染色體變異及其應(yīng)用

關(guān)于染色體變異及其應(yīng)用第1頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四思考：基因是什么？它和染色體又有何關(guān)系？基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段染色體是基因的載體基因在染色體上呈線性排列

基因是如何控制生物性狀表達(dá)的？基因可以控制蛋白質(zhì)的合成，從而控制生物性狀的表達(dá)。第2頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四1.染色體變異與基因突變在宏觀結(jié)構(gòu)上的區(qū)別2.染色體變異與基因突變相比，哪一種變異對引起的性狀變化較大一些？為什么？每條染色體上含有許多基因，染色體變異會引起多個基因的變化，所以引起的性狀變化較大一些染色體變異可在顯微鏡下觀察到第3頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四染色體結(jié)構(gòu)的變化染色體數(shù)目的變化染色體變異第4頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四染色體的某一片段缺失消失1、缺失abcdefbacdef果蠅缺刻翅的形成一、染色體結(jié)構(gòu)的變異第5頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四染色體中增加某一片段重復(fù)２、重復(fù)abcdefbbabcdefb果蠅棒狀眼的形成第6頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上3、易位abcdefghijklghijklabcefdabcklghdefji夜來香的變異注意：是非同源染色體之間的染色體交換，同源染色體之間的交叉互換屬于基因重組，大多對生物的變異是有利的。第7頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四染色體的某一片段位置顛倒4、倒位abcdefabcdefbcdeaf顛倒第8頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四缺失重復(fù)倒位易位果蠅缺刻翅、貓叫綜合癥果蠅棒狀眼夜來香的變異、慢性粒細(xì)胞白血病小結(jié)：染色體結(jié)構(gòu)的變異第9頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四3、后果：

染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生的改變，都會使排列在染色體上的基因的數(shù)目和排列順序發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。

大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是不利的，有時甚至導(dǎo)致生物體死亡。（如貓叫綜合征）4、特點(diǎn)：頻率很低5、誘導(dǎo)因素：電離輻射、病毒感染或化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)。第10頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四染色體結(jié)構(gòu)變異染色體上的基因的數(shù)目和排列順序改變生物性狀的變異多數(shù)不利P86-1第11頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四癥狀：兩眼距離較遠(yuǎn)，耳位低下，生長發(fā)育緩慢，，存在著嚴(yán)重的智力障礙?；純嚎蘼曒p，音調(diào)高，很像貓叫。Q1:貓叫綜合征的根本原因是什么？人的第5號染色體部分缺失引起的遺傳病。為什么染色體結(jié)構(gòu)的變異會導(dǎo)致性狀的變異呢？正?；颊哓埥芯C合征第12頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四請討論：Q1：染色體結(jié)構(gòu)變異對生物都是有害的嗎？大多有害、少數(shù)有利Q2：染色體變異與基因突變相比，哪一種變異對

引起的性狀變化較大一些？為什么？每條染色體上含有許多基因，染色體變異會引起多個基因的變化，所以引起的性狀變化較大一些第13頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四非整組變異個別染色體的增加或減少以染色體組的形式成倍的增加或減少二、染色體數(shù)目的變異

一般來說，每一種生物的染色體數(shù)目都是穩(wěn)定的，但是，在某些特定的情況下，生物的染色體數(shù)目會發(fā)生改變，從而產(chǎn)生可遺傳的變異。染色體數(shù)目的變異第14頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四正常增多減少非整倍性變異整倍性變異成倍增多或減少類型第15頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四請思考：Q1:果蠅體細(xì)胞有幾條染色體？8條Q2:Ⅱ號和Ⅱ號染色體是什么關(guān)系?Ⅲ號和Ⅳ號呢?同源染色體非同源染色體Q3:雄果蠅的體細(xì)胞中共有哪幾對同源染色體?Ⅱ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅲ、Ⅳ和Ⅳ、X和Y二、染色體數(shù)目的變異第16頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四①雄果蠅的精子中有多少組染色體？②果蠅的精子中染色體有什么特點(diǎn)？形態(tài)、大小和功能各不相同攜帶著控制果蠅生長發(fā)育的全部遺傳信息

雄果蠅精子中的一組染色體就是一個染色組??！答：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X

或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y都是非同源染色體第17頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四1.染色體組的概念書p862.特點(diǎn)：練習(xí)冊p66①一個染色體組中的染色體均為非同源染色體。④一個染色體組包含生物生長、發(fā)育的一整套遺傳信息。

