《WD0910染色體變異》PPT課件.ppt

生物的變異,變異的種類：,不可遺傳的變異,環(huán)境因素,可遺傳的變異,基因突變,染色體變異,基因重組,任何生物都有此三種類型的變異嗎?(原核生物?病毒?變形蟲?人?),生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)沒有改變,生殖細胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的改變引起的變異,（增添）,（缺失）,1、基因突變的概念,ATCCGA,正?；?（一）基因突變,AACCGA,（改變）,2、基因突變的原因,正常人的紅細胞鐮刀型貧血病患者的紅細胞,（以鐮刀型細胞貧血癥為例）,鐮刀型細胞貧血癥發(fā)病原因：,血紅蛋白,正常,異常,肽鏈,谷氨酸,mRNA,基因（DNA片段）,GAA,CTT,GAA,突變,轉(zhuǎn)錄,翻譯,折疊,直接原因：,根本原因：,如果某基因中的一個堿基對發(fā)生了改變，是否一定導(dǎo)致生物性狀的改變？,血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)改變,基因中堿基對的改變（基因突變）,基因突變的原因：,外因：,誘變因素,溫度驟變宇宙射線、化學因素,基因中堿基對的增、減、改變,堿基序列改變,遺傳信息改變,性狀變異,內(nèi)因,3、基因突變的時期：,細胞分裂間期，DNA復(fù)制時出錯，從而使堿基對的排列順序出錯，也就是改變了遺傳信息。,4、基因突變的結(jié)果：,基因突變一定引起性狀的改變嗎？,基因突變是染色體的某一個位點上基因的改變，是指單個基因內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的改變;基因的數(shù)目未變?；蛲蛔兂Ｊ挂粋€基因變成其等位基因產(chǎn)生新的基因(型)。,不一定。非編碼區(qū)、內(nèi)含子的突變；編碼區(qū)突變后的密碼子可能編碼相同的氨基酸,不正確?；蛲蛔兪挂粋€基因突變成它的等位基因，從而會使生物的基因型發(fā)生改變。但是基因型的改變并不都是由基因突變引起的，基因重組和染色體變異都可引起基因型改變。,生物體基因型的改變都是由基因突變引起的。你認為這種說法正確嗎？試舉例說明。,6、基因突變的特點：（1）普遍性（2）隨機性（3）低頻性（4）多害少利性（5）不定向性,自然突變和誘發(fā)突變,體細胞突變和生殖細胞突變,5、基因突變的意義：它是生物變異的根本來源，為生物進化提供了最初的原材料。,(個體發(fā)育的任何時期,任何細胞),進行營養(yǎng)生殖的生物體能否將體細胞中發(fā)生的基因突變遺傳給后代？,哪種突變能傳給后代?,體細胞突變：局部出現(xiàn)變異性狀生殖細胞突變：子代生物變異,7、人工誘變在育種上的應(yīng)用,（1）概念：,利用物理因素和化學因素來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。,（2）方法：,物理方法：化學方法：,激光、射線、紫外線,亞硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素,誘變育種依據(jù)的原理?,優(yōu)點：提高突變頻率，加速育種進程，大幅度改良生物性狀。,(3)人工誘變育種優(yōu)缺點：,缺點：有利的個體往往不多。,（4）舉例：青霉素高產(chǎn)菌株、太空椒,太空椒,3.下列有關(guān)基因突變的說法，不正確的是()A.自然條件下，基因的突變率是很低的B.生物所發(fā)生的基因突變一般都是有利的C.基因突變在自然界的中廣泛存在D.基因突變可產(chǎn)生新的基因，是生物變異的根本來源,B,4、下列關(guān)于基因重組的說法，不正確的是（）A、基因重組是生物變異的根本來源；B、基因重組能產(chǎn)生多種基因型；C、基因重組發(fā)生在有性生殖過程中；D、非同源染色體上的非等位基因可以發(fā)生重組。