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1、 1、基因突变的概念、基因突变的概念 2、基因突变的特点、基因突变的特点 3、基因突变导致生物变异的原因是什么？、基因突变导致生物变异的原因是什么？基因结构改变基因结构改变遗传信息改变遗传信息改变蛋白质结构改变蛋白质结构改变生物性状改变生物性状改变（即生物发生变异）（即生物发生变异）什么是基因？它和染色体有什么关系？什么是基因？它和染色体有什么关系？温故知新温故知新第二节第二节 染色体变异染色体变异一、染色体结构的变异一、染色体结构的变异二、染色体数目的变异二、染色体数目的变异缺失缺失染色体中某一片段丢失，结果片段上的基因也随之丢失。染色体中某一片段丢失，结果片段上的基因也随之丢失。如：猫叫综
2、合征（如：猫叫综合征（5 5号染色体部分缺失号染色体部分缺失）.一、染色体结构的变异一、染色体结构的变异重复重复染色体中增加某一片段引起的变异，结果后者就有染色体中增加某一片段引起的变异，结果后者就有一段一段重复基因重复基因。例如例如:果蝇的棒状眼果蝇的棒状眼。易位易位染色体的某一片段发生断裂，断裂片段染色体的某一片段发生断裂，断裂片段移接到移接到非同源非同源染色体染色体上引起的变异。上引起的变异。倒位倒位一条染色体的断裂片段，位置倒过来（一条染色体的断裂片段，位置倒过来（发生发生180的倒转）的倒转）后后再接上去，造成这段染色体上的基因再接上去，造成这段染色体上的基因位置位置颠倒。颠倒。缺失
3、缺失重复重复倒位倒位易位易位2、染色体结构的变异与基因突变导致生、染色体结构的变异与基因突变导致生物体的变异有什么本质区别物体的变异有什么本质区别?染色体的结构发生了改变，就会使排列在染色体染色体的结构发生了改变，就会使排列在染色体上的上的基因基因的的数目数目和和排列顺序排列顺序发生发生改变改变，从而导致生物，从而导致生物性状性状的的变异变异。1、染色体结构变异导致生物变异的原因是什么？、染色体结构变异导致生物变异的原因是什么？基因突变基因突变是是基因内部结构的改变基因内部结构的改变；染色体结构变异染色体结构变异是基因数是基因数目和排列顺序的改变，目和排列顺序的改变，基因内部结构并没有发生改变
4、基因内部结构并没有发生改变。二、染色体数目的变异二、染色体数目的变异个别染色体增加或减少个别染色体增加或减少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响誉世界的著名响誉世界的著名“天才天才”音乐指挥家音乐指挥家舟舟舟舟 21 21三体综合征的异常染色体三体综合征的异常染色体正常正常增多增多减少减少个别染色体变异个别染色体变异以以染色体组染色体组形式成倍增加或减少的变异形式成倍增加或减少的变异正常正常增多增多减少减少？1、染色体组、染色体组问题：问题：1、果蝇的体细胞有几条染色体、果蝇的体细胞有几条染色体？几条常染色体几条常染色体？2、号和号和号染色体是关系号染色体是关系？
5、号和号和号染色体是什么关系号染色体是什么关系？3、雄果蝇的体细胞中共有几对同源染色体、雄果蝇的体细胞中共有几对同源染色体？以果蝇为例以果蝇为例果蝇体细胞的染色体图解果蝇体细胞的染色体图解4、若将这四对染色体分成两组，每组中各含有每对同源染色体中、若将这四对染色体分成两组，每组中各含有每对同源染色体中的一条，那么每组中有几条染色体的一条，那么每组中有几条染色体？1、染色体组、染色体组5、雄果蝇产生精子时经过减数分裂，染色体数目减半，果蝇、雄果蝇产生精子时经过减数分裂，染色体数目减半，果蝇的精子中有哪几条染色体的精子中有哪几条染色体？这些染色体在形态、大小和功能上这些染色体在形态、大小和功能上有什
6、么特点有什么特点？这些染色体之间是什么关系这些染色体之间是什么关系？6、如果将果蝇的精子中的染色体看成一组，那么果蝇的体细、如果将果蝇的精子中的染色体看成一组，那么果蝇的体细胞中有几组染色体胞中有几组染色体？果蝇体细胞的染色体图解果蝇体细胞的染色体图解雄果蝇精子的染色体图解雄果蝇精子的染色体图解染色体组：染色体组：细胞中的一组细胞中的一组非同源染色非同源染色体体，在形态和功能上各不相，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，和变异，这样的一组染色体，叫做一个叫做一个染色体组染色体组。2、玉米体