細(xì)胞中的一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，攜帶著控制生物生長、發(fā)育的全部遺傳信息，這樣的一組染色體，稱為一個染色體組。②一個染色體組中的染色體大小形狀功能各不相同。③一個染色體組中無等位基因或相同的基因。第18頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四染色體組的判斷方法1、根據(jù)染色體圖判斷：形態(tài)相同的染色體（同源染色體）有幾條，就含有幾個染色體組。2個染色體組3個染色體組2、根據(jù)基因型判斷：控制同一性狀的基因（相同或等位的基因）總共出現(xiàn)幾次，則有幾個染色體組。AaBbAAaBbbAaaaBBbb4個染色體組3個染色體組2個染色體組Ab一個染色體組第19頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四甲中含有

個染色體組；一個染色體組中有

條染色體乙中含有

個染色體組；一個染色體組中有

條染色體丙中含有

個染色體組。一個染色體組中有

條染色體

434425丙第20頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四果蠅的體細(xì)胞果蠅的體細(xì)胞中有幾個染色體組？2個像果蠅這樣由受精卵發(fā)育而來的個體，體細(xì)胞中含有兩個染色體組的生物叫二倍體。除了果蠅，還有哪些生物是二倍體？常用2n表示染色體數(shù)，如：果蠅：2n=8第21頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四人類的染色體有幾個染色體組?每個染色體組有幾條染色體?有兩個染色體組,每個染色體組有23染色體人，玉米、西瓜番茄等都是二倍體。幾乎全部動物和過半數(shù)的高等植物都是二倍體2n=46第22頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四2、二倍體、多倍體p48二倍體：由受精卵發(fā)育而成的個體，體細(xì)胞中含有兩個染色體組的個體。多倍體：由受精卵發(fā)育而成的個體，體細(xì)胞中含有三個或三個以上染色體組的個體。染色體加倍后的草莓（上）野生草莓（下）第23頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四多倍體植株的特點(diǎn)1.莖桿粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大；糖類、蛋白質(zhì)等含量增高。2.但發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低。香蕉是三倍體馬鈴薯是四倍體普通小麥?zhǔn)橇扼w第24頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四人工誘導(dǎo)多倍體1.方法低溫處理用秋水仙素處理方法原理2.應(yīng)用第25頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四4個染色體8個染色體無紡綞體形成染色體復(fù)制著絲點(diǎn)分裂無紡綞絲牽引多倍體的形成若繼續(xù)進(jìn)行正常的有絲分裂染色體加倍的組織或個體第26頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四Q：可否人工誘導(dǎo)多倍體的形成呢？常用方法有哪些？低溫和秋水仙素處理法Q：秋水仙素處理法的具體做法是什么？原理又是什么？方法：用秋水仙素處理____________或_______。原理：當(dāng)秋水仙素作用于正在______的細(xì)胞時，能夠抑

制________的形成，導(dǎo)致________不能_________，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體__________。染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行_______分裂，將來就可能發(fā)育成_________植株。萌發(fā)的種子幼苗分裂紡錘絲染色體移向兩極數(shù)目加倍有絲多倍體第27頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四

帕米爾高原

＊據(jù)統(tǒng)計(jì),帕米爾高原上的植物65%以上是多倍體。第28頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四3、單倍體（1）概念（2）形成原因

（3）特點(diǎn)：植株弱小,一般高度不育由配子（如卵細(xì)胞、花粉等）直接發(fā)育而成。如蜜蜂中的雄蜂體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體（4）應(yīng)用：單倍體育種①花藥離體培養(yǎng)②秋水仙素處理單倍體植株，染色體加倍后，不但由不可育變可育，而且都是純合子第29頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四單倍體育種過程普通植株減數(shù)分裂花粉花藥離體培養(yǎng)單倍體幼苗秋水仙素處理純合子幼苗篩選所需的品種DDTTDdTt花藥離體培養(yǎng)DTDtdTdt幼苗秋水仙素處理DDTTDDttddTTddtt篩選所需的品種ddtt×DTDtdTdt原理：植物組織培養(yǎng)第30頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四染色體變異的應(yīng)用：無籽西瓜的培育過程二倍體幼苗四倍體植株秋水仙素處理染色體加倍二倍體幼苗二倍體植株發(fā)育授粉二倍體幼苗二倍體植株發(fā)育花粉誘導(dǎo)三倍體種子三倍體無籽瓜三倍體植株發(fā)育第一年第二年第31頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四第32頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四種子三倍體無子西瓜的培育過程1、為什么以一定濃度的秋水仙素滴在二倍體西瓜幼苗的芽尖？2、獲得的四倍體西瓜緣何要和二倍體雜交？西瓜幼苗的芽尖是有絲分裂旺盛的地方，用秋水仙素處理有利于抑制細(xì)胞有絲分裂時形成紡錘體，從而形成四倍體西瓜植株。雜交可獲得三倍體植株。多倍體產(chǎn)生的途徑為：秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。

