第節(jié)染色體變異5

染色體變異的類型1、染色體結(jié)構(gòu)的變異2、染色體數(shù)目的變異當(dāng)前第1頁\共有43頁\編于星期六\9點1.1.缺失指一條染色體斷裂而失去一個片段，這個片段上的基因也隨之丟失。比如在人類遺傳中,5號染色體部分缺失導(dǎo)致貓叫綜合癥.

1、染色體結(jié)構(gòu)的變異當(dāng)前第2頁\共有43頁\編于星期六\9點貓叫綜合癥癥狀：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。病因：5號染色體部分缺失當(dāng)前第3頁\共有43頁\編于星期六\9點1.2重復(fù)一條染色體的斷裂片段接到同源染色體的相應(yīng)部位，結(jié)果后者就有一段重復(fù)基因，通過發(fā)育有可能會執(zhí)行新的功能。例如:果蠅的棒狀眼。當(dāng)前第4頁\共有43頁\編于星期六\9點果蠅的卵圓眼和棒狀眼野生型：卵圓眼變異型：棒狀眼當(dāng)前第5頁\共有43頁\編于星期六\9點1.3倒位一條染色體的斷裂片段，位置倒過來后再接上去，造成這段染色體上的基因位置顛倒。在靈長類染色體進(jìn)化的研究中證實，染色體倒位是進(jìn)化中的重要事件。如在染色體結(jié)構(gòu)的比較中發(fā)現(xiàn)，人與黑猩猩之間發(fā)生過6次倒位，黑猩猩與大猩猩之間發(fā)生過8次倒位。

當(dāng)前第6頁\共有43頁\編于星期六\9點1.4易位染色體發(fā)生斷裂，斷裂片段接到非同源染色體上的現(xiàn)象。如人的慢性粒細(xì)胞白血病，就是22號染色體長臂片段易位到其它染色體上所致。

當(dāng)前第7頁\共有43頁\編于星期六\9點小結(jié)：染色體結(jié)構(gòu)的變異的類型：正常異常缺失增加（重復(fù)）顛倒（倒位）移接（易位））染色體結(jié)構(gòu)的改變，會使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變,而導(dǎo)致性狀的變異。當(dāng)前第8頁\共有43頁\編于星期六\9點引起染色體結(jié)構(gòu)變異的因素：外因：內(nèi)因：猜一猜：染色體結(jié)構(gòu)變異是怎么引起的呢？各種射線，化學(xué)藥劑，溫度巨變，某些病毒等生物代謝失調(diào)，衰老等當(dāng)前第9頁\共有43頁\編于星期六\9點正常增多減少（一）個別染色體的增加或減少（二）以染色體組的形式成倍的增加或減少指細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目增添或缺失的改變。2、染色體數(shù)目的變異當(dāng)前第10頁\共有43頁\編于星期六\9點響譽世界的著名“天才”音樂指揮家舟舟（一)個別染色體的增加或減少例■先天智力障礙(21三體綜合癥)患者（其智力相當(dāng)于幾歲的小孩）■病因：常染色體變異,比正常人多了一條21號染色體當(dāng)前第11頁\共有43頁\編于星期六\9點是由于患者細(xì)胞內(nèi)多了一條21號染色體造成的。患者眼間寬、眼角上斜、口常半張，身體發(fā)育緩慢、智力極度低下，許多在10歲前夭折。先天性愚型（21三體綜合癥）17號、14號及21號染色體增多一條的患者生理和智力都嚴(yán)重不正常。當(dāng)前第12頁\共有43頁\編于星期六\9點因為染色體上的基因能控制蛋白質(zhì)的合成，某號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，造成細(xì)胞死亡或嚴(yán)重的功能缺陷。后果：當(dāng)前第13頁\共有43頁\編于星期六\9點（二)以染色體組的形式成倍的增加或減少例如：三倍體無籽西瓜；三倍體香蕉等當(dāng)前第14頁\共有43頁\編于星期六\9點在植物及低等動物中比較常見，由于基因控制的蛋白質(zhì)成比例增多或減少，一般對生存沒有顯著影響。

在高等植物，染色體組增多的植株一般具有大型性，各器官粗大，成熟推遲；染色體組減少的植株則生長瘦弱。

染色體組為奇數(shù)時，因減數(shù)分裂時聯(lián)會紊亂，表現(xiàn)為高度不孕（不能產(chǎn)生種子）。后果：當(dāng)前第15頁\共有43頁\編于星期六\9點

