五2染色體變異課件

第二節(jié)染色體變異一、染色體結(jié)構(gòu)的變異1．染色體中某一片段的缺失（上圖1）；

2．染色體中增加了某一片段（上圖2）；

3．染色體某一片段的位置顛倒了180。（上圖3）；

4．染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上（上圖4）易位1．染色體中某一片段的缺失；2．染色體中增加了某一片段（上圖2）；

4．染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上（上圖4）易位

染色體結(jié)構(gòu)的改變，會使排列在染色體的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)的變異對生物是不利的，甚至導(dǎo)致死亡。實例：貓叫綜合征

“貓叫綜合癥”是一種染色體短臂畸形，發(fā)生率為十萬分之一，在國內(nèi)外均很少見。患兒一般表現(xiàn)為生長發(fā)育遲緩，頭央部畸形，哭聲奇特，皮紋改變等特點，并有智能障礙，而其最明顯的特征是哭聲類似貓叫。據(jù)稱，病兒哭聲異?？赡芟岛聿堪l(fā)育不良所致，也可能與腦損害有關(guān)。

染色體易位問題探討你知道騾子與馬、驢的血緣關(guān)系嗎？

不少初次見到騾子的人總要好奇地看上一會兒——這家伙好玩兒，既像驢，又像馬，挺有個性。其實，騾子是由驢和馬交配而成的雜交動物。對騾子而言，驢是爹、馬是媽！由于騾子的“爹”染色體數(shù)為62個，“媽”的染色體數(shù)為64個，而騾子的染色體卻是63個，為單數(shù)，無法分裂，形不成成熟的生殖細胞，通常情況下沒有生育能力。騾的染色體和馬、驢均不同，發(fā)生了染色體數(shù)目的變異。

2N=642N=622N=63騾驢馬雌雄果蠅體細胞的染色體圖解AAaA雄果蠅的染色體組圖解[資料]在自然界中，幾乎全部的動物和過半數(shù)的高等植物是二倍體。多倍體在植物中很常見，在動物中比較少。

能否說：生物體的成熟配子細胞中含有一個染色體組？

二倍體生物體的成熟配子細胞中含有一個染色體組。多倍體植株的特點及應(yīng)用(多倍體育種)

多倍體植株的特點：莖桿粗壯，葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量有所增加。如四倍體葡萄的果實大，四倍體葡萄的維生素C含量高等。

應(yīng)用：人工誘導(dǎo)多倍體育種(如低溫處理。目前最常用的方法是用秋水仙素來處理萌發(fā)的種子或幼苗)秋水仙素的作用原理？染色體數(shù)加倍的草莓（上）和野生狀態(tài)下的草莓（下）三倍體無子西瓜的培育原理二倍體幼苗[秋水仙素處理]

二倍體幼苗二倍體的植株X四倍體的植株(母本)X二倍體的植株(父本)三倍體的植株三倍體的種子(第一年得到)聯(lián)會紊亂，果實無種子

三倍體無籽西瓜

普通西瓜是二倍體。用秋水仙素處理普通西瓜的幼苗，可以使它變成四倍體。然后，用四倍體植株作母本，用二倍體植株作父本，進行雜交，就能在四倍體植株上結(jié)出三倍體的種子。三倍體的種子長成的三倍體植株，由于在減數(shù)分裂的過程中，染色體的聯(lián)會發(fā)生紊亂，因而不能形成正常的生殖細胞。這時候，需要授給普通西瓜（二倍體）成熟的花粉，刺激子房發(fā)育而成果實（西瓜）。因為胚珠并不發(fā)育成為種子，所以這種西瓜叫做無籽西瓜。目前生產(chǎn)上采用三倍體西瓜幼苗進行組織培養(yǎng)的方法，擴大了種植面積。實驗：低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目的變化課本88頁實驗原理：

