蘇教版教學(xué)蘇教版高中生物染色體變異及其應(yīng)用PPT精品文檔

1、.1一、染色體結(jié)構(gòu)的變異二、染色體數(shù)目的變異三、染色體變異在育種上的應(yīng)用第三節(jié)第三節(jié) 染色體變異及其應(yīng)用染色體變異及其應(yīng)用第三章第三章 遺傳和染色體遺傳和染色體.221三體綜合征（又稱先天智力障礙）患兒 智力低下，眼間距寬，外眼角上斜，口常半張，舌常伸出口外，約50%患者先天性早夭。.3一、染色體結(jié)構(gòu)的變異一、染色體結(jié)構(gòu)的變異1、原因：、原因： 染色體斷裂以及斷裂后片段不正常的重新連接。2、類型：、類型： 缺失、重復(fù)、倒位、易位.4（1）缺失）缺失.5貓叫綜合征，是人的5號染色體部分缺失引起的遺傳病，病兒生長發(fā)育遲緩，頭部畸形，哭聲奇特，皮紋改變等特點(diǎn)，并有智能障礙，而其最明顯的特征是哭聲類似

2、貓叫。.6（2）重復(fù)）重復(fù).7果蠅的卵圓眼和棒狀眼果蠅的卵圓眼和棒狀眼野生型：卵圓眼野生型：卵圓眼變異型：棒狀眼變異型：棒狀眼.8（3）倒位）倒位.9（4）易位）易位非同源染色體之非同源染色體之間的片段交換間的片段交換.10種類：1缺失、2重復(fù)、3倒位和4易位.11染色體結(jié)構(gòu)的改變會導(dǎo)致染色體上基因的染色體結(jié)構(gòu)的改變會導(dǎo)致染色體上基因的數(shù)目數(shù)目或或排列順序排列順序發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。的變異。大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)的變異對生物體是大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)的變異對生物體是不利不利的，有時(shí)甚至導(dǎo)致生物體的，有時(shí)甚至導(dǎo)致生物體死亡死亡。3、后果：、后果：4、特點(diǎn)：、特點(diǎn)： 頻率頻率很

3、低很低5、誘導(dǎo)因素：、誘導(dǎo)因素：電離輻射電離輻射、病毒感染病毒感染或或化學(xué)物質(zhì)化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)。誘導(dǎo)。.12染色體結(jié)構(gòu)變異染色體結(jié)構(gòu)變異內(nèi)因內(nèi)因染色體上的基因的染色體上的基因的數(shù)目和排列順序改變數(shù)目和排列順序改變結(jié)果：生物性狀的變異，結(jié)果：生物性狀的變異，甚至導(dǎo)致死亡甚至導(dǎo)致死亡原因：外因原因：外因自然條件或人為因素（電離輻射、病毒感自然條件或人為因素（電離輻射、病毒感染和化學(xué)物質(zhì)的誘導(dǎo)）染和化學(xué)物質(zhì)的誘導(dǎo)）實(shí)質(zhì)：改變基因的量，實(shí)質(zhì)：改變基因的量，并沒有產(chǎn)生新基因并沒有產(chǎn)生新基因特點(diǎn)：正常情況下，特點(diǎn)：正常情況下，頻率很低頻率很低病例、類型病例、類型小結(jié)：小結(jié)：.13課題研究：環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)對染色

4、體結(jié)構(gòu)變課題研究：環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)對染色體結(jié)構(gòu)變異的影響異的影響研究目的：研究目的： 了解環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)對染色體結(jié)構(gòu)變異的了解環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)對染色體結(jié)構(gòu)變異的影響。影響。推薦器材：推薦器材： 培養(yǎng)皿，試管，載玻片，蓋玻片，顯微鏡；培養(yǎng)皿，試管，載玻片，蓋玻片，顯微鏡；蠶豆種子等；硫酸銅，改良堿性品紅染液等。蠶豆種子等；硫酸銅，改良堿性品紅染液等。.14研究指導(dǎo)：研究指導(dǎo)：閱讀背景資料：閱讀背景資料： 引起染色體變異的原因很多，其中引起染色體變異的原因很多，其中輻射輻射與與化學(xué)藥化學(xué)藥物物是導(dǎo)致染色體變異的重要原因。為了證實(shí)是導(dǎo)致染色體變異的重要原因。為了證實(shí)硫酸銅硫酸銅對染色體結(jié)構(gòu)具有導(dǎo)致變異的

