4.3 染色体畸变可能引起性状改变-高一生物精品课件(浙科版2019必修2)(课件共44张PPT)

(共44张PPT)
第四章
生物的变异
第3节
染色体畸变可能引起性状改变
生 物 (浙科版)
高中生物必修二
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 活者有明显的智能落后、特殊面容、生 长发育障碍和多发畸形。这种遗传变异 与基因突变和基因重组有何差异
第3节 染色体畸变可能引起性状改变
染色体畸变的类型
染色体组
多倍体育种
4 单倍体育种
0
一 、染色体畸变的类型
染色体畸变
染色体畸变 (chromosomal aberration)是指生物细胞
中染色体在数目和结构上发生的变化，也称为染色体变异。
19号 22号
13号
长臂
12号
染色体畸变的类型
一、染色体畸变的类型
短臂
着丝粒
染色体与DNA 和蛋白质的关系示意图
人的部分染色体的结构示意图
一 、染色体畸变的类型
染色体畸变的类型
1.染色体数目变异
2.染色体结构变异
二 、染色体结构变异可能导致生物性状的改变
染色体结构变异的类型
易位
A B P Q R
图 4 - 1 4 染色体结构变异(缺失、重复、倒位、易位)示意图
B C D E F G H
(2)
A B C D E F G H
(1)
B C D E F G H
(3)
B C D E F G H M N C E F G H
(4)
M N
C E F G H
C B E F 0
C E F G H
缺失
倒位
重复
P Q R
A D
C B
A B
B
A
H
0
二、染色体结构变异可能导致生物性状的改变
染色体结构变异——缺失
缺刻翅
染色体的某一片段缺失引起变异。例如，果蝇 缺刻翅的形成
1 . 缺 失(染色体的某一片段消失，
发生在同一条染色体上)
二、染色体结构变异可能导致生物性状的改变
染色体结构变异——缺失
实例：猫叫综合征
病 因 ：人的5号染色体某一片段缺失引起
症状：患儿哭声轻，音调高，像猫叫
人5号染色体短臂缺失
猫叫综合征
染色体增加某一片段引起变异。例如，果蝇棒状眼 的形成(图为电镜照片)
注意：发生在同源染色体上
2.重复(染色体增加了某一片段，发生在两条同源染色体上)
二 、染色体结构变异可能导致生物性状的改变
染色体结构变异——重复
图 4 - 1 5 果 蝇X 染色体部分片段的重复引起棒状眼
二 、染色体结构变异可能导致生物性状的改变
二次重复
三次重复
正常
a b C e f
3 . 倒 位 (染色体的某一片段颠倒了180°,发生在同一条染色体上)
二、染色体结构变异可能导致生物性状的改变
染色体结构变异——倒位
染色体的某一片段位置颠倒也可以引起变异。 例如，果蝇卷翅的形成
正常翅
卷翅
花斑眼
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色 体上引起变异。例如，果蝇花斑眼的形成
注意：发生在两条非同源染色体上
4 . 易 位 (染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上)
二 、染色体结构变异可能导致生物性状的改变
染色体结构变异——易位
正常眼
3号的两条染色体是同源染色体
3号与4号染色体是非同源染色体
问题3:野生马铃薯体细胞中有几对同源染色体
12对
问题1:野生马铃薯体细胞中有几条染色体
24条
6 问题2:标记为3号的两条染色体是什么关系
3号与4号染色体又是什么关系
三、染色体数目变异可能导致生物性状的改变
野生马铃薯的染色体组成
(红色为荧光标记)
问题5:这些染色体在形态和功能上有什么特点
这些染色体之间是什么关系
形态和功能各不相同的非同源染色体
问题6:如果把配子中的染色体看作一组，野生
马铃薯体细胞中有几组染色体
两组
三、染色体数目变异可能导致生物性状的改变
问题4:野生马铃薯配子中有几条染色体
野生马铃薯的染色体组成
(红色为荧光标记)
三、染色体数目变异可能导致生物性状的改变
染色体组
(1)大小、形态不同
(2)无同源染色体
(3)含有该物种的一整套的遗传信息。
图4-16 雌果蝇的染色体组
A ))) 3 个染色体组，每1个染色体组有2 条 )
B 2 个染色体组，每1个染色体组有3 条
4 个染色体组，每1个染色体组有1 条
C
图形题就看形状大小相同的染色体(同源染色体)有几条，就是
几个染色体组。
判断下图中分别有几个染色体组，每个染色体组怎么表示
4个
3个
1个
三、染色体数目变异可能导致生物性状的改变
染色体数目变异的类型
(1)细胞内个别染色体增加或减少
(2)以一套完整的非同源染色体为基数成倍的增加或成套的减少。
(以染色体组的形式增加或减少)
减少
正常
增多
举例：21三体综合征(唐氏综合征)
症状：智力低下，身体发育迟缓(常伴有先天 性心脏病);有特殊面容：眼间距宽，外 眼角上斜，口常半张舌常伸出口外
三、染色体数目变异可能导致生物性状的改变
(二)细胞内染色体数目以个别染色体增加或减少
三、染色体数目变异可能导致生物性状的改变
(二)细胞内染色体数目以个别染色体增加或减少
21三体综合征病因
正常人的染色体
患者的染色体
三 、染色体数目变异可能导致生物性状的改变
(二)细胞内染色体数目以个别染色体增加或减少
13三体综合征
特征：
1.外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。
2.身高、体重落后，手、足背明显浮肿，颈侧皮肤松弛。
三、染色体数目变异可能导致生物性状的改变
