北師大版高中生物必修2：遺傳與進(jìn)化 一 染色體結(jié)構(gòu)變異“百校聯(lián)賽”一等獎(jiǎng)

一染色體結(jié)構(gòu)變異■姓名／胡一舟■年齡：41歲■出生／1978年4月1日■智商：30重度弱智（正常人的最低70）■演出／自1999年1月在保利劇場(chǎng)進(jìn)行第一場(chǎng)指揮表演以來(lái)，至今已演出20場(chǎng)，與國(guó)內(nèi)外十余家交響樂(lè)團(tuán)進(jìn)行過(guò)合作。智障“天才”舟舟的資料舟舟是一個(gè)先天智力障礙(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(hào)染色體第3節(jié)染色體變異

每種生物細(xì)胞中染色體的結(jié)構(gòu)和數(shù)目一般是恒定的。在自然因素和人工誘變因素的作用下，生物體細(xì)胞中染色體的結(jié)構(gòu)和數(shù)目也會(huì)發(fā)生變異，從而引起生物性狀的改變。染色體變異

染色體數(shù)目的變異

染色體結(jié)構(gòu)的變異野生型：卵圓眼變異型：棒狀眼一染色體結(jié)構(gòu)變異分析果蠅棒眼產(chǎn)生的原因由于X染色體上的一個(gè)小片段重復(fù)所造成的會(huì)引起排列在染色體上的基因如何變化？染色體結(jié)構(gòu)變異有哪些情況？重復(fù)缺失倒位易位請(qǐng)討論：Q1：染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)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(duì)性狀的改變大？為什么？每條染色體上含有許多基因，染色體變異會(huì)引起多個(gè)基因的變化，所以引起的性狀變化較大一些貓叫綜合征癥狀：兩眼距離較遠(yuǎn)，耳位低下，生長(zhǎng)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。第5號(hào)染色體部分缺失C對(duì)點(diǎn)練習(xí)：×√在顯微鏡下觀察不到可在顯微鏡下觀察到屬于基因重組屬于染色體結(jié)構(gòu)變異發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生于非同源染色體之間區(qū)別圖解交叉互換染色體易位［動(dòng)漫演示更形象見課件光盤］超鏈接1、染色體數(shù)目的變異的種類：以染色體組的形式成倍的增加或減少個(gè)別染色體增加或減少？

二、染色體數(shù)目的變異請(qǐng)思考：1、果蠅體細(xì)胞有幾條染色體？8條2、Ⅱ號(hào)和Ⅱ號(hào)染色體是什么關(guān)系?Ⅲ號(hào)和Ⅳ號(hào)呢?同源染色體非同源染色體3、雄果蠅的體細(xì)胞中共有哪幾對(duì)同源染色體?Ⅱ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅲ、Ⅳ和Ⅳ、X和Y果蠅的一個(gè)染色體組Q5：如果將果蠅的精子中的染色體看作一組，那么果蠅的體細(xì)胞中有幾組染色體？Q4、雄果蠅產(chǎn)生的精子中有哪幾條染色體？這些染色體在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上有什么特點(diǎn)？細(xì)胞中的一組________染色體，它們?cè)赺____和______上各不相同，但又互相協(xié)調(diào)，共同控制生物生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳和變異的_________，這樣的一組染色體，叫做一個(gè)染色體組（P84）。1、染色體組的概念非同源形態(tài)功能全部信息一個(gè)染色體組的概念理解：（1）不含同源染色體，沒(méi)有等位基因（一組非同源染色體）（2）染色體形態(tài)、大小和功能各不同（3）含有控制生物性狀的一整套基因，但不能重復(fù)例：分析對(duì)照?qǐng)D，從ABCD中確認(rèn)出表示標(biāo)含一個(gè)染色體組的細(xì)胞，是圖中的（）BABCD對(duì)照請(qǐng)判斷下列細(xì)胞中各有多少個(gè)染色體組？2個(gè)3個(gè)4個(gè)1個(gè)2個(gè)4個(gè)3個(gè)☆圖形題就看形狀大小相同的染色體(同源染色體)有幾條,就是幾個(gè)染色體組4個(gè)例2.判斷下圖中分別有幾個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組怎么表示？1個(gè)例3.指出下面細(xì)胞分別處于什么時(shí)期，此時(shí)細(xì)胞中各有幾個(gè)染色體組？4個(gè)2個(gè)2個(gè)2個(gè)減Ⅰ后期有絲中期有絲后期減Ⅱ后期人有幾個(gè)染色體組？(圖示減Ⅰ前期)2個(gè)例4:一個(gè)基因型為AAaBbb的個(gè)體，那它有幾個(gè)染色體組呢？如果是Ab基因型的呢？3個(gè)1個(gè)☆基因型題就看同種類型字母的個(gè)數(shù)(不區(qū)分大小寫)☆圖形題就看形狀大小相同的染色體(同源染色體)有幾條,就是幾個(gè)染色體組

