4.3 染色体畸变可能引起性状改变 (共52张PPT) 高中生物 浙科版 必修二

(共52张PPT)
必修2 第4章 生物的变异
染色体畸变可能引起性状改变
第3节
理解概念
发展素养
辩证地分析生命的过程、结果和意义，进而辩证地认识自然和社会。
染色体畸变包括染色体数目变异和染色体结构变异。染色体数目变异包括个别染色体的增减和 以染色体组为基数的成倍的增或成套的减。人们常常采用人工诱导多倍体的方法获得多倍体，培育新品种。
01 问题探究
02 染色体畸变
03 染色体结构变异
04 染色体数目变异
05 单倍体育种
06 多倍体育种
07 课堂小结
内容 索引
08 课堂检测
问题探讨
唐氏综合征
（21三体综合征）
21—三体综合征，又称唐氏综合征，是由多了一条21号染色体而导致的疾病。60%的患儿在胚胎发育早期即流产，存活着有明显的智能落后、特殊面容、生长发育障碍和多发畸形。
这种基因变异与基因突变和基因重组有何差异
染色体畸变
一、染色体畸变
染色体畸变：
生物细胞中染色体在数目和结构上发生的变化，也称染色体变异。
1、染色体结构的变异
2、染色体数目的变异
分类
一、染色体畸变
基因突是染色体的某一个位点上基因的改变，这种变化在光学显微镜下是无法直接观察到的，而染色体畸变是可以用显微镜直接观察到的。
染色体结构变异
二、染色体结构变异
（1）概念：
染色体发生断裂后，在断裂处发生错误连接而导致染色体结构不正常的变异。
（2）结果：
染色体结构的变异，使位于染色体上的基因的数目和排列顺序也发生改变。大多数的染色体结构变异对生物体是不利的，甚至会导致生物体的死亡。
二、染色体结构变异
染色体片段的丢失，引起片段上所带基因也随之丢失的现象。
1.缺失
a
b
c
d
e
f
举例：猫叫综合征，果蝇缺刻翅的形成
猫叫综合征
二、染色体结构变异
染色体片段的丢失，引起片段上所带基因也随之丢失的现象。
1.缺失
a
c
d
e
f
举例：猫叫综合征，果蝇缺刻翅的形成
果蝇缺刻翅的形成
二、染色体结构变异
染色体上增加了某个相同片段的现象。
2.重复
举例：果蝇棒状眼
a
b
c
d
e
f
b
野生型
棒眼
重棒眼
二、染色体结构变异
一个染色体上的某个片段的正常排列顺序发生180°颠倒的现象。
3.倒位
举例：果蝇卷翅
a
b
c
d
e
f
b
c
d
e
a
b
c
d
e
f
二、染色体结构变异
一个染色体的某一片段移接到另一非同源染色体上的现象。
4.易位
举例：夜来香、慢性粒细胞白血病
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
夜来香一花两色
二、染色体结构变异
一个染色体的某一片段移接到另一非同源染色体上的现象。
4.易位
举例：夜来香、慢性粒细胞白血病
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
慢性粒细胞白血病
图解 类型 变异性质 显微观察 发生位置
易位 染色体结构变异 可见 非同源染色体之间
交叉互换 基因重组 不可见 同源染色体的非姐妹染色单体之间
易位与基因重组的区别
二、染色体结构变异
说一说：染色体结构的变异的类型
缺失
重复
倒位
易位
染色体数目变异
三、染色体数目变异
（1）概念：
生物细胞中染色体数目的增加或减少。
（2）类型：
类型二 非整倍性变异
细胞内个别染色体的增加或减少。
染色体数目的变异可以分为两类：
类型一 整倍性变异
细胞内以染色体组的形式成倍增加或减少。
三、染色体数目变异
染色体组：
细胞中的一组非同源染色体，它们在形态结构和功能上各不相同，但是携带着能控制该生物生长发育的全部遗传信息，它们相互协调、共同控制生物正常的生命活动。
一个染色体组具备的条件：
不含有同源染色体；
1
2
所含的染色体形态、大小和功能各不相同；
3
含有控制生物性状的一整套基因，但不能重复。
三、染色体数目变异
(１)雌果蝇的体细胞中有几对同源染色体？
Ⅱ和Ⅱ，Ⅲ和Ⅲ，Ⅳ和Ⅳ， X和X
