整组变异异正常正常增多增多减少减少现在学习的是第9页，共29页三、单倍体和多倍体育种三、单倍体和多倍体育种1、多倍体育种、多倍体育种增加染色体组：增加染色体组：用用秋水仙素秋水仙素处理处理幼苗幼苗或或萌发萌发的的种子种子适当浓度的秋水仙素能在不影响细胞活力适当浓度的秋水仙素能在不影响细胞活力的条件下的条件下抑制纺锤体生成抑制纺锤体生成导致染色体复制且着丝点分导致染色体复制且
5、着丝点分裂后不能分配到两个细胞中，从而使细胞内的染色体裂后不能分配到两个细胞中，从而使细胞内的染色体数目加倍。数目加倍。二倍体二倍体八倍体八倍体四倍体四倍体秋水仙秋水仙素处理素处理秋水仙秋水仙素处理素处理现在学习的是第10页，共29页例例1:1:无籽西瓜的培育无籽西瓜的培育现在学习的是第11页，共29页例、香蕉的形成例、香蕉的形成香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，无法食用。香蕉的培育过程如下：无法食用。香蕉的培育过程如下：野生芭蕉野生芭蕉2n2n有籽香蕉有籽香蕉4n4n加倍加倍野生芭蕉野生芭蕉2n2n无籽香蕉无籽香蕉3n3n现在学习的是第12页，共29页多
6、倍体育种多倍体育种多倍体植物有生长旺盛，各器官粗壮，种子多倍体植物有生长旺盛，各器官粗壮，种子少或不产生种子的特性。凡是不以种子为收获目少或不产生种子的特性。凡是不以种子为收获目标的植物都可以考虑进行多倍体育种。标的植物都可以考虑进行多倍体育种。观赏或用材植物观赏或用材植物某些水果某些水果非种子农作物非种子农作物现在学习的是第13页，共29页2、单倍体育种单倍体的优点是：单倍体的优点是：方法方法减少染色体组：减少染色体组：一般用一般用花药离体培养方法花药离体培养方法让未让未受受精的配子精的配子直接发育成完整个体，其体细胞内染色体与直接发育成完整个体，其体细胞内染色体与该物种的配子染色体数相同。
7、该物种的配子染色体数相同。二倍体二倍体2n2n配子配子n n单倍体单倍体n n减数减数分裂分裂离体离体培养培养现在学习的是第14页，共29页单倍体育种的方法单倍体育种的方法一般常用一般常用“花药离体培养法花药离体培养法”AA具有不同优点的品种杂交具有不同优点的品种杂交BB取取F F1 1的花药用组织培养的方法进的花药用组织培养的方法进 行离体培养，形成单倍体植株。行离体培养，形成单倍体植株。CC用秋水仙素使单倍体染色体加倍用秋水仙素使单倍体染色体加倍DD选取符合要求的个体作种选取符合要求的个体作种现在学习的是第15页，共29页下面以利用高茎抗病和矮茎不抗病水稻培育下面以利用高茎抗病和矮茎不抗病
8、水稻培育矮茎抗病水稻为例说明单倍体育种方法：矮茎抗病水稻为例说明单倍体育种方法：高抗病高抗病DDTTDDTT杂合高抗杂合高抗DdTtDdTt矮不抗矮不抗ddttddtt花药离花药离体培养体培养高抗高抗DTDT矮不矮不抗抗dtdt高不高不抗抗DtDt矮抗矮抗dTdT纯合高抗纯合高抗DDTTDDTT加倍加倍纯合矮不纯合矮不抗抗ddttddtt加倍加倍纯合高不纯合高不抗抗DDttDDtt加倍加倍纯合矮抗纯合矮抗抗抗ddTTddTT加倍加倍现在学习的是第16页，共29页复习题复习题2 2、一株开白花的梨树上长出一个红花枝条，该变、一株开白花的梨树上长出一个红花枝条，该变异最可能是异最可能是；用；用H-
9、hH-h表示花色基因，该红花表示花色基因，该红花枝条的基因型为枝条的基因型为；欲快速繁殖出大量红花梨；欲快速繁殖出大量红花梨树，最好的方法是树，最好的方法是；欲培育红花梨树的纯；欲培育红花梨树的纯种，最好的方法是种，最好的方法是。基因突变基因突变HhHh无性繁殖无性繁殖单倍体育种单倍体育种现在学习的是第17页，共29页例：正常的水稻具有两个染例：正常的水稻具有两个染色体组。只有一个染色体组的水色体组。只有一个染色体组的水稻生长十分瘦弱，不产生分孽，稻生长十分瘦弱，不产生分孽，形成的稻穗中全是空壳；具有三形成的稻穗中全是空壳；具有三个染色体组的水稻苗长得特别旺个染色体组的水稻苗长得特别旺盛，很迟