低溫處理植物分生組織細胞，可抑制紡錘體的形成，以致染色體不能被拉向兩極，細胞不能分成兩個子細胞，植物細胞染色體數(shù)目發(fā)生變化。實驗步驟（略）討論

秋水仙素與低溫都能誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，兩種方法在原理上有什么相似之處？二倍體、多倍體和多倍體育種

由受精卵發(fā)育而成的、體細胞中含有兩個染色體組的個體。二倍體：

由受精卵發(fā)育而成的、體細胞中含有三個或三個以上的染色體組叫多倍體。多倍體：單倍體和單倍體育種

蜂群由三種形態(tài)和功能不同的蜜蜂組成，有4——5萬只工蜂、數(shù)百只雄蜂和一只蜂王，雄蜂由未受精的卵細胞發(fā)育而成；工蜂和蜂王同為受精卵發(fā)育而成，遺傳基因完全相同(32條染色體)，決定誰成為蜂王不是命中注定，而是由胚胎期的食物（后天的營養(yǎng)）決定。如果保姆蜂在胚胎期始終喂飼蜂王漿，則發(fā)育成蜂王；如果只喂飼三天蜂王漿，此后喂飼花粉和花蜜混合物，則發(fā)育成工蜂。蜂王的體重是工蜂的三倍；蜂王的發(fā)育期為16天，工蜂為21天；蜂王的壽命為5—8年，工蜂約45天；蜂王每日產(chǎn)卵1500——3000粒，是自身體重的二倍以上，工蜂生殖器官發(fā)育不健全、無生殖能力；工蜂胚胎期或成蜂期都可能患多種疾病而死亡，蜂王終身不患病，無疾而終。4、應(yīng)用：單倍體育種

常用方法：花藥離體培養(yǎng)(再用秋水仙素處理單倍體成為純合可育的植株)

優(yōu)點：明顯縮短育種年限自交代數(shù)子代純度100%基因型為Aa的小麥連續(xù)自交

常規(guī)的雜交育種方法要６─８年才能獲得一純合品種。而單倍體育種一般只１─２年即可獲得純合品種。

例如：用ＡａＢｂ水稻育種——

↓用秋水仙素處理

純合二倍體ＡＡＢＢＡＡｂｂａａＢＢａａｂｂ

ＡａＢｂ

↓

花粉類型

ＡＢＡｂａＢａｂ

↓花粉離體培養(yǎng)

單倍體類型

ＡＢＡｂａＢａｂ

染色體變異個別染色體的增減染色體組成倍增減染色體組和二倍體的概念[？][][][][]結(jié)構(gòu)變異數(shù)目變異多倍體概念[？]成因：在細胞分裂過程中

形成受阻特點[？]和應(yīng)用[？]特點[？]和應(yīng)用[？]概念[？]紡錘絲單倍體缺失重復(fù)倒位易位

練習(xí)答案基礎(chǔ)題參考答案：1、（1）（2）2、3、14721二倍體422163六倍體562884八倍體B拓展題參考答案：1、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胞有絲分裂時形成紡錘體，從而形成四倍體西瓜植株。2、雜交可以獲得三倍體植株。多倍體產(chǎn)生的基本途徑為：秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。3、三倍體植株不能進行正常的減數(shù)分裂形成生殖細胞，因此，不能形成種子。但并不是絕對一顆種子都沒有，其原因是在進行減數(shù)分裂時，有可能形成正常的卵細胞。4、有其他的方法可以替代。方法一：進行無性繁殖。將三倍體西瓜植株進行組織培養(yǎng)獲取大量的組培苗，再進行移栽。方法二：利用生長素或生長素類似物處理二倍體未受粉的雌蕊，以促進子房發(fā)育為無種子的果實，在此過程中要進行套袋處理，以避免受粉。下列分別屬于何種育種方法？

(1)無籽西瓜的培育是________。

(2)用鈷60輻射玉米，育出成熟期提前、蛋白質(zhì)含量高的新品系是_________。

(3)花藥離體培育成水稻新品種是__________。

(4)用抗倒伏不抗銹病的小麥與易倒伏抗銹的小麥品種培育成既抗倒伏又抗銹病的小麥新品種是____。問題5：常見育種方法比較多倍體育種單倍體育種誘變育種雜交育種雜交育種

