高中生物的變異染色體變異

高中生物的變異染色體變異二.染色體變異三.染色體數(shù)目的增減細胞內(nèi)的個別染色體增加或減少細胞內(nèi)的染色體以染色體組的形式成倍增加或減少1.染色體組2.二倍體和多倍體3.人工誘導多倍體在育種上的應用4.單倍體及其應用一.染色體變異染色體結(jié)構(gòu)的改變?nèi)旧w數(shù)目的增減二.染色體結(jié)構(gòu)的改變?nèi)笔е貜偷刮灰孜?/p>

第2頁,共34頁，2024年2月25日，星期天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。在人類遺傳中,染色體缺失導致貓叫綜合癥.

染色體結(jié)構(gòu)的變異第3頁,共34頁，2024年2月25日，星期天重復一條染色體的斷裂片段接到同源染色體的相應部位，結(jié)果后者就有一段重復基因。例如:果蠅的棒狀眼。染色體結(jié)構(gòu)的變異第4頁,共34頁，2024年2月25日，星期天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。

染色體結(jié)構(gòu)的變異第5頁,共34頁，2024年2月25日，星期天易位染色體發(fā)生斷裂，斷裂片段接到非同源染色體上的現(xiàn)象。易位可使原來不連鎖的基因發(fā)生連鎖。

染色體結(jié)構(gòu)的變異第6頁,共34頁，2024年2月25日，星期天

概念：細胞內(nèi)某一號或幾號染色體的數(shù)量增多或減少。

后果：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致相應蛋白質(zhì)的增多或減少，從而導致新陳代謝的嚴重紊亂，造成細胞死亡或嚴重的功能缺陷。正常增多減少１、非整組變異第7頁,共34頁，2024年2月25日，星期天例：21三體綜合癥(如圖，又稱先天性愚型或唐氏綜合癥)是由于患者細胞內(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。第8頁,共34頁，2024年2月25日，星期天此外，人類Ｘ染色體增多或減少將使人失去生育能力，同時其它生理功能出現(xiàn)嚴重缺陷。17號及14號染色體增多一條的患者生理和智力都嚴重不正常。

人類其它染色體數(shù)目發(fā)生變化的病例極少發(fā)現(xiàn)，很可能這些染色體數(shù)目改變是致死的！第9頁,共34頁，2024年2月25日，星期天