7、细胞中有玉米体细胞中有20条染色体，它的生殖细胞内有条染色体，它的生殖细胞内有10条条大小、形状各不相同的染色体，这大小、形状各不相同的染色体，这10条染色体组成了一个条染色体组成了一个？人的一个染色体组中染色体数是多少？人的一个染色体组中染色体数是多少？1、认认真真分分析析下下图图的的对对照照图图，从从A、B、C、D中中确确认认出出表表示示含含一一个染色体组的细胞，是图中的（个染色体组的细胞，是图中的（）B3、如何判断细胞中有几个染色体组？、如何判断细胞中有几个染色体组？例例1：下面表示的细胞图中，含有几个染色体组？：下面表示的细胞图中，含有几个染色体组？这个细胞中含这个细胞中含有有4 4个
8、个染色体组染色体组细胞内形态相同的染色体细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组有几条，则含有几个染色体组例例2 2：若：若基因型为基因型为AaaBBbAaaBBb的细胞，的细胞，含有（）个染色体组。含有（）个染色体组。在细胞或生物体的基因型中，在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组。则有几个染色体组。32、二倍体和多倍体：、二倍体和多倍体：（1）二倍体：由）二倍体：由受精卵受精卵发育成的个体，体细胞含有两个发育成的个体，体细胞含有两个染色体组。染色体组。（2）多倍体）多倍体 概念概念：由：由受精卵受精卵发育成的个体，体细胞中
9、含有三个发育成的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组或三个以上染色体组 特点特点：植株的茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较：植株的茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增高。大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增高。但发育迟缓、结实率低但发育迟缓、结实率低 应用应用：人工诱导多倍体育种：人工诱导多倍体育种 a、低温处理、低温处理 b、用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。（目前最常用而且最最有效的方法）（目前最常用而且最最有效的方法）问题：秋水仙素的作用？为什么是处理萌发的种子或幼苗？问题：秋水仙素的作用？为什么是处理萌发的种子或幼
10、苗？多倍体形成的过程：多倍体形成的过程：（1）体细胞）体细胞有丝分裂有丝分裂秋水仙素处理秋水仙素处理细胞不能细胞不能正常分裂正常分裂染色体数染色体数目加倍目加倍发育发育多倍体多倍体（2）原始生殖细胞）原始生殖细胞减数分裂减数分裂 纺锤体形成受阻纺锤体形成受阻染色体加染色体加倍的配子倍的配子受精受精多倍体多倍体染色体加染色体加倍的倍的合子合子发育发育方法：方法：秋水仙素秋水仙素处理处理萌发的种子萌发的种子或或幼苗幼苗人工诱导多倍体育种：人工诱导多倍体育种：原理：原理：细胞分裂时，细胞分裂时，抑制纺锤体形成抑制纺锤体形成，导致染色体不分离，导致染色体不分离，引起数目加倍引起数目加倍举例：举例：三倍
11、体无子西瓜、甜菜等三倍体无子西瓜、甜菜等2n3n2n4n2n秋水仙素无籽无籽?染色体的联会染色体的联会发生紊乱，不发生紊乱，不能形成正常的能形成正常的生殖细胞生殖细胞有哪些方法可以产生单倍体？有哪些方法可以产生单倍体？二二.单倍体单倍体:体细胞中含有体细胞中含有本物种配子本物种配子染色体数目的个体染色体数目的个体体细胞的体细胞的染色体数染色体数配子中的配子中的染色体数染色体数体细胞中染体细胞中染色体组数色体组数配子中的染配子中的染色体组数色体组数属于几倍体属于几倍体生物生物玉米玉米1马铃薯马铃薯484普通小麦普通小麦21六倍体六倍体20102二倍体二倍体4263242四倍体四倍体思考：普通小麦
