高中生物染色體變異

關(guān)于高中生物染色體變異第1頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日一、染色體結(jié)構(gòu)變異1.缺失①染色體上基因數(shù)量減少；②人的5號染色體缺失導(dǎo)致“貓叫綜合征”；果蠅缺刻翅的形成。（一）類型第2頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日2.重復(fù)①染色體上基因數(shù)量增加；②果蠅棒狀眼的形成3.易位①發(fā)生在非同源染色體之間，染色體上基因數(shù)量、順序改變；②人的22和14號染色體發(fā)生易位會(huì)使人患“慢性粒細(xì)胞白血病”。同源染色體之間的交叉互換屬于哪種變異基因重組第3頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日4.倒位①染色體上基因排列順序發(fā)生改變；②第9號染色體倒位引起“習(xí)慣性流產(chǎn)”。第4頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日（二）原因（三）結(jié)果（四）特點(diǎn)：在某些自然或人為使用誘變劑的情況下發(fā)生。染色體上基因的種類、數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀改變。大多數(shù)對生物體是不利的，有的會(huì)導(dǎo)致生物體死亡。第5頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日拓展一：基因突變?nèi)旧w結(jié)構(gòu)變異涉及范圍（涉及幾個(gè)基因）變異的本質(zhì)①基因的位置、數(shù)目是否改變②是否產(chǎn)生新基因光鏡下是否可見屬于什么水平引起的遺傳效應(yīng)（性狀是否改變）基因內(nèi)部的一個(gè)或幾個(gè)堿基對的改變變化局限于一個(gè)基因內(nèi)部以染色體片段為整體發(fā)生變化，涉及染色體某一片段，涉及若干個(gè)基因①基因的位置、數(shù)目沒有改變②產(chǎn)生新基因①：基因數(shù)目改變(缺失、重復(fù)),基因的位置改變(易位、倒位)②不產(chǎn)生新基因，基因內(nèi)部未發(fā)生改變不可見分子水平可見細(xì)胞水平性狀不一定改變（一般不會(huì)致死）性狀變化較大(多數(shù)不利，甚至致死)第6頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日拓展二：區(qū)別“易位”與“交叉互換”①“易位”發(fā)生在

之間；“交叉互換”

發(fā)生在

之間；②“易位”屬于可遺傳變異中的

；“交叉互換”屬于可遺傳變異的

；③“易位”可能“相互給予”，也可能“一方給予”，

交換的基因數(shù)量可能不同④“易位”在顯微鏡下可觀察到，“交叉互換”觀察

不到非同源染色體同源染色體染色體變異基因重組第7頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日正常增多減少個(gè)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)目變異第8頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日（一）個(gè)別染色體數(shù)目增加或減少1.先天性愚型（21三體綜合征）（3）癥狀：智力低下，發(fā)育遲緩，眼間較寬，外眼角上斜，口常半張，舌外伸，又叫伸舌樣癡呆。（1）染色體組成：45＋XY（第21號染色體多一條）（2）成因：親本的原始生殖細(xì)胞減數(shù)分裂異常（減Ⅰ后期21號同源染色體未分離或減Ⅱ后期21號姐妹染色單體分開后未分離）。二、染色體數(shù)目變異第9頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日（2）成因：由22+X的正常精子或卵細(xì)胞與22+0的異常卵細(xì)胞或精子結(jié)合成44+XO的受精卵發(fā)育而來。2.性腺發(fā)育不良（Turner綜合征）（1）染色體組成：44＋X03.睪丸發(fā)育不全（Klinefelter綜合征）（2）成因：由22+X正常的卵細(xì)胞與22+XY異常的精子結(jié)合成44+XXY的受精卵發(fā)育而來；或22+XX異常的卵細(xì)胞與22+Y正常的精子結(jié)合成44+XXY的受精卵發(fā)育而來。（1）染色體組成：44＋XXY第10頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日(１)雄果蠅的體細(xì)胞中共有：__________________________4對同源染色體。非同源染色體兩Ⅱ和Ⅱ，Ⅲ和Ⅲ，Ⅳ和Ⅳ，X和Y(２)果蠅精子中的染色體有：____________或___________Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、XⅡ、Ⅲ、Ⅳ、Y(３)精子中這些染色體之間的關(guān)系是______________。(４）如果將果蠅精子中的染色體稱為一個(gè)“染色體組”，其體細(xì)胞中有_____個(gè)染色體組。第11頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日1.染色體組:（二）染色體組成倍地增加或減少(1)概念：(2)特點(diǎn)：②一組中所有染色體形態(tài)、功能各不相同①一組非同源染色體③攜帶著控制生物生長、發(fā)育、遺傳和變異的全部遺傳信息細(xì)胞中的一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，但又互相協(xié)調(diào)，共同控制生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異，這樣的一組染色體，叫做一個(gè)染色體組第12頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日(3)染色體組數(shù)的判定：規(guī)則一：細(xì)胞內(nèi)形態(tài)大小(不看顏色)相同的染色體有幾條，則含有幾個(gè)染色體組。規(guī)則二：控制同一性狀的基因個(gè)數(shù)（相同的

