4.3 染色体畸变可能引起性状改变 课件(共53张PPT)浙科版（2019）必修二

(共53张PPT)
染色体畸变
可能引起性状改变
必修二第四章第三节
Contents
Chinese companies will no longer remain in the hard stage and they are also promoting a culture Chinese companies will no longer remain
in the hard stage and they are also wang ling yan a culture
染色体畸变简介
染色体结构变异
染色体数目变异
染色体畸变育种
THE PART 01
ONE
染色体畸变简介
猫叫综合征 & 21三体综合征
症状：唐氏综合征即21-三体综合征，又称先天愚型或Down综合征，是由染色体异常（多了一条21号染色体）而导致的疾病。60%患儿在胎内早期即流产，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。
染色体畸变
1、概念：
指生物细胞中染色体在结构和数目上发生的变化。
2、类型：
染色体结构变异
染色体数目变异
自然或人为条件下
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、类型：
根据染色体断裂后断片连接的发式，分为4种:
缺失
重复
倒位
易位
染色体结构变异
3、结果：
使位于染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，导致性状的变异。
4、对于个体的影响：
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。
染色体结构变异
小思考：
Q1：为什么我们看到的基因突变引起的疾病很多，但是染色体畸变引发的疾病很少？
A1：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，所以这样的个体一般会流产，看不到相应的个体存在。
Q2：很多染色体结构变异的细胞进行减数分裂的时候会出现错误，导致配子不育，原因是？
A2：染色体结构变异影响同源染色体的联会过程。
THE PART 02
TWO
染色体结构变异
染色体结构变异
a
a
d
d
a
a
d
d
b
b
c
c
a
a
d
d
a
a
b
b
d
d
c
c
a
a
d
d
b
c
a
a
d
d
a
a
d
d
b
b
b
b
c
c
c
c
b
b
c
c
a
a
d
d
b
c
b
b
c
c
染色体结构变异
a
a
d
d
b
b
c
c
a
a
d
d
b
c
a
a
b
b
d
d
c
c
a
a
c
c
d
d
b
b
THE PART 03
Three
染色体数目变异
染色体数目变异
1、概念：
生物细胞中染色体数目的增加和减少。
2、类型：
染色体数目是以染色体组的形式成倍的增加或减少。
如：单倍体或多倍体。
整倍体变异：
体细胞中个别染色体增加或减少。
如：卵巢发育不全症（缺少一条性染色体）、先天愚型（多一条21号染色体）
非整倍体变异：
THE PART 04
Four
染色体畸变育种
染色体畸变育种
单倍体育种：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方法。
未受精的配子在某些条件下
直接发育成的个体就是单倍体。
（3）人工培育单倍体的方法：
（1）单倍体植株特点：
植株矮小，高度不育。
（2）产生原因：
常采用花药离体培养。
不严谨（奇数染色体组不育）
秋水仙素：秋水仙素是一种从百合科植物中提取出来的有毒生物碱。秋水仙碱能通过破坏纺锤体而抑制细胞的有丝分裂。
染色体畸变育种
单倍
体幼苗
（纯合体）
花药离
体培养
秋水仙素
处理
选择符合要求的个体
正常
植株
自交
种
子
第二年
第二年
F1
F1花粉
亲本杂交
减数
分裂
单倍体育种过程
第一年
染色体畸变育种
（1）亲本杂交 F1
（2）F1的花药离体培养 单倍体幼苗
（3）再用秋水仙素处理幼苗 可育的纯合植株
3.优点：
(1)明显缩短育种年限；
(2)排除显隐性干扰，提高效率
4.缺点：
方法复杂，成活率较低
1.单倍体育种原理：
染色体变异
2.单倍体育种过程：
染色体畸变育种
花药离体培养→
P
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
