基因突變和基因重組省賽一等獎

比較項目基因突變基因重組定義時期類型結(jié)果意義應(yīng)用堿基對的增添、缺失或改變而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變有性生殖過程中，控制不同性狀的基因重新組合分裂間期復(fù)制過程減Ⅰ分裂過程中自然突變、誘發(fā)突變隨機重組、交換重組產(chǎn)生新基因產(chǎn)生新的基因型生物進化的根本來源形成生物多樣性的重要原因之一誘變育種雜交育種基因突變和基因重組的比較第2節(jié)、染色體變異響譽世界的著名“天才”音樂指揮家舟舟■姓名／胡一舟■年齡：35歲■出生／1978年4月1日■演出／自1999年1月在北京保利劇場與中央芭蕾舞劇院交響樂團進行第一場指揮表演以來，至今已演出近千場，與國內(nèi)外十余家交響樂團進行過合作。智障“天才”舟舟的資料舟舟是一個先天智力障礙三體綜合征患者病因：常染色體變異,比正常人多了一條21號染色

討論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。染色體變異討論：染色體變異與基因突變相比，有什么區(qū)別？哪一種變異對引起的性狀變化較大一些？為什么？染色體變異可以用顯微鏡直接觀察，而基因突變在光學(xué)顯微鏡下不可見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。染色體數(shù)目的變異染色體結(jié)構(gòu)的變異染色體變異類型缺失染色體的某一片段缺失一、染色體結(jié)構(gòu)變異舉例：貓叫綜合征1abcdefabcdef正常異常舉例：果蠅缺刻翅的形成五號染色體部分缺失貓叫綜合征在人類中，第5號染色體短臂部分缺失稱為貓叫綜合癥征。最明顯的特征是患兒哭聲輕，音調(diào)高，常發(fā)出喵喵聲。通常在嬰兒期和幼兒期夭折。重復(fù)染色體中增加了某個片段abcdefb2一、染色體結(jié)構(gòu)變異abcdef舉例：果蠅棒狀眼的形成正常異常果蠅的棒狀眼野生型：卵圓眼變異型：棒狀眼由于染色體的部分重復(fù)引起的。倒位染色體的某一片段顛倒了180o一、染色體結(jié)構(gòu)變異abcdefbcdeabcdef3正常異常（造成染色體上的基因位置顛倒）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。易位染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上一、染色體結(jié)構(gòu)變異abcdefghijk4（易位造成基因的重排）舉例：夜來香的變異非同源染色體討論：染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位與減數(shù)第一次分裂前期的交叉互換是一回事嗎？交叉互換易位發(fā)生在之間，屬于。交叉互換發(fā)生在之間，屬于。abcdefghijk易位基因重組非同源染色體同源染色體的非姐妹染色單體染色體結(jié)構(gòu)變異缺失重復(fù)倒位易位總結(jié)、染色體結(jié)構(gòu)變異染色體結(jié)構(gòu)變異使染色體上基因的數(shù)目和排列順序改變生物性狀發(fā)生改變多數(shù)不利，甚至致死染色體變異的結(jié)果：正常增多減少個別變異整組變異成倍增多或減少二、染色體數(shù)目的變異以染色體組的形式成倍的增加或減少個別染色體增加或減少先天性愚型

（21三體綜合征）45條＋Y（47條）三體（2n1）1個別染色體數(shù)目增加或減少二、染色體數(shù)目的變異性腺發(fā)育不良

（特納氏綜合征）44條＋O（45條）1個別染色體數(shù)目增加或減少二、染色體數(shù)目的變異二、染色體數(shù)目的變異2、以染色體組的形式成倍的增加或減少減數(shù)分裂果蠅的一個染色體組1、寫出所有同源染色體？Ⅱ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅲ、Ⅳ和Ⅳ、和Y2、寫出所有非同源染色體的集合？Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Y二、染色體數(shù)目的變異2、以染色體組的形式成倍的增加或減少減數(shù)分裂果蠅的一個染色體組染色體組：細胞中的一組，在形態(tài)和功能上，但又相互協(xié)調(diào)，共同控制生物的，這樣的一組染色體，叫做一個染色體組。非同源染色體各不相同生長發(fā)育、遺傳和變異AAaabbBB1、細胞內(nèi)同一形態(tài)的染色體有幾條就可以認為含幾個染色體組。含個染色體組含個染色體組2、根據(jù)“基因型”判斷——控制同一性狀的基因有幾個就含幾個染色體組染色體組的判斷方法：34AAaaBBbb含個染色體組4請判斷下列的幾個細胞含幾個染色體組？3個1個2個3個4個4個1個2個如：人2N=46、果蠅2N=8玉米2N=201、二倍體：由受精卵發(fā)育而成的，體細胞中含有兩個染色體組的個體。自然界中，幾乎全部動物和過半數(shù)植物都是二倍體。由受精卵發(fā)育而成的個體，根據(jù)細胞中染色體數(shù)目的不同可以分為二倍體和多倍體2、多倍體：由受精卵發(fā)育而成的，體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體。如：香蕉3N=33、馬鈴薯4N=48小麥6N=42

