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1、高中生物必修二染色体变异第1页，本讲稿共36页 第二节第二节 染色体变异染色体变异 染色体数目染色体数目的变异的变异 染色体结构染色体结构的变异的变异显微镜下可以观察显微镜下可以观察在自然条件和人为条件改变的情况下，染色在自然条件和人为条件改变的情况下，染色_的改变和染色体的改变和染色体_的增减导致生物的增减导致生物_的的变异。变异。数目数目性状性状结构结构第2页，本讲稿共36页缺失缺失:重复重复倒位倒位易位易位大多数染色体结构变异对生物有害，有的甚至导致生物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。体死亡。一、染色体结构一、染色体结构的变异的变异第3页，本讲稿共36页缺失缺失如
2、果失去的基因是显性的，同源染色如果失去的基因是显性的，同源染色体上保留下来的是隐性的，这一本来不能体上保留下来的是隐性的，这一本来不能显出的隐性性状就能显出来。显出的隐性性状就能显出来。指一条染色体断裂而失去一个片段，指一条染色体断裂而失去一个片段，这个片段上的基因也随之丢失。在人类遗这个片段上的基因也随之丢失。在人类遗传中传中,5,5号染色体部分缺失导致号染色体部分缺失导致猫叫综合征猫叫综合征.缺失缺失第4页，本讲稿共36页症状：两眼症状：两眼距离较远，距离较远，耳位低下，耳位低下，生长发育缓生长发育缓慢，慢，存在着严存在着严重的智力障重的智力障碍。患儿哭碍。患儿哭声轻，音调声轻，音调高，很
3、像猫高，很像猫叫。叫。如：如：猫叫综合猫叫综合征征(5(5号染色体部分缺失号染色体部分缺失)第5页，本讲稿共36页增加一段染色体增加一段染色体 染色体中增加某一片段而引起的染色染色体中增加某一片段而引起的染色体结构变异。体结构变异。例如例如:果蝇的棒状眼。果蝇的棒状眼。重复重复重复重复 第6页，本讲稿共36页果蝇的卵圆眼和棒状眼果蝇的卵圆眼和棒状眼-重复重复野生型：卵圆眼野生型：卵圆眼变异型：棒状眼变异型：棒状眼第7页，本讲稿共36页倒位倒位染色体某一片段在两个点发生断裂后，断裂下染色体某一片段在两个点发生断裂后，断裂下来的片段倒转来的片段倒转180180又重新连接引起变异的现象。又重新连接引
4、起变异的现象。第8页，本讲稿共36页一条染色体的某一片段发生断裂，断裂片一条染色体的某一片段发生断裂，断裂片段接到段接到非同源染色体非同源染色体上的现象。上的现象。易位易位断片接到非同源染色体上断片接到非同源染色体上 易位易位第9页，本讲稿共36页易位易位第10页，本讲稿共36页请讨论：请讨论：Q1Q1：染色体结构变异对生物都是有害的吗？：染色体结构变异对生物都是有害的吗？大多有害、少数有利大多有害、少数有利Q2Q2：染色体变异与基因突变相比，哪一种变异对：染色体变异与基因突变相比，哪一种变异对 引起的性状变化较大一些？为什么？引起的性状变化较大一些？为什么？每条染色体上含有许多基因，染色体变
5、异每条染色体上含有许多基因，染色体变异会引起多个基因的变化，所以引起的性状会引起多个基因的变化，所以引起的性状变化较大一些变化较大一些第11页，本讲稿共36页1、个别、个别染色体增加或减少染色体增加或减少2、以以染色体组染色体组的形式的形式成倍成倍的增加或减少的增加或减少二、染色体数目二、染色体数目的变异的变异第12页，本讲稿共36页2121三体综合征（先天性愚三体综合征（先天性愚型）型）1 1、个别、个别染色体增加或减少染色体增加或减少第13页，本讲稿共36页2、以以染色体组染色体组的形式的形式成倍成倍地增加或减少地增加或减少果蝇有果蝇有4 4对对8 8条染色体，这条染色体，这4 4对染色体