5、影響，一位學(xué)生用硫?qū)θ旧w結(jié)構(gòu)具有導(dǎo)致變異的影響，一位學(xué)生用硫酸銅溶液培養(yǎng)蠶豆種子，酸銅溶液培養(yǎng)蠶豆種子，發(fā)現(xiàn)萌發(fā)的幼苗發(fā)現(xiàn)萌發(fā)的幼苗根尖根尖細(xì)細(xì)胞中出現(xiàn)胞中出現(xiàn)微核微核，這是染，這是染色體色體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)變異的結(jié)果。變異的結(jié)果。生物科學(xué)工作者往往采生物科學(xué)工作者往往采用微核研究的方法來分用微核研究的方法來分析環(huán)境污染的程度。析環(huán)境污染的程度。微核微核.15該學(xué)生實(shí)驗(yàn)步驟：該學(xué)生實(shí)驗(yàn)步驟：（1）將蠶豆種子洗凈，）將蠶豆種子洗凈， 25水培；水培；（2）待根長到）待根長到0.51.5cm，移入質(zhì)量濃度為，移入質(zhì)量濃度為300mg/L的硫酸銅溶液中培養(yǎng)的硫酸銅溶液中培養(yǎng)6h；（3）自來水沖洗后，再移入

6、清水中培養(yǎng)）自來水沖洗后，再移入清水中培養(yǎng)24h；（4）剪取蠶豆根尖，）剪取蠶豆根尖，制作制作臨時(shí)玻片標(biāo)本，用改良臨時(shí)玻片標(biāo)本，用改良堿性品紅染液染色；堿性品紅染液染色；（5）每個根尖計(jì)數(shù)）每個根尖計(jì)數(shù)5001000個細(xì)胞個細(xì)胞,計(jì)算計(jì)算微核率微核率。.16.17 例：某工廠污水流入河流中，使河中植物例：某工廠污水流入河流中，使河中植物大批死亡。有同學(xué)認(rèn)為是污水中的化學(xué)物質(zhì)使大批死亡。有同學(xué)認(rèn)為是污水中的化學(xué)物質(zhì)使植物細(xì)胞的染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生了變異，并準(zhǔn)備對植物細(xì)胞的染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生了變異，并準(zhǔn)備對此進(jìn)行研究。如果是你，你如何研究？此進(jìn)行研究。如果是你，你如何研究？作出假設(shè)：作出假設(shè)：提出問題：提出

7、問題：污水中的化學(xué)物質(zhì)對植物染色體結(jié)污水中的化學(xué)物質(zhì)對植物染色體結(jié)構(gòu)變異的影響。構(gòu)變異的影響。污水中的化學(xué)物質(zhì)會使植物染色體污水中的化學(xué)物質(zhì)會使植物染色體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變異。結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變異。探究實(shí)踐探究實(shí)踐.18設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)：用用污水污水培養(yǎng)培養(yǎng)用用蒸餾水蒸餾水培養(yǎng)培養(yǎng)（實(shí)驗(yàn)組）（實(shí)驗(yàn)組）（對照組）（對照組）分析證據(jù)：分析證據(jù)： （比較、兩組的微核率）（比較、兩組的微核率）得出結(jié)論：得出結(jié)論：若微核率若微核率微核率，說明微核率，說明若微核率若微核率微核率，說明微核率，說明 若微核率若微核率微核率，說明微核率，說明.19深入探究：深入探究： 探究水質(zhì)探究水質(zhì)污染程度污染程度與生物細(xì)胞與生物細(xì)胞

