染色體變異課件精選教學(xué)課件

1、Wellcome to study biology !第三節(jié)生物的變異二、染色體變異染色體變異的概念1、染色體變異是光學(xué)顯微鏡下可見的變異2、染色體變異包括染色體結(jié)構(gòu)、數(shù)目的改變，與基因突變不同，前者的結(jié)果可以用顯微鏡看見。3、染色體變異由于牽涉到許多基因改變，因而后果比基因突變要嚴(yán)重得多。（一）染色體結(jié)構(gòu)的變異：指細(xì)胞內(nèi)一個(gè)或幾個(gè)染色體發(fā)生片段的缺失、增添、倒裝或移位等改變。大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物有害，有的甚至導(dǎo)致生物體死亡。缺失增添倒裝移位“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似貓

2、叫。（二）染色體數(shù)目的變異：指細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目增添或缺失的改變。有非整組變異和整組變異兩種情況。整組變異正常增多減少非整組變異染色體組的概念：如圖，果蠅體細(xì)胞有號(hào)、號(hào)、號(hào)和性染色體各兩條，我們就說(shuō)它有兩個(gè)染色體組。它們的生殖細(xì)胞內(nèi)只含有號(hào)、號(hào)、號(hào)和性染色體各一條，我們說(shuō)它有一個(gè)染色體組。一個(gè)染色體組內(nèi)沒(méi)有同源染色體，染色體大小和形態(tài)一般不同，各有獨(dú)特的功能，缺少任何一條都將導(dǎo)致功能的嚴(yán)重缺失！二倍體生物生殖細(xì)胞內(nèi)的這樣一組染色體叫一個(gè)染色體組?！氨丁钡母拍睿鹤匀唤绲纳镆话愣际蔷哂袃蓚€(gè)染色體組的，叫做二倍體。對(duì)于自然界能正常進(jìn)行有性生殖，但不知染色體組數(shù)的生物，一般也將它們看做“二倍體”。染色

3、體組比二倍體多的，叫做多倍體。一般有幾個(gè)染色體組就叫幾倍體。體細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)與本物種的配子染色體數(shù)相同的，叫做單倍體。如果某個(gè)體由本物種的配子不經(jīng)受精直接發(fā)育而成，則不管它有多少染色體組都叫“單倍體”。概念：細(xì)胞內(nèi)某一號(hào)或幾號(hào)染色體的數(shù)量增多或減少。后果：因?yàn)槿旧w上的基因能控制蛋白質(zhì)的合成，某號(hào)染色體增多或減少后將導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)的增多或減少，從而導(dǎo)致新陳代謝的嚴(yán)重紊亂，造成細(xì)胞死亡或嚴(yán)重的功能缺陷。正常增多減少、非整組變異例：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(xì)胞內(nèi)多了一條21號(hào)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

4、夭折。此外，人類染色體增多或減少將使人失去生育能力，同時(shí)其它生理功能出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷。17號(hào)及14號(hào)染色體增多一條的患者生理和智力都嚴(yán)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！概念：體細(xì)胞內(nèi)染色體組增多或減少。后果：在植物及低等動(dòng)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(duì)生存沒(méi)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(zhǎng)瘦弱。染色體組為奇數(shù)時(shí)，因減裂時(shí)聯(lián)會(huì)紊亂，表現(xiàn)為高度不孕（不能產(chǎn)生種子）。、整組變異例：正常的水稻具有兩個(gè)染色體組。只有一個(gè)染色體組的水稻生長(zhǎng)十分瘦弱，不產(chǎn)生分孽

5、，形成的稻穗中全是空殼；具有三個(gè)染色體組的水稻苗長(zhǎng)得特別旺盛，很遲開花，所結(jié)果實(shí)也全是空殼；具有四個(gè)染色體組的水稻長(zhǎng)得特別茂盛，雖說(shuō)也能開花結(jié)果實(shí)，但生長(zhǎng)期特別長(zhǎng)，甚至要幾年才能成熟?。ㄈ┤旧w變異育種通過(guò)增加或減少細(xì)胞內(nèi)染色體組，培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的作物新品種。方法減少染色體組：一般用花藥離體培養(yǎng)方法讓未受精的配子直接發(fā)育成完整個(gè)體，其體細(xì)胞內(nèi)染色體與該物種的配子染色體數(shù)相同。二倍體2n配子n單倍體n減數(shù)分裂離體培養(yǎng)增加染色體組：用秋水仙素處理幼苗或萌發(fā)的種子適當(dāng)濃度的秋水仙素能在不影響細(xì)胞活力的條件下抑制紡錘體生成或破壞紡錘體。導(dǎo)致染色體復(fù)制且著絲點(diǎn)分裂后不能分配到兩個(gè)細(xì)胞中，從而使細(xì)胞內(nèi)的染