拓展題第33頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四種子三倍體無子西瓜的培育過程3、三倍體西瓜為什么沒有種子？真的一顆都沒有嗎？4、每年都要制種，很麻煩，有沒有別的替代方法？三倍體植株不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞，因此，不能形成種子。但并不是絕對一顆種子都沒有，其原因是在進(jìn)行減數(shù)分裂時，有可能形成正常的卵細(xì)胞。有，方法一：進(jìn)行無性繁殖。將三倍體西瓜植株進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得大量的組織苗，再進(jìn)行移栽。方法二：利用生長素或生長素類似物處理二倍體未受粉的雌蕊，以促進(jìn)子房發(fā)育成無種子的果實(shí)，在此過程中要進(jìn)行套袋處理，以避免受粉第34頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四Q：為什么要處理萌發(fā)的種子或幼苗，處理成熟的植株可以不？不行，秋水仙素的作用對象是正在有絲分裂的細(xì)胞，成熟的植株大多細(xì)胞不進(jìn)行有絲分裂。第35頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四花藥離體培養(yǎng)→P高桿抗病DDTT×矮桿感病ddttF1高桿抗病DdTt配子DTDtdTdtDTDtdTdtDDTTDDttddTTddtt↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓純合體秋水仙素→↑

需要的矮抗品種㈡單倍體育種第1年第2年P(guān)高桿抗病DDTT×矮桿感病ddttF1高桿抗病DdTt↓F2D_T_D_ttddT_ddttddTT㈠雜交育種↓第1年第2年第3~6年××↑

需要的矮抗品種矮抗比較3/161/161/4單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)：

可明顯縮短育種年限，所得后代均為純合子第36頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四單倍體育種的措施和優(yōu)點(diǎn)二倍體植株花藥離體培養(yǎng)單倍體植株人工誘導(dǎo)染色體加倍恢復(fù)回二倍體植株明顯縮短育種年限（純合體）自交純合體第37頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四原理育種方法技術(shù)手段特點(diǎn)實(shí)例染色體變異多倍體育種單倍體育種用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗花藥離體培養(yǎng)提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)明顯縮短育種年限三倍體無籽西瓜秋水仙素處理小結(jié)比較應(yīng)用染色體變異的兩種育種方法第38頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四染色體變異染色體變異個別增減染色體組二倍體概念特點(diǎn)應(yīng)用成因概念特征多倍體單倍體分類數(shù)目變異成倍增減缺失、增加、顛倒、移接結(jié)構(gòu)變異：第39頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四a、二倍體物種所形成的單倍體中，其體細(xì)胞中

只含一個染色體組。請判斷：b、如果是四倍體、六倍體物種形成的單倍體，

其體細(xì)胞中就含有兩個或三個染色體組，

我們可以稱它為二倍體或三倍體。c、單倍體中可以只有一個染色體組，

也可以有多個染色體組d、個體的體細(xì)胞中含幾個染色體組就是幾倍體第40頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四1、認(rèn)真分析下圖的對照圖，從A、B、C、D中確

認(rèn)出表示含一個染色體組的細(xì)胞，是圖中的如何從圖形、基因型中識別二倍體或多倍體？2.韭菜體細(xì)胞中的32條染色體具有8種各不相

同的形態(tài)，韭菜是A．單倍體B．二倍體C．四倍體D．八倍體課堂鞏固第41頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四3、下列細(xì)胞中含有1個染色體組的細(xì)胞是

A．人的口腔上皮細(xì)胞B．果蠅的受精卵C．小麥的卵細(xì)胞D．玉米的卵細(xì)胞4、下面有關(guān)單倍體的敘述中，不正確的是

A．由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育而成的個體B．花藥經(jīng)過離體培養(yǎng)而形成的個體C．凡是體細(xì)胞中含有奇數(shù)染色體組的個體D．普通小麥含6個染色體組，42條染色體，

它的單倍體含3個染色體組，21條染色體第42頁，共46頁，2023年，2月20日，星期四7、在三倍體無籽西瓜的培育過程中，以二倍體普通西

瓜幼苗用秋水仙素處理，待植株成熟后接受普通二

倍體西瓜的正?；ǚ?，所結(jié)果實(shí)的果皮、種皮、胚

芽、胚乳細(xì)胞的染色體組數(shù)依次為

A．4、2、2、4B．4、4、3、6C．3、3、3、4D．4、4、3、58、下列變異中不屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的是

A.染色體缺失某一片段B.染色體中增加了某一片段C.染色體中DNA的一個堿基對發(fā)生了改變