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文檔簡介

1、第第2 2節(jié)節(jié) 染色體變異染色體變異2響譽世界的著名響譽世界的著名“天才天才”音樂指揮家舟舟音樂指揮家舟舟3姓名胡一舟姓名胡一舟 年齡:年齡:31 31 歲歲 出生出生19781978年年4 4月月1 1日日智商:智商:30 30 重度弱智重度弱智 (正常人的最低(正常人的最低7070)演出自演出自19991999年年1 1月在保利劇場進行第一場指揮表月在保利劇場進行第一場指揮表演以來,至今已演出演以來,至今已演出2020場,與國內(nèi)外十余家交響樂團場,與國內(nèi)外十余家交響樂團進行過合作。進行過合作。智障智障“天才天才”舟舟的資料舟舟的資料舟舟是一個先天智力障礙舟舟是一個先天智力障礙( (三體綜合

2、癥三體綜合癥) )患者患者病因:常染色體變異病因:常染色體變異, ,比正比正常人多了一條常人多了一條2121號染色號染色 指在自然條件下或人為因素的影響下,因指在自然條件下或人為因素的影響下,因染色體結(jié)構(gòu)染色體結(jié)構(gòu)的改變的改變或或染色體數(shù)目的改變?nèi)旧w數(shù)目的改變而導致的生物性狀的變異。而導致的生物性狀的變異。屬于屬于細胞學水平細胞學水平的變異。的變異。(在在顯微鏡顯微鏡下可見下可見)染色體結(jié)構(gòu)染色體結(jié)構(gòu)變異變異染色體數(shù)目染色體數(shù)目變異變異類型類型基因突變基因突變是染色體某一位點上基因的改變,在是染色體某一位點上基因的改變,在顯微鏡下顯微鏡下不可見不可見,屬于,屬于分子水平分子水平的變異。的變異

3、。缺失缺失重復重復倒位倒位易位易位個別染色體個別染色體的增加或減少的增加或減少染色體以染色體以染色體組染色體組的形式的形式成倍的增加或減少成倍的增加或減少5缺缺失失一個正常染色體在斷一個正常染色體在斷裂后丟失一個片段,裂后丟失一個片段,這個片段上的基因也這個片段上的基因也隨之失去隨之失去重重復復一條染色體的片段連一條染色體的片段連接到接到同源同源的另一條染的另一條染色體上,使另一條同色體上,使另一條同源的染色體多出跟本源的染色體多出跟本身相同的某一片段身相同的某一片段倒倒位位指染色體斷裂后倒轉(zhuǎn)指染色體斷裂后倒轉(zhuǎn)180后重新接合起來后重新接合起來,造成這段染色體上,造成這段染色體上基因位置順序顛

4、倒基因位置順序顛倒易易位位染色體斷裂后在染色體斷裂后在非同非同源染色體間源染色體間錯誤接合錯誤接合,更換了位置(或說,更換了位置(或說染色體的某一片段移染色體的某一片段移接到另一條非同源染接到另一條非同源染色體上引起的變異)色體上引起的變異)一、染色體結(jié)構(gòu)一、染色體結(jié)構(gòu)的的變異變異缺失缺失染色體的某一片段染色體的某一片段缺缺失失一、染色體結(jié)構(gòu)一、染色體結(jié)構(gòu)的的變異變異( (書書P P85-8685-86) )abcd ef舉例舉例1.果蠅缺刻翅的形成,貓叫綜合征果蠅缺刻翅的形成,貓叫綜合征 病因:五號染色體病因:五號染色體部分缺失部分缺失貓叫綜合征貓叫綜合征癥狀:癥狀:兩眼距離較遠,耳位低下,

5、生長發(fā)育緩慢,存在著兩眼距離較遠,耳位低下,生長發(fā)育緩慢,存在著嚴重的智力障礙?;純嚎蘼曒p,音調(diào)高,很像貓叫。嚴重的智力障礙?;純嚎蘼曒p,音調(diào)高,很像貓叫。重復重復染色體增加了某一片段染色體增加了某一片段一、一、染色體結(jié)構(gòu)染色體結(jié)構(gòu)的的變異變異abcd efb2.舉例:舉例:果蠅的棒狀眼果蠅的棒狀眼舉例舉例舉例舉例9果蠅的棒狀眼果蠅的棒狀眼野生型:卵圓眼野生型:卵圓眼變異型:棒狀眼變異型:棒狀眼由于由于X染色體染色體的部分的部分重復重復引起的。引起的。倒位倒位染色體的某一片段顛倒了染色體的某一片段顛倒了180180o o一、染色體結(jié)構(gòu)一、染色體結(jié)構(gòu)的的變異變異abcd efbcdeabcd e

