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1、染色体变异染色体变异考纲要求：考纲要求：1、染色体结构变异和数目变异、染色体结构变异和数目变异2、染色体组的概念及单倍体、多倍体、染色体组的概念及单倍体、多倍体 在育种上的应用在育种上的应用3、低温诱导染色体加倍的实验探究、低温诱导染色体加倍的实验探究变异的变异的类型类型可遗传的变异：可遗传的变异：不遗传的变异：不遗传的变异：基因突变基因突变染色体变异染色体变异基因重组基因重组由环境不同引起，遗传物质没有改变，由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。不能进一步遗传给后代。遗传物质发生遗传物质发生了改变，其后了改变，其后代将继承这种代将继承这种改变改变v回忆：基因是什么？它和染色
2、体又有回忆：基因是什么？它和染色体又有何关系？何关系？基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段染色体是基因的载体染色体是基因的载体基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列 基因突变与染色体变异的区别基因突变与染色体变异的区别1.1.基因突变是染色体上的某一个位点上的基基因突变是染色体上的某一个位点上的基因的改变因的改变,在光学显微镜下是在光学显微镜下是看不见看不见的；的；而染色体变异是光学显微镜下而染色体变异是光学显微镜下看得见看得见的变的变异。异。2.2.染色体变异由于牵涉到许多基因改变，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得多。而后果比基因突
3、变要严重得多。染色体结构的变异染色体结构的变异缺失缺失重复重复 易位易位 倒位倒位染色体数目变异染色体数目变异染色体个别数目变化染色体个别数目变化染色体数目以染色体数目以染色体组染色体组为单位成倍增加为单位成倍增加或减少或减少二倍体二倍体和和多倍体多倍体多倍体的多倍体的成因成因及及特点特点 人工诱导多倍体人工诱导多倍体在育种中的应用在育种中的应用单倍体单倍体染色体的某一片段缺失染色体的某一片段缺失消失消失1 1、缺失、缺失染色体结构的变异种类 一一a ab bc cd de ef fb ba ac cd de ef f果蝇缺刻翅的形成果蝇缺刻翅的形成“猫叫综合症猫叫综合症”是人的是人的5 5号
4、染色体部分缺失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，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，并有智能障碍，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。而其最明显的特征是哭声类似猫叫。染色体中增加某一片段染色体中增加某一片段重复重复、重复、重复a ab bc cd de ef fb bb ba ab bc cd de ef fb b果蝇棒状眼的形成果蝇棒状眼的形成染色体结构的变异种类 一一染色体的某一片段移接到另一染色体的某一片段移接到另一条条非同源染色体非同源染色体上上3 3、易位、易位a ab bc cd de ef
5、 fg gh hi ij jk kl lg gh hi i j jk kl la ab bc ce ef fd da ab bc ck kl lg gh hd de e f fj ji i夜来香的变异夜来香的变异移接移接染色体结构的变异种类 一一注意：必须强调是非同源染色注意：必须强调是非同源染色体之间的染色体交换，同源染体之间的染色体交换，同源染色体之间的交叉互换属于基因色体之间的交叉互换属于基因重组，对生物的变异是有利的。重组，对生物的变异是有利的。染色体的某一片段位置颠倒染色体的某一片段位置颠倒4 4、倒位、倒位a ab bc cd de ef fa ab bc cd de ef fb