概念：體細胞內(nèi)染色體組增多或減少。

后果：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，因減裂時聯(lián)會紊亂，表現(xiàn)為高度不孕（不能產(chǎn)生種子）。２、整組變異第10頁,共34頁，2024年2月25日，星期天例：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！第11頁,共34頁，2024年2月25日，星期天果蠅的染色體組雌果蠅產(chǎn)生的配子雄果蠅產(chǎn)生的配子第12頁,共34頁，2024年2月25日，星期天IIXIIIIV細胞中的一組非同源染色體，形態(tài)和功能各不同，但是攜帶著控制一種生物生長發(fā)育,遺傳和變異的全部信息，這樣的一組染色體叫做一個染色體組。二倍體和多倍體二倍體：由受精卵發(fā)育而成的個體，體細胞中有兩個染色體組的叫做二倍體；體細胞中含有三個或三個以上染色體組的叫多倍體，其中含有三個染色體組的叫三倍體，含有四個染色體組的叫四倍體。自然界中，幾乎全部動物和過半數(shù)的高等植物都是二倍體。？新疆帕米爾高原的高山植物，有65%的種類是多倍體第13頁,共34頁，2024年2月25日，星期天第14頁,共34頁，2024年2月25日，星期天BUT：如果紡錘體的形成受到破壞，那么會導致什么？后果：染色體不能被拉向兩極，細胞不能分裂成兩個子細胞，于是形成染色體數(shù)目加倍的細胞。這樣的細胞繼續(xù)進行正常的有絲分裂，就發(fā)育成染色體數(shù)目加倍的組織或個體。多倍體形成的原因在紡錘體的牽引下，染色體向兩極移動第15頁,共34頁，2024年2月25日，星期天普通小麥的形成過程1414一粒小麥山羊草77雜交種不育77配子配子147配子配子147雜交種不育2814加倍異源多倍體14節(jié)節(jié)草二粒小麥141428加倍異源多倍體42普通小麥注：這也是物種形成的一種方式。第16頁,共34頁，2024年2月25日，星期天多倍體草莓（上）和野生狀態(tài)下的草莓（下）多倍體的優(yōu)點：器官巨大型，營養(yǎng)物質(zhì)含量增加缺點：發(fā)育延遲，結(jié)實率降低第17頁,共34頁，2024年2月25日，星期天野生的草莓染色體數(shù)目加倍的草莓人工誘導多倍體在育種上的應用比較優(yōu)：形態(tài)加大增高，營養(yǎng)物質(zhì)含量增加缺：發(fā)育延遲，結(jié)實率低方法秋水仙素處理萌發(fā)的種子和幼苗機理秋水仙素作用于正在分裂的細胞，能夠抑制紡錘體的形成，導致染色體不分離，使得染色體數(shù)目加倍應用三倍體無子西瓜的培育八倍體小黑麥的培育第18頁,共34頁，2024年2月25日，星期天三倍體無籽西瓜的培育第19頁,共34頁，2024年2月25日，星期天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)育第一年第二年問：該植株的西瓜的果肉細胞，種子的種皮和胚其染色體組數(shù)目各是多少？第20頁,共34頁，2024年2月25日，星期天普通小麥（6n）二倍體黑麥（2n）四倍體小黑麥（4n，不育）秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗八倍體小黑麥（8n）（耐貧瘠的土壤和寒冷的氣候，面粉白，蛋白質(zhì)含量高，產(chǎn)量高）八倍體小黑麥的培育第21頁,共34頁，2024年2月25日，星期天香蕉的培育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第22頁,共34頁，2024年2月25日，星期天多倍體育種多倍體植物有生長旺盛，各器官粗壯，種子少或不產(chǎn)生種子的特性。凡是不以種子為收獲目標的植物都可以考慮進行多倍體育種。觀賞或用材植物某些水果非種子農(nóng)作物第23頁,共34頁，2024年2月25日，星期天其它多倍體植物甘蔗是三倍體。最早的野生甘蔗就像蘆葦又細又短且開花結(jié)籽。這種野生甘蔗發(fā)生自然加倍形成四倍體甘蔗，四倍體甘蔗與野生甘蔗自然雜交，就形成了現(xiàn)在的甘蔗。人們種植的西瓜有三種：普通西瓜為二倍體，個小籽多，重量一般在三公斤以下；大西瓜為四倍體，個大籽小，重量可達五公斤以上；無籽西瓜為三倍體，個大無籽。甘薯、馬鈴薯等以無性繁殖為主的作物及許多花卉、水果一般都是多倍體。第24頁,共34頁，2024年2月25日，星期天單倍體體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體單倍體一倍體染色體組可以有一個或多個染色體組，宏觀概念體細胞中含有一個染色體組，宏觀概念微觀概念第25頁,共34頁，2024年2月25日，星期天單倍體與多倍體的區(qū)別二倍體(2N=2x)三倍體(3N=3x)多倍體(nN=nx)(a+b)(a+b)注：x染色體組，a、b為正整數(shù)。生物體合子2N=(a+b)x發(fā)育直接發(fā)育成生物體：單倍體（N=ax)雌配子(N=ax)直接發(fā)育成生物體：單倍體（N=bx)雄配子(N=bx)①由合子發(fā)育來的個體，細胞中含有幾個染色體組，就叫幾倍體；②而由配子直接發(fā)育來的，不管含有幾個染色體，都只能叫單倍體。說明第26頁,共34頁，2024年2月25日，星期天單倍體形成原因：未經(jīng)受精的生殖細胞單獨發(fā)育而成單倍體特點：植株弱小，高度不育應用：單倍體育種第27頁,共34頁，2024年2月25日，星期天經(jīng)花藥離體培養(yǎng)單倍體類型：秋水仙素處理純合子：單倍體育種花粉類型：ABAbaBabABAbaBabAABBAAbbaaBBaabbP：AABBaabbF1：AaBb（優(yōu)點：明顯縮短育種年限）第28頁,共34頁，2024年2月25日，星期天例：現(xiàn)有兩純種小麥，一為DDTT（高稈抗銹），另一為ddtt（矮稈易銹）兩對基因獨立遺傳，現(xiàn)有兩種方法獲得新品種，問：P1DDTTddttDdTt1Dt2dt單倍體植株DDTT345（三）（四）III（六）（五）D-T-D-ttddT-ddtt6ddTT（三）（三）（三）（四）（四）（四）（二）F1（一）第29頁,共34頁，2024年2月25日，星期天1.要縮短年限，應選擇方法是（），方法II的變異原理是（）；2.圖中1和4的基因組成分別是（）和（）；3.二過程中，D和d的分離發(fā)生在（），三過程采用的方法稱為（），四過程最常用的試劑是（）；4.五過程中產(chǎn)生的抗倒抗銹植株中的純合體占（），如果讓F1按五六過程連續(xù)自交2代，則6中符合生產(chǎn)要求的能穩(wěn)定遺傳的個體占（）；5.如將方法I中獲得的35植株雜交，再讓所得到的后代自交，則后代基因型比例為（）。提問第30頁,共34頁，2024年2月25日，星期天人工誘變+單倍體育種純合新品種花藥離體培養(yǎng)加倍并選擇優(yōu)點：

當年就可以培育出優(yōu)良新品種！普通品種雜合體人工誘變第31頁,共34頁，2024年2月25日，星期天常見育種方式比較方法原理方法實例優(yōu)點無性繁殖

雜交育種

誘變育種

單倍體育種

多倍體育種

基因工程育種

有絲分裂嫁接、扦插、組織培養(yǎng)等無核蜜桔保持優(yōu)良性狀基因重組雜交，自交，篩選，自交。。。。。?？沟狗逛P病小麥集中優(yōu)良性狀基因突變物理法、化學法等青霉素高產(chǎn)菌株提高變異頻率，出現(xiàn)新性狀染色體變異花藥離體培養(yǎng)法小麥新品種明顯縮短育種進程，得到純合體染色體變異秋水仙素處理使染色體加倍無籽西瓜器官大，營養(yǎng)成分含量高DNA拼接將不同生物的基因拼接在一起抗蟲棉目的性強，打破物種界限第32頁,共34頁，2024年2月25日，星期天避免變異——無性繁殖利用變異雜交育種

人工誘變育種

多倍體育種

單倍體育種生物的后代出現(xiàn)不同于親本的性狀自然變異

人工誘導變異按來源分應用生物的變異小結(jié)概念：類型基因重組

基因突變

染色體變異不遺傳的變異遺傳的

變異按結(jié)果分第33頁,共