8、微核率微核率高高低的關(guān)系。低的關(guān)系。.20二、染色體數(shù)目的變異二、染色體數(shù)目的變異正常情況下，每種生物的染色體數(shù)目是恒定的。.21果蠅染色體顯微照片.22 XXXY .23XY XY.24XXX X.25 一個染色體組中無同源染色體（互為非同源染色體），形態(tài)和功能各不相同； 一個染色體組攜帶著控制生物生長的全部遺傳信息。（1）概念：）概念：二倍體生物配子中所具有的全部染色體組成一個染色體組。（2）特點(diǎn)：）特點(diǎn)：.26例例1：以下各圖中，各有幾個染色體組？：以下各圖中，各有幾個染色體組？4個個2個個3個個5個個1個個（3）染色體組數(shù)的判斷：）染色體組數(shù)的判斷：.27例例2：以下基因型，所代表的生

9、物染色體組數(shù)分別是多少：以下基因型，所代表的生物染色體組數(shù)分別是多少?（1）Aa _ （2）AaBb _（3）AAa _（4）AaaBbb _（5）AAAaBBbb _（6）ABCD _2個個2個個3個個3個個 4個個1個個水稻有水稻有24條染色體配成條染色體配成12對，它的一個染色體組含幾對，它的一個染色體組含幾條染色體？條染色體？討論：討論：一個染色體組中是否存在等位基因？一個染色體組中是否存在等位基因？.28.29染色體數(shù)目的變異一、非整倍性變異：個別染色體數(shù)目的增加一、非整倍性變異：個別染色體數(shù)目的增加或減少：或減少： 2121三體綜合征（多三體綜合征（多1 1條條2121號染色體）號

10、染色體）性腺發(fā)育不全性腺發(fā)育不全綜合征綜合征（XOXO）先天性睪丸發(fā)育不全綜合征（先天性睪丸發(fā)育不全綜合征（ XXYXXY）XYYXYY綜合征綜合征響譽(yù)世界的著名響譽(yù)世界的著名“天才天才”音樂指揮家舟舟音樂指揮家舟舟舟舟是一個先天智力障礙舟舟是一個先天智力障礙(21(21三體綜合癥三體綜合癥) )患者患者病因：常染色體變異病因：常染色體變異, ,比正常比正常人多了一條人多了一條2121號染色號染色.30（1）減）減分裂后期，個別分裂后期，個別同源染色體同源染色體沒有分開。沒有分開。（2）減）減分裂后期，個別分裂后期，個別姐妹染色單體姐妹染色單體分開后移向細(xì)胞同分開后移向細(xì)胞同一極。一極。形成原

11、因：形成原因：減數(shù)第一次分裂后期同源染色減數(shù)第一次分裂后期同源染色體不分離體不分離減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體移減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體移向一極向一極.31b、單倍體：、單倍體： 概念：概念： 由由配子配子直接發(fā)育而成，體細(xì)胞中含本物種配子染色體數(shù)目的個直接發(fā)育而成，體細(xì)胞中含本物種配子染色體數(shù)目的個體。體。存在存在特點(diǎn)特點(diǎn)( (植物植物) ) ：植株植株弱小弱小，高度不育高度不育動物：動物：植物：植物：如雄蜂如雄蜂偶爾出現(xiàn)偶爾出現(xiàn)（k/2N）1、一倍性變異和單倍性變異、一倍性變異和單倍性變異 a、一倍體、一倍體（N）概念：體細(xì)胞只含有一個染色體組的個體概念：體細(xì)胞只含有一個染色體組的