左圖是果蠅體細(xì)胞染色體圖解，根據(jù)回答：

1、此果蠅是______性果蠅，性染色體為___，其性別決定方式屬于_____型。AB2、細(xì)胞中有_____對(duì)同源染色體。有____個(gè)染色體組。是_______倍體。3、細(xì)胞中有_____對(duì)常染色體。4、細(xì)胞中有_____對(duì)性染色體。正常增多減少個(gè)別變異整組變異成倍增多或減少小結(jié)、染色體數(shù)目的變異4、多倍體(1)定義：由受精卵發(fā)育而來(lái)的個(gè)體,體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的的個(gè)體3、二倍體：由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體,體細(xì)胞中含兩個(gè)染色體組的個(gè)體如：香蕉、馬鈴薯幾乎全部動(dòng)物以及過(guò)半數(shù)的高等植物是二倍體(如：番茄、人、玉米、果蠅)馬鈴薯是四倍體香蕉是三倍體普通小麥?zhǔn)橇扼w二倍體和四倍體葡萄的比較多倍體植株的特點(diǎn)1.多倍體在植物中廣泛存在，而在動(dòng)物中則較少見2.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.3.但發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低。(3)應(yīng)用：用途：多倍體育種(多倍體植物各器官都比

較大，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量也較高，但發(fā)

育延遲，結(jié)實(shí)率低。)方法：用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗秋水仙素的作用是什么？在細(xì)胞分裂的哪個(gè)時(shí)期起作用？可以用秋水仙素處理成熟的植株嗎？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(shí)，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(lái)就可能發(fā)育成

_________植株。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(duì)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。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4個(gè)染色體8個(gè)染色體無(wú)紡綞體形成染色體復(fù)制著絲點(diǎn)分裂無(wú)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(gè)體雌性雌性雄性單倍體二倍體5、單倍體(1)定義：體細(xì)胞中含本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體（2）單倍體植株特點(diǎn)弱小，且高度不育不一定。只要由配子發(fā)育而成的個(gè)體就叫單倍體。單倍體一定含有一個(gè)染色體組嗎？對(duì)一個(gè)個(gè)體稱單倍體還是幾倍體，關(guān)鍵看什么？

關(guān)鍵看它是由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體，還是由配子發(fā)育而成的個(gè)體。由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體叫幾倍體，由配子發(fā)育而成的個(gè)體叫單倍體。Q：一倍體一定是單倍體嗎？單倍體一定是一倍體嗎？一倍體一定是單倍體；單倍體不一定是一倍體。二倍體：多倍體：?jiǎn)伪扼w：由受精卵發(fā)育而來(lái)的個(gè)體，體細(xì)胞中有2個(gè)染色體組，叫做二倍體由受精卵發(fā)育而來(lái)的個(gè)體，體細(xì)胞中有3個(gè)或3個(gè)以上染色體組，叫做多倍體由配子發(fā)育而來(lái)的個(gè)體，體細(xì)胞中不論有多少染色體組，都只能叫做單倍體PF1F1稱謂2N2N2NN4N2N4N4N二倍體單倍體單倍體四倍體注：N代表一個(gè)染色體組，比如人為二倍體，其染色體可以表示為2N=46花藥單倍體

植株純合

正常植株秋水仙素

染色體加倍離體培養(yǎng)(2)應(yīng)用：用途：?jiǎn)伪扼w育種方法：花藥離體培養(yǎng)+秋水仙素加倍

通過(guò)培養(yǎng)使它離開正常的發(fā)育途徑（即形成成熟花粉最后產(chǎn)生精子的途徑）而分化成為單倍體植株花藥離體培養(yǎng)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離體培養(yǎng)【例】現(xiàn)有兩小麥品種：矮稈感病(ddrr)，高稈抗病(DDRR)，如何獲得矮稈抗病的優(yōu)良品種(ddRR)？雜交育種P:ddrrDDRRF1:DdRr×D_R_D_rrddR_ddrr高稈高稈矮稈矮稈抗病感病抗病感病