,A,5.下圖中，基因A與a1a2a3之間的關(guān)系，不能表現(xiàn)的是(),A.基因突變是不定向的B.等位基因的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果C.正?；蚺c致病基因可以轉(zhuǎn)化D.圖中基因的遺傳遵循自由組合定律,A,a1,a2,a3,D,(3)如果在該紅玉蘭花的枝條上開了一朵白玉蘭花，白玉蘭花自交后代均開白花，說明白花的出現(xiàn)是由于發(fā)生的結(jié)果，而且屬于（填顯性突變或隱性突變），產(chǎn)生（可遺傳的或不可遺傳）的變異。,(2)如果把紅玉蘭花自交，后代出現(xiàn)了紅玉蘭花和白玉蘭花,這種現(xiàn)象叫。該紅玉蘭花基因型為。（用A、a表示）。白玉蘭花基因型為。,(1)園藝師栽種白玉蘭樹培育“一樹多花”過程中采用的是-技術(shù)（填嫁接或扦插），這種技術(shù)屬于生物的特征（填有性生殖或無性生殖）。,根據(jù)材料回答下列問題：,嫁接,無性生殖,基因突變,隱性突變,可遺傳,性狀分離,Aa,aa,白,紅,紅,紅,紅,顯,(二)基因重組,指在生物體進行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重新組合.,1.概念:,與基因突變的本質(zhì)區(qū)別：,沒有改變基因的結(jié)構(gòu)即沒有形成新的基因,2.基因重組的類型：,F2代結(jié)合方式有16種.9種基因型是:YYRR、YYRrYyRR、YyRrYYrr、YyrryyRR、yyRryyrr,親代基因型是:YYRRyyrr,沒有產(chǎn)生新的基因產(chǎn)生了新的基因型,是否產(chǎn)生新的基因？是否產(chǎn)生新的基因型？,（2）交叉交換：減數(shù)分裂形成四分體時，位于同源染色體上的等位基因有時會隨非姐妹染色單體的局部交換而發(fā)生交換，導(dǎo)致染色單體上的基因重新組合。,3.基因重組的意義:通過有性生殖過程實現(xiàn)的基因重組,為生物變異提供了極其豐富的來源.這是形成生物多樣性的重要原因之一,對于生物進化具有十分重要的意義.,基因重組,非同源染色體上的非等位基因自由組合,基因工程,自然狀態(tài)下有性生殖過程中,同源染色體上的非等位基因交叉交換,基因結(jié)構(gòu)改變，產(chǎn)生新的基因，可能出現(xiàn)新的性狀,基因重新組合，產(chǎn)生新的基因型，使性狀重新組合,細胞分裂間期DNA復(fù)制時,減數(shù)第一次分裂前期和后期,外界條件的劇變和內(nèi)部因素的相互作用,通過有性生殖過程以及不同個體間的雜交,類型少，出現(xiàn)頻率低，后代只是個別性狀發(fā)生變異,類型多，出現(xiàn)頻率高,生物變異的根本來源,生物變異的主要來源,基因型為AaBbCc的植物個體，若進行無性生殖,一般情況下能產(chǎn)生（）種表現(xiàn)型的后代；若采取自花傳粉，能產(chǎn)生（）種表現(xiàn)型的后代，這些后代中是否產(chǎn)生了新的基因？（）。由此可見，（）是生物變異的根本來源，（）是生物多樣性的重要原因之一。,1,8,沒有,基因突變,基因重組,練習,一、染色體變異的概念：在自然條件和人為條件改變的情況下，染色體結(jié)構(gòu)改變和染色體數(shù)目的增減導(dǎo)致的生物性狀的變異。,基因突變產(chǎn)生新基因,光學顯微鏡下看不到基因突變，染色體變異不形成新基因,但能夠明顯觀察到染色體變異。,二、染色體變異,與基因突變的區(qū)別是,二、染色體變異的類型,“貓叫綜合征”屬于染色體變異的哪一方面?,“先天愚型”屬于染色體變異的哪一方面?,染色體結(jié)構(gòu)改變對基因的影響：,使染色體上的基因的和發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。