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1、5.2 染色体变异染色体变异学习目标：学习目标：1.1.说出染色体结构变异类型和数目变异。说出染色体结构变异类型和数目变异。2.2.掌握染色体组、二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系。掌握染色体组、二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系。第1页/共44页v回忆：基因是什么？它和染色体又有回忆：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 第2页/共44页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因的改变基因
2、突变是染色体上的某一个位点上的基因的改变,在光学显微镜下是在光学显微镜下是看看不见不见的；而染色体变异是光学显微镜下的；而染色体变异是光学显微镜下看得见看得见的变异。的变异。2.2.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。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。第3页/共44页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和多倍体二倍体和多倍体多倍体的多倍体的成因成因及及特点特
3、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第4页/共44页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第5页/共44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
4、。第6页/共44页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 一一第7页/共44页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 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
5、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。第8页/共44页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 bc cd de ea af f颠倒颠倒染色体结构的变异种类 一一第9页/共44页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
6、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 一一第10页/共44页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 一一第11页/共44页 21 21三体综合征（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
7、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。第12页/共44页果蝇染色体组成果蝇染色体组成第13页/共44页第14页/共44页染色体组：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，它它们们在形态和功能上各不相同在形态和功能上各不相同，但是，但是携带着控携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息息，这样的一组染色体叫
8、做一个染色体组。这样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有几条染色体?第15页/共44页染色体组的内涵染色体组的内涵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一个染色体组中含有该物种的一个染色体组中含有该物种的全部遗全部遗传信息传信息一个染色体组中一个染色体组中不含有等位基因不含有等位基因第16页/共44页
9、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
10、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?染色体染色体组的数目组的数目=第17页/共44页A AB BC CD D1 1、某生物正常体细胞的染色体数目为、某生物正常体细胞的染色体数目为8 8条，下条，下图中，表示含有一个染色体组的细胞是图中，表示含有一个染色体组的细胞是C C2 2、某生物的基因型为、某生物的基因型为AAaaBbbbCCCcAAaaBbbbCCCc，那么它，那么它有多少个染色体组有多少个染色体组A A、2 2、B B、3 C3 C、4 D4 D、8 8C C练习练习1 1第18页/共44页人类的染色体人类的染色体有几个染
11、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?第19页/共44页思考：思考：1 1、该细胞经减数分裂，得到的、该细胞经减数分裂，得到的每个子细胞中有多少条染色体？每个子细胞中有多少条染色体？2 2、子细胞中有没有同源染色体、子细胞中有没有同源染色体？3 3、子细胞中有几个染色体组？、子细胞中有几个染色体组？4 4、每个染色体组由几条染色体、每个染色体组由几条染色体构成？构成？10条有2个5个第20页/共44页二倍体和多倍体二倍体和多倍体v由由受精卵受精卵发育而来的个体发育而来的个体v具有两个染