例：正常的水稻具有兩個染色體組。只有一個染色體組的水稻生長十分瘦弱，不產(chǎn)生分孽，形成的稻穗中全是空殼；具有三個染色體組的水稻苗長得特別旺盛，很遲開花，所結(jié)果實也全是空殼；具有四個染色體組的水稻長得特別茂盛，雖說也能開花結(jié)果實，但生長期特別長，甚至要幾年才能成熟！當(dāng)前第16頁\共有43頁\編于星期六\9點（三）二倍體、多倍體及單倍體1、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叫二倍體。記作2N（N表示一個染色體組所包含的染色體數(shù)目）幾乎全部的動物和過半數(shù)以上的高等植物，都是二倍體人：2N=46果蠅：2N=8水稻：2N=24

玉米、洋蔥都是二倍體。當(dāng)前第17頁\共有43頁\編于星期六\9點番茄是二倍體葡萄是二倍體當(dāng)前第18頁\共有43頁\編于星期六\9點（1）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叫多倍體。2、多倍體（2）舉例：香蕉：三倍體馬鈴薯：四倍體普通小麥：六倍體小黑麥：八倍體帕米爾高原的植物65%的種類是多倍體多倍體在植物中廣泛存在，而在動物中則較少見但發(fā)育延遲，結(jié)實率低。多倍體植株莖稈粗壯、葉片、果實、種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都增加。（3）多倍體特點當(dāng)前第19頁\共有43頁\編于星期六\9點馬鈴薯是四倍體普通小麥?zhǔn)橇扼w香蕉是三倍體當(dāng)前第20頁\共有43頁\編于星期六\9點（4）多倍體的形成的原因4個染色體8個染色體外界因素導(dǎo)致紡綞體不能形成染色體復(fù)制著絲點分裂無紡綞絲牽引染色體加倍的組織或個體8個染色體秋水仙素或低溫（溫度驟變）等外界因素當(dāng)前第21頁\共有43頁\編于星期六\9點三）單倍體1、概念：由該物種配子發(fā)育而來的個體。(即某個體體細(xì)胞染色體與該物種正常配子染色體數(shù)目相等的稱為單倍體)2、成因：生殖細(xì)胞未受精直接發(fā)育成的個體3、舉例雄蜂它是由卵細(xì)胞未經(jīng)過受精作用直接發(fā)育而來的。它的體細(xì)胞染色體數(shù)==配子染色體數(shù)4、單倍體植株的特點植株長得弱小，而且高度不育（同源染色體聯(lián)會紊亂）當(dāng)前第22頁\共有43頁\編于星期六\9點注意:1、體細(xì)胞中含一個染色體組的個體一定是單倍體2、單倍體的體細(xì)胞中不一定只含一個染色體組3、體細(xì)胞中含有兩個或三個染色體組的個體不一定就是二倍體或三倍體，也可能是單倍體當(dāng)前第23頁\共有43頁\編于星期六\9點（09上海卷）21.下列技術(shù)中不能獲得抗銹高產(chǎn)小麥新品種的是A.誘變育種B.細(xì)胞融合C.花粉離體培養(yǎng)D.轉(zhuǎn)基因解析：花藥離體培養(yǎng)獲得是單倍體，一般高度不育。答案：C當(dāng)前第24頁\共有43頁\編于星期六\9點“單倍體一定不育”嗎？

例如：用秋水仙素處理二倍體西瓜的幼苗，能得到同源四倍體，若將該四倍體的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)能得到含有偶數(shù)個相同的染色體組數(shù)的單倍體，它可育。單倍體植株的染色體數(shù)目總是正常植株染色體數(shù)目的一半。當(dāng)前第25頁\共有43頁\編于星期六\9點單倍體多倍體自然條件：人工條件：自然條件：人工條件：一般由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育而來。常用花藥離體培養(yǎng)法。由于外界環(huán)境條件的劇變，影響了細(xì)胞分裂時紡錘體的形成而使染色體數(shù)目加倍產(chǎn)生的。秋水仙素（常用且最有效）或低溫處理萌發(fā)的種子或幼苗，影響了細(xì)胞分裂時紡錘體的形成而使染色體數(shù)目加倍產(chǎn)生的。■單倍體和多倍體的形成當(dāng)前第26頁\共有43頁\編于星期六\9點單倍體多倍體來源植株特點誘導(dǎo)方法應(yīng)用植株弱小，高度不育莖稈粗壯，葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加單倍體育種多倍體育種由生殖細(xì)胞直接發(fā)育

由受精卵發(fā)育成常用花藥離體培養(yǎng)秋水仙素或低溫處理萌發(fā)的種子或幼苗當(dāng)前第27頁\共有43頁\編于星期六\9點三、染色體數(shù)目變異在育種上的意義

香蕉的祖先為野生芭蕉，個小而多種子，無法食用。香蕉的培育過程如下：野生芭蕉

2n有籽香蕉

4n加倍野生芭蕉

2n無籽香蕉

3n當(dāng)前第28頁\共有43頁\編于星期六\9點無子西瓜的培育當(dāng)前第29頁\共有43頁\編于星期六\9點多倍體育種1、常用方法：A、常用秋水仙素處理正在萌發(fā)的種子或幼苗B、有時低溫誘導(dǎo)2、秋水仙素作用