,數(shù)目排列順序,易位,倒位,缺失,重復(fù),1-9表示基因，判斷屬于何種變異？,正常染色體,21三體綜合癥（先天性愚型）,病因：21號同源染色體由2條增為3條。,性腺發(fā)育不良（45）,病因：缺少一條性染色體。,個別染色體增加,個別染色體減少,(二)、染色體數(shù)目的變異,1、個別染色體增加或減少,是父親還是母親的原因？,(1)染色體組,雌果蠅產(chǎn)生的配子,雄果蠅產(chǎn)生的配子,例、雌雄果蠅體細胞的染色體圖解,2.染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少,特點?,一個染色體組:不含同源染色體形狀、大小、功能各不相同含有控制生物性狀的一整套遺傳信息,某生物正常體細胞的染色體數(shù)目為8條，下圖能表示有一個染色體組的是（）,C,練習1：下列細胞中各含有幾個染色體組？每個染色體組含有幾條染色體？,（2個染色體組）,（3個染色體組）,（4個染色體組）,甲中含有個染色體組；乙中含有個染色體組。,4,3,各含有幾個染色體組？,2,1,2,4,AABbCc,下列植物的體細胞中各含有幾個染色體組？,（2個染色體組）,（3個染色體組）,（4個染色體組）,染色體組數(shù)目的判斷二：細胞內(nèi)控制同一性狀的基因有幾個，則含有幾個染色體組.,AAaBBbCCC,AAaaCccc,?,如圖表示某植物正常體細胞的染色體組成，下列可能是該植物基因型的是（）A、ABCdB、AaaaC、AaBbCcDdD、AaaBbbE、AaaaBBBbF、AaaaBBBbCCcc,BEF,1.該細胞有幾個染色體組？2.控制同一個性狀的基因應(yīng)有幾個？3.各個選項中控制同一個性狀的基因有幾個？,韭菜細胞共32條染色體,有8種形態(tài),則韭菜細胞中應(yīng)含有個染色體組.,328=4組,一個染色體組有幾條染色體?,2、二倍體由受精卵發(fā)育而成，體細胞中含有兩個染色體組的個體叫做二倍體。幾乎全部動物和過半數(shù)的高等植物都是二倍體,3、多倍體由受精卵發(fā)育而成，體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體叫做多倍體香蕉是三倍體，馬鈴薯是四倍體，普通小麥是六倍體,確定二倍體和多倍體的依據(jù)是什么呢？,1.一般是由受精卵發(fā)育而成的個體，體細胞有幾個染色體組就是幾倍體。2.經(jīng)過染色體加倍后體細胞中含有多個染色體組的個體也可以叫多倍體。,復(fù)制完成,前期紡錘體未形成,細胞質(zhì)不分裂,染色體數(shù)目加倍,染色體不能拉向兩極,后期著絲點自動分裂,自然界多倍體的形成,正常,多倍體:,前期形成紡錘體,后期著絲點仍然分裂,（2）多倍體的形成原因,植物細胞進行有絲分裂過程中,染色體經(jīng)復(fù)制后,已經(jīng)分開,由于外界條件或生物內(nèi)部因素的干擾,紡錘體的形成受到破壞,染色體不能被拉向兩極,細胞也不能分裂成2個子細胞.于是,就形成了染色體數(shù)目加倍的細胞.這樣的細胞繼續(xù)進行正常的有絲分裂,發(fā)育成染色體數(shù)目加倍的組織或個體，并且通過減數(shù)分裂,形成了染色體數(shù)目也相應(yīng)加倍的生殖細胞,再由這些生殖細胞結(jié)合成合子,進一步發(fā)育成的植物,就是多倍體,異源多倍體普通小麥黑麥AABBDDRRABDR小黑麥AABBDDRR曾在云貴高原的高寒地帶大面積種植,(3)多倍體的特點,優(yōu)點：莖桿粗壯,葉片、種子和果實較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量高。,缺點：結(jié)實率低，營養(yǎng)生長時間長。,人工誘導(dǎo)多倍體在育種上的應(yīng)用,a、多倍體育種的方法,用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,b、多倍體育種的原理：,秋水仙素能抑制細胞有絲分裂時紡錘體的形成,使染色體數(shù)目加倍,秋水仙素的作用原理？