6、bc cd de ea af f颠倒颠倒染色体结构的变异种类 一一缺失缺失重复重复倒位倒位易位易位果蝇缺刻翅、果蝇缺刻翅、猫叫综合症猫叫综合症果蝇棒状眼果蝇棒状眼夜来香的夜来香的变异、变异、慢性粒细慢性粒细胞白血病胞白血病染色体结构的变染色体结构的变异导致生物变异异导致生物变异的原因是什么？的原因是什么？染色体结构的变异种类 一一染色体结构变异染色体结构变异染色体上基因的数目染色体上基因的数目或排列顺序改变或排列顺序改变生物性状的变异生物性状的变异多数不利多数不利 染色体结构染色体结构的变异导致生物的变异导致生物变异的原因是什变异的原因是什么？么？染色体结构的变异种类 一一染色体变异染色体变异
7、染色体变异染色体变异染染色色体体变变异异个别增减个别增减染色体组染色体组二倍体二倍体概念概念特点特点应用应用成因成因概念概念特征特征多倍体多倍体单倍体单倍体分类分类数目数目变异变异成倍成倍增减增减缺失缺失、增加、倒位、增加、倒位、易位易位结构变异结构变异 ：2121三体综合征（先天愚三体综合征（先天愚型），患者比正常人多一条型），患者比正常人多一条染色体染色体-21-21号染色体是三条，号染色体是三条，其症状表现为智力低下，身其症状表现为智力低下，身体发育缓慢等。体发育缓慢等。性性 腺腺 发发 育育 不不 良良（TurnerTurner综综合合征征），女女性性患患者者少少了了一一条条X X染染
8、色色体体，外外观观表表现现为为女女性性，但但性性腺腺发发育育不不良良，没没有有生育能力。生育能力。果蝇染色体组成果蝇染色体组成染色体组：细胞中的染色体组：细胞中的一组一组非非同源染色体同源染色体，在在形态和功能上各不相同形态和功能上各不相同，但又相互协调，共，但又相互协调，共同控制生物的同控制生物的生生长发育、遗传和变异长发育、遗传和变异，这样这样的一组染色体叫做一个染色体组。的一组染色体叫做一个染色体组。果蝇体细胞中有几个染色体组果蝇体细胞中有几个染色体组果蝇体细胞中有几个染色体组果蝇体细胞中有几个染色体组?每个染色每个染色每个染色每个染色体组有几条染色体体组有几条染色体体组有几条染色体体组
9、有几条染色体?染色体组的内涵染色体组的内涵v一个染色体组中一个染色体组中不存在同源染色体不存在同源染色体v一个染色体组中各个染色体的一个染色体组中各个染色体的形态和形态和功能均不相同功能均不相同v一个染色体组中一个染色体组中不含有等位基因和相不含有等位基因和相同基因同基因 细胞或生物体的基因型中细胞或生物体的基因型中细胞或生物体的基因型中细胞或生物体的基因型中,控制控制控制控制同一性状同一性状同一性状同一性状的基因有几个，就是有几的基因有几个，就是有几的基因有几个，就是有几的基因有几个，就是有几个染色体组。如图所示个染色体组。如图所示个染色体组。如图所示个染色体组。如图所示含三个染色体含三个染
10、色体含三个染色体含三个染色体组组细胞内形状大小相同的染色体细胞内形状大小相同的染色体细胞内形状大小相同的染色体细胞内形状大小相同的染色体有几条，就是有几个染色体组。有几条，就是有几个染色体组。有几条，就是有几个染色体组。有几条，就是有几个染色体组。如图所示如图所示如图所示如图所示染色体组数目的判断AaaBbb含三个染色体组含三个染色体组含三个染色体组含三个染色体组Ab呢呢?人类的染色体人类的染色体有几个染色体组有几个染色体组有几个染色体组有几个染色体组?每个染色体组有几条染色体每个染色体组有几条染色体每个染色体组有几条染色体每个染色体组有几条染色体?二、二倍体、多倍体、单倍体的比较：二、二倍体
11、、多倍体、单倍体的比较：来源、概念、染色体组数、代表生物、成因、主要特点、应用来源、概念、染色体组数、代表生物、成因、主要特点、应用二倍体和多倍体二倍体和多倍体来源来源：由：由受精卵受精卵发育而来的个体发育而来的个体概念概念：具有两个染色体组的细胞或个体称为二倍体：具有两个染色体组的细胞或个体称为二倍体(2n)(2n)；具有具有三个或三个以上染色体组的细胞或个体统称为多倍体。三个或三个以上染色体组的细胞或个体统称为多倍体。代表生物代表生物：果蝇、玉米、洋葱就是二倍体。几乎全部的动物：果蝇、玉米、洋葱就是二倍体。几乎全部的动物和和 过半数以上的高等植物，都是二倍体。过半数以上的高等植物，都是二倍