6、色體數(shù)目加倍。二倍體八倍體四倍體秋水仙素處理秋水仙素處理二倍體四倍體三倍體八倍體四倍體六倍體1、多倍體育種多倍體植物有生長(zhǎng)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(biāo)的植物都可以考慮進(jìn)行多倍體育種。觀賞或用材植物某些水果非種子農(nóng)作物例1:無(wú)籽西瓜的培育用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗得到四倍體西瓜；用二倍體西瓜與四倍體西瓜雜交，得到三倍體的西瓜種子。三倍體西瓜聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常的配子。三倍體西瓜的雌蕊授以二倍體西瓜的花粉后子房能發(fā)育成西瓜，但其中的胚珠因沒(méi)有正常的卵細(xì)胞而不能發(fā)育成種子。例、香蕉的形成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

7、蕉2n有籽香蕉4n加倍野生芭蕉2n無(wú)籽香蕉3n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(xì)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(gè)小籽多，重量一般在三公斤以下；大西瓜為四倍體，個(gè)大籽小，重量可達(dá)五公斤以上；無(wú)籽西瓜為三倍體，個(gè)大無(wú)籽。甘薯、馬鈴薯等以無(wú)性繁殖為主的作物及許多花卉、水果一般都是多倍體。2、單倍體育種多倍體植物生長(zhǎng)旺盛，各器官粗壯，種子少或不產(chǎn)生種子?？梢耘嘤皇且苑N子為收獲目標(biāo)的植物良種。單倍體（一倍體）不但生長(zhǎng)十分瘦弱，而且高度不孕，怎么也能進(jìn)行育種呢？請(qǐng)仔細(xì)思

8、考一下，單倍體到底有沒(méi)有優(yōu)點(diǎn)？單倍體的優(yōu)點(diǎn)是：沒(méi)有等位基因，是絕對(duì)的純種！也許你會(huì)問(wèn)：生長(zhǎng)瘦弱，高度不孕，純種又有什么用？問(wèn)得好！不過(guò)，我們不是可以用秋水仙素處理使它的染色體加倍嗎！其實(shí)，單倍體育種應(yīng)該叫單倍體加多倍體聯(lián)合育種才對(duì)！單倍體育種的方法一般常用“花藥離體培養(yǎng)法”A具有不同優(yōu)點(diǎn)的品種雜交B取F1的花藥用組織培養(yǎng)的方法進(jìn) 行離體培養(yǎng)，形成單倍體植株。C用秋水仙素使單倍體染色體加倍D選取符合要求的個(gè)體作種下面以利用高莖皺粒豌豆和矮莖圓粒豌豆培育高莖圓粒豌豆為例說(shuō)明單倍體育種方法：高皺DDtt雜合高圓DdTt矮圓ddTT花藥離體培養(yǎng)高圓DT矮皺dt高皺Dt矮圓dT純合高圓DDTT加倍純合矮

9、皺ddtt加倍純合高皺DDtt加倍純合矮圓ddTT加倍單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)1、所培育的種子為絕對(duì)純種；2、可大大減少工作量并縮短育種周期。雜交育種（最少四年）單倍體育種(只要兩年)第一年雜交得到F1。雜交得到F1。第二年F1自交得F2，將符合要求的F2植株的種子按單株分別收藏。取F1花藥離體培養(yǎng)并加倍，觀察，性狀符合要求即為優(yōu)良新品種。第三年按F2單株分開種植，不分離的植株種子仍按F2單株收藏待驗(yàn)證。第四年驗(yàn)證第三年保留的種子的純度，仍不出現(xiàn)分離方可作為新品種推廣。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(diǎn)：當(dāng)年就可以培育出優(yōu)良新品種！普通品種雜合體人工誘變避免變異無(wú)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(dǎo)變異按來(lái)源分應(yīng)用生物的變異小結(jié)概念：類型基因重組基因突變?nèi)旧w變異不遺傳的變異遺傳的變異按結(jié)果分復(fù)習(xí)題、某化工廠一次泄漏事故導(dǎo)致附近植物發(fā)生變異，全部白菜、蘿卜及豌豆等均由展開葉成為皺縮葉。該變異是：A基因重組B基