专题16染色体变异(1).ppt
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1、专题专题16 16 染色体变异与育种染色体变异与育种舟舟的故事舟舟的故事 舟舟的染色舟舟的染色体组成与正常体组成与正常人不同人不同-染染色体变异色体变异 可以通过观察他可以通过观察他的染色体形态和数的染色体形态和数目确定目确定一、染色体结构的变异一、染色体结构的变异(一)概念:由(一)概念:由染色体结构染色体结构的改变而引起的的改变而引起的变异。变异。(二)种类:(二)种类:1 1、缺失:染色体中、缺失:染色体中 某一片段某一片段缺失引起缺失引起的变异。如图的变异。如图1 1。一、染色体结构的变异一、染色体结构的变异(二)种类:(二)种类:2 2、重复:染色体中、重复:染色体中增加增加某一片段
2、引起的变异。某一片段引起的变异。如图如图2 2。一、染色体结构的变异一、染色体结构的变异(二)种类:(二)种类:3 3、易位:染色体的某一片段移接到另一条、易位:染色体的某一片段移接到另一条非非同源染色体同源染色体上引起的变异。如图上引起的变异。如图3 3。一、染色体结构的变异一、染色体结构的变异(二)种类:(二)种类:4 4、倒位:染色体中某一片段、倒位:染色体中某一片段位置颠倒位置颠倒引起的引起的变异。如图变异。如图4 4。一、染色体结构的变异一、染色体结构的变异(三)结果:使排列在染色体上的基因的(三)结果:使排列在染色体上的基因的数数目目或或排列顺序排列顺序发生改变,从而导致性状的发生
3、改变,从而导致性状的变异。变异。(四)举例:猫叫综合征,是由于人的第(四)举例:猫叫综合征,是由于人的第5 5号号染色体部分染色体部分缺失缺失引起的遗传病。引起的遗传病。二、染色体数目的变异二、染色体数目的变异(一)概念:由(一)概念:由染色体数目染色体数目的改变而引起的的改变而引起的变异。变异。(二)类型(二)类型1 1、细胞内、细胞内个别染色体数目个别染色体数目的增加或减少。的增加或减少。2 2、细胞内的染色体数目以、细胞内的染色体数目以染色体组染色体组的形式成的形式成倍的增加或减少。倍的增加或减少。(三)结果:使基因的数量增加或减少。(三)结果:使基因的数量增加或减少。(四)举例:三倍体
4、无子西瓜等。(四)举例:三倍体无子西瓜等。舟舟的故事舟舟的故事 细胞内个别染色细胞内个别染色体数目的增加。体数目的增加。观察下面两种水稻的染色体的观察下面两种水稻的染色体的观察下面两种水稻的染色体的观察下面两种水稻的染色体的数目差异,数目差异,数目差异,数目差异,染色体数目染色体数目以染色体组的以染色体组的形式形式成倍地成倍地增增加或减少加或减少4848条条1 1、(、(20072007江苏生物江苏生物1818)某些类型的染色体结构和数目的变)某些类型的染色体结构和数目的变异,可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的异,可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。观察来识别
5、。a a、b b、c c、d d为某些生物减数第一次分裂时期为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图,它们依次属于(染色体变异的模式图,它们依次属于()A A、三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失、三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失B B、三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加C C、三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失D D、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体答案:答案:C C2 2、(、(20072007南
6、京模拟)下列情况引起的变异属于染色南京模拟)下列情况引起的变异属于染色体变异的是(体变异的是()A A、非同源染色体上非等位基因的自由组合、非同源染色体上非等位基因的自由组合B B、染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上、染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上C C、同源染色体的非姐妹染色单体之间发生局部交换、同源染色体的非姐妹染色单体之间发生局部交换D D、DNADNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变分子中发生碱基对的增添、缺失或改变答案:答案:B B3 3、3232135135页页7 7题题三、与染色体数目变异有关的概念三、与染色体数目变异有关的概念(一)染色体组:细胞中的一组(
7、一)染色体组:细胞中的一组非同源非同源染色染色体,它们在体,它们在形态形态和和功能功能上各不相同,携带上各不相同,携带着控制生物生长发育的全部遗传信息。着控制生物生长发育的全部遗传信息。要要构成一个染色体组应具备的条件:构成一个染色体组应具备的条件:1 1、一个染色体组、一个染色体组不含有同源染色体不含有同源染色体2 2、一个染色体组中所含的染色体形、一个染色体组中所含的染色体形 态、大小和功能各不相同态、大小和功能各不相同3 3、一个染色体组中含有控制生物性、一个染色体组中含有控制生物性 状的状的一整套基因一整套基因,但不,但不 重复。重复。配子能发育配子能发育配子能发育配子能发育成个体吗?