12、体。香蕉就是三倍体香蕉就是三倍体马铃薯是四倍体马铃薯是四倍体普通小麦是六倍体普通小麦是六倍体八倍体的黑小麦八倍体的黑小麦4 4个个染色体染色体8 8个个染色体染色体无纺缍无纺缍体形成体形成染色体复制染色体复制着丝点着丝点分裂分裂无纺缍丝无纺缍丝牵引牵引多倍体的形成多倍体的形成若继续进行正常若继续进行正常的有丝分裂的有丝分裂染色体加染色体加倍的组织倍的组织或个体或个体成因一成因一成因一成因一(主主主主)：有丝分裂过程中有丝分裂过程中有丝分裂过程中有丝分裂过程中,纺锤体形成受到破坏纺锤体形成受到破坏纺锤体形成受到破坏纺锤体形成受到破坏.多倍体产生的原因多倍体产生的原因成因二：成因二：成因二：成因二
13、：减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂受精作用受精作用受精作用受精作用未减数的配子受精未减数的配子受精1.1.可否人工诱导多倍体的形成呢？可否人工诱导多倍体的形成呢？常用方法有哪些？常用方法有哪些？低温和秋水仙素处理法低温和秋水仙素处理法2.2.秋水仙素处理法的具体做法是什么？原理又是什么？秋水仙素处理法的具体做法是什么？原理又是什么？方法：方法：用秋水仙素处理用秋水仙素处理_或或_。原理：原理：当秋水仙素作用于正在当秋水仙素作用于正在_的细胞时，能够抑的细胞时，能够抑 制制_的形成，导致的形成，导致_不能不能_，从而引起细胞内染色体从而引起细胞内染色体_。染色体数
14、目加。染色体数目加 倍的细胞继续进行倍的细胞继续进行_分裂，将来就可能发育成分裂，将来就可能发育成 _植株。植株。3.3.为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植株可为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植株可以不？以不？不行，秋水仙素的作用对象是正在有丝分裂的细胞，不行，秋水仙素的作用对象是正在有丝分裂的细胞，成熟的植株大多细胞不进行有丝分裂。成熟的植株大多细胞不进行有丝分裂。萌发的种子萌发的种子 幼苗幼苗 分裂分裂 纺锤丝纺锤丝 染色体染色体 移向两极移向两极 数目加倍数目加倍 有丝有丝 多倍体多倍体 秋水仙素的作用时期秋水仙素的作用时期秋水仙素的作用时期秋水仙素的作用时期细胞分裂前期
15、细胞分裂前期细胞分裂前期细胞分裂前期多倍体特点多倍体特点:优优优优:植株、果实、种子等粗大，营养物质含量高植株、果实、种子等粗大，营养物质含量高植株、果实、种子等粗大，营养物质含量高植株、果实、种子等粗大，营养物质含量高缺缺缺缺:生长发育延迟生长发育延迟生长发育延迟生长发育延迟,结实率低。结实率低。结实率低。结实率低。染色体数目加倍染色体数目加倍后的草莓（上）后的草莓（上）野生状态下的草莓野生状态下的草莓（下）（下）单倍体单倍体1 1、概念：、概念：由由配子配子发育而来，发育而来，体细胞中含有体细胞中含有本物种配子的染色本物种配子的染色体数目体数目的个体。的个体。2 2、染色体组数：染色体组数
16、：3 3、形成原因：、形成原因：自然条件自然条件:由由有性生殖细胞（如卵、花粉等）有性生殖细胞（如卵、花粉等）直接发育而成直接发育而成 .如蜜蜂中的雄蜂如蜜蜂中的雄蜂;人工条件人工条件:一般利用花粉离体培养获得一般利用花粉离体培养获得;如单倍体玉米如单倍体玉米,小麦小麦.特点特点特点特点:植株弱小植株弱小植株弱小植株弱小,高度不育高度不育高度不育高度不育.对一个个体称单倍体还对一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么是几倍体，关键看什么？关键看它是受精卵发育成的，还是关键看它是受精卵发育成的，还是配子直接发育而成的。由受精卵发育成配子直接发育而成的。由受精卵发育成的个体叫几倍体，由配子发育而成的
17、个的个体叫几倍体，由配子发育而成的个体叫单倍体。体叫单倍体。一倍体与单倍体的区别：一倍体与单倍体的区别：例例1 1：蜜蜂家族中有雄蜂、蜂王、工蜂。工蜂、蜜蜂家族中有雄蜂、蜂王、工蜂。工蜂、蜂王都是由受精卵发育而成的，而雄蜂是由卵蜂王都是由受精卵发育而成的，而雄蜂是由卵细胞直接发育而成的。问：细胞直接发育而成的。问：雄蜂体细胞内的染色体组数和蜂王体细胞雄蜂体细胞内的染色体组数和蜂王体细胞内的染色体组数的关系是怎样的？内的染色体组数的关系是怎样的？雄蜂雄蜂的染色体组数是蜂王的一半，与蜂王产生的染色体组数是蜂王的一半，与蜂王产生的卵细胞相同。的卵细胞相同。如果亲代蜂王的基因型为如果亲代蜂王的基因型为
