湖南省懷化市湖天中學(xué)高中生物 第5章 第2節(jié) 染色體變異課件 新人教版必修2.pptVIP

第五章基因突變及其他變異第2節(jié)染色體變異 在自然條件或人為條件改變的情況下 染色體結(jié)構(gòu)的改變或染色體數(shù)目的增減導(dǎo)致生物性狀的變異 叫染色體變異 染色體變異 1 概念 2 類(lèi)型 染色體結(jié)構(gòu)變異染色體數(shù)目變異 基因突變與染色體變異的區(qū)別 基因突變是染色體上的某一個(gè)位點(diǎn)上的基因的改變 在光學(xué)顯微鏡下是無(wú)法直接觀察到的 而染色體變異是光學(xué)顯微鏡下直接觀察到的變異 1 2 3 4 閱讀教材85 86頁(yè)染色體結(jié)構(gòu)變異內(nèi)容 識(shí)別以下染色體結(jié)構(gòu)變異類(lèi)型 一 染色體結(jié)構(gòu)的變異 果蠅缺刻翅的形成 1 缺失 指染色體上某一區(qū)段及其帶有的基因一起缺失 從而引起變異的現(xiàn)象 例 果蠅缺刻翅的形成 貓叫綜合癥 是人的5號(hào)染色體部分缺失引起的遺傳病 病兒生長(zhǎng)發(fā)育遲緩 頭部畸形 哭聲奇特 皮紋改變等特點(diǎn) 并有智能障礙 而其最明顯的特征是哭聲類(lèi)似貓叫 重復(fù) 重復(fù) 染色體中增加某一片段而引起的變異現(xiàn)象 例 果蠅棒狀眼形成 果蠅棒狀眼的形成 染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起的變異 3 易位 夜來(lái)香的變異 移接 q 聯(lián)會(huì)時(shí) 在形成四分體時(shí) 常會(huì)發(fā)生四分體中的非姐妹染色單體的交叉互換 這是否染色體變異 四分體中非姐妹染色單體的交叉互換 不屬于 這屬于基因重組 易位 染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上 染色體的某一片段位置顛倒也可以引起變異 4 倒位 顛倒 思考討論 q1 染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物都是有害的嗎 q2 染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的區(qū)別 大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物體是不利的 甚至導(dǎo)致死亡 少數(shù)有利 染色體結(jié)構(gòu)變異改變了基因的位置或數(shù)量 基因突變不會(huì)改變基因的位置和數(shù)量 dna上若干基因的缺失屬于染色體變異dna上若干堿基對(duì)的缺失屬于基因突變 增多 減少 正常 以染色體組形式成倍增多或減少 二 染色體數(shù)目的變異 一 個(gè)別染色體的增加或減少 個(gè)別染色體的增加 如21三體綜合征 染色體數(shù)為 45 xx或xy 21三體綜合征 先天愚型 患者比正常人多一條染色體 21號(hào)染色體是三條 其癥狀表現(xiàn)為智力低下 身體發(fā)育緩慢等 性腺發(fā)育不良 turner綜合征 女性患者少了一條x染色體 外觀表現(xiàn)為女性 但性腺發(fā)育不良 沒(méi)有生育能力 個(gè)別染色體的減少 如性腺發(fā)育不良 染色體數(shù)為 44 x 請(qǐng)思考 q1 果蠅體細(xì)胞有幾條染色體 8條 q2 號(hào)和 號(hào)染色體是什么關(guān)系 號(hào)和 號(hào)呢 同源染色體 非同源染色體 q3 雄果蠅的體細(xì)胞中共有哪幾對(duì)同源染色體 和 和 和 x和y 二 染色體數(shù)目成倍的增加或減少 這些染色體在形態(tài) 結(jié)構(gòu)和功能上各不相同 x y 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) 這些染色體之間是什么關(guān)系 由此可見(jiàn) 雄果蠅有 種精子 精子內(nèi)染色體組成可表示為 2 x y 它們是非同源染色體 雄果蠅精子中的一組染色體就是一個(gè)染色體組 q4 如果將果蠅的精子的染色體看成一組 那么果蠅的體細(xì)胞中有幾組染色體 兩組 