12、個體特點(diǎn)：特點(diǎn)： 存活率低存活率低 一般不育一般不育(因?yàn)椴荒苓M(jìn)行正常的減數(shù)分裂形成配子因?yàn)椴荒苓M(jìn)行正常的減數(shù)分裂形成配子)二、整倍性變異：以染色體組的形式成倍增加或減少二、整倍性變異：以染色體組的形式成倍增加或減少.32由由受精卵受精卵發(fā)育而成，體細(xì)胞中含有發(fā)育而成，體細(xì)胞中含有兩個兩個染色體組的個體。染色體組的個體。幾乎幾乎全部動物，全部動物，過半數(shù)過半數(shù)的高等植物。的高等植物。人：人：2N=46 果蠅：果蠅：2N=8 水稻：水稻：2N=24a a、二倍體：、二倍體：概念：概念：存在：存在：（2N）b b、多倍體：、多倍體： 概念：概念：由由受精卵受精卵發(fā)育而成，體細(xì)胞中含有發(fā)育而成，體細(xì)

13、胞中含有三個三個或或三個以上三個以上染色體組的染色體組的個體。個體。（kN）存在存在：主要是植物，動物極少見。主要是植物，動物極少見。香蕉：香蕉：三倍體三倍體 馬鈴薯：馬鈴薯：四倍體四倍體 普通小麥：普通小麥：六倍體六倍體 煙煙草：草：四倍體四倍體2、多倍性變異、多倍性變異產(chǎn)生原因：自發(fā)產(chǎn)生，誘導(dǎo)產(chǎn)生產(chǎn)生原因：自發(fā)產(chǎn)生，誘導(dǎo)產(chǎn)生概念：與正常的二倍體細(xì)胞相比，具有更多的染色體組的變異概念：與正常的二倍體細(xì)胞相比，具有更多的染色體組的變異.33染色體復(fù)制染色體加倍的體細(xì)胞多倍體有絲分裂體細(xì)胞條件適宜染色體復(fù)制染色體復(fù)制染色體加倍的配子多倍體合子受精作用受精作用性原細(xì)胞多倍體紡錘體不能紡錘體不能形成

14、形成紡錘體不能形成紡錘體不能形成.34影響：影響：c. 偶數(shù)多倍體偶數(shù)多倍體: 可育可育 ，如普通小麥六倍體，如普通小麥六倍體 奇數(shù)多倍體奇數(shù)多倍體: 不育不育 ，如香蕉三倍體，如香蕉三倍體(籽退化籽退化,通過無性生殖繁殖通過無性生殖繁殖)d. 在植物中常見在植物中常見, ，在動物中則多倍體的動物是，在動物中則多倍體的動物是致死的，多倍性變異常常是自然流產(chǎn)的主要原致死的，多倍性變異常常是自然流產(chǎn)的主要原因因.35思考：思考：1、二倍體的擬南芥有、二倍體的擬南芥有3對同源染色體，他得單倍體含對同源染色體，他得單倍體含有幾個染色體組，幾條染色體？有幾個染色體組，幾條染色體？含含1個染色體組，個染色

15、體組，3個染色體個染色體2、六倍體的普通小麥有、六倍體的普通小麥有42條染色體，它的單倍體含條染色體，它的單倍體含有幾個染色體組，幾條染色體？有幾個染色體組，幾條染色體？含含3個染色體組，個染色體組，21個染色體個染色體.36有關(guān)生物體倍數(shù)的判斷方法有關(guān)生物體倍數(shù)的判斷方法 染色體組判斷方法：染色體組判斷方法：（1 1）一個染色體組中不含同源染色體）一個染色體組中不含同源染色體（2 2）一般形態(tài)、大小各不相同）一般形態(tài)、大小各不相同2. 2. 染色體組數(shù)目的確定方法：染色體組數(shù)目的確定方法：（1 1）看同源染色體數(shù)目：）看同源染色體數(shù)目：細(xì)胞內(nèi)同樣形態(tài)的染色體由幾細(xì)胞內(nèi)同樣形態(tài)的染色體由幾條條