6、f3.舉例:舉例:人的人的9 9號染色體臂間倒位引起的不育號染色體臂間倒位引起的不育易位易位染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上染色體上一、染色體結(jié)構(gòu)一、染色體結(jié)構(gòu)的的變異變異abcd efghijk4.舉例:舉例:人的慢性粒細胞白血病人的慢性粒細胞白血病 習慣性流產(chǎn)習慣性流產(chǎn)思考思考 染色體結(jié)構(gòu)變異的染色體結(jié)構(gòu)變異的易位易位與減數(shù)第一次分裂前期與減數(shù)第一次分裂前期的的交叉互換交叉互換是一回事嗎?是一回事嗎?交叉互換交叉互換不同!不同!易位易位是是非同源染色體非同源染色體之間之間交叉互換交叉互換是是同源染色體同源染色體的非姐妹染色體的非姐妹染色體之間之間

7、染色體結(jié)構(gòu)變異染色體結(jié)構(gòu)變異使染色體上使染色體上基因的數(shù)目基因的數(shù)目 或或排列順序排列順序改變改變生物生物性狀性狀的變異的變異(多數(shù)多數(shù)不利,不利,甚至甚至致死致死)一、染色體結(jié)構(gòu)變異一、染色體結(jié)構(gòu)變異鞏固習題1、下列變異中,不屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的是(、下列變異中,不屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的是( ) A.染色體缺失某一片斷染色體缺失某一片斷 B.染色體增加了某一片斷染色體增加了某一片斷 C.染色體中染色體中DNA的一個堿基發(fā)生了改變的一個堿基發(fā)生了改變 D.染色體某一片斷位置顛倒了染色體某一片斷位置顛倒了180。 2、已知某物種的一條染色體上依次排列著、已知某物種的一條染色體上依次排列著A、B、C

8、、 D、E五個基因,下面列出的若干種變化中,未發(fā)生五個基因,下面列出的若干種變化中,未發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變化的是染色體結(jié)構(gòu)變化的是 ( )Y YY Y果蠅果蠅(卵原細胞)(卵原細胞)減數(shù)分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂(精原細胞)(精原細胞)生殖細胞生殖細胞卵卵細細胞胞精精子子二二、染色體染色體數(shù)目的數(shù)目的變異變異細胞中的一組細胞中的一組_染色體,它們在染色體,它們在_和和_上各不相同,但是攜帶著控制生物生長發(fā)育上各不相同,但是攜帶著控制生物生長發(fā)育的的_的一組染色體,叫做一個染色體組。的一組染色體,叫做一個染色體組。1 1、染色體組的概念染色體組的概念非同源非同源形態(tài)形態(tài)功能功能全部全部遺傳遺傳信息

9、信息(一)(一)染色體組:染色體組:3個個4個個1個個4個個2 2、染色體組染色體組數(shù)目數(shù)目的確認方法的確認方法 (1)根據(jù))根據(jù)“染色體形態(tài)染色體形態(tài)”判斷判斷細胞內(nèi)細胞內(nèi)同種同種形態(tài)形態(tài)染色體有幾條就含幾個染色體組染色體有幾條就含幾個染色體組193 3個個圖形題就看圖形題就看形狀大小相同的染色體形狀大小相同的染色體(同源同源染色體染色體)有幾條有幾條,就是幾個染色體組就是幾個染色體組4 4個個判斷下圖中分別有幾個染色體組,每個染色體組判斷下圖中分別有幾個染色體組,每個染色體組怎么表示?怎么表示?1 1個個 (2)根據(jù))根據(jù)“基因型基因型”判斷判斷控制控制同一性同一性狀的基因狀的基因有幾個(

10、有幾個(不分大小寫不分大小寫)就含幾個)就含幾個染色體組染色體組YyRrAABBDDAaaABCD二二個染色體組個染色體組二個染色體組二個染色體組三個染色體組三個染色體組一個染色體組一個染色體組218條條/4種形態(tài)種形態(tài)=2個染色體組個染色體組 22請判斷下列細胞中各有多少個染色體組?請判斷下列細胞中各有多少個染色體組?2個個3個個4個個1個個2個個4個個23指出下面細胞分別處于什么時期,此時細胞中指出下面細胞分別處于什么時期,此時細胞中各有幾個染色體組?各有幾個染色體組?減減后期后期有絲中期有絲中期有絲后期有絲后期減減后期后期4 4個個2 2個個2 2個個2 2個個243、染色體數(shù)目的變異的