10、开花，所结果实也全是盛，很迟开花，所结果实也全是空壳；具有四个染色体组的水稻空壳；具有四个染色体组的水稻长得特别茂盛，虽说也能开花结长得特别茂盛，虽说也能开花结果实，但生长期特别长，甚至要果实，但生长期特别长，甚至要几年才能成熟！几年才能成熟！现在学习的是第18页，共29页（三）染色体变异育种（三）染色体变异育种通过增加或减少细胞内染色体组，培育高通过增加或减少细胞内染色体组，培育高产优质的作物新品种。产优质的作物新品种。方法方法减少染色体组：减少染色体组：一般用花药离体培养方法让未一般用花药离体培养方法让未受精的配子直接发育成完整个体，其体细胞内染色体受精的配子直接发育成完整个体，其体细胞内
11、染色体与该物种的配子染色体数相同。与该物种的配子染色体数相同。现在学习的是第19页，共29页其它多倍体植物其它多倍体植物甘蔗是三倍体。最早的野生甘蔗就像芦苇又细又甘蔗是三倍体。最早的野生甘蔗就像芦苇又细又短且开花结籽。这种野生甘蔗发生自然加倍形成四倍短且开花结籽。这种野生甘蔗发生自然加倍形成四倍体甘蔗，四倍体甘蔗与野生甘蔗自然杂交，就形成了体甘蔗，四倍体甘蔗与野生甘蔗自然杂交，就形成了现在的甘蔗。现在的甘蔗。人们种植的西瓜有三种：普通西瓜为二倍体人们种植的西瓜有三种：普通西瓜为二倍体，个小籽多，重量一般在三公斤以下；大西瓜，个小籽多，重量一般在三公斤以下；大西瓜为四倍体，个大籽小，重量可达五公
12、斤以上；为四倍体，个大籽小，重量可达五公斤以上；无籽西瓜为三倍体，个大无籽。无籽西瓜为三倍体，个大无籽。甘薯、马铃薯等以无性繁殖为主的作物及许多甘薯、马铃薯等以无性繁殖为主的作物及许多花卉、水果一般都是多倍体。花卉、水果一般都是多倍体。现在学习的是第20页，共29页也许你会问：生长瘦弱，高度不孕也许你会问：生长瘦弱，高度不孕，纯种又有什么用？，纯种又有什么用？问得好！问得好！不过，我们不是可以用秋水仙素处不过，我们不是可以用秋水仙素处理使它的染色体加倍吗！理使它的染色体加倍吗！其实，单倍体育种应该叫单倍其实，单倍体育种应该叫单倍体加多倍体联合育种才对！体加多倍体联合育种才对！现在学习的是第21
13、页，共29页单倍体育种的优点单倍体育种的优点1 1、所培育的种子为绝对纯种；、所培育的种子为绝对纯种；2 2、可大大减少工作量并缩短育种周期。、可大大减少工作量并缩短育种周期。杂交育种（最少四年）杂交育种（最少四年）单倍体育种单倍体育种(只要两年只要两年)第一年第一年杂交得到杂交得到F F1 1。杂交得到杂交得到F F1 1。第二年第二年F F1 1自交得自交得F F2 2，将符合要，将符合要求的求的F F2 2植株的种子按单植株的种子按单株分别收藏。株分别收藏。取取F F1 1花药离体培养并加倍，花药离体培养并加倍，观察，性状符合要求即观察，性状符合要求即为优良新品种。为优良新品种。第三年第
14、三年按按F F2 2单株分开种植，不单株分开种植，不分离的植株种子仍按分离的植株种子仍按F F2 2单株收藏待验证。单株收藏待验证。第四年第四年验证第三年保留的种子验证第三年保留的种子的纯度，仍不出现分离的纯度，仍不出现分离方可作为新品种推广。方可作为新品种推广。现在学习的是第22页，共29页人工诱变人工诱变 +单倍体育种单倍体育种纯合新纯合新品种品种花药离体培养花药离体培养加倍并选择加倍并选择优点：优点：当年就可以培育出优良新品种！当年就可以培育出优良新品种！普通普通品种品种杂合杂合体体人工人工诱变诱变、某化工厂一次泄漏事故导致附近植物发生变异，全部白菜、萝卜及豌豆等均由展开叶成为皱缩叶。该
