(共31张PPT)
第2节 染色体变异
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11
异常
作为野生植物的后代,许多栽培植物的染色体数目却与它们的祖先大不相同,如马铃薯和香蕉(见右表)。
为什么香蕉的配子染色体数目是异常的?平时吃的香蕉有没有种子
因为香蕉栽培品种体细胞中的染色体数目是33条,减数分裂时染色体发生联会紊乱,不能形成正常的配子,因此无法形成受精卵,进而无法形成种子。
染色体
变异
染色体结构的变异:缺失、重复、易位、倒位
染色体数目
的变异
细胞内个别染色体的增加或减少
细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少
生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化,称为染色体变异。
染色体变异:
一、染色体数目的变异
(一)细胞内个别染色体的增加或减少
先天性愚型(21三体综合征)
智
障
“天
才
”
舟
舟
性腺发育不良
(特纳氏综合征XO)
特纳氏综合征(45,X),又称先天性卵巢发育不全,是女性缺少第二条X染色体。
超雄(XYY)
超雌(XXX)
正常
(二)细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少
1、染色体组概念
雄果蝇产生的配子
减数分裂
(1)体细胞有几条染色体?几对同源染色体?几对常染色体和性染色体?
(2)II号和II号染色体是什么关系?III号和IV染色体呢?
(3)雄蝇经过减数分裂产生精子, 每个精子里有几条染色体?产生几种精子?
(4)两种精子的染色体数目相等么?分别是什么染色体?
(5)对某一精子而言,染色体形态、大小相同么?
(6)若精子中的染色体看成一组,体细胞中有几组染色体?
细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息,这样的一组染色体,叫做一个染色体组。
野生马铃薯染色体组成:(2n=24)
人体内染色体组成
染色体组数目的判断
1.细胞内形态相同的染色体有几条,则含有几个染色体组。
2.细胞内控制同一性状的基因有几个,就有几个染色体组。
如:基因型为AAaaBBbbCccc的细胞,有几个染色体组?
如图:此细胞有3个染色体组。
此细胞有4个染色体组。
练习:细胞中有几个染色体组
4
3
1
3
2
4
1
2
4
2
2
4
二倍体:
2、二倍体、三倍体和多倍体
例如:人、果蝇、玉米等大多数生物
由受精卵发育而成的,体细胞中有两个染色体组的个体。
三倍体:
若二倍体减数分裂时姐妹染色单体未分离
这样的配子与含有一个染色体组的正常配子结合发育成的个体体细胞中含有三个染色体组,称作
三倍体
多倍体:
例如:香蕉3X、马铃薯4X、普通小麦6X
由受精卵发育而成的,体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体。
四倍体:
如果含有两个染色体组的配子结合,发育成的个体的体细胞中就含有四个染色体组
若二倍体在胚或幼苗时期,体细胞进行有丝分裂时,染色体只复制未分离,
以上都会形成 。
四倍体
多倍体植株的特点
1.茎杆粗壮,叶片、果实和种子都比较大;
3.发育延迟,结实率低。
2.糖类、蛋白质等含量增高.
抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成
若继续进行正常的有丝分裂
染色体加倍的组织或个体
染色体
复制
着丝点
分裂
多倍体形成的自然原因:
人工诱导多倍体的方法有哪些?
(1)秋水仙素处理:
方法:用秋水仙素处理____________或_______。
原理:
萌发的种子
幼苗
3.应用:
过程:
(实验)
抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成
(2)低温处理:
萌发的种子
或幼苗
一定浓度
秋水仙素处理
幼苗
多倍体
发育
多倍体育种
原理:
方法:
染色体变异
用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
低温诱导植物染色体数目的变化
1.选材的时候必须选用能够进行分裂的分生组织的原因是?