多倍體在植物中常見，在動物中少見。多倍體植株的特點：多倍體植物各器官都比較大，營養(yǎng)物質(zhì)的含量也較高，但發(fā)育延遲，結(jié)實率低多倍體是如何形成的？多倍體的形成原理：在有絲分裂過程中抑制紡錘體的形成，使染色體不能被拉向兩極，細胞不能分裂成兩個子細胞，導(dǎo)致染色體加倍。方法：用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗（或低溫處理）4個染色體無紡綞體形成染色體復(fù)制著絲點分裂無紡綞絲牽引8個染色體過程：2n2n4n2n傳粉傳粉3n●為什么三倍體植株（又如：香蕉）不能產(chǎn)生卵細胞？減數(shù)分裂時，聯(lián)會紊亂2n用二倍體花粉：刺激子房產(chǎn)生生長素，促進子房發(fā)育為果實人工誘導(dǎo)多倍體實例——三倍體無籽西瓜母本父本母本父本滴加秋水仙素3n第一年第二年2N=32N=162N=32蜜蜂4、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。如：蜜蜂中的雄蜂N=162）單倍體植株的特點：植株瘦弱、高度不育3）單倍體形成原因：未受精的生殖細胞單獨發(fā)育4）單倍體育種方法：花藥離體培養(yǎng)5）單倍體育種的意義：

快速獲得純合體植株，縮短育種年限玉米（2N=20）卵細胞（N=10）單倍體植株（N=10）水稻（4N=48）卵細胞（2N=24）單倍體植株2N=24小麥（6N=42）卵細胞（3N=21）單倍體植株3N=21）YRyRYryr黃色圓粒（YyRr）花藥（配子）單倍體植株正常二倍體（純合體）YYRRyyRRYYrryyrr黃圓綠圓黃皺綠皺秋水仙素處理幼苗YRyRYryr花藥離體培養(yǎng)單倍體育種多倍體育種單倍體育種原理染色體變異染色體變異常用方法人工誘導(dǎo)染色體加倍花藥離體培養(yǎng)后，人工誘導(dǎo)染色體加倍優(yōu)點器官大，營養(yǎng)多明顯縮短育種年限缺點適用于植物，在動物方面難以開展技術(shù)復(fù)雜一些，須與雜交育種配合單倍體育種與多倍體育種的區(qū)別被子植物的有性生殖過程和胚、胚乳發(fā)育過程簡圖父方雄蕊花絲花藥:花粉母細胞2N花粉N有絲分裂萌發(fā)花粉管減數(shù)分裂精子N精子N母方雌蕊柱頭花柱子房子房壁2N胚珠珠被2N胚囊母細胞減數(shù)分裂單核胚囊八核胚囊卵細胞N極核N極核N受精卵2N有絲分裂受精極核3N胚2N胚乳3N種皮2N果皮2N種子果實要點果皮、種皮染色體組成為2N，全部來自母本；性狀與母本相同，與父本提供的精子的基因型無關(guān)。胚和胚乳的染色體組成分別為2N和3N，其中有一個N來自父本，其余來自母本。受精方式:雙受精被子植物特有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概念特征多倍體數(shù)目變異成倍增減缺失、重復(fù)、倒位、易位結(jié)構(gòu)變異：染色體數(shù)個別減少：性腺發(fā)育不良染色體數(shù)個別增加：21三體綜合癥（貓叫綜合癥）（果蠅棒狀眼）課堂小結(jié)例：有兩個純種小麥，一個純種小麥的性狀是高稈（D）抗?。═）；另一種純種小麥是矮稈d）易染銹?。╰，如何在盡可能短的時間內(nèi)培育成符合生產(chǎn)要求的矮桿抗病新品種。如果進行雜交育種需幾年，如何進行？PDDTT高稈抗銹病×ddtt矮稈易染銹病F1DdTt高稈抗銹病F2ddTt、ddTT矮稈抗銹病自交自交FnddTT矮稈抗銹病直到不出現(xiàn)性狀分離為止PDDTT高稈抗銹病×ddtt矮稈易染銹病F1DdTt高稈抗銹病花粉（含配子）DT、dT、Dt、dt花藥離體培養(yǎng)純合體單倍體DT、dT、Dt、dt秋水仙素處理如果采用單倍體育種，則需幾年？如何進行？第一年第二年ddttDDTTddTTDDtt高抗矮抗高不抗矮不抗課堂練習(xí)1、某些類型的染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異，可通過對細胞有絲分裂中期或減數(shù)第一次分裂時期的觀察來識別。a、b、c、d為某些生物減數(shù)第一次分裂時期染色體變異的模式圖，它們依次屬于A．三倍體、染色體片段重復(fù)、三體、染色體片段缺失B．三倍體、染色體片段缺失、三體、染色體片段重復(fù)C．三體、染色體片段重復(fù)、三倍體、染色體片段缺失D．染色體片段缺失、三體、染色體片段重復(fù)，三倍體C2、填表體細胞中染色體數(shù)配子中染色體數(shù)體細胞中染色體組數(shù)配子中染色體組數(shù)屬于幾倍體生物豌豆72普通小麥423小黑麥28八倍體比較項目生物種類141二倍體621六倍體56843、下圖是三倍體無籽西瓜育種原理的流程圖：1用秋水仙素處理時，可誘導(dǎo)多倍體的產(chǎn)生，秋水仙素的作用在為。2三倍體植株需要授以二倍體的成熟花粉，這一操作的目的在于________________________________。3四倍體母本上結(jié)出的果實，種子中的胚（由受精卵發(fā)育來）為________倍體。三倍體植株不能產(chǎn)生卵細胞的原因是__________________，由此而獲得三倍體無籽西瓜。萌發(fā)的種子或幼苗抑制紡錘體的形成刺激子房產(chǎn)生生長素，促進子房發(fā)育成果實三減數(shù)分裂時，聯(lián)會紊亂4、下面是八倍體小黑麥培育過程A、B、D、E各表示一個染色體組，據(jù)圖作答：1普通小麥的配子中含有個染色體組，黑麥配子中含有個染色體組，雜交后代含個染色體組。2普通小麥和黑麥雜交后代不育的原因是______________，可用處理將染色體加倍，加倍后含個染色體組，加倍后可育的原因是。3（六倍體）（二倍體）14無同源染色體秋水仙素