15、变异是：、某化工厂一次泄漏事故导致附近植物发生变异，全部白菜、萝卜及豌豆等均由展开叶成为皱缩叶。该变异是：AA基因重组基因重组BB基因突变基因突变CC染色体变异染色体变异DD不遗传的变异不遗传的变异现在学习的是第23页，共29页避免变异避免变异无性繁殖无性繁殖利用利用变异变异杂交育种杂交育种人工诱变育种人工诱变育种多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种生物的后代出现不同于亲本的性状生物的后代出现不同于亲本的性状自然变异自然变异人工诱导变异人工诱导变异按来源分按来源分应应用用生生物物的的变变异异小小结结概念：概念：类类型型基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异不遗传的变异不遗传的
16、变异遗传的遗传的变异变异按结按结果分果分现在学习的是第24页，共29页（一）染色体结构的变异：（一）染色体结构的变异：指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失、增添、倒装或移位等改变。失、增添、倒装或移位等改变。大多数染色体结构变异对生物有害，有的甚大多数染色体结构变异对生物有害，有的甚至导致生物体死亡。至导致生物体死亡。缺失缺失增添增添倒装倒装移位移位现在学习的是第25页，共29页“猫叫综合症猫叫综合症”是人的是人的5 5号染色体部分缺失引起的遗传病号染色体部分缺失引起的遗传病，病儿生长发育迟缓，头部畸形，哭声奇特，皮纹改变等特点，病儿生长发育迟缓，头部畸形
17、，哭声奇特，皮纹改变等特点，并有智能障碍，而其最明显的特征是哭声类似猫叫。并有智能障碍，而其最明显的特征是哭声类似猫叫。现在学习的是第26页，共29页“倍倍”的概念：的概念：自然界的生物一般都是具有两个染色体组的自然界的生物一般都是具有两个染色体组的，叫做二倍体。对于自然界能正常进行有性生殖，叫做二倍体。对于自然界能正常进行有性生殖，但不知染色体组数的生物，一般也将它们看做，但不知染色体组数的生物，一般也将它们看做“二倍体二倍体”。染色体组比二倍体多的，叫做多倍体。一般有几染色体组比二倍体多的，叫做多倍体。一般有几个染色体组就叫几倍体。个染色体组就叫几倍体。体细胞内染色体数与本物种的配子染色体
18、数相体细胞内染色体数与本物种的配子染色体数相同的，叫做单倍体。如果某个体由本物种的配子不同的，叫做单倍体。如果某个体由本物种的配子不经受精直接发育而成，则不管它有多少染色体组都经受精直接发育而成，则不管它有多少染色体组都叫叫“单倍体单倍体”。现在学习的是第27页，共29页概念：概念：体细胞内染色体组增多或减少。体细胞内染色体组增多或减少。后果：后果：在植物及低等动物中比较常见，由于基在植物及低等动物中比较常见，由于基因控制的蛋白质成比例增多或减少，一般对生存没因控制的蛋白质成比例增多或减少，一般对生存没有显著影响。有显著影响。在高等植物，染色体组增多的植株一般具有大在高等植物，染色体组增多的植株一般具有大型性，各器官粗大，成熟推迟；染色体组减少的植型性，各器官粗大，成熟推迟；染色体组减少的植株则生长瘦弱。株则生长瘦弱。染色体组为奇数时，因减裂时联会紊乱，表现染色体组为奇数时，因减裂时联会紊乱，表现为高度不孕（不能产生种子）。为高度不孕（不能产生种子）。、整、整组变异组变异现在学习的是第28页，共29页二倍体二倍体八倍体八倍体四倍体四倍体秋水仙秋水仙素处理素处理秋水仙秋水仙素处理素处理二倍体二倍体四倍体四倍体三倍体三倍体八倍体八倍体四倍体四倍体六倍体六倍体现在学习的是第29页，共29页