8、成个体吗?成个体吗?成个体吗?应用:染色体组数目的判断:应用:染色体组数目的判断:1 1)依据染色体形态判断:)依据染色体形态判断:细胞内形态细胞内形态相同的同源染色体相同的同源染色体有有几条,则含有几个染色体组。几条,则含有几个染色体组。此图此图具有具有4 4个个染色体组染色体组2 2)根据基因型来判断:)根据基因型来判断:在细胞或生物体的基因型中,控在细胞或生物体的基因型中,控制制同一性状的基因同一性状的基因出现几次,则有出现几次,则有几个染色体组。比如:基因型为几个染色体组。比如:基因型为AAaaBBbbAAaaBBbb的细胞或生物体含有的细胞或生物体含有 个染色体组。个染色体组。4 认
9、认真真分分析析下下图图的的对对照照图图,分分析析下下面面的的细细胞中(胞中()含有一个染色体组。)含有一个染色体组。B三、与染色体数目变异有关的概念三、与染色体数目变异有关的概念(二)二倍体:由(二)二倍体:由受精卵受精卵发育而成,体细胞发育而成,体细胞中含有中含有两个两个染色体组,包括几乎全部动物染色体组,包括几乎全部动物和过半数的高等植物。和过半数的高等植物。三、与染色体数目变异有关的概念三、与染色体数目变异有关的概念(三)多倍体(三)多倍体1 1、概念:由、概念:由受精卵受精卵发育而来,体细胞中含发育而来,体细胞中含三个三个或或三三个以上个以上染色体组的个体。其中,体细胞中含有三染色体组
10、的个体。其中,体细胞中含有三个染色体组的叫做个染色体组的叫做三倍体三倍体,含有四个染色体组的,含有四个染色体组的叫做叫做四倍体四倍体。例如,。例如,香蕉香蕉是三倍体,是三倍体,马铃薯马铃薯是四是四倍体。倍体。2 2、分布:在、分布:在植物植物中常见,在中常见,在动物动物中极少见。中极少见。3 3、特点:与二倍体植株相比,多倍体植株常常是茎、特点:与二倍体植株相比,多倍体植株常常是茎杆杆粗壮粗壮,叶片、果实和种子都,叶片、果实和种子都比较大比较大,糖类和蛋糖类和蛋白质白质等营养物质含量丰富。等营养物质含量丰富。多倍体产生的原因:多倍体产生的原因:当细胞在进行当细胞在进行有丝分裂有丝分裂的过程中,
11、染色体已的过程中,染色体已经复制并分裂加倍,但由于受到外界环境剧经复制并分裂加倍,但由于受到外界环境剧烈变化或生物内部因素的干扰,造成烈变化或生物内部因素的干扰,造成纺缍体纺缍体破坏破坏,使细胞,使细胞分裂受阻分裂受阻而停止分裂,因此细而停止分裂,因此细胞不能分裂成两个细胞,于是就形成胞不能分裂成两个细胞,于是就形成染色体染色体数目加倍数目加倍的细胞。的细胞。二倍体水稻(二倍体水稻(2424个染色体)和四倍体水个染色体)和四倍体水稻(稻(4848个染色体)比较:个染色体)比较:二二倍倍体体四倍体四倍体染色体加倍染色体加倍后的草莓后的草莓野生状态野生状态下的草莓下的草莓体形大:茎粗,叶大,花、果
12、均大体形大:茎粗,叶大,花、果均大营养物质含量增高:蛋白质、糖含量增高营养物质含量增高:蛋白质、糖含量增高有的发育迟缓,结实率低有的发育迟缓,结实率低多倍体的特点多倍体的特点(一般一般):):人工诱导多倍体的方法中最常用、最有人工诱导多倍体的方法中最常用、最有效的方法是:效的方法是:1 1、低温低温诱导;诱导;2 2、利用利用秋水仙素秋水仙素来处理萌发的种子或幼来处理萌发的种子或幼苗。苗。多倍体育种多倍体育种常用方法:利用人工诱导获得多倍体,常用方法:利用人工诱导获得多倍体,培育新品种培育新品种育种的原理:育种的原理:当秋水仙素作用于正在分裂的细当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时,能够抑制纺锤体
13、的形成,导胞时,能够抑制纺锤体的形成,导致染色体着丝点分裂,但是染色体致染色体着丝点分裂,但是染色体不分离,细胞数目没有增加,从而不分离,细胞数目没有增加,从而引起细胞内染色体数目加倍。引起细胞内染色体数目加倍。举例:八倍体小黑麦的形成过程举例:八倍体小黑麦的形成过程普通小麦普通小麦 AABBDDAABBDD黑麦黑麦 RRRR配子配子ABDABDR RABDRABDR杂种一代杂种一代染色体加倍染色体加倍AABBDDRR八倍体的八倍体的小黑麦小黑麦异源异源4 4倍倍体的体的小黑麦小黑麦无子无子西瓜:西瓜:三倍体无三倍体无籽籽西瓜的培育西瓜的培育无籽西瓜的培育过程无籽西瓜的培育过程二倍体二倍体幼苗