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) 共同控制生物生長(zhǎng) 發(fā)育 遺傳和變異 這樣的一組染色體 稱(chēng)為一個(gè)染色體組 1 染色體組 特點(diǎn) 一個(gè)染色體組中無(wú)同源染色體 一個(gè)染色體組中所含的染色體在形態(tài) 大小和功能上各不相同 一個(gè)染色體組中含有控制生物性狀的一整套遺傳信息 染色體組數(shù)目的判別方法 4個(gè)染色體組 3個(gè)染色體組 a 根據(jù)染色體形態(tài)判斷 細(xì)胞中形態(tài)相同的染色體 即同源染色體 有幾條 則含有幾個(gè)染色體組 注意 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) 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 減 后期 有絲中期 有絲后期 減 后期 4個(gè) 2個(gè) 2個(gè) 2個(gè) 如圖 基因型為aaaabbbb的細(xì)胞中有個(gè)染色體組基因型為aaabbb的細(xì)胞中有個(gè)染色體組 b 根據(jù)基因型判斷 控制同一性狀的相同或等位基因出現(xiàn)幾次 就含有幾個(gè)染色體組 即 一種字母 大小寫(xiě) 有幾個(gè)就為幾組 4 3 思考 下列細(xì)胞中各有幾個(gè)染色體組 每個(gè)染色體組有幾條染色體 a aab aabbc aabbxwyd aaa 2個(gè) 1條 2個(gè) 2條 2個(gè) 3條 3個(gè) 1條 由受精卵發(fā)育而成的 體細(xì)胞中含有2個(gè)染色體組的生物個(gè)體 2 二倍體和多倍體 例如 人 果蠅 玉米 水稻等 自然界中 幾乎全部的動(dòng)物和過(guò)半數(shù)的高等植物都是二倍體生物 常用2n表示染色體數(shù) 如 果蠅 2n 8人 2n 46 由受精卵發(fā)育成的個(gè)體 體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體叫多倍體 例如 香蕉是三倍體 馬鈴薯是四倍體 普通小麥?zhǔn)橇扼w 約有1 3的被子植物是多倍體 在動(dòng)物中極少見(jiàn) 特點(diǎn) 2 糖類(lèi)和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分含量有所增加 4條染色體 8條 染色體復(fù)制 無(wú)紡綞絲牽引 不分裂 多倍體產(chǎn)生的原因 紡錘體的形成受阻 染色體數(shù)目加倍 前期 無(wú)紡綞體形成 著絲點(diǎn)分裂 多倍體育種 無(wú)子西瓜的培育 方法 1 秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 2 低溫誘導(dǎo)處理 機(jī)理 實(shí)例 抑制前期紡錘體的形成 導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極 引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍 四倍體 二倍體 三倍體植株 普通植株 有子西瓜 無(wú)子西瓜的培育 無(wú)子西瓜 生長(zhǎng)素 第一年 秋水仙素處理 受精 為什么三倍體植株所結(jié)的果實(shí)為無(wú)子西瓜呢 三倍體植株 3n 在減數(shù)分裂過(guò)程中 同源染色體聯(lián)會(huì)發(fā)生紊亂 難以形成正常的生殖細(xì)胞 卵細(xì)胞 所以不會(huì)產(chǎn)生種子 那香蕉呢 香蕉的形成過(guò)程 香蕉的祖先為野生芭蕉 個(gè)小而多種子 無(wú)法食用 香蕉的培育過(guò)程如下 野生芭蕉2n 有籽香蕉4n 加倍 野生芭蕉2n 無(wú)籽香蕉3n 精子 卵細(xì)胞 受精卵 蜂王 工蜂 雄蜂 蜜蜂 單倍體 3 單倍體 概念 特點(diǎn) 自然條件下產(chǎn)生的個(gè)體弱小 且高度不育 由配子直接發(fā)育而成的生物個(gè)體 體細(xì)胞含有本物種配子的染色體數(shù)目 應(yīng)用 單倍體育種 流程 花藥 單倍體植株 正常植株 純合體 一年 特點(diǎn) 明顯縮短育種的年限 