1、生物染色体变异新人教版必修生物染色体变异新人教版必修第1页/共52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52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
2、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。而后果比基因突变要严重得多。第3页/共52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52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 一一a ab bc cd d
3、e 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52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。第6页/共52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 一
4、一第7页/共52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 一一注意：必须强调是非同源染注意：必须强调是非同源染色体之间的染色体交换，同色体之间的染色体交换，同源染色体之间的交叉互换属源染色体之间的交叉互换属于基因重组，对生物的变异于基因重组，对生物的变异是有利的。是有利的。第8页/共52页染色体的某一片段位
5、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 一一第9页/共52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？一一第10页/共52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
6、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？一一第11页/共52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，身其症状表现为智力低下，身体发育缓慢等。体发育缓慢等。性 腺 发 育 不 良性 腺 发 育 不 良（TurnerTurner综合征），女综合征），女性患者少了一条性患者少了一条X X染色染色体，外观表现为女性，体，外观表现为女性，但性腺发育不良，没有但性腺发育不良，没有生育能力。生育能力。第12页/共52页果蝇染色体组成果蝇染色体组
7、成第13页/共52页第14页/共52页第15页/共52页 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 一个染色染色体组中含有该物种的一个染色染色体组中含有该物种的全全部遗传信息部遗传信息 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52页染色体染色体组的数目组的数目染色体形态数染色体数=第17页/共52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
8、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52页第19页/共52页人工诱导多倍体在育种中的应用夜来香的变异、慢性粒细胞白血病明显缩短育种年限、子代都是纯合子（4）D图所示的育种方法是 ，若要在F2中选出最符合生产要求的新品种，最简便的方法是 。由配子发育而来，体细胞中含有本物种配子的染色体数目的个体。染色体结构的变异种类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。（2）天门冬氨
9、酸缬氨酸21三体综合征（先天愚型），患者比正常人多一条染色体-21号染色体是三条，其症状表现为智力低下，身体发育缓慢等。明显缩短育种年限、子代都是纯合子思考：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条条有有2个个5个个第20页/共52页 由由受精卵受精卵发育而来的个体发育而来的个体 具有两个染色体组的细胞或个体称为二倍体具有
10、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52页第22页/共52页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）第23页/共52页人工诱导多倍
11、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第24页/共52页人工诱导多倍体的原理：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不影响细胞活力的条件下抑制纺锤体生成或抑制纺锤体生成或破坏纺锤体破坏纺锤体。导致染色体复制且着丝点分裂。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。染色体数目加倍。第25页/共52页人工诱导多倍体的产生人工诱导多倍体的产生秋水仙素秋水仙素处理处理秋水仙素秋水仙素处理处理如：无籽西瓜的培育如：
12、无籽西瓜的培育第26页/共52页第27页/共52页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授粉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28页/共52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
13、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.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29页/共52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
14、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，与蜂王产的染色体组数是蜂王的一半，与蜂王产生的卵细胞相同。生的卵细胞相同。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30页/共52页例例2 2：普通小
15、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 单单第31页/共52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）为显性，）为显性，易倒伏（易倒伏（R）对抗倒伏（）对抗倒伏（r）为显性。现）为显性。现有一基因型为有一基因型为BBRR的抗病易倒伏棉花的抗病易倒伏棉花和和bbrr的不抗病抗倒伏
16、，那么用什么方的不抗病抗倒伏，那么用什么方法可以在最短时间内获得纯种的抗病抗法可以在最短时间内获得纯种的抗病抗倒伏（倒伏（BBrr）棉花？）棉花？第32页/共52页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原理：植物组织培养原理：植物组织培养第33页/共5
17、2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34页/共52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韭菜的体细胞中含有韭菜的体细胞中含有32条染色体，这条染色体，这32条条染色体
18、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 八倍体八倍体第35页/共52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36页/共52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
19、品种水稻属于体，具有四个染色体组。则此品种水稻属于 A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37页/共52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38页/共52页第39页/共52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、Aa
20、bb、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40页/共52页第41页/共52页（1）甲）甲（2）天门冬氨酸缬氨酸）天门冬氨酸缬氨酸（3）多倍体育种）多倍体育种 用秋水仙素处理萌发的用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗（4）杂交育种）杂交育种 选出矮秆抗锈病个体，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让其连续多代自交，直到不发生性状分离为止为止（5）花药离体培养）花药离体培养 明显缩短育种年限明显缩短育种年限 第42页/共52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
21、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43页/共52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突变自然突变人工诱导突变人工诱导突变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
22、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44页/共52页第45页/共52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 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46页/共52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 一一第47页/共52页21三体综合征（先天愚型），患者比正常人多一条染色体-21号染色体是三条，其症
23、状表现为智力低下，身体发育缓慢等。回忆：基因是什么？它和染色体又有何关系？一个染色体组中不存在同源染色体不是染色体结构变异的是()例2：普通小麦体细胞内含有六个染色体组，42条染色体。染色体结构的变异种类染色体结构的变异导致生物变异的原因是什么？A、2、B、3 C、4 D、8明显缩短育种年限、子代都是纯合子人工诱导多倍体在育种中的应用雄蜂的染色体组数是蜂王的一半，与蜂王产生的卵细胞相同。“猫叫综合症”是人的5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，并有智能障碍，而其最明显的特征是哭声类似猫叫。（3）多倍体育种 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗A B自然
24、突变人工诱导突变D、高杆抗锈病 矮杆易染锈病 能稳定遗传的A单倍体 B二倍体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 一一注意：必须强调是非同源染注意：必须强调是非同源染色体之间的染色体交换，同色体之间的染色体交换，同源染色体之间的交叉互换属源染色体之间的交叉互换属于基因重组，对生物的变异于基因重组，对生物的
25、变异是有利的。是有利的。第48页/共52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？一一第49页/共52页第50页/共52页人工诱导多倍体的产生人工诱导多倍体的产生秋水仙素秋水仙素处理处理秋水仙素秋水仙素处理处理如：无籽西瓜的培育如：无籽西瓜的培育第51页/共52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，与蜂王产的染色体组数是蜂王的一半，与蜂王产生的卵细胞相同。生的卵细胞相同。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52页/共52页