6、可以分为两组。对染色体可以分为两组。X X、为一组非同源染色体为一组非同源染色体第14页，本讲稿共36页果蝇产生的配子中有哪几条染色体？果蝇产生的配子中有哪几条染色体？这些染色体在形态、结构和功能上有什这些染色体在形态、结构和功能上有什么特点？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？它们是否携带着控制生物生长发育的全它们是否携带着控制生物生长发育的全部遗传信息？部遗传信息？第15页，本讲稿共36页第16页，本讲稿共36页细胞中的一组细胞中的一组_染色体，它们在染色体，它们在_和和_上各不相同，但是携带着控制生物生上各不相同，但是携带着控制生物生长发育的长发育的_，这样的一组
7、染色体，叫，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。做一个染色体组。染色体组的概念染色体组的概念非同源非同源形态形态功能功能全部信息全部信息第17页，本讲稿共36页请判断下列细胞中各有多少个染色体组？请判断下列细胞中各有多少个染色体组？2个个3个个4个个1个个2个个4个个第18页，本讲稿共36页正常正常增多增多减少减少个别变异个别变异整组变异整组变异成倍增多或减少成倍增多或减少染色体数目的变异染色体数目的变异第19页，本讲稿共36页2 2、多倍体：、多倍体：(1)(1)定义：体细胞中含有三个或三个以上染色体定义：体细胞中含有三个或三个以上染色体 组的的个体组的的个体(2)(2)成因：外界环境条件影
8、响了有丝分裂时纺锤成因：外界环境条件影响了有丝分裂时纺锤 体的形成，使染色体不能被拉向两极，体的形成，使染色体不能被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞。细胞不能分裂成两个子细胞。(3)(3)应用：应用：用途：多倍体育种用途：多倍体育种(多倍体植物各器官都比多倍体植物各器官都比 较大，营养物质的含量也较高，但发较大，营养物质的含量也较高，但发 育延迟，结实率低。育延迟，结实率低。)方法原理：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗方法原理：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗1 1、二倍体：、二倍体：体细胞中含两个染色体组的个体体细胞中含两个染色体组的个体如：香蕉、马铃薯如：香蕉、马铃薯第20页，本讲稿共36页
9、香蕉的培育香蕉的培育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加倍加倍配子配子野生芭蕉野生芭蕉2n2n2n2nn n无籽香蕉无籽香蕉3n3n受精作用受精作用第21页，本讲稿共36页无籽西瓜的培育无籽西瓜的培育第22页，本讲稿共36页方法方法：用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗：用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗机理机理：作用于正在分裂的细胞，抑制纺锤丝的形成，：作用于正在分裂的细胞，抑制纺锤丝的形成，导致染色体不分离，数目加倍导致染色体不分离，数目加倍第23页，
10、本讲稿共36页普通小麦的形成过程普通小麦的形成过程1414一粒小麦一粒小麦山羊草山羊草14另一种山羊草另一种山羊草7777杂种不育杂种不育配配子子配配子子147147配配子子配配子子杂种不育杂种不育28 1442加倍加倍异源异源多倍体多倍体二粒小麦二粒小麦14 1428加倍加倍异源异源多倍体多倍体普通小麦普通小麦注注：这这也也是是物物种种形形成成的的一一种种方式。方式。第24页，本讲稿共36页3 3、单倍体、单倍体(1)(1)定义：定义：(2)(2)应用：应用：单倍体育种单倍体育种（单倍体本身对人类并无多大作用，（单倍体本身对人类并无多大作用，但用秋水仙素可获得纯合子，因此但用秋水仙素可获得纯