11、種類:、染色體數(shù)目的變異的種類:以以染色體組染色體組的形式的形式成倍成倍的增加或減少的增加或減少個別個別染色體增加或減少染色體增加或減少二二、染色體、染色體數(shù)目的數(shù)目的變異變異細胞內(nèi)的一組非同源染色體,他們在形態(tài)和細胞內(nèi)的一組非同源染色體,他們在形態(tài)和功能上各不相同,但是攜帶者控制一種生物功能上各不相同,但是攜帶者控制一種生物生長發(fā)育、遺傳和變異的全部信息,這樣的生長發(fā)育、遺傳和變異的全部信息,這樣的一組染色體叫一組染色體叫一個染色體組一個染色體組。個別染色體個別染色體數(shù)目的增加數(shù)目的增加或減少或減少染色體組染色體組成成倍倍的增加或的增加或減少減少正常正常增多增多減少減少 先天性先天性智障智障

12、(2121三體綜合三體綜合征又名先天性愚型征又名先天性愚型)性腺發(fā)性腺發(fā)育不良育不良(又名又名特納氏綜合征)特納氏綜合征)女性由于缺少了一條女性由于缺少了一條X染色體染色體個別染色體個別染色體數(shù)目的增加數(shù)目的增加或減少或減少染色體組染色體組成成倍的增加或倍的增加或減少減少正常正常增多增多減少減少由由受精卵受精卵發(fā)育而成的,體細胞中有發(fā)育而成的,體細胞中有兩個兩個染色體組的個體。染色體組的個體。由由受精卵受精卵發(fā)育而成的,體細胞中含有發(fā)育而成的,體細胞中含有三個或三個以上三個或三個以上的染色體組的個體。的染色體組的個體。(二)(二)二倍體和多倍體二倍體和多倍體例如:例如:幾乎全部的動物和過半數(shù)的

13、高等植物。幾乎全部的動物和過半數(shù)的高等植物。 人、果蠅、玉米等大多數(shù)生物人、果蠅、玉米等大多數(shù)生物例如:例如:在植物中很常見,動物中極少見。在植物中很常見,動物中極少見。 香蕉香蕉( (三倍體)、馬鈴薯(四倍體)普通小麥(六倍體)三倍體)、馬鈴薯(四倍體)普通小麥(六倍體)1.二倍體二倍體:2.多多倍體倍體:(1)(1)多倍體多倍體成因:外界環(huán)境條件的干擾,使有絲分裂時成因:外界環(huán)境條件的干擾,使有絲分裂時(有絲分裂前期有絲分裂前期)紡錘體的形成受到破壞紡錘體的形成受到破壞,以至染色體不,以至染色體不能被拉向兩極,細胞不能分裂成兩個子細胞,染色體加倍能被拉向兩極,細胞不能分裂成兩個子細胞,染色

14、體加倍304 4個染色體個染色體8 8個染色體個染色體無紡綞體形成無紡綞體形成染色體復制染色體復制著絲點分裂著絲點分裂無紡綞絲牽引無紡綞絲牽引多倍體的形成多倍體的形成若繼續(xù)進行正常若繼續(xù)進行正常的有絲分裂的有絲分裂染色體加染色體加倍的組織倍的組織或個體或個體31馬鈴薯是四倍體馬鈴薯是四倍體普通小麥是六倍體普通小麥是六倍體香蕉是三倍體香蕉是三倍體32多倍體植株莖稈粗壯、多倍體植株莖稈粗壯、葉片、果實、種子都比較葉片、果實、種子都比較大,糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)大,糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都增加。物質(zhì)的含量都增加。抗旱、抗病能力較強抗旱、抗病能力較強變異性增大,更易適變異性增大,更易適應生存條件的變

15、化應生存條件的變化但發(fā)育遲緩,結(jié)實率低但發(fā)育遲緩,結(jié)實率低a.方法:方法:v 低溫處理低溫處理v 秋水仙素秋水仙素處理處理萌發(fā)的種子或幼苗萌發(fā)的種子或幼苗(常用且最有效常用且最有效)(3)(3)應用:應用:多倍體育種多倍體育種b.時期時期:有絲分裂前期有絲分裂前期34c. c.原理:原理:當秋水仙素作用于正在當秋水仙素作用于正在_的細胞時,能夠抑的細胞時,能夠抑 制制_的形成,導致的形成,導致_不能不能_, 從而引起細胞內(nèi)染色體從而引起細胞內(nèi)染色體_。染色體數(shù)目加。染色體數(shù)目加 倍的細胞繼續(xù)進行倍的細胞繼續(xù)進行_分裂,將來就可能發(fā)育成分裂,將來就可能發(fā)育成 _植株。植株。d d:為什么要處理萌