方法 花藥離體培養(yǎng) 秋水仙素加倍 1 二倍體物種所形成的單倍體中 其體細(xì)胞只含一個(gè)染色體組 對(duì)嗎 為什么 2 如果是四倍體 六倍體物種形成的單倍體 其體細(xì)胞含有2個(gè)或3個(gè)染色體組 我們可以稱(chēng)之為二倍體或三倍體嗎 對(duì) 因?yàn)樵谶M(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時(shí) 同源染色體分開(kāi) 導(dǎo)致染色體數(shù)目減半 不能 盡管其體細(xì)胞含有2個(gè)或3個(gè)染色體組 但因?yàn)槭怯膳渥影l(fā)育而成的個(gè)體 所以只能稱(chēng)為單倍體 3 對(duì)一個(gè)個(gè)體稱(chēng)單倍體還是幾倍體 其關(guān)鍵是看什么 區(qū)分的關(guān)鍵是看生物個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)是受精卵還是配子 由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體 含有幾個(gè)染色體組就是幾倍體 由配子直接發(fā)育而成的個(gè)體 不管含有幾個(gè)染色體組 都稱(chēng)為單倍體 實(shí)驗(yàn) 低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化 實(shí)驗(yàn)原理 低溫處理植物分生組織細(xì)胞 能夠抑制紡錘體的形成 以致影響染色體被拉向兩極 細(xì)胞也不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞 于是 植物細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化 方法步驟 將洋蔥 或大蔥 大蒜 放在裝滿清水的廣口瓶上 讓洋蔥的底部接觸水面 待洋蔥長(zhǎng)出約 cm左右的不定根時(shí) 將整個(gè)裝置放入冰箱的低溫室內(nèi) 誘導(dǎo)培養(yǎng) h 剪取誘導(dǎo)處理的根尖約 cm 放入卡諾氏液中浸泡 h 以固定細(xì)胞的形態(tài) 然后用體積分?jǐn)?shù)為 的酒精沖洗 次 因?yàn)槲撮L(zhǎng)出根前施與低溫不利其生出不定根 沖洗附著在根尖表面的卡諾氏液 制作裝片 包括 解離 漂洗 染色和制片 個(gè)步驟 解離 解離液 體積分?jǐn)?shù)為15 hcl和體積分?jǐn)?shù)為95 酒精1 1混合 目的是使組織中的細(xì)胞相互分離開(kāi) 時(shí)間3 5min 漂洗 清水 洗去解離液 防止解離過(guò)度 便于染色 時(shí)間10min 染色 改良苯酚品紅染液 使染色體 質(zhì) 著色 便于觀察染色體 質(zhì) 的形態(tài) 數(shù)目 行為 時(shí)間3 5min 制片 鑷子取根 放在載玻片上 滴一滴清水 鑷子尖弄碎根尖 蓋上蓋玻片 再加載玻片 用拇指輕壓載玻片目的使組織細(xì)胞分散開(kāi)來(lái) 有利于觀察 先用低倍鏡尋找染色體形態(tài)較好的分裂相 視野中既有正常的二倍體細(xì)胞 也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞 確認(rèn)某個(gè)細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目變化后 再用高倍鏡觀察 p88討論 低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化和用秋水仙素處理萌發(fā)中的種子或幼苗使細(xì)胞中染色體變化的原理相似 抑制細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中紡錘體的形成 影響染色體不能被拉向兩極 細(xì)胞也不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞 結(jié)果植物細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化 不同之處是 低溫條件容易創(chuàng)造和控制 成本低 對(duì)人體無(wú)害 