18、AaBbAaBb,则子代雄蜂的则子代雄蜂的基因型是什么？如果子代雄蜂全为基因型是什么？如果子代雄蜂全为AbAb，亲代，亲代蜂王的基因型是什么？蜂王的基因型是什么？例例2 2：普通小麦体细胞内含有六个染色体组，普通小麦体细胞内含有六个染色体组，4242条条染色体染色体 。它的花粉不经受精可直接发育成小麦植。它的花粉不经受精可直接发育成小麦植株。问由花粉直接发育成的小麦体细胞内有几个株。问由花粉直接发育成的小麦体细胞内有几个染色体组，有几条染色体染色体组，有几条染色体,是几倍体？是几倍体？3 3个个 2121条条 单单B应用：应用：单倍体育种过程单倍体育种过程普通植株普通植株减数减数 分裂分裂花粉
19、花粉花药离花药离 体培养体培养单倍体幼苗单倍体幼苗秋水仙秋水仙 素处理素处理纯合子幼苗纯合子幼苗筛选所需的品种筛选所需的品种DDTT高杆抗病高杆抗病高杆抗病高杆抗病DdTt花药离花药离 体培养体培养DT Dt dT dt 幼苗幼苗秋水仙秋水仙 素处理素处理DDTT DDtt ddTT矮秆抗病矮秆抗病ddtt筛选所需的品种筛选所需的品种Ddtt矮杆感病矮杆感病矮杆感病矮杆感病DT Dt dT dt特点：特点：明显缩短育种年限、子代都是纯合子明显缩短育种年限、子代都是纯合子明显缩短育种年限、子代都是纯合子明显缩短育种年限、子代都是纯合子原理：植物组织培养原理：植物组织培养4.4.为什么说单倍体育种
20、能明显缩短育种年限？为什么说单倍体育种能明显缩短育种年限？花药离体培养花药离体培养花药离体培养花药离体培养P P P P高杆高杆高杆高杆抗病抗病抗病抗病 DDTTDDTTDDTTDDTT矮杆感矮杆感矮杆感矮杆感病病病病 ddttddttddttddttF1F1F1F1高杆抗病高杆抗病高杆抗病高杆抗病 DdTtDdTtDdTtDdTt配子配子配子配子DTDTDTDTDtDtDtDtdTdTdTdTdtdtdtdtDTDTDTDTDtDtDtDtdTdTdTdTdtdtdtdtDDTTDDTTDDTTDDTTDDttDDttDDttDDtt ddTTddTTddTTddTTddttddttddtt
21、ddtt纯合体纯合体纯合体纯合体秋水仙素秋水仙素秋水仙素秋水仙素 需要的矮抗品种需要的矮抗品种需要的矮抗品种需要的矮抗品种单倍体育种单倍体育种单倍体育种单倍体育种第第第第1 1 1 1年年年年第第第第2 2 2 2年年年年P P高杆高杆高杆高杆抗病抗病抗病抗病 DDTTDDTTDDTTDDTT矮杆感矮杆感矮杆感矮杆感病病病病 ddttddttddttddttF F1 1高杆抗病高杆抗病高杆抗病高杆抗病 DdTtDdTtDdTtDdTtF F2 2D_T_D_T_D_T_D_T_ D_ttD_ttD_ttD_tt ddTddTddTddT_ _ _ _ddttddttddttddttddTTdd
22、TTddTTddTT杂交育种杂交育种第第第第1 1 1 1年年年年第第第第2 2 2 2年年年年第第第第3 3 3 3 6 6 6 6年年年年 需要的矮抗品种需要的矮抗品种需要的矮抗品种需要的矮抗品种矮抗矮抗矮抗矮抗思考：思考：思考：思考：三倍体植株为什么不三倍体植株为什么不三倍体植株为什么不三倍体植株为什么不能形成种子能形成种子能形成种子能形成种子？二倍体二倍体幼苗幼苗四倍体四倍体植株植株秋水仙素处理秋水仙素处理染色体加倍染色体加倍二倍体二倍体幼苗幼苗二倍体二倍体植株植株发育发育授粉授粉二倍体二倍体幼苗幼苗二倍体二倍体植株植株发育发育花粉花粉诱导诱导三倍体三倍体种子种子三倍体三倍体无籽瓜无籽
23、瓜三倍体三倍体植株植株发育发育第一年第一年第二年第二年三倍体西瓜联会紊乱，不能产生三倍体西瓜联会紊乱，不能产生正常的配子正常的配子；-=抑制细胞有丝分裂过程抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成中纺锤体的形成，使染色体加倍使染色体加倍黄黄Rrr红红三倍体植株三倍体植株减数分裂过程中，染色体联会紊乱，不能形成正常减数分裂过程中，染色体联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞的生殖细胞染色体数目变异染色体数目变异生长素促进果实发育生长素促进果实发育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变异遗传的遗传的变异变异按结果分按结果分