12、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)；具有三个或三个以上染色体组的细胞或个体统称为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。多倍体。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。几乎全部的动物和过半数以上的高等植物，都是二倍体。和过半数以上的高等植物，都是二倍体。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第21页/共44页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
13、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。（注意与杂交种区分开注意与杂交种区分开注意与杂交种区分开注意与杂交种区分开）染色体数目加倍后的草莓（上）野生状态下的草莓（下）第22页/共44页4 4个染色体个染色体8 8个染色体个染色体无纺缍体形成无纺缍体形成染色体复制染色体复制着丝点分裂着丝点分裂无纺缍丝牵引无纺缍丝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第23页/共44页人工诱导多倍体的原理：
14、人工诱导多倍体的原理：温度的骤变、适当浓度的秋水仙素能在不影响细胞活力的条件下温度的骤变、适当浓度的秋水仙素能在不影响细胞活力的条件下抑制纺锤体生抑制纺锤体生成或破坏纺锤体成或破坏纺锤体。导致染色体复制且着丝点分裂后不能分配到两个细胞中，从而使细。导致染色体复制且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数目加倍。胞内的染色体数目加倍。秋水仙素的作用时期秋水仙素的作用时期细胞分裂前期细胞分裂前期细胞分裂前期细胞分裂前期第24页/共44页人工诱导多倍体的方法人工诱导多倍体的方法 秋水仙素秋水仙素处理萌处理萌发种子或幼苗发种子或幼苗低温处理低温处理第25页/共44页人工诱导多倍体的产生
15、人工诱导多倍体的产生二倍体二倍体八倍体八倍体四倍体四倍体秋水仙素秋水仙素处理处理秋水仙素秋水仙素处理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如：无籽西瓜的培育如：无籽西瓜的培育第26页/共44页思考：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
16、倍体无籽瓜无籽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第27页/共44页单倍体的概念单倍体的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体本物种配子的染色体数目数目的个体。的个体。形成原因形成原因:1.1.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）直接直接发育而成发育而成 .如蜜蜂中的如蜜蜂中的雄峰雄峰;2.2.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;如单倍体如单倍体玉米玉米,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
17、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。第28页/共44页例例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
18、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AaBb,AaBb,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？第29页/共44页例例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
19、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 单单第30页/共44页思考：思考：棉花的抗病（棉花的抗病（B）对不抗病（）对不抗病（b）为显）为显性，易倒伏（性，易倒伏（R）对抗倒伏（）对抗倒伏（r）为显）为显性。现有一基因型为性。现有一基因型为BBRR的抗病易倒的抗病易倒伏棉花和伏棉花和bbrr的不抗病抗倒伏，那么的不抗病抗倒伏，那么用什么方法可以在最短时间内获得纯种用什么方法可以在最短时间内获得纯种的抗病抗倒伏（的抗病抗倒伏（BBrr）棉花？）棉花？第31页/共44页单倍体育种过程单倍体育种过程普通植
20、株普通植株减数减数 分裂分裂花粉花粉花药离花药离 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DDTTDdTt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 ddtt筛选所需的品种筛选所需的品种ddttDT 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：植物组织培养第32页/共44页单倍体育种与多倍体育种的比较单倍体育种与多倍体育种的比
21、较普通植株普通植株减数减数 分裂分裂花粉花粉花药离花药离 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第33页/共44页习题习题1.不是染色体结构变异的是不是染色体结构变异的是()A 染色体缺失某一段染色体缺失某一段 B 染色体中增加了某一片段染色体中增加了某一片段C 染色体中的染色体中的DNA的碱基对位置的颠倒的碱基对位置的颠倒D 染色体裁中的某一片段的位置的颠倒染色体裁中的某一片段的位置的颠倒C韭韭菜菜的的体体细细胞胞中中含含有有32条条染染色色体体，这这32条条染色体有染色体有8种形态结构，韭菜是种形态结构，韭菜是()A 二倍