或等位）基因個(gè)數(shù)，就是染色體組數(shù)。3個(gè)2個(gè)5個(gè)4個(gè)ABCD4231第13頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日判斷有幾個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組中有幾條染色體？練習(xí)：42221424染色體組數(shù)染色體數(shù)/每個(gè)染色體組第14頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日AAaAAaBBbAaBbCc332練習(xí)：判斷有幾個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組中有幾條染色體？123染色體組數(shù)染色體數(shù)/每個(gè)染色體組第15頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日求下圖中染色體組數(shù)

2124練習(xí)：第16頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日（1）概念：由受精卵發(fā)育而成的，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體。2.二倍體（2）存在：幾乎全部動(dòng)物和過半數(shù)的高等植物都是二倍體（3）實(shí)例：人（2n=46）、果蠅（2n=8）、玉米（2n=20）、洋蔥（2n=16）、水稻（2n=24）等大多數(shù)生物。（二）染色體組成倍地增加或減少第17頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日（二）染色體組成倍地增加或減少（1）概念：由受精卵發(fā)育而成的，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體。3.多倍體（2）實(shí)例：植物中常見，動(dòng)物極少見。香蕉（3n=33）,馬鈴薯（4n=48）,普通小麥（6n=42），草莓（4n=28）。（3）特點(diǎn)：莖稈粗壯、葉片、果實(shí)、種子大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高，但結(jié)實(shí)率低。第18頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日（二）染色體組成倍地增加或減少(4)多倍體的形成原因：不形成紡錘體染色單體分開不能移向兩極染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞多倍體細(xì)胞不能分裂外部環(huán)境內(nèi)部因素第19頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日①方法：用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗②原理：秋水仙素能抑制紡錘體形成（分裂前期）(5)人工誘導(dǎo)多倍體育種萌發(fā)的種子或幼苗秋水仙素處理染色體加倍細(xì)胞不分裂多倍體（6）實(shí)例：三倍體無籽西瓜的培育4條染色體無紡錘體形成染色體復(fù)制著絲點(diǎn)分裂第20頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日♂2n=22（Aa）秋水仙素處理2n=22(Aa)♀4n=44(AAaa)♀3n=33(胚)授粉4N西瓜果實(shí)4n3N種子(胚)種皮4n胚3n授粉3N西瓜,無種子果實(shí)3n(同前胚)種皮3n(同前胚)目的：雜交目的：刺激生長素的生成，使子房發(fā)育第一年第二年第21頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日拓展三：多倍體產(chǎn)生配子種類

及自交后代比例基因型配子比例自交后代表現(xiàn)型比例AAAaAAaaAaaa1AA:1Aa1AA:4Aa:1aa1Aa:1aa全顯35顯:1隱3顯:1隱第22頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日1、自然多倍體

受環(huán)境影響（如低溫），正在分裂的細(xì)胞不能形成紡錘體，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，這種細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行有絲分裂，將來發(fā)育成多倍體植株。2、“同源多倍體”與“異源多倍體”

同源多倍體：是同一物種經(jīng)過加倍形成的多倍體。如香蕉（三）和馬鈴薯（四）。

異源多倍體：指不同物種雜交產(chǎn)生的雜種后代經(jīng)過染色體加倍形成的多倍體。如小麥（六）、八倍體小黑麥、燕麥、棉、煙草、蘋果、梨、櫻桃、菊、水仙、郁金香等。

拓展三：多倍體相關(guān)知識(shí)第23頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日思考:1、雄峰的體細(xì)胞內(nèi)含有幾條染色體?2、本物種（蜂王）的配子中含有幾條染色體？受精卵（32）卵細(xì)胞（16）受精卵（32）16第24頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日體細(xì)胞中含本物種配子的染色體數(shù)目的個(gè)體.4.單倍體(1)概念：(2)單倍體形成原因：由生物的配子直接發(fā)育

形成(單性生殖)（二）染色體組成倍地增加或減少蜜蜂(2n=32)卵細(xì)胞(n=16)雄蜂(n)玉米(2n=20)卵細(xì)胞(n=10)卵細(xì)胞(2n=24)卵細(xì)胞(3n=21)玉米植物(n)水稻植物(2n)水稻(4n=48)小麥(6n=42)小麥植物(3n)第25頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日【例5】普通小麥為六倍體，共42條染色體，請問:⑴其體細(xì)胞有

個(gè)染色體組；⑵每個(gè)染色體組有

條染色體；⑶普通小麥的單倍體有

個(gè)染色體

組，

條染色體。67321練習(xí)：第26頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日(3)單倍體的判定生殖細(xì)胞或配子:

無論含有幾個(gè)染色體組都是單倍體.受精卵或合子:

含幾個(gè)染色體組則為幾倍體.