16、就是幾個染色體組。就是幾個染色體組。（2 2）看等位基因個數(shù)：）看等位基因個數(shù)：同一種基因（不分顯隱）出現(xiàn)同一種基因（不分顯隱）出現(xiàn) 幾次就幾次就是幾個染色體組。是幾個染色體組。.373.3.生物體倍數(shù)的判斷：生物體倍數(shù)的判斷：（1 1）首先看是由什么細(xì)胞發(fā)育來的：）首先看是由什么細(xì)胞發(fā)育來的：如果如果是配子發(fā)育來的，不論是幾個染色體組，一定是配子發(fā)育來的，不論是幾個染色體組，一定是單倍體。是單倍體。如果如果是由受精卵（合子）發(fā)育來的，則要看有幾個是由受精卵（合子）發(fā)育來的，則要看有幾個染色體組了。染色體組了。（2 2）兩個染色體組，則是二倍體）兩個染色體組，則是二倍體（3 3）大于等于三個染

17、色體組，則是多倍體。）大于等于三個染色體組，則是多倍體。.38花粉花粉單倍體單倍體純合二倍體純合二倍體優(yōu)良品種優(yōu)良品種返回返回離體離體培養(yǎng)培養(yǎng)人工誘導(dǎo)人工誘導(dǎo)染色體加倍染色體加倍選擇選擇生物必修生物必修2.39 例：在水稻中，高桿例：在水稻中，高桿(D)(D)對矮桿對矮桿(d)(d)是顯性，抗病是顯性，抗病(R)(R)對不抗對不抗病病(r)(r)是顯性?，F(xiàn)有純合矮桿不抗病水稻是顯性?，F(xiàn)有純合矮桿不抗病水稻ddrr和純合高桿抗病水和純合高桿抗病水稻稻DDRR兩個品種兩個品種, ,要想得到能夠穩(wěn)定遺傳的矮桿抗病水稻要想得到能夠穩(wěn)定遺傳的矮桿抗病水稻ddRR ，應(yīng)該怎么做？，應(yīng)該怎么做？P DDRR

18、 ddrrF1DdRr配子配子DR Dr dR dr花粉花粉(藥藥)離體培養(yǎng)離體培養(yǎng)幼苗幼苗DR Dr dR dr秋水仙素處理秋水仙素處理DDRR DDrr ddRR ddrr正常植株正常植株（單倍體）（單倍體）（純合子）（純合子）高桿高桿抗病抗病高桿高桿不抗病不抗病矮桿矮桿抗病抗病矮桿矮桿不抗病不抗病生物必修生物必修2.401、單倍體育種：、單倍體育種：實(shí)例：實(shí)例：花粉花粉(藥藥)秋水秋水仙素仙素正常純合子正常純合子單倍體幼苗單倍體幼苗離體離體培養(yǎng)培養(yǎng)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：后代是后代是純合子純合子，明顯，明顯縮短了育種年限縮短了育種年限。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：技術(shù)較復(fù)雜技術(shù)較復(fù)雜方法：方法：花粉花粉( (藥藥)

19、 )離體培養(yǎng)離體培養(yǎng)原理：原理：染色體變異染色體變異矮桿抗病水稻的培育矮桿抗病水稻的培育三、染色體變異在育種上的應(yīng)用三、染色體變異在育種上的應(yīng)用.411、多倍體育種：、多倍體育種：與二倍體相比，與二倍體相比， 莖桿粗壯，葉片、莖桿粗壯，葉片、果實(shí)種子都比較大，糖果實(shí)種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量比較高，結(jié)實(shí)率的含量比較高，結(jié)實(shí)率低。低。.42 方法：方法： 用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。 實(shí)例：實(shí)例： 三倍體無子西瓜的培育（原理：能夠抑制紡錘體的形成（原理：能夠抑制紡錘體的形成,導(dǎo)致染色體不分離導(dǎo)致染色體不分離,從而引起從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍）細(xì)胞內(nèi)染色