,秋水仙素的作用結(jié)果？,染色體變異,秋水仙素的作用時期？,前期,c、過程,萌發(fā)的種子,秋水仙素,幼苗,（染色體數(shù)目加倍）,生長、發(fā)育,多倍體,幼苗,秋水仙素,生長、發(fā)育,多倍體,d、舉例：三倍體無籽西瓜的培育,此個體所有體細胞內(nèi)染色體數(shù)都加倍了嗎?,人工誘導(dǎo)多倍體在育種上的應(yīng)用,四倍體,倍體西瓜,母本,授粉,倍體西瓜,二倍體,倍體植株,瓜皮瓜肉種皮N,胚N,3,4,四,三,三,瓜皮瓜肉種皮N,為什么無子？,3,授粉的作用？,秋水仙素（時間很短）,二倍體,含有三個染色體組的原始生殖細胞減數(shù)分裂能否形成正常配子？,三倍體無子西瓜的變異是可遺傳的還是不可遺傳的?,在培育三倍體無籽西瓜過程中，收獲的三倍體種子和三倍體西瓜分別在（）A第一年、二倍體母本上B第一年、四倍體母本上C第二年、三倍體母本上D第二年、二倍體母本上,BC,體細胞含有三個染色體組的個體一定是三倍體嗎？,?,受精卵,受精卵,卵細胞,（32）,（32）,（16）,思考:1、雄峰的體細胞內(nèi)含有幾條染色體?2、本物種（蜂王）的配子中含有幾條染色體？,單倍體：,（1）概念：體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體,（由配子發(fā)育成的個體）,體細胞內(nèi)各含幾個染色體組？,思考,單倍體是否就是體細胞中含有一個染色體組的個體呢？,二倍體和多倍體的劃分依據(jù)是體細胞中含有染色體組的數(shù)目。(前提-受精卵發(fā)育來的個體),該個體是由受精卵還是由配子直接發(fā)育來的。,判斷:單倍體只含一個染色體組。只含一個染色體組的個體一定是單倍體。,（2）單倍體的特點:,植株弱小，高度不育？,（3）單倍體在育種上的應(yīng)用,A、培育單倍體的方法：,花藥離體培養(yǎng),花藥,組織培養(yǎng),單倍體植株,B、單倍體育種的過程：,秋水仙素,純合子植株,自交,種子,YRYryRyr,YRYryRyr,YYRRYYrryyRRyyrr,YYRRYYrryyRRyyrr,C、優(yōu)點：,yyRR占多大比例？需要多長時間？,利用YYRRyyrr培育yyRR,選育性狀符合的類型,YyRr,減數(shù)分裂,D、原理：,染色體變異,yyRR占多大比例？需要多長時間？,只有培養(yǎng)花藥才可能產(chǎn)生單倍體嗎？,明顯縮短育種年限,單倍體育種,單倍體育種ddTT,DDTT,DdTt,花藥離體培養(yǎng),DTDtdTdt,秋水仙素處理,DDTTDDttddTTddtt,篩選所需的類型,ddtt,DTDtdTdt,雜交育種培育ddTT,DDTT,DdTt,在F2中選種,ddT,連續(xù)自交多代，每代淘汰雙隱類型,得到幾乎不發(fā)生性狀分離的品種,ddtt,DT:Dt:ddT:ddtt,1.現(xiàn)有基因型為DDTT和ddtt的豌豆，有哪些育種方法可以得到ddTT的純種？2.哪種方法能夠在最短的時間內(nèi)培育出純種ddTT？,3.用基因型為DDTT和ddtt的豌豆，培育純種ddtt。最簡捷（操作簡單）的方法是不是單倍體育種？,判定,1二倍體含兩個染色體組，三倍體含三個染色體組，單倍體一定含一個染色體組。（）3、單倍體植物都是不可育的。（）4、三倍體植物自交后代均為三倍體。（）,單倍體和單倍體基因組,1、單倍體：體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體。該個體可能含有1個或多個染色體組。,2、單倍體基因組,無性別區(qū)分的生物：,1個染色體組內(nèi)的染色體上所有的基因,有性別區(qū)分的生物：,一半常染色體+XY染色體上所有的基因,生物變異與育種,基因重組,基因突變,染色體變異,控制