不分裂的细胞染色体不复制,不会出现染色体数目加倍的情况。
项目 成分及比例 使用注意 作用
卡诺氏液 无水酒精与冰醋酸,按体积比3:1混合 现配现用
染色液 改良苯酚品红染液
解离液 15%的盐酸和95%的酒精按1:1混合 现配现用
2.比较下面试剂的使用和作用
固定细胞的形态
使染色体着色
使细胞分离开
易错警示 与低温诱导植物染色体数目变化实验有关的3个注意问题(1)显微镜下观察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞。(2)选材应选用能进行分裂的分生组织细胞,否则不会出现染色体数目加倍的情况。(3)对低温诱导植物染色体数目变化的实验原理的理解关键信息:低温处理分生组织细胞、抑制纺锤体形成、染色体不能被拉向两极、不能形成两个子细胞。错误理解:将“抑制纺锤体形成”等同于“着丝点不分裂”,将低温处理“分生组织细胞”等同于“任何细胞”。
实例:无子西瓜
一粒小麦AA(2X=14)
山羊草BB(2X=14)
配子A
配子B
F1不育AB(2X=14)
加倍
二粒小麦AABB(4X=28)
节节草DD(2X=14)
配子AB
配子D
不育ABD(3X=21)
加倍
普通小麦AABBDD(6X=42)
黑麦RR(2X=14)
配子R
配子ABD
不育ABDR(4X=28)
加倍
小黑麦AABBDDRR(8X=56)
八倍体小黑麦
特点:
概念:
体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
或 由配子直接发育而来的个体。
4、单倍体
32 16 32
植株弱小,且高度不育
5.应用:
单倍体育种
花药离体培养
过程:
离体花药(花粉)
单倍体
植株
纯合
正常植株
一定浓度秋水
仙素诱导
染色体加倍
花药离体培养
种子
自交
萌发
发育
植株(新品种)
方法:
原理:
染色体变异
P
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
F1
高杆抗病
DdTt
↓
第1年
↓
×
矮抗品种
F2
D_T_
D_tt
ddT_
ddtt
矮抗
杂交育种
第2年
第3年
×
生长
ddTT
F3
减数分裂
配子
DT
Dt
dT
dt
单倍体
DT
Dt
dT
dt
↓
花药离体培养
↓
秋水仙素
第1年
第2年
第4年
单倍体育种
DDtt
ddTT
ddtt
纯合体
DDTT
矮抗
明显缩短育种年限
单倍体育种的优点
特点
缺失
二、染色体结构的变异
染色体中某一片段缺失引起的变异
b
a
b
c
d
e
f
a
b
c
d
e
f
a
c
d
e
f
重复
染色体中增加某一片段引起的变异
野生型 棒眼 重棒眼
易位
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异
g
h
i
j
k
l
倒位
c
d
e
b
c
d
e
b
c
d
e
b
染色体中某一片段位置颠倒引起变异
大多数染色体结构变异对生物有害,有的甚至导致生物体死亡。
上述染色体结构的改变,都会使排列在染色体
上的 或 发生改变,从而
导致 的变异。
基因的数目
基因的排列顺序
性状
2、结果
小结:
染色体变异
染色体结构的变异
染色体数目的变异
染色体组
单倍体、二倍体、多倍体
多倍体、单倍体育种
完成下列表格:
体细胞中染色体数 配子中的染色体数 体细胞中的染色体组 配子中的染色体组数 属几倍体生物
豌豆 7 2
水稻 24 2
棉花 52 2
普通小麦 21 6
14 1 二倍体
48 4 四倍体
26 4 四倍体
42 3 六倍体
关于单倍体说法不正确的是:
A、单倍体只有一个染色体组
B、体细胞只含有一个染色体组的植株肯定是单倍体
C、六倍体小麦的花粉离体培养的幼苗是单倍体
D、都不是由受精卵发育而成
A
用纯种的高秆(D)、抗锈病(T)小麦与矮秆(d)、易染
锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下:
(1)过程A使用的方法叫做________。
(2)F1的基因型是_______。
(3)过程B的分裂方式叫做 。
(4)过程C使用的方法叫做 。
(5)过程D常用的物质是 。
(6)符合要求的新品种的基因型是_______。
(7)这种育种方法叫做 ,与常规的
杂交育种方法相比,明显地缩短了育种的 。
高杆抗锈病、矮杆易锈病
A
F1
B
dT配子
C
幼苗
D
符合要求的新品种
杂交
DdTt
减数分裂
花药离体培养
秋水仙素
ddTT
单倍体育种
年限