易于操作 但通過(guò)顯微鏡觀察時(shí)只能觀察到染色體數(shù)目的增加 增加的具體數(shù)目不容易確定 基因分子結(jié)構(gòu)的改變 產(chǎn)生新的基因 復(fù)制時(shí)基因中脫氧核苷酸的增減和改變 減數(shù)分裂形成配子時(shí) 非等位基因自由組合或等位基因的互換 不同性狀的基因重新組合 產(chǎn)生新的基因型 染色體組成倍增加 產(chǎn)生新基因型 染色體組成倍減少 產(chǎn)生新基因型 細(xì)胞分裂時(shí)染色體復(fù)制后不能形成兩子細(xì)胞 有性配子未經(jīng)受精作用直接發(fā)育成個(gè)體 發(fā)生頻率低 有害變異多 變異的根本來(lái)源 進(jìn)化的重要因素 后代中重新組合的變異類(lèi)型有一定的分離比 器官大 養(yǎng)分多 成熟遲 結(jié)實(shí)少 植株弱小 高度不育 鐮刀型細(xì)胞貧血癥 黃圓 綠皺豌豆雜交出現(xiàn)黃皺 綠圓豌豆 普通小麥 雄蜂 單倍體玉米 染色體變異 染色體變異 個(gè)別增減 染色體組 二倍體 概念 特點(diǎn) 應(yīng)用 成因 概念 特征 多倍體 單倍體 分類(lèi) 數(shù)目變異 成倍增減 缺失 增加 易位 倒位 結(jié)構(gòu)變異 課堂小結(jié) 1 用花藥離體增養(yǎng)出馬鈴薯單倍體植株 當(dāng)它進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí) 觀察到染色體兩兩配對(duì) 形成12對(duì) 據(jù)此現(xiàn)象可推知產(chǎn)生花藥的馬鈴薯是 a 三倍體b 二倍體c 四倍體d 六倍體 c 課堂練習(xí) 2 下列敘述中不正確的是 a 六倍體生物的單倍體中 含有3個(gè)染色體組b 單倍體體細(xì)胞含有本物種配子的染色體數(shù)目c 體細(xì)胞中只含有一個(gè)染色體組的個(gè)體一定是單倍體d 單倍體只含有一個(gè)染色體組 d 3 基因型為aaabbbccc的細(xì)胞含有的染色體組數(shù)目為 a 3個(gè)b 6個(gè)c 9個(gè)d 2個(gè) a 4 取基因型為aabb的水稻的花粉進(jìn)行花藥離體培養(yǎng) 獲得的幼苗 再用秋水仙素處理 使之成為純合子 它們的基因型分別為 a ab和abb aabb aabb和aabbc aabb和aabbd aabb和aabb d 典型例題 1 不是染色體結(jié)構(gòu)變異的結(jié)構(gòu)的是 a染色體缺失某一段b染色體中增加了某一片段c染色體中的dna的堿基對(duì)位置的顛倒d染色體中的某一片段的位置的顛倒 c 2 由八倍體小黑麥的花粉培養(yǎng)而成的植物是 a 單倍體b 二倍體c 四倍體d 八倍體 a 4 某二倍體植物基因型是aa 經(jīng)染色體加倍后形成的四倍體的基因型是 aaaa 3 普通小麥?zhǔn)橇扼w 42條染色體 科學(xué)家用花藥離體培養(yǎng)培育出的小麥幼苗是 a 三倍體 含三個(gè)染色體組 21條染色體b 單倍體 含三個(gè)染色體組 21條染色體c 六倍體 含六個(gè)染色體組 42條染色體d 單倍體 含一個(gè)染色體組 21條染色體 b 5 大麥的一個(gè)染色體組有7條染色體 在四倍體大麥根尖細(xì)胞有絲分裂后期能觀察到的染色體數(shù)是 a 7條b 14條c 28條d 56條 d 比較項(xiàng)目 生物種類(lèi) 14 1 二倍體 六倍體 21 56 8 4 6 p89填表 2 1 2 1 種子 三倍體無(wú)子西瓜的培育過(guò)程 1 為什么以一定濃度的秋水仙素滴在二倍體西瓜幼苗的芽尖 2 獲得的四倍體西瓜緣何要和二倍體雜交 西瓜幼苗的芽尖是有絲分裂旺盛的地方 用秋水仙素處理有利于抑制細(xì)胞有絲分裂時(shí)形成紡錘體 從而形成四倍體西瓜植株 雜交可獲得三倍體植株 多倍體產(chǎn)生的途徑為 秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 拓展題 種子 三倍體無(wú)子西瓜的培育過(guò)程 3 三倍體西瓜為什么沒(méi)有種子 真的一顆都沒(méi)有嗎 4 每年都要制種 很麻煩 有沒(méi)有別的替代方法 三倍體植株不能進(jìn)行正常