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y
非同源染色体
(２)果蝇的卵细胞中有哪几条染色体？
(３)卵细胞中这些染色体之间是什么关系？
携带了该生物生长发育全部遗传信息
三、染色体数目变异
染色体组数目的判断方法
3个
4个
1个
4个
（1）根据“染色体形态”判断：细胞内同种形态染色体有几条就含几个
三、染色体数目变异
YyRr
AABBDD
Aaa
ABCD
二个
二个
三个
一个
（2）根据“基因型”判断:
控制同一性状的基因/（同种字母不分大小写）有几个就含几个组
染色体组数目的判断方法
三、染色体数目变异
染色体组数目的判断方法
（3）根据“染色体数/染色体形态数”值：比值是几，即含几个染色体组
8条/4种形态=2个染色体组
4条/2种=2个
8条/2种=4个
三、染色体数目变异
下面细胞分别处于什么时期，此时细胞中各有几个染色体组？
减Ⅰ后期
有丝中期
有丝后期
减Ⅱ后期
4个
2个
2个
2个
三、染色体数目变异
由体细胞发育而来，具有两个染色体组的个体叫做二倍体。
二倍体
在自然界中，绝大多数的动物和半数以上的高等植物都是二倍体。
三、染色体数目变异
体细胞中所含染色体组数超过两个的生物，称为多倍体。
多倍体
香蕉是三倍体
马铃薯是四倍体
普通小麦是六倍体
三、染色体数目变异
与二倍体相比，多倍体的植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质含量都有所增加。
生长缓慢，结实率低。
优
点
缺
点
三、染色体数目变异
如何获得多倍体？
人
工
低温可以诱导多倍体的形成
秋水仙素可以诱导多倍体的形成
自
然
帕米尔高原多倍体植物多达85%
北极的柯尔古耶夫岛上多倍体植物多达92%
三、染色体数目变异
低温和秋水仙素能够抑制细胞形成纺锤体，导致染色体复制后不能正常移向两极，从而不能分裂，细胞中染色体数目加倍。
人工诱导多倍体的原理：
三、染色体数目变异
由配子不经受精，直接发育而来，其体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体称为单倍体。
单倍体
优
点
植株弱小，高度不育。
蜜蜂
发育起点：配子
雌性
蜂王
工蜂
雄蜂
单倍体
精子
卵细胞
受精卵
+
2N=32
N=16
2N=32
工蜂
蜂王
雄蜂
三、染色体数目变异
类型二：非整倍性变异
卵巢发育不全症（特纳氏综合征）
44条＋XO（45条）
症状
身体矮小，肘外翻，颈部皮肤松弛为蹼颈，外观为女性但乳房不发育, 无生育能力。
三、染色体数目变异
染色体数目非整倍性变异原因分析
假设某生物体细胞中含有2n条染色体，减数分裂时，某对同源染色体没有分开或姐妹染色单体没有分开，导致产生含有(n＋1)、(n－1)条染色体的配子，如图所示：
单倍体育种
四、单倍体育种
（1）概念：
利用单倍体作为中间环节产生具有优良性状的可育纯合子的育种过程。
（2）程序：
①用杂交方法获得杂种F1；
②将F1的花药放在人工培养基上进行离体培养，诱导分化成幼苗；
③用秋水仙素处理幼苗，染色体加倍后成为可育的纯合植株。
（3）优点：
①缩短育种年限；
②能排除显隐性干扰，提高效率。
四、单倍体育种
单倍体育种过程 (以二倍体为例)
花药离体
组织
培养
单倍体植株
人工诱导
染色体加倍
正常植株
(纯合体)
AaBb
减数
分裂
花
粉
AB
Ab
aB
ab
花药离体
培养
单倍体苗
AB
Ab
aB
ab
所需品种
(aaBB)
筛
选
秋水仙素
处理
纯合体
AABB
AAbb
aaBB
aabb
花药离体培养
P
宽叶、不抗病
AAbb
×
窄叶、抗病
aaBB
F1
宽叶、抗病
AaBb
配子
AB
Ab
aB
ab
AB
Ab
aB
ab
AABB
AAbb
aaBB
aabb
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
纯合体