11、合子，因此大大缩短了育种大大缩短了育种年限年限）方法：花药离体培养方法：花药离体培养体细胞中含本物种配子染色体数目的个体体细胞中含本物种配子染色体数目的个体(植株弱小且高度不育植株弱小且高度不育)第25页，本讲稿共36页染色体变异的应用染色体变异的应用1 1单倍体与多倍体的判断单倍体与多倍体的判断(1)(1)如果生物体是由受精卵发育或合子发育形成，如果生物体是由受精卵发育或合子发育形成，生物体细胞内有几个染色体组就叫几倍体。生物体细胞内有几个染色体组就叫几倍体。(2)(2)如果生物体是由生殖细胞如果生物体是由生殖细胞卵细胞或花粉直卵细胞或花粉直 接发育而成，不论细胞内含有几个染色体组，接发育而
12、成，不论细胞内含有几个染色体组，都不能叫几倍体，而只能叫都不能叫几倍体，而只能叫单倍体单倍体。2 2染色体组数目的判别染色体组数目的判别3 3无子番茄与无子西瓜无子番茄与无子西瓜第26页，本讲稿共36页二倍体植株二倍体植株花药离体培养花药离体培养单倍体植株单倍体植株人工诱导染色体加倍人工诱导染色体加倍恢复回二倍体植株恢复回二倍体植株明显缩短育种年限明显缩短育种年限（纯合体纯合体）自自 交交纯合体纯合体4 4单倍体育种单倍体育种第27页，本讲稿共36页若从播种到收获种子需要一年若从播种到收获种子需要一年,则培育出能稳定遗传则培育出能稳定遗传的矮杆抗病的品种至少需要几年的矮杆抗病的品种至少需要几年
13、?P高杆抗病高杆抗病 DDTT矮杆感病矮杆感病 ddttF1高杆抗病高杆抗病 DdTt第第1年年选育选育出需要的矮抗品种出需要的矮抗品种F2D_T_ D_tt ddT_ ddtt矮抗矮抗杂交育种杂交育种第第2年年第第3年年生长生长ddTTF3减数分裂减数分裂配子配子DTDtdTdt单倍体单倍体 DTDtdTdt花药离体培养花药离体培养秋水仙素秋水仙素第第1年年第第2年年第第4年年 单倍体育种单倍体育种DDttddTT ddtt纯合体纯合体DDTT矮抗矮抗 第28页，本讲稿共36页染色体变异染色体变异结构变异结构变异：缺失缺失(例例：猫叫综合症：猫叫综合症)、增加、颠倒、移接、增加、颠倒、移接染
14、染色色体体变变异异 数数目目变变异异 个别增减个别增减(例：例：21号三体号三体)成成倍倍增增减减染染色色体体组组概念：概念：含个体发育全部基因的一组非同源染色体含个体发育全部基因的一组非同源染色体。分分类类二倍体二倍体：由合子发育来，含两个染色体组的个体。由合子发育来，含两个染色体组的个体。概念：概念：由合子发育，含三个以上染色体组。由合子发育，含三个以上染色体组。多多倍倍体体特点：特点：器官较大、营养丰富，但发育延迟，器官较大、营养丰富，但发育延迟，结实率低。结实率低。应用：应用：例：无籽西瓜、香蕉、小麦。例：无籽西瓜、香蕉、小麦。成因：成因：自然或人为自然或人为(秋水仙素秋水仙素)使染色
15、体加倍。使染色体加倍。概念：概念：配子直接发育来的个体。配子直接发育来的个体。成因：成因：未经受精的配子直接发育而成。未经受精的配子直接发育而成。应用：应用：花药离体培养法花药离体培养法。特征：特征：一般较弱小、不育。一般较弱小、不育。特征：特征：区区别别单单倍倍体体第29页，本讲稿共36页第30页，本讲稿共36页YRYRyRyRYrYryr yr黄色圆粒黄色圆粒（YyRrYyRr）花药花药（配子）（配子）单倍体植株单倍体植株正常二倍体正常二倍体（纯合体）（纯合体）YYRRYYRRyyRRyyRRYYrrYYrryyrryyrr黄圆黄圆绿圆绿圆黄皱黄皱绿皱绿皱秋秋 水水 仙仙 素素 处处 理理
16、 幼幼 苗苗YRYRyRyRYrYryr yr离离 体体 培培 养养第31页，本讲稿共36页 体细胞体细胞中的染中的染色体数色体数配子中配子中的染色的染色体数体数体细胞体细胞中的染中的染色体组色体组数数配子中配子中的染色的染色体组数体组数属于几倍属于几倍体生物体生物豌豌 豆豆 7 2普通普通小麦小麦 42 3小黑麦小黑麦 28八倍体八倍体比较项目比较项目生物种类生物种类14 1 二倍体二倍体 六倍体六倍体 2156 8 4 6第32页，本讲稿共36页1.1.请注意观察下图，指出该图所示的变异类型请注意观察下图，指出该图所示的变异类型()()A A基因突变基因突变 B B染色体变异染色体变异 C