20、體數(shù)目加倍） 原理：原理： 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 可培育出自然界中沒有的可培育出自然界中沒有的新品種新品種，且培育出的植物，且培育出的植物器官大器官大，產(chǎn)量高產(chǎn)量高，營養(yǎng)豐富營養(yǎng)豐富 。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 結(jié)實(shí)率低，成熟遲（結(jié)實(shí)率低，成熟遲（晚熟晚熟）染色體變異染色體變異.432N4N胚胚: 3N秋水仙素處理秋水仙素處理2N2N3N2N三倍體無子西瓜的培育三倍體無子西瓜的培育返回返回第一年第一年第二年第二年 種植種植 種植種植 傳粉傳粉傳粉刺激傳粉刺激果實(shí)發(fā)育果實(shí)發(fā)育3N果皮、種果皮、種皮：皮：4N染色體染色體聯(lián)會紊亂聯(lián)會紊亂無生殖細(xì)胞形成無生殖細(xì)胞形成生物必修生物必修2.44雜交育種多倍體育種單倍體育種

21、方法原理優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)3 3、育種方法小結(jié)：、育種方法小結(jié)：雜交雜交用秋水仙素處理用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼萌發(fā)的種子或幼苗苗花藥花藥( (粉粉) )離體培養(yǎng)離體培養(yǎng)基因重組基因重組染色體變異染色體變異染色體變異染色體變異方法簡便方法簡便可培育出新種，可培育出新種，器官大，產(chǎn)量高，器官大，產(chǎn)量高，營養(yǎng)豐富營養(yǎng)豐富后代都是純合子，后代都是純合子，明顯縮短育種年限明顯縮短育種年限要長年限選要長年限選擇才可獲得擇才可獲得結(jié)實(shí)率低，成結(jié)實(shí)率低，成熟遲（熟遲（晚熟晚熟）技術(shù)較復(fù)雜技術(shù)較復(fù)雜.45低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化原理原理 用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠抑制紡抑制紡

22、錘體的形成錘體的形成，以至影響染色體被被拉向兩極，細(xì)，以至影響染色體被被拉向兩極，細(xì)胞也不能分裂成兩個子細(xì)胞，于是，植物細(xì)胞染胞也不能分裂成兩個子細(xì)胞，于是，植物細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化。色體數(shù)目發(fā)生變化。材料用具材料用具 洋蔥或大蔥、蒜（均為二倍體，體細(xì)胞中的染洋蔥或大蔥、蒜（均為二倍體，體細(xì)胞中的染色體數(shù)為色體數(shù)為1616），培養(yǎng)皿，濾紙，紗布，燒杯，鑷子，），培養(yǎng)皿，濾紙，紗布，燒杯，鑷子，剪刀，剪刀，顯微鏡顯微鏡，載玻片，蓋玻片，載玻片，蓋玻片，冰箱冰箱，卡諾氏液卡諾氏液，改良改良苯酚品紅染液苯酚品紅染液，體積分?jǐn)?shù)為，體積分?jǐn)?shù)為15%15%的鹽酸溶液，體的鹽酸溶液，體積分?jǐn)?shù)為積分?jǐn)?shù)為95%95%的酒精溶液。的酒精溶液。實(shí)驗(yàn)生物必修生物必修2.46方法步驟方法步驟1 1、將洋蔥或（大蔥、大蒜）放在裝滿清水的廣口瓶上，讓、將洋蔥或（大蔥、大蒜）放在裝滿清水的廣口瓶上，讓洋蔥的底部接觸水面。待洋蔥長出約洋蔥的底部接觸水面。待洋蔥長出約1cm1cm的不定根時(shí)，將整的不定根時(shí)，將整個裝置放入冰箱的低溫室內(nèi)（個裝置放入冰箱的低溫室內(nèi)（44），誘導(dǎo)培養(yǎng)），誘導(dǎo)培養(yǎng)36h36h。2 2、剪取誘導(dǎo)處理的根尖、剪取誘導(dǎo)處理的根尖0.5-1c