抑制紡錘體形成，導(dǎo)致染色體不分離，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。3、過程：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________，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體__________。染色體目加倍的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行_______分裂，將來就可能發(fā)育_________植株。分裂紡錘絲染色體移向兩極數(shù)目加倍有絲多倍體當(dāng)前第30頁\共有43頁\編于星期六\9點7、舉例：三倍體無籽西瓜的培育多倍體育種5、優(yōu)點：操作簡便、易行4、原理：染色體變異有絲分裂秋水仙素抑制紡錘體形成細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍多倍體植株發(fā)育3、過程：6、缺點：適用于植物，動物難開展。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。8、為什么要處理萌發(fā)的種子或幼苗，處理成熟的植株可以嗎？當(dāng)前第31頁\共有43頁\編于星期六\9點單倍體育種：1、方法花藥（花粉）離體培養(yǎng)2、過程花藥離體培養(yǎng)秋水仙素3、優(yōu)點①明顯縮短育種年限②得到的植株都是純合體①方法復(fù)雜，要與雜交育種配合②成活率較低，成本高恢復(fù)正常植株（純合體）單倍體植株4、缺點5、原理：染色體變異當(dāng)前第32頁\共有43頁\編于星期六\9點

以利用高莖皺粒豌豆和矮莖圓粒豌豆培育高莖圓粒豌豆為例說明單倍體育種方法：高皺

DDtt雜合高圓DdTt矮圓ddTT花藥離體培養(yǎng)高圓DT矮皺dt高皺Dt矮圓dT純合高圓DDTT純合矮皺ddtt純合高皺DDtt純合矮圓ddTT單倍體植株單倍體植株單倍體植株單倍體植株染色體數(shù)目加倍秋水仙素處理染色體數(shù)目加倍秋水仙素處理染色體數(shù)目加倍秋水仙素處理染色體數(shù)目加倍秋水仙素處理必須結(jié)合雜交育種當(dāng)前第33頁\共有43頁\編于星期六\9點人工誘導(dǎo)多倍體的產(chǎn)生（無子西瓜的培育過程）（多倍體育種）當(dāng)前第34頁\共有43頁\編于星期六\9點例：下面是三倍體無子西瓜的培育過程圖解。請回答下列問題：

（1）為什么以一定濃度的秋水仙素溶液滴在二倍體西瓜幼苗的尖?_________

_

。除了使用秋水仙素外，還能采用_________________方法處理。

幼苗的芽尖細(xì)胞正在分裂，秋水仙素能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。低溫（40C）當(dāng)前第35頁\共有43頁\編于星期六\9點例：下面是三倍體無子西瓜的培育過程圖解。請回答下列問題：（2）獲得的四倍體西瓜緣何要和二倍體雜交?

。寫出三倍體無子西瓜的培育過程遺傳圖解(用A表示一個染色組)。因為四倍體的西瓜和二倍體的西瓜才能產(chǎn)生三倍體的西瓜種子。AA秋水仙素AAAAXAAAAAXAA無籽西瓜聯(lián)會紊亂

當(dāng)前第36頁\共有43頁\編于星期六\9點例：下面是三倍體無子西瓜的培育過程圖解。請回答下列問題：

（3）三倍體西瓜為什么沒有種子?______

_

_。

同源染色體聯(lián)會紊亂，不能產(chǎn)生正常的配子，所以沒有種子三倍體西瓜在減數(shù)分裂過程中，當(dāng)前第37頁\共有43頁\編于星期六\9點變異類型比較項目基因突變基因重組染色體變異實質(zhì)基因（內(nèi)部）結(jié)構(gòu)的改變（點突變）基因之間的重新組合染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目變化適用范圍任何生物均可發(fā)生（主要在間期）真核生物有性生殖減數(shù)分裂（減I前、后期）真核生物核遺傳中發(fā)生產(chǎn)生結(jié)果產(chǎn)生新基因，但總基因數(shù)目不變只改變基因型，不產(chǎn)生新基因可引起基因“數(shù)量”上的變化意義生物變異的根本來源，提供生物進(jìn)化的原始材料形成生物多樣性的重要原因，對生物進(jìn)化有十分重要的意義對生物進(jìn)化有一定意義育種應(yīng)用誘變育種雜交育種單倍體、多倍體育種■三種可遺傳變異的比較當(dāng)前第38頁\共有43頁\編于星期六\9點雄果蠅染色體組圖解XYⅡⅡⅢⅢⅣⅣ◆、染色體組1、概念：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，叫一個染色體組。當(dāng)前第39頁\共有43頁\編于星期六\