12、为六倍体，它的体细胞中有思考：普通小麦为六倍体，它的体细胞中有_个个染色体组，它的配子中有染色体组，它的配子中有_个染色体组，由配子个染色体组，由配子发育成的个体中体细胞是发育成的个体中体细胞是_倍体。倍体。思考思考:小麦高秆（小麦高秆（T）对矮秆（）对矮秆（t）为显性，抗锈病（）为显性，抗锈病（D）对）对易感锈病易感锈病(d)为显性。有一杂合品种（为显性。有一杂合品种（TtDd），若想获），若想获得得ttDD品种，如何进行育种？品种，如何进行育种？单倍体单倍体 自然形成：未受精的卵细胞发育而成自然形成：未受精的卵细胞发育而成 人工获得：花药离体培养人工获得：花药离体培养单倍体育种单倍体育种过
13、程：过程：优点：优点：明显缩短育种年限明显缩短育种年限先先花药离体培养花药离体培养,然后然后诱导诱导,最后最后选育选育植株弱小，高度不育植株弱小，高度不育植植 株株 特特 点点:2.秋秋水水仙仙素素在在导导致致基基因因突突变变和和染染色色体体变变异异时时，它它分分别别作作用用与与细胞分裂的（细胞分裂的（）A.前期和中期前期和中期 B.间期和中期间期和中期 C.间期和前期间期和前期 D.间期和间期间期和间期C 1.与正常植株相比，多倍体植株所不具备的特点是（与正常植株相比，多倍体植株所不具备的特点是（）A.茎秆粗壮茎秆粗壮 B.营养丰富营养丰富 C.结实减少结实减少 D.提前成熟提前成熟D3、（
14、2004年高考）年高考）下列有关水稻的叙述中错误的是（下列有关水稻的叙述中错误的是（）A.二倍体水稻含有两个染色体组二倍体水稻含有两个染色体组B.二倍体水稻经秋水仙素处理，可得到四倍体水稻，稻穗、米粒变大二倍体水稻经秋水仙素处理，可得到四倍体水稻，稻穗、米粒变大C.二倍体水稻与四倍体水稻杂交，可得到三倍体水稻，含三个染色体组。二倍体水稻与四倍体水稻杂交，可得到三倍体水稻，含三个染色体组。D.二倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、米粒变小。二倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、米粒变小。D4、亲亲本本的的基基因因型型为为AABB和和aabb的的小小麦麦杂杂交交，取取F
15、1的的花花药药进行离体培养，再用秋水仙素处理，使其长成植株。试问：进行离体培养，再用秋水仙素处理，使其长成植株。试问：（1）这这些些植植株株的的基基因因型型可可能能是是 ，属于属于 倍体植株。倍体植株。（2）这这样样培培育育出出来来的的植植株株与与杂杂交交育育种种后后代代不不同同的的是是，他他们们都都是是 体体，自自交交后后代代不不会会发发生生 ，这这种种育育种种方方式可以式可以缩短缩短育种年限。育种年限。AABB、Aabb、aaBB、aabb二二 纯合纯合 性状分离性状分离 5.(2003年高考年高考)假设水稻抗病假设水稻抗病(R)对感病对感病(r)为显性，高杆为显性，高杆(T)对对矮杆矮杆
16、(t)为显性。现有纯合的抗病高杆水稻和感病矮杆水稻。为了为显性。现有纯合的抗病高杆水稻和感病矮杆水稻。为了在较短的年限内培育出稳定遗传的在较短的年限内培育出稳定遗传的抗病矮杆抗病矮杆水稻，可采取以下步水稻，可采取以下步骤：骤：（1）将纯合的抗病高杆水稻和感病矮杆水稻杂交，得到杂交种子。）将纯合的抗病高杆水稻和感病矮杆水稻杂交，得到杂交种子。播种这些种子，长出的植株可产生基因型为播种这些种子，长出的植株可产生基因型为 的的花药。花药。（2）采用）采用 的方法得到单倍体幼苗。的方法得到单倍体幼苗。（3）用）用 处理单倍体幼苗，使染色体加倍。处理单倍体幼苗，使染色体加倍。（4）采用）采用 的方法，鉴