16、發(fā)的種子或幼苗,處理成熟的植: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?株可以不?不行,秋水仙素的作用對象是正在有絲分裂的細胞,不行,秋水仙素的作用對象是正在有絲分裂的細胞,成熟的植株大多細胞不進行有絲分裂。成熟的植株大多細胞不進行有絲分裂。分裂分裂 紡錘體紡錘體 染色體染色體 移向兩極移向兩極 數(shù)目加倍數(shù)目加倍 有絲有絲 多倍體多倍體 e.多倍體雨中的實例:多倍體雨中的實例:無籽西瓜的培育無籽西瓜的培育36秋水仙素秋水仙素處理使染處理使染色體數(shù)目色體數(shù)目加倍加倍三倍體三倍體西瓜子西瓜子37培育原理:培育原理:三倍體植物在減數(shù)分裂中三倍體植物在減數(shù)分裂中同源染色體同源染色體聯(lián)會紊亂

17、,不能形成正常的配子而無子。聯(lián)會紊亂,不能形成正常的配子而無子。染色體變異染色體變異無子原因:無子原因:傳粉產(chǎn)生傳粉產(chǎn)生生長素刺生長素刺激子房發(fā)激子房發(fā)育成果實育成果實此時的四倍體此時的四倍體植株地上部分植株地上部分是四個染色體是四個染色體組,地下部分組,地下部分是兩個染色體是兩個染色體組組38香蕉的培育香蕉的培育香蕉的祖先為野生芭蕉,個小而多種子,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:無法食用。香蕉的培育過程如下:野生芭蕉野生芭蕉2n2n有籽香蕉有籽香蕉4n4n加倍加倍配子配子野生芭蕉野生芭蕉2n2n2n2nn n無籽香蕉無籽香蕉3n3n受精作用受精作用 體細胞體

18、細胞中的染中的染色體數(shù)色體數(shù)配子中配子中的染色的染色體數(shù)體數(shù)體細胞體細胞中染色中染色體組數(shù)體組數(shù)配子中配子中的染色的染色體組數(shù)體組數(shù)屬于幾屬于幾倍體生倍體生物物豌豆豌豆72普通普通小麥小麥423小黑麥小黑麥28八倍體八倍體14215684六倍體六倍體二倍體二倍體61那么,那么, 有沒有只由配子有沒有只由配子發(fā)育而來的個體呢?發(fā)育而來的個體呢?受精卵受精卵受精卵受精卵卵細胞卵細胞(3232)(3232)(1616)思考思考: 1、雄峰的體細胞內(nèi)含有幾條染色體、雄峰的體細胞內(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?、本物種(蜂王)的配子中含有幾條染色體?16161概念:概念:

19、體細胞中含有體細胞中含有本物種本物種配子配子染色體數(shù)目染色體數(shù)目的個體的個體(由(由配子配子發(fā)育成的個體)發(fā)育成的個體)思考(三三 )單倍體單倍體(單倍體)(單倍體)2.單倍體特點:單倍體特點:植株弱小,而且高度不育。植株弱小,而且高度不育。3.3.單倍體育種單倍體育種F1花粉花粉單倍體單倍體二倍體(或多倍體)純系二倍體(或多倍體)純系花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)(植物組織培(植物組織培養(yǎng))養(yǎng))人工誘導人工誘導 染色體加倍染色體加倍 利用單倍體植利用單倍體植株培育新品種,只株培育新品種,只需要兩年時間,就需要兩年時間,就可以得到一個穩(wěn)定可以得到一個穩(wěn)定的純系品種。與常的純系品種。與常規(guī)的雜交育種方

20、法規(guī)的雜交育種方法相比,明顯縮短了相比,明顯縮短了育種年限。育種年限。3.單倍體育種:單倍體育種:(1)過程:用花藥(花粉)離體培養(yǎng)的方法獲得)過程:用花藥(花粉)離體培養(yǎng)的方法獲得單倍體植株,經(jīng)人工誘導使染色體數(shù)目加倍,恢復單倍體植株,經(jīng)人工誘導使染色體數(shù)目加倍,恢復到正常的染色體數(shù)目,產(chǎn)生正常生殖的且染色體上到正常的染色體數(shù)目,產(chǎn)生正常生殖的且染色體上的每對基因都是純合的,自交產(chǎn)生的后代都是純合子。的每對基因都是純合的,自交產(chǎn)生的后代都是純合子。(2)特點:明顯縮短育種年限。)特點:明顯縮短育種年限。二倍體、多倍體和單倍體的判定二倍體、多倍體和單倍體的判定一個染色體組生物一定是單倍體嗎?一

