染色體變異與其應(yīng)用高中一年級生物講義

1、染色體變異與其應(yīng)用高中一 年級生物講義 嬰兒面容特殊：小頭小臉、眼距寬、塌鼻梁、小頭小臉、眼距寬、塌鼻梁、 皮紋改變，哭聲像貓叫。皮紋改變，哭聲像貓叫。 此病發(fā)病率只有十萬分之一，解放后全國有 記載的僅幾十例。 病因：人的第病因：人的第5號染色體短臂缺失號染色體短臂缺失 資料資料 為什么染色體部分缺失就會引起為什么染色體部分缺失就會引起 這么嚴(yán)重的后果呢？這么嚴(yán)重的后果呢？ 染色體的結(jié)構(gòu)的改變，會使排列在染色體的結(jié)構(gòu)的改變，會使排列在 染色體上的基因得數(shù)目和排列順序發(fā)生染色體上的基因得數(shù)目和排列順序發(fā)生 改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。 思考：思考： 染色體的變異包括染色體

2、的變異包括哪些類型哪些類型？ 染色體結(jié)構(gòu)的變化染色體結(jié)構(gòu)的變化 染色體數(shù)目的變化染色體數(shù)目的變化 染色體結(jié)構(gòu)的變異染色體結(jié)構(gòu)的變異 缺失缺失 增添增添 倒裝倒裝 移位移位 1 1缺失缺失 染色體的某一片段消失染色體的某一片段消失 消失消失 染色體結(jié)構(gòu)的變異染色體結(jié)構(gòu)的變異 重復(fù)重復(fù): : 染色體增加了某一片段染色體增加了某一片段 重復(fù)重復(fù) 染色體結(jié)構(gòu)的變異染色體結(jié)構(gòu)的變異 顛 倒 斷 裂 連 接 倒位倒位: : 染色體的某一片段顛倒了染色體的某一片段顛倒了180180o o 染色體結(jié)構(gòu)的變異染色體結(jié)構(gòu)的變異 易位易位: 染色體的某一片段移接到另染色體的某一片段移接到另 一條非同源染色體上一條非

3、同源染色體上 移接 染色體結(jié)構(gòu)的變異染色體結(jié)構(gòu)的變異 大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物 有害，有的甚至導(dǎo)致生物體死亡。有害，有的甚至導(dǎo)致生物體死亡。 比如：近日由杭州市中醫(yī)院婦科專家 對一位來自浙江的婦女檢查發(fā)現(xiàn)，她的第 9號染色體臂內(nèi)倒位是導(dǎo)致她多年習(xí)慣性 流產(chǎn)的病因。 染色體結(jié)構(gòu)的變異染色體結(jié)構(gòu)的變異 一、重要概念：染色體組一、重要概念：染色體組 染色體數(shù)目的變化染色體數(shù)目的變化 、特點：、特點： a它們形態(tài)大小、功能各不相同形態(tài)大小、功能各不相同 b.但是攜帶著攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、 遺傳變異的全套遺傳信息全套遺傳信息 、細(xì)胞中的一組非同源染色體、細(xì)胞中的一組非

4、同源染色體 如：比如雄果蠅的精子如：比如雄果蠅的精子/卵細(xì)胞中各含卵細(xì)胞中各含1個染色體組個染色體組 二倍體：具有兩個染色體組的細(xì)胞 指細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目增添或缺失的改變： 染色體數(shù)目的變化染色體數(shù)目的變化 多倍性變異多倍性變異 非整倍性變異非整倍性變異 一倍性變異一倍性變異 非整倍變異非整倍變異 染色體數(shù)目的變化染色體數(shù)目的變化 在正常的染色體中，丟失或增添了一條或幾 條完整的染色體。 動物：致死性的動物：致死性的 植物：影響較小植物：影響較小 后果：后果：因為染色體上基因眾多，而基因能控制蛋白質(zhì) 的合成，某條染色體增多或減少后將導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì) 的增多或減少，從而導(dǎo)致新陳代謝的嚴(yán)重紊亂，造成

5、細(xì)胞死亡或嚴(yán)重的功能缺陷。 一倍性變異一倍性變異 染色體數(shù)目的變化染色體數(shù)目的變化 細(xì)胞中只有一組染色體的變異。 一倍性變異屬于致死性變異，在自然 環(huán)境中一般不存在。 一倍性變異的生物不能進行正常的減數(shù) 分裂分裂，因此是不育的。 染色體數(shù)目的變化染色體數(shù)目的變化 多倍性變異多倍性變異 具有三個或三個以上染色體組的變異。 三倍體：具有三個染色體組的細(xì)胞 四倍體：具有4個染色體組的細(xì)胞 含有N個染色體組就叫N倍體 舉例：香蕉為三倍體、普通小麥為六倍體舉例：香蕉為三倍體、普通小麥為六倍體 *后果：后果：在植物及低等動物中比較常見，由于基因控在植物及低等動物中比較常見，由于基因控 制的蛋白質(zhì)成比例增多

6、或減少，一般對生存沒有顯制的蛋白質(zhì)成比例增多或減少，一般對生存沒有顯 著影響。著影響。 具有偶數(shù)染色體組的多倍體植物：可育具有偶數(shù)染色體組的多倍體植物：可育 具有奇數(shù)染色體組的多倍體植物：不可育具有奇數(shù)染色體組的多倍體植物：不可育 由受精卵發(fā)育而成的個體，體細(xì)胞中由受精卵發(fā)育而成的個體，體細(xì)胞中具有三個 或三個以上染色體組，就叫做多倍體。多倍體。 多倍體：多倍體： 染色體變異在育種上的應(yīng)用 單倍體育種單倍體育種 多倍體育種多倍體育種 體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體， 叫做單倍體。 如果某個體由本物種的如果某個體由本物種的配子不經(jīng)受精直接發(fā)育而配子不經(jīng)受精直接發(fā)育而 成，則不管它有多少染