22、体二倍体 B 四倍体四倍体 C 六倍体六倍体 D 八倍体八倍体2.B第34页/共44页.分析对照图，从下列选项中选出表示只含分析对照图，从下列选项中选出表示只含一个染色体组的细胞，是图中的（）一个染色体组的细胞，是图中的（）BA BC D第35页/共44页 4普通小麦成熟花粉粒中含有三个染色普通小麦成熟花粉粒中含有三个染色体组，用这种花粉粒培育成的植株是体组，用这种花粉粒培育成的植株是 A单倍体单倍体 B二倍体二倍体 C六倍体六倍体 D三倍体三倍体 5某品种水稻的体细胞中含有某品种水稻的体细胞中含有48条染色条染色体，具有四个染色体组。则此品种水稻属于体，具有四个染色体组。则此品种水稻属于 A
23、四倍体四倍体 B三倍体三倍体 C二倍体二倍体 D单倍体单倍体AA第36页/共44页 6单倍体生物的体细胞内单倍体生物的体细胞内 A只有一个染色体只有一个染色体 B只有一个染色体组只有一个染色体组 C染色体组数目成单染色体组数目成单 D与本物种配子的染色体数相同与本物种配子的染色体数相同D第37页/共44页生物体倍数的判断生物体倍数的判断生物体倍数的判断生物体倍数的判断1.1.来源于受精卵或合子来源于受精卵或合子来源于受精卵或合子来源于受精卵或合子:含几个染色体组则为几倍体含几个染色体组则为几倍体含几个染色体组则为几倍体含几个染色体组则为几倍体.2.2.来源于生殖细胞来源于生殖细胞来源于生殖细胞
24、来源于生殖细胞:无论含有几个染色体组都是单倍体无论含有几个染色体组都是单倍体无论含有几个染色体组都是单倍体无论含有几个染色体组都是单倍体.第38页/共44页 7.雌蜂和一雄蜂交配产生雌蜂和一雄蜂交配产生F1代，在代，在F1代雌代雌雄个体产生的雄个体产生的F2代中，雄蜂基因型共有代中，雄蜂基因型共有AB、Ab、aB、ab四种，雌蜂的基因型共有四种，雌蜂的基因型共有AaBb、Aabb、aaBb、aabb四种则亲本的基因型是四种则亲本的基因型是 A、aabbAB B、AaBbAb C、AabbaB D、AABBab A第39页/共44页下图表示几种不同的育种方法，请据图回答：下图表示几种不同的育种方
25、法，请据图回答：下图表示几种不同的育种方法，请据图回答：下图表示几种不同的育种方法，请据图回答：甲甲甲甲 .A A、新个体（丙）新个体（丙）新个体（丙）新个体（丙）乙乙乙乙 DNA DNA RNA DNA DNA RNA 氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸B B、CTG CTG 射线射线射线射线 转录转录转录转录翻译翻译翻译翻译 GAC GTCGAC GTC 物种物种物种物种P P 物种物种物种物种P P/C C、普通小麦、普通小麦、普通小麦、普通小麦 黑麦黑麦黑麦黑麦 不育杂种不育杂种不育杂种不育杂种 小黑麦小黑麦小黑麦小黑麦 AABBDDRRAABBDDRRABDR ABDR AABBDDRR AA
26、BBDDRR D D、高杆抗锈病、高杆抗锈病、高杆抗锈病、高杆抗锈病 矮杆易染锈病矮杆易染锈病矮杆易染锈病矮杆易染锈病 能稳定遗传的能稳定遗传的能稳定遗传的能稳定遗传的 DDTT ddtt F1 F2 DDTT ddtt F1 F2 矮杆抗锈病品种矮杆抗锈病品种矮杆抗锈病品种矮杆抗锈病品种 E E、高杆抗锈病、高杆抗锈病、高杆抗锈病、高杆抗锈病 矮杆易染锈病矮杆易染锈病矮杆易染锈病矮杆易染锈病 能稳定遗传的能稳定遗传的能稳定遗传的能稳定遗传的 DDTT ddtt F1 DDTT ddtt F1 配子配子配子配子 幼苗幼苗幼苗幼苗 矮杆抗锈病品种矮杆抗锈病品种矮杆抗锈病品种矮杆抗锈病品种（1 1
27、）A A图所示过程称克隆技术，新个体丙的基因型与亲本中的图所示过程称克隆技术，新个体丙的基因型与亲本中的图所示过程称克隆技术，新个体丙的基因型与亲本中的图所示过程称克隆技术，新个体丙的基因型与亲本中的 个体相同。个体相同。个体相同。个体相同。（2 2）在）在）在）在B B图中，由物种图中，由物种图中，由物种图中，由物种P P突变为物种突变为物种突变为物种突变为物种P P/，在指导蛋白质合成时，在指导蛋白质合成时，在指导蛋白质合成时，在指导蛋白质合成时，处的氨基酸由物种处的氨基酸由物种处的氨基酸由物种处的氨基酸由物种P P的的的的 改变成了改变成了改变成了改变成了 。（缬氨酸。（缬氨酸。（缬氨酸
28、。（缬氨酸GUCGUC、谷氨酰胺、谷氨酰胺、谷氨酰胺、谷氨酰胺CAGCAG、天门冬氨酸、天门冬氨酸、天门冬氨酸、天门冬氨酸GACGAC）（3 3）C C图所示的育种方法是图所示的育种方法是图所示的育种方法是图所示的育种方法是 ，该方法最常用的做法是在，该方法最常用的做法是在，该方法最常用的做法是在，该方法最常用的做法是在处处处处 。（4 4）D D图所示的育种方法是图所示的育种方法是图所示的育种方法是图所示的育种方法是 ，若要在，若要在，若要在，若要在F2F2中选出最符合生产要求的新品种，中选出最符合生产要求的新品种，中选出最符合生产要求的新品种，中选出最符合生产要求的新品种，最简便的方法是最
29、简便的方法是最简便的方法是最简便的方法是 。（。（。（。（2 2）（5 5）E E图中过程图中过程图中过程图中过程常用的方法是常用的方法是常用的方法是常用的方法是 ，与，与，与，与D D方法相比，方法相比，方法相比，方法相比，E E方法的特出优点是方法的特出优点是方法的特出优点是方法的特出优点是 。（。（。（。（2 2）第40页/共44页（1）甲（2）天门冬氨酸缬氨酸（3）多倍体育种 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗（4）杂交育种 选出矮秆抗锈病个体，让其连续多代自交，直到不发生性状分离为止（5）花药离体培养 明显缩短育种年限 第41页/共44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
30、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14 1 2156 8 4 6 二倍体二倍体 六倍体六倍体第42页/共44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变异遗传的遗传的变异变异按结果分按结果分第43页/共44页感谢您的观看！第44页/共44页