14、幼苗四倍体四倍体植株植株秋水仙素处理秋水仙素处理染色体加倍染色体加倍二倍体二倍体幼苗幼苗二倍体二倍体植株植株发育发育授粉授粉二倍体二倍体幼苗幼苗二倍体二倍体植株植株发育发育花粉花粉诱导诱导三倍体三倍体种子种子三倍体三倍体无籽瓜无籽瓜三倍体三倍体植株植株发育发育第一年第一年第二年第二年问问:该该植植株株的的西西瓜瓜的的果果肉肉细细胞胞,种种子子的种皮和胚其染色体数目各是多少?的种皮和胚其染色体数目各是多少?(四)单倍体(四)单倍体1 1、概念:由、概念:由未受精的生殖细胞未受精的生殖细胞发育而来,发育而来,染色体数和染色体组数是正常体细胞的一染色体数和染色体组数是正常体细胞的一半,即体细胞中含有
15、半,即体细胞中含有本物种配子本物种配子染色体数染色体数目的个体。目的个体。2 2、特点:与正常植株相比,植株长得、特点:与正常植株相比,植株长得弱小弱小,且且高度不育高度不育。蜜蜂的发育蜜蜂的发育卵细胞卵细胞受精卵受精卵王浆饲喂王浆饲喂王浆饲喂王浆饲喂5d5d5d5d以上后以上后以上后以上后饲喂花粉饲喂花粉饲喂花粉饲喂花粉 王浆饲王浆饲王浆饲王浆饲喂喂喂喂2-3d 2-3d 2-3d 2-3d 后后后后饲喂花粉饲喂花粉饲喂花粉饲喂花粉受精卵受精卵 王浆王浆王浆王浆饲喂任意饲喂任意饲喂任意饲喂任意天天天天性状的表现性状的表现性状的表现性状的表现是遗传物质和是遗传物质和是遗传物质和是遗传物质和环境
16、共同作用环境共同作用环境共同作用环境共同作用的结果。的结果。的结果。的结果。一雌蜂和一雄峰交配,产生一雌蜂和一雄峰交配,产生F1F1代,在代,在F1F1代代雌雄个体交配产生的雌雄个体交配产生的F2F2代中,雄峰基因型共有代中,雄峰基因型共有ABAB、AbAb、aBaB、abab 4 4种,雌蜂基因型共有种,雌蜂基因型共有AaBbAaBb、AabbAabb、aaBbaaBb、aabbaabb 4 4种,则亲本的基因型是种,则亲本的基因型是 。aabbaabb AB AB ABAB、AbAb、aBaB、ababAaBbAaBb、AabbAabb、aaBbaaBb、aabbaabbAaBbAaBba
17、babF1F1aabbaabbABABP P问题:单倍体是否一定含有一个染色体组?问题:单倍体是否一定含有一个染色体组?例如:玉米为二倍体例如:玉米为二倍体2N2N2020单倍体新植株单倍体新植株NN1010 普通小麦是六倍体普通小麦是六倍体6N6N4242单倍体新植株单倍体新植株3N3N2121 单倍体植株的染色体数目总是单倍体植株的染色体数目总是正常植株染色体数目的一半。正常植株染色体数目的一半。单倍体植株的特点:单倍体植株的特点:单倍体水稻单倍体水稻二倍体水稻二倍体水稻植植株株瘦瘦弱弱,高高度度不不孕孕单倍体在育种上的意义:单倍体在育种上的意义:方法:采用花药离体培养的方法获得方法:采用
18、花药离体培养的方法获得单倍体植株,再人工诱导使染色体单倍体植株,再人工诱导使染色体数目加倍,重新恢复到正常植株的数目加倍,重新恢复到正常植株的染色体数目。染色体数目。原理:利用染色体变异。原理:利用染色体变异。花药(花粉)离体培养:花药(花粉)离体培养:单倍体育种的优点:单倍体育种的优点:育种所得的后代都是纯合子,能育种所得的后代都是纯合子,能够迅速获得纯系品种,明显缩够迅速获得纯系品种,明显缩短育种年限短育种年限只需两年时间只需两年时间 基因型:基因型:AABBAABB与与aabbaabb杂交杂交 AaBbAaBb(小麦)(小麦)减数分裂减数分裂ABABAbAbaBaBabab 花药花药离离
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