關(guān)鍵看它的發(fā)育起點(diǎn)（二）染色體組成倍地增加或減少第27頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日①單倍體的體細(xì)胞中只含有1個(gè)染色體組嗎？

；②體細(xì)胞含有1個(gè)染色體組的個(gè)體肯定是單倍體嗎？

；不一定肯定是(4)單倍體植株特點(diǎn)：弱小、高度不育第28頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日

(5)單倍體的形成

①自然形成（如：雄蜂）介紹：蜂王、工蜂：由受精卵發(fā)育而來；雄峰：由蜂王產(chǎn)生的卵細(xì)胞直接發(fā)育而來。ABAbaBabAbABAbaBabAABbAAbbAaBbAabb第29頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日②人工培育方法：

（只涉及

分裂）【例】某植物為AaBb，可用此方法培育出

等

種單倍體?；ㄋ庪x體培養(yǎng)有絲AB、Ab、aB、ab4第30頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日(6)單倍體育種單倍體高度不育，若要恢復(fù)可育性，需將染色體數(shù)目加倍

思路：先獲得單倍體誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍選擇所需性狀注意：1.經(jīng)過秋水仙素處理后還是單倍體嗎？

2.選擇的時(shí)機(jī)？①過程：

獲得單倍體植株花藥離體培養(yǎng)秋水仙素純合體選擇所需性狀不是最后植株生長發(fā)育花藥離體培養(yǎng)單倍體育種第31頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日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花藥離體培養(yǎng)DTDtdTdt幼苗秋水仙素處理DDTTDDttddTTddtt篩選所需的品種DDTTDdTtddtt×DTDtdTdt減數(shù)分裂第32頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日單倍體育種－－能明顯縮短育種年限花藥離體培養(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第33頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日②優(yōu)點(diǎn):①明顯縮短育種年限②獲得穩(wěn)定遺傳的純合體技術(shù)復(fù)雜一些，要與雜交育種配合③缺點(diǎn):(6)單倍體育種第34頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日【例】將某馬鈴薯品種的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)獲得幼苗，在幼苗細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了12對染色體，此幼苗個(gè)體屬于幾倍體，馬鈴薯的體細(xì)胞含染色體數(shù)是多少 (

)

A．單倍體，48 B．二倍體，24

C．四倍體，48 D．四倍體，24A第35頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日5.單倍體、二倍體、多倍體比較單倍體二倍體多倍體發(fā)育來源染色體組數(shù)生物種類自然條件下偶爾出現(xiàn)幾乎全部的動(dòng)物和過半數(shù)的高等植物在植物中很常見，動(dòng)物中極少見特點(diǎn)常見類型莖桿

，果實(shí)、種子較

，糖類和蛋白質(zhì)等含量___

。缺點(diǎn)：

植株_____，且______未受精的配子受精卵受精卵至少1個(gè)2個(gè)三個(gè)或以上弱小高度不育粗壯比較大有所增加發(fā)育遲緩,結(jié)實(shí)率低第36頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日例：(2007江蘇)某些類型的染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異，可通過對細(xì)胞有絲分裂中期或減數(shù)第一次分裂時(shí)期的觀察來識(shí)別。a、b、c、d為某些生物減數(shù)第一次分裂時(shí)期染色體變異的模式圖，它們依次屬于()

A．三倍體、染色體片段增加、三體、染色體片段缺失

B．三倍體、染色體片段缺失、三體、染色體片段增加

C．三體、染色體片段增加、三倍體、染色體片段缺失

D．染色體片段缺失、三體、染色體片段增加、三倍體C第37頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日拓展四：個(gè)體不育的原因

①體細(xì)胞中無同源染色體

②

染色體組數(shù)或染色體數(shù)為奇數(shù)解釋：減數(shù)分裂時(shí)聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成正常的生殖細(xì)胞。①蘿卜×甘藍(lán)F1不育（無同源染色體）思考：F1為幾倍體？

；有幾個(gè)染色體組？

。能否將這些非同源染色體合為1個(gè)組？

；異源二倍體2不能(18:9)(18:9)(9+9=18)第38頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日②馬×驢騾子不育