秋水仙素
单倍体育种
第1年
第2年
P
宽叶、不抗病
AAbb
×
窄叶、抗病
aaBB
F1
宽叶、抗病
AaBb
↓
F2
A_B_
A_bb
aaB_
aabb
AABB
杂交育种
↓
第1年
第2年
第3~6年
×
×
为什么说单倍体育种能明显缩短育种年限？
宽叶、抗病
多倍体育种
五、多倍体育种
（1）原理：
染色体数目变异
（2）优点：
与二倍体相比，多倍体的植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质含量都有所增加。
（3）处理方法：
利用物理、化学因素来诱导多倍体的产生，目前效果较好的是用秋水仙素处理萌发的种子、幼苗等，使它们的染色体加倍。
（4）实例：三倍体无籽西瓜
授粉
四倍体
母 本
父 本
二倍体
授粉
三倍体植株
二倍体
(有子西瓜)
无子西瓜
(生长素)
第一年
第二年
(受精)
五、多倍体育种
为什么三倍体植株所结的果实为无籽西瓜呢
三倍体植株(3N)在减数分裂过程中,同源染色体联会发生紊乱,难以形成正常的生殖细胞(卵细胞),所以不会产生种子。
五、多倍体育种
多倍体育种 单倍体育种
原理 染色体变异(染色体数目以染色体组形式成倍增加） 染色体变异(染色体组成倍减少，再加倍后得到)
常用 方法 处理萌发的种子或幼苗 后，人工诱导染色体加倍
优点 器官大， 提高产量和营养成分 明显缩短育种年限
缺点 适用于植物， 在动物中难以开展 技术复杂一些，
须与杂交育种配合
花药离体培养
秋水仙素/低温
课堂小结
课堂小结
染色体畸变可能引起性状改变
染色体畸变的概念和分类
染色体结构变异
概念
结果
染色体数目变异
类型
类型：缺失、重复、倒位、易位
多倍体育种
单倍体育种
概念
染色体组
二倍体、多倍体
单倍体
课堂检测
1.(多选)正常果蝇的X染色体上只有一个编号为16A的区段，棒眼果蝇的X染色体上有两个16A区段，重棒眼果蝇的X染色体上有三个重复的16A区段。下图A～G表示部分雌、雄果蝇眼的性状与X染色体上16A区段重复数量间的关系，常用b代表一个16A区段(染色体记为X1b，以此类推X2b、X3b)。下列有关叙述正确的是(　 　 )
A．该类变异属于染色体结构变异，雌果蝇的性染色体组成有6种
B．X1bX2b的一个次级卵母细胞含有1个或2个16A区段
C．若将重棒眼雌果蝇与正常眼雄果蝇杂交，则后代雌、雄果蝇均为重棒眼
D．X2bX2b与X1bY交配产生了少量的正常眼和重棒眼，可能是发生了染色体结构变异
课堂检测
AD
课堂检测
2．图甲是某二倍体生物体细胞染色体模式图，①～⑥是细胞发生变异后的染色体组成模式图。下列叙述错误的是(　　)
A．①～⑥中发生染色体变异的是②③④⑥
B．①②③的变异方式分别为基因重组、易位、倒位
C．①～⑥能引起染色体上基因数目或排列顺序发生改变
D．甲→⑤过程可通过自交或花药离体培养后再加倍来实现
C
课堂检测
3.下列关于生物变异与育种的叙述，正确的是(　　)
A．基因重组只是基因间的重新组合，不会导致生物性状变异
B．基因突变使DNA序列发生的变化，都能引起生物性状变异
C．弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种
D．多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子数加倍，有利于育种
C
课堂检测
4.某二倍体生物细胞中分别出现如图①至④系列状况，则对图中的解释正确的是(　　)
A．①为基因突变，②为倒位
B．③可能是重复，④为染色体组加倍
C．①为易位，③可能是缺失
D．②为基因突变，④为染色体结构变异
C
课堂检测
5.下列有关染色体组和染色体变异的叙述，正确的是(　　)
A．不同物种的染色体组中可能含有相同数目的染色体
B．染色体组整倍性的变化必然会导致基因种类的增加
C．染色体之间部分片段的交换属于染色体的结构变异
D．进行有性生殖的生物配子中的染色体为一个染色体组
A
感谢观看