誘變育種單倍體育種多倍體育種依據(jù)原理常用方法主要優(yōu)點主要缺點基因重組

染色體成倍減少雜交—自交—選優(yōu)—連續(xù)多代自交激光誘變、輻射誘變、化學(xué)誘變秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗使不同的優(yōu)良性狀互補整合可加速育種進程育種年限長有利變異少工作量大；有不可預(yù)見性提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)只適用于植物，不適用于動物幾種主要育種方法的比較基因突變

染色體成倍增加花藥離體培養(yǎng)再加倍可明顯縮短育種年限技術(shù)較復(fù)雜，需與雜交育種配合

例如玉米是二倍體，它的體細胞中含有二個染色體組、20個染色體，它的單倍體植株的體細胞中含有一個染色體組，10個染色體。應(yīng)該指出，有的單倍體生物的體細胞中不只含有一個染色體組。例如，普通小麥是六倍體，它的體細胞中含有六個染色體組、42個染色體，而它的單倍體植株的體細胞中則含有三個染色體組、21個染色體。因此，單倍體是指體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體。自然條件下，在玉米、普通小麥、水稻、煙草等作物中，偶爾也會出現(xiàn)單倍體植株。這是由未經(jīng)受精作用的卵細胞發(fā)育面成的。[小資料]

摩洛哥一頭母騾產(chǎn)子

眾所周知，騾子是馬和驢雜交的產(chǎn)物，其中驢生的為驢騾，馬生的為馬騾，無論驢騾或馬騾，一般都不具有繁殖能力。然而摩洛哥菲斯地區(qū)的一頭灰白驢騾居然在今年８月產(chǎn)下了一個“似驢非騾”的“小精靈”，并用母乳喂養(yǎng)自己的孩子。

消息傳出后，不僅當?shù)鼐用褚暈椤吧衿妗?，有關(guān)科研人員也認為“不可思議”。幾位英國科學(xué)家在北非保護動物協(xié)會的幫助下，親自來摩洛哥采集了這對“神奇母子”和同群其它牲畜的血樣。經(jīng)過多次“脫氧核糖核酸”（ＤＮＡ）測驗，終于在日前確認了它們之間的母子關(guān)系，并測定出“父親”是一頭黑色毛驢。

北非保護動物協(xié)會主席凱伊博士指出，從理論上說，馬有６４個基因（三思編者按：應(yīng)是染色體，非基因），驢有６２個，而馬和驢雜交所生的騾子只有６３個，由于不可分，因此騾子一般不具有繁殖能力。但世上的任何事物都有例外，騾子產(chǎn)崽兒并非奇跡。自１５２７年建立相關(guān)檔案以來，世界上已有６０例騾子生崽的記錄，而最近２５年就有２例，一例是１９８８年發(fā)生在中國，另一例是１９８４年發(fā)生在摩洛哥。

小結(jié)生物的變異不遺傳的變異可遺傳的變異基因突變基因重組染色體變異三倍體無子西瓜的培育原理二倍體幼苗[秋水仙素處理]

二倍體幼苗二倍體的植株X四倍體的植株(母本)X二倍體的植株(父本)三倍體的植株三倍體的種子(第一年得到)聯(lián)會紊亂，果實無種子

是不是體細胞中含有偶數(shù)個染色體組的生物，都能進行正常的減數(shù)分裂？普通小麥與黑麥的雜交育種（圖解）

八倍體小黑麥八倍體小黑麥是普通小麥（六倍體）與黑麥（二倍體）雜交所產(chǎn)生的新種。黑麥是普通小麥在植物分類學(xué)上屬于不同的屬，二者的親緣關(guān)系較遠，它們的雜交后代完全不育。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院的科學(xué)工作者，運用先進的育種方法和技術(shù)，使上述的雜種能夠生育，并且對雜種的生代進行選育，從中培育出適于在高寒地區(qū)種植的