9:3:3:1高稈:D矮稈(抗倒伏):d抗病:R感病:r×F2:ddR_ddRR1/3ddRr2/3連續(xù)多代自交提高純合子的比例【例】現(xiàn)有兩小麥品種：矮稈感病(ddrr)，高稈抗病(DDRR)，如何獲得矮稈抗病的優(yōu)良品種(ddRR)？雜交育種高稈:D矮稈(抗倒伏):d抗病:R感病:r優(yōu)點(diǎn)：能將多個(gè)親本的優(yōu)良性狀集于一體缺點(diǎn)：育種時(shí)間太長(zhǎng)若從播種到收獲種子需要一年,則培育出能穩(wěn)定遺傳的矮桿抗病的品種至少需要幾年?P高桿抗病

DDTT×矮桿感病

ddttF1高桿抗病

DdTt↓第1年↓×選育出需要的矮抗品種F2D_T_D_ttddT_ddtt矮抗雜交育種第2年第3年×生長(zhǎng)ddTTF3減數(shù)分裂配子DTDtdTdt單倍體DTDtdTdt↓花藥離體培養(yǎng)↓秋水仙素第1年第2年第4年

單倍體育種DDttddTTddtt純合體DDTT矮抗優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短育種年限多倍體育種單倍體育種原理常用方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用于植物，在動(dòng)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)別染色體變異染色體變異人工誘導(dǎo)染色體加倍花藥離體培養(yǎng)后，人工誘導(dǎo)染色體加倍器官大，營(yíng)養(yǎng)多明顯縮短育種年限原理優(yōu)點(diǎn)單倍體育種多倍體育種誘變育種染色體變異明顯縮短育種年限染色體變異培育新品種基因突變提高突變率，創(chuàng)造人們需要的變異類型雜交育種基因重組選育重組類型21三體綜合征。原因是人的21號(hào)染色體多了一條?；颊咧橇Φ拖?，身體發(fā)育緩慢?；純撼１憩F(xiàn)口常半張，所以又叫伸舌樣癡呆。個(gè)別染色體增加或減少先天性愚型

（21三體綜合癥）性腺發(fā)育不良

（特納氏綜合癥）1.請(qǐng)注意觀察下圖，指出該圖所示的變異類型()A．基因突變B．染色體變異

C．染色體減少D．基因重組2.下列細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的是（）

A．小麥的體細(xì)胞B．小麥的胚細(xì)胞

C．小麥的卵細(xì)胞D．小麥的胚乳細(xì)胞BC課堂鞏固3.某家庭父親正常，母親色盲，生了一個(gè)性染色體

為XXY的色覺正常的兒子，產(chǎn)生這種染色體數(shù)目

變異的原因很可能是（）

A．胚胎發(fā)育的卵裂階段出現(xiàn)異常

B．正常的卵與異常的精子結(jié)合

C．異常的卵與正常的精子結(jié)合

D．異常的卵與異常的精子結(jié)合4.基因型為AAbb和aaBB的植物雜交得到F1，對(duì)其幼苗

用適當(dāng)濃度秋水仙素來(lái)處理，該植物的基因型和染

色體倍數(shù)分別是（）

A．AAaaBBbb四倍體B．AaBb二倍體

C．AAbb二倍體D．AAaaBBbb八倍體BA6．可獲得無(wú)籽西瓜、青霉素高產(chǎn)菌株、矮稈抗病小麥，最常用的方法是（）①誘變育種②雜交育種③單倍體育種④多倍體育種⑤生長(zhǎng)素處理A⑤①②④B④①②C②①③⑤D④①⑤5.下列關(guān)于基因突變和染色體變異的敘述中，

正確的是（）

A.染色體變異是定向的，基因突變是不定向的

B.基因突變是指生物基因型的改變

C.染色體變異是不可遺傳的

D.基因突變是隨機(jī)發(fā)生的DB7．下列哪種植株可確定為單倍體（）A．高度不孕的植株B．無(wú)性繁殖生成的植株C．花粉離體培養(yǎng)長(zhǎng)成的植株D．利用秋水仙素處理過(guò)的植株8．秋水仙素誘導(dǎo)多倍體形成的原因是（）Ａ、誘導(dǎo)染色體多次復(fù)制；Ｂ、抑制細(xì)胞有絲分裂時(shí)紡錘體的形成；Ｃ、促使染色單體分開，形成染色體；Ｄ、促進(jìn)細(xì)胞融合。9.雜交育種中，能夠穩(wěn)定遺傳的性狀一定是A．優(yōu)良性狀B．相對(duì)性狀C．顯性性狀D．隱性性狀CBD10、用純種的高桿（D）、抗銹?。═）小麥與矮稈易染銹病的小麥培育矮稈抗銹病小麥品種的方法如下：高桿抗銹×矮桿染銹