(二)细胞内染色体数目以个别染色体增加或减少
特纳(Turner)综合征
三、染色体数目变异可能导致生物性状的改变
特纳综合征形成原因
增加一条染色体
增加一条染色体
缺少一条染色体
缺少一条染色体
减数第一次分裂 减数第二次分裂 配子
图4- 17 同源染色体不分离
三、染色体数目变异可能导致生物性状的改变
特纳综合征形成原因
增加一条染色体
缺少一条染色体
正常
正常
减数第一次分裂 减数第二次分裂 配子
图4- 18 姐妹染色单体不分离
三 、染色体数目变异可能导致生物性状的改变
任务一：分析XXX和XYY形成原因
XXX 异常原因
1.卵细胞异常：MI 同源染色体X 、X未分离或MII姐妹染色
单体分开后X 、X未分离
2.精子异常：MII 姐妹染色单体分开后X 、X未分离
XYY 异常原因
MII姐妹染色单体分开后Y 、Y未分离
三、染色体数目变异可能导致生物性状的改变
(二)细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体(染色体组)
为基数成倍地增加或成套地减少
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栽培马铃薯的染色体组成(刘思泱，2010)
栽培马铃薯有几个染色体组
4个
两种基因型为AaBb和AAaaBBbb的个体
分别有几个染色体组
4
三 、染色体数目变异可能导致生物性状的改变
二倍体、三倍体、多倍体、单倍体
1.由受精卵发育而来，体细胞中有两个染色体组的生物称为二倍体。
体细胞中有三个染色体组的称为三倍体， 一般将体细胞中染色体组超
过二个的生物称为多倍体。
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栽培马铃薯的染色体组成(刘思泱，2010)
四倍体
野生马铃薯的染色体组成
(红色为荧光标记)
三倍体
三、染色体数目变异可能导致生物性状的改变
二倍体、三倍体、多倍体、单倍体
2.由配子直接发育而来的个体称为单倍体。
蜂王
工蜂
雄蜂
16
多倍体形成的原因
二倍体正常的减数分裂(示两对同源染色体)
受精
作用
二倍体
三、染色体数目变异可能导致生物性状的改变
减数
分裂I
减数
分裂I
减数
分裂立
减数
分裂
复制
复制
三、染色体数目变异可能导致生物性状的改变
多倍体形成的原因
受精
作用
四倍体
减数 分裂I
减数
分裂I
减数
分裂立
减数
分裂立
复制
复制
三、染色体数目变异可能导致生物性状的改变
多倍体形成的原因
受精
作用
四倍体
减数
分 裂I
减数
分裂I
减数
分裂立
减数
分裂立
复制
复制
三、染色体数目变异可能导致生物性状的改变
多倍体形成的原因
①二倍体的减数分裂出现错误，形成含有两个染色体组的配子
②二倍体的胚或幼苗，体细胞在进行有丝分裂时，染色体只复
制未分离
三、染色体数目变异可能导致生物性状的改变
多倍体植株的特点
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的含量都有所增加。
四倍体
草莓
二倍体
草莓
二倍体小麦 六倍体小麦 二倍体葡萄四倍体葡萄
为什么染色休结构的改变会导数性状的发生改变
染色体结构上的缺失、 重复、 易 位和倒位
基因数量、排列顺序的改变
生物性状的改变( 变 异)
大多数染色体结构变异对生物体是不利的，甚至
导致死亡。
四、染色体变异可用于单倍体育种和多倍体育种
单倍体育种
特点：
1.缩短育种年限
2.能排除显隐性干扰，提高效率
3.后代不出现性状分离
四 、染色体变异可用于单倍体育种和多倍体育种
单倍体育种方法和程序
方 法 ： 花药方离体培养
程序：
①用杂交方法获得杂种F 。
②将F 的花药放在人工培养基上进行离体培养，花初细胞经
多次分裂形成愈伤组织，诱导愈伤组织分化成幼苗。
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。
四、染色体变异可用于单倍体育种和多倍体育种
单倍体育种过程示意图
图3 - 1 - 6单倍体育种过程示意图
人工诱导
染色体数量加倍
单倍体幼苗
二倍体植株
纯合二倍体
离体培养
优良品种
工 选 育
和窄叶、抗病 (aaBB) 两个烟草品种，目
的新品种。
单倍体育种
AaBb
宽叶、抗病
自交
9A B_ 3A_bb:3aaB_:laabb
连续自交
AABB
宽叶、抗病
四 、染色体变异可用于单倍体育种和多倍体育种
单倍体育种实例
花药离体培养
AB Ab aB ab .染 色 体 加 倍
AABB AAbb aaBB aabb
宽叶、抗病
现有宽叶、不抗病(AAbb)
标是培育出宽叶、抗病(AABB)
杂交育种
图4 - 19 杂交育种与单倍体育种的比较
X aaBB
窄叶、抗病
AAbb
宽叶、不抗病
AAbb
宽叶、不抗病
AaBb
宽叶、抗病
aaBB
窄叶、抗病
F
F
F
… 正
F
X
低温处理或化学试剂(常用秋水仙素处理萌发的
种子或幼苗);秋水仙素作用的机理是抑制分裂前期 纺锤体的形成
四 、染色体变异在育种上得到广泛应用
诱导染色体数目加倍的方法
1.多倍体植株的优缺点：枝叶茎杆粗壮，果实大而少，糖类和蛋白质等营养物质
的含量高。
2.三倍体无子西瓜培育过程示意图
四、染色体变异在育种上得到广泛应用
多 倍 体 育 种
二倍体 (父本)
三倍体
染色体
联会紊乱
2.三倍体
无子西瓜
培育过程 示意图
四倍体 (母本)
第一年
第二年
图4- 21 三倍体无籽西瓜培育示意图
二倍体
杂交
秋水仙素
花粉刺激