7、色體組都叫成，則不管它有多少染色體組都叫“單倍體單倍體”。 如由某六倍體植物的花粉（含三個染色體組）發(fā) 育而成的個體就是單倍體 單倍體的概念單倍體的概念 單倍體的特點：植株弱小，高等不育。單倍體的特點：植株弱小，高等不育。 單倍體育種單倍體育種 如何進行單倍體育種？單倍體育種如何進行單倍體育種？單倍體育種 有什么優(yōu)點？有什么優(yōu)點？ 優(yōu)點：優(yōu)點：a.后代都是純合子后代都是純合子 b.縮短育種年限縮短育種年限 花藥花藥 單倍體單倍體 植株植株 純合正純合正 常植株常植株 秋水仙素秋水仙素 染色體數(shù)目加倍染色體數(shù)目加倍 離體培養(yǎng)離體培養(yǎng) 單倍體育種單倍體育種 單倍體育種能明顯縮短育種年限單倍體育種能

8、明顯縮短育種年限 花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng) P 高桿抗病高桿抗病 DDTT 矮桿感病矮桿感病 ddtt F1 高桿抗病高桿抗病 DdTt 配子配子DT DtdTdt DTDtdTdt DDTT DDtt ddTT ddtt 純合體純合體 秋水仙素秋水仙素 需要的矮抗品種需要的矮抗品種 單倍體育種單倍體育種 第第1年年 第第2年年 P 高桿抗病高桿抗病 DDTT 矮桿感病矮桿感病 ddtt F1 高桿抗病高桿抗病 DdTt F2 D_T_ D_tt ddT_ ddtt ddTT 雜交育種雜交育種 第第1年年第第2年年第第36年年 需要的矮抗品種需要的矮抗品種 矮抗矮抗 多倍體植物有什么特點？多倍

9、體植物有什么特點？ 形態(tài)上加大（如莖稈、 葉片、果實、種子） 營養(yǎng)物質(zhì)增多（如蛋 白質(zhì)、糖類、脂肪）。 多倍體育種多倍體育種 多倍體水稻有穗大粒多等特點，為多倍體水稻有穗大粒多等特點，為 什么我們不廣泛推廣種植多倍體水什么我們不廣泛推廣種植多倍體水 稻？稻？ 多倍體育種多倍體育種 問題討論：問題討論： 分析自然界出現(xiàn)多倍體的原因？分析自然界出現(xiàn)多倍體的原因？ 在體細(xì)胞有絲分裂過程中，染色體完在體細(xì)胞有絲分裂過程中，染色體完 成了復(fù)制，但細(xì)胞受到外界環(huán)境條件或內(nèi)成了復(fù)制，但細(xì)胞受到外界環(huán)境條件或內(nèi) 部因素干擾，紡錘體形成受破壞，加倍后部因素干擾，紡錘體形成受破壞，加倍后 的染色體沒有平均分配，仍

10、存在于一個細(xì)的染色體沒有平均分配，仍存在于一個細(xì) 胞中。胞中。 多倍體育種多倍體育種 人工誘導(dǎo)多倍體在育種上的應(yīng)用：人工誘導(dǎo)多倍體在育種上的應(yīng)用： 三倍體無子西瓜的培育三倍體無子西瓜的培育 方法：秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗方法：秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 原理：秋水仙素能抑制紡錘體的形成原理：秋水仙素能抑制紡錘體的形成 *發(fā)揮作用的時間：發(fā)揮作用的時間： 有絲分裂的前期有絲分裂的前期 二倍體二倍體 三倍體三倍體 秋水仙素處理秋水仙素處理 使染色體使染色體 數(shù)目加倍數(shù)目加倍 四倍體（母本）四倍體（母本） 三倍體三倍體 西瓜子西瓜子 種植種植 三倍體三倍體 西瓜西瓜 第第 一一 年年 第第 二

11、二 年年 傳粉傳粉 傳粉刺激果實發(fā)育傳粉刺激果實發(fā)育 二倍體二倍體 三倍體無子西瓜的培育三倍體無子西瓜的培育 響譽世界的著名“天才”音樂指揮家舟舟 姓名姓名胡一舟 年齡：年齡：27 歲 出生出生1978年4月1日 智商：智商：30 重度弱智 （正常人的最低70） 演出演出自1999年1月在保利劇場進行第一場指揮表演 以來，至今已演出20場，與國內(nèi)外十余家交響樂團進行 過合作。 智障“天才天才”舟舟的資料舟舟的資料 舟舟是一個先天智力障一個先天智力障 礙礙(三體綜合癥)患者 病因：常染色體變異,比 正常人多了一條21號染 色 人的第人的第21號染色體如果多一條，就號染色體如果多一條，就 會患會患21三體綜合征。三體綜合征。 第第13號染色體多一條，患者兔唇、號染色體多一條，患者兔唇、 腭裂、先天性心臟病、嚴(yán)重智力遲腭裂、先天性心臟病、嚴(yán)重智力遲 鈍，常在出生后鈍，常在出生后3個月內(nèi)死亡，也有個月內(nèi)死亡，也有 少數(shù)活到少數(shù)活到5歲，發(fā)生