21、個染色體組生物一定是單倍體嗎?單倍體一定只有一個染色體組嗎?單倍體一定只有一個染色體組嗎?受精卵受精卵發(fā)育發(fā)育有幾個染色體組,就是幾倍體 配子配子(卵細胞或花粉)(卵細胞或花粉)發(fā)育發(fā)育都是單倍體,不論幾個染色體組不一定一定45多倍體育種多倍體育種單倍體育種單倍體育種原理原理染色體變異染色體變異染色體變異染色體變異常用常用方法方法人工誘導染色體加倍人工誘導染色體加倍花藥離體培養(yǎng)后,人花藥離體培養(yǎng)后,人工誘導染色體加倍工誘導染色體加倍優(yōu)點優(yōu)點器官大,營養(yǎng)多器官大,營養(yǎng)多明顯縮短育種年限明顯縮短育種年限缺點缺點適用于植物,發(fā)育遲適用于植物,發(fā)育遲緩,結(jié)實率低。且在緩,結(jié)實率低。且在動物方面難以開展

22、動物方面難以開展技術(shù)復雜一些,須與技術(shù)復雜一些,須與雜交育種配合雜交育種配合單倍體育種與多倍體育種的區(qū)別單倍體育種與多倍體育種的區(qū)別46變異類型變異類型比較項目比較項目基因突變基因突變基因重組基因重組染色體變異染色體變異實質(zhì)實質(zhì)基因(基因(內(nèi)部內(nèi)部)結(jié)構(gòu)的改)結(jié)構(gòu)的改變(變(點突變點突變)基因基因之間之間的重的重新組合新組合染色體結(jié)構(gòu)染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目變化或數(shù)目變化適用范圍適用范圍任何生物均任何生物均可發(fā)生(可發(fā)生(主主要在間期要在間期)真核生物有性真核生物有性生殖減數(shù)分裂生殖減數(shù)分裂(減減I前四分體時前四分體時期期、 減減I 后期后期)真核生物核真核生物核遺傳中發(fā)生遺傳中發(fā)生產(chǎn)生結(jié)果產(chǎn)生結(jié)果產(chǎn)

23、生新基因產(chǎn)生新基因,但總基因,但總基因數(shù)目不變數(shù)目不變只改變基因型只改變基因型,不產(chǎn)生新基,不產(chǎn)生新基因因可引起基因可引起基因“數(shù)量數(shù)量”上上的變化的變化意義意義生物變異的生物變異的根本來源,根本來源,提供生物進提供生物進化的原始材化的原始材料料形成生物多樣形成生物多樣性的重要原因性的重要原因,對生物進化,對生物進化有十分重要的有十分重要的意義意義對生物進化對生物進化有一定意義有一定意義育種應用育種應用誘變育種誘變育種雜交育種雜交育種單倍體、多單倍體、多倍體育種倍體育種三種可遺傳變異的比較三種可遺傳變異的比較染色體變異染色體變異染色體變異染色體變異個別增減個別增減染色體組染色體組二倍體二倍體概念概念特點特點概念概念特征特征多倍體多倍體單倍體單倍體分類分類數(shù)目數(shù)目變異變異成倍成倍增減增減缺失、缺失、 重復、倒位、重復、倒位、 易位易位結(jié)構(gòu)變異結(jié)構(gòu)變異 :性腺發(fā)育不良(特納氏綜合征)性腺發(fā)育不良(特納氏綜合征)克式綜合征克式綜合征21三體綜合征三體綜合征(貓叫綜合征;(貓叫綜合征;果蠅缺刻翅)果蠅缺刻翅)(果蠅棒狀眼)(果蠅棒狀眼)(慢性粒細胞白血?。粤<毎籽。?1下列關于染色體組的正確敘述是下列關于染色體組的正確敘述是( ) A.染色體組內(nèi)不存在同源染色體染色體組內(nèi)不存在同源染色體 B.染色體組只存在于生殖細胞中染色體組只存在于生殖細胞中 C.染色體組只存在于體細胞中染

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