17、 C染色体减少染色体减少 D D基因重组基因重组2.2.下列细胞中含有三个染色体组的是（下列细胞中含有三个染色体组的是（）A A小麦的体细胞小麦的体细胞 B B小麦的胚细胞小麦的胚细胞 C C小麦的卵细胞小麦的卵细胞 D D小麦的胚乳细胞小麦的胚乳细胞BC第33页，本讲稿共36页3.3.某家庭父亲正常，母亲色盲，生了一个性染色体某家庭父亲正常，母亲色盲，生了一个性染色体 为为XXYXXY的色觉正常的儿子，产生这种染色体数目的色觉正常的儿子，产生这种染色体数目 变异的原因很可能是变异的原因很可能是 （）A A胚胎发育的卵裂阶段出现异常胚胎发育的卵裂阶段出现异常 B B正常的卵与异常的精子结合正常
18、的卵与异常的精子结合 C C异常的卵与正常的精子结合异常的卵与正常的精子结合 D D异常的卵与异常的精子结合异常的卵与异常的精子结合4.4.基因型为基因型为AAbbAAbb和和aaBBaaBB的植物杂交得到的植物杂交得到F1F1，对其幼苗，对其幼苗 用适当浓度秋水仙素来处理，该植物的基因型和染用适当浓度秋水仙素来处理，该植物的基因型和染 色体倍数分别是（色体倍数分别是（）A AAAaaBBbb AAaaBBbb 四倍体四倍体 B BAaBb AaBb 二倍体二倍体 C CAAbb AAbb 二倍体二倍体 D DAAaaBBbb AAaaBBbb 八倍体八倍体 BA第34页，本讲稿共36页5.(
19、5.(多选多选)以基因型为以基因型为AABBAABB和和aabbaabb二倍体植物为亲二倍体植物为亲 本，欲培育出基因型为本，欲培育出基因型为AAaaBBbbAAaaBBbb的植株，可能的植株，可能 的途径有的途径有()()A AF1F1不断自交不断自交 B B以秋水仙素处理以秋水仙素处理F1F1 C C利用利用FlFl的花药进行离体培养的花药进行离体培养 D D运用植物体细胞杂交技术培育运用植物体细胞杂交技术培育6.6.下列关于基因突变和染色体变异的叙述中，下列关于基因突变和染色体变异的叙述中，正确的是（正确的是（）A.A.染色体变异是定向的，基因突变是不定向的染色体变异是定向的，基因突变是
20、不定向的 B.B.基因突变是指生物基因型的改变基因突变是指生物基因型的改变 C.C.染色体变异是不可遗传的染色体变异是不可遗传的 D.D.基因突变是随机发生的基因突变是随机发生的B DD第35页，本讲稿共36页7 7请分析以下两个实验：请分析以下两个实验：用适当适当浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄用适当适当浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄 花蕾，子房发育成无籽果实。花蕾，子房发育成无籽果实。用二倍体与四倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜植用二倍体与四倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜植 株，给其雌蕊授以二倍体西瓜的花粉，子房发育株，给其雌蕊授以二倍体西瓜的花粉，子房发育 成无籽西瓜。成无籽西瓜。(1)(1)番茄的无籽性状能否遗传？番茄的无籽性状能否遗传？；若取此；若取此 番茄植株的枝条扦插，长成后的植株所结果实中番茄植株的枝条扦插，长成后的植株所结果实中 是否有种子？是否有种子？。(2)(2)三倍体无籽西瓜性状能否遗传？三倍体无籽西瓜性状能否遗传？；若取其；若取其 枝条扦插，长成后的植株子房壁细胞有枝条扦插，长成后的植株子房壁细胞有 个个 染色体组。染色体组。不能不能有有能能3第36页，本讲稿共36页