17、定出其中的抗病植株。的方法，鉴定出其中的抗病植株。（5）从中选出表现抗病的矮杆植株，其基因型应为）从中选出表现抗病的矮杆植株，其基因型应为 。RT、Rt、rT、rt花药离体培养花药离体培养秋水仙素秋水仙素病原体感染病原体感染RRtt7.四四倍倍体体水水稻稻的的花花粉粉经经离离体体培培养养得得到到的的单单倍倍体体植植株株中中，所所含的染色体组数是（含的染色体组数是（）A 1组组 B 2组组 C 3组组 D 4组组6、若一对夫妇所生子女中，性状差异甚多，这种变异、若一对夫妇所生子女中，性状差异甚多，这种变异 主要来自（主要来自（）A 基因突变基因突变 B 基因重组基因重组 C 环境影响环境影响 D
18、 染色体变异染色体变异种类种类原理原理方法方法单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种人工诱变育人工诱变育种种杂交育种杂交育种几种育种方法：几种育种方法：染色体变异染色体变异 花粉离体培养后花粉离体培养后 再人工加倍再人工加倍染色体变异染色体变异 用秋水仙素处理萌发用秋水仙素处理萌发 的种子或幼苗的种子或幼苗 用一定剂量范围内的各种用一定剂量范围内的各种基因突变基因突变 射线或激光处理，也可用射线或激光处理，也可用 化学试剂处理化学试剂处理基因重组基因重组 杂交实验法杂交实验法 杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种原理原理优点优点方法方法缺点缺点举例举例水稻
19、和小麦的水稻和小麦的矮杆抗病品种矮杆抗病品种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染色体变异染色体变异使位于不同个体的优使位于不同个体的优良性状集中于一个个良性状集中于一个个体身上体身上提高变异频率提高变异频率,加速育种进程加速育种进程,大幅度改良某大幅度改良某些性状些性状器官大、器官大、营养高营养高明显缩短明显缩短育种年限育种年限育种时间长育种时间长有利变异少，有利变异少，需大量处理供需大量处理供材料试材料试发育延迟发育延迟结实率低结实率低技术复杂技术复杂需与杂交需与杂交育种配合育种配合高产青霉菌株高产青霉菌株 三倍体西瓜三倍体西瓜八倍体小黑麦八倍体小黑麦抗病植株抗病植株普通小
20、麦普通小麦 黑麦黑麦 6n 2n P配子配子子代子代八倍体小黑麦的培育过程八倍体小黑麦的培育过程高度不育用一定浓度秋水用一定浓度秋水仙素处理幼苗仙素处理幼苗染色体的联会发生染色体的联会发生紊乱，不能形成正紊乱，不能形成正常的生殖细胞常的生殖细胞?3n n 4n 8n思考：思考：萝萝卜卜和和甘甘蓝蓝杂杂交交，能能得得到到的的种种子子一一般般不不育育，但但偶偶然然发发现现有有 个个别别种种子子种种下下去去后后能能得得到到可可育育的的后后代代。出出现现这这种种偶偶然然现象的原因是？现象的原因是？多多倍倍体体同源多倍体：同源多倍体：同一物种经过染色体加倍形成的多倍体。如四倍体马铃薯、无籽西瓜、三倍体香
21、蕉异源多倍体；异源多倍体；不同的种杂交产生的杂种后代，经过染色体加倍形成的多倍体。多倍体植物中大多数是异源多倍体，如小麦、燕麦、棉、苹果、梨、樱桃、菊、水仙、郁金香等。人类的猫叫综合人类的猫叫综合征征症状：两眼距离较症状：两眼距离较远，耳位低下，生远，耳位低下，生长发育缓慢，存长发育缓慢，存在着严重的智力障在着严重的智力障碍。患儿哭声轻，碍。患儿哭声轻，音调高，很像猫叫。音调高，很像猫叫。2121三体综合征三体综合征染色体倍数变化与育种染色体倍数变化与育种染色体染色体多倍体多倍体单倍体单倍体倍增倍增倍减倍减方法：方法：过程：过程：自然成因：自然成因：特点：特点：多倍体育种多倍体育种自然成因：自然成因：特点：特点：单倍体育种单倍体育种方法：方法：过程：过程：生殖细胞未经受精，单独发育生殖细胞未经受精，单独发育植株弱小，高度不育植株弱小，高度不育外界条件聚变，有丝分裂受阻，染色体数目加倍外界条件聚变，有丝分裂受阻，染色体数目加倍形态大形态大,营养营养高高秋水仙素处理萌发的种子或幼苗秋水仙素处理萌发的种子或幼苗花药离体培养花药离体培养先先花药离体培养花药离体培养,然后然后诱导诱导,最后最后选育选育