F1
高杆抗病
DdTt
配子
DT
Dt
dT
dt
DT
Dt
dT
dt
DDTT
DDtt
ddTT
ddtt
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
纯合体
秋水仙素→
↑
需要的矮抗品种
㈡单倍体育种
第1年
第2年
P
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
F1
高杆抗病
DdTt
↓
F2
D_T_
D_tt
ddT_
ddtt
ddTT
㈠ 杂交育种
↓
第1年
第2年
第3~6年
×
×
↑
需要的矮抗品种
矮抗
染色体畸变育种
自古以来，西瓜都是有种子。在炎热的夏季，当人们大嚼味甜多汁的西瓜以消暑解渴之际，却不得不频频地吐出西瓜子，实有厌烦之感。因此，人们早就渴望获得又大又甜的无籽西瓜，以除美中不足。但是，这种奇想能够实现吗？
染色体畸变育种
多倍体育种：利用物理、化学因素来诱导多倍体的产生，培育作物新品种
（1）细胞通常比二倍体大。
（茎杆粗壮，叶片、果实和种子较大）
（2）有机物含量较多。
（3）抗逆性强
多倍体的缺点：发育延迟，结实率降低
多倍体的优点：
染色体畸变育种
3.优点：
具有果实较大，营养价值高抗逆性强等优良性状
4.缺点：
发育迟缓，结实率低
1.多倍体育种原理：
染色体变异
2.单倍体育种过程：
用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
多倍体植株
秋水仙素
抑制纺锤体形成
发育
有丝分裂
前期
细胞染色体
数目加倍
5.应用：
八倍体小黑麦的培育、三倍体无籽西瓜的培育
染色体畸变育种
4个染色体
8个染色体
无纺缍体形成
染色体复制
着丝点分裂
无纺缍丝牵引
多倍体的形成的原因
若继续进行正常的有丝分裂
染色体加倍的组织或个体
（染色体加倍）
染色体畸变育种
三倍体无子西瓜培育过程图解
染色体畸变育种
母 本
父 本
第一年初
染色体畸变育种
四倍体
二倍体
有籽西瓜
父本
母本
去雄授粉
三倍体种子
第一年末
染色体畸变育种
普通二倍体植株
种下去
三倍体植株
三倍体
无籽西瓜
花粉刺激
（诱导子房产生生长素）
目的？
第二年
染色体畸变育种
三倍体无子西瓜培育过程图解
写出三倍体无子西瓜的培育过程遗传图解(用A表示一个染色组)。思考为什么三倍体西瓜无籽？
想一想
小结
思考：基因突变与染色体结构变异有何区别？
项目 基因突变 基因重组 染色体畸变
本质 基因结构变化 （碱基排列顺序） 原有的基因重新组合 染色体结构或数目的改变
时间 有丝或者减一的间期（DNA复制） 交叉互换（减一前） 自由组合（减一后） 有丝分裂或减数分裂
范围 所有生物（病毒） 有性生殖的真核生物 基因工程里的原核生物 有性生殖的真核生物
结果 产生新的基因 产生新的基因型 基因数目和排列顺序改变
变异水平 分子水平 细胞水平
观察 光学显微镜下不可见 光学显微镜可见
小结
各类变异大杂烩
性状
基因型
+ 环境条件
（改变）
（改变）
（改变）
不可遗传的变异（韭菜韭黄）
不改变基因的可遗传的变异（表观遗传学）
改变基因的可遗传的变异
基因突变
染色体畸变
基因重组
主要来源
自发
小结
各类变异大杂烩
生物变异
不可遗传变异
可遗传的变异
基因突变
基因重组
染色体畸变
结构
变异
数目变异
缺失、增加、倒位、易位
个别染色体增加或减少
以染色体组形式成倍增加或减少
多倍体
单倍体
缺失、插入、替换
交叉互换、自由组合、转基因技术
染色体结构变异
缺失:
a
b
c
d
e
f
b
a
c
d
e
f
果蝇缺刻翅的形成
染色体中缺失某一片段
染色体结构变异
重复:
染色体中增加某一片段
a
b
c
d
e
f
b
b
a
b
c
d
e
f
b
野生型：卵圆眼
变异型：棒状眼
重复
染色体结构变异
倒位:
染色体的某一片段位置颠倒
a
b
c
d
e
f
a
b
c
d
e
f
b
c
a
f
e
d
染色体结构变异
易位:
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
l
g
h
i
j
k
l
a
b
c
e
f
d
a
b
c
k
l
g
h
d
e
f
j
i
夜来香的变异
染色体结构变异
染色体易位与交叉互换的辨析：
右图中①和②表示发生在常染色体上的变异。①和②所表示的变异类型分别属于（ ）
A．基因重组和染色体易位　 B．染色体易位和染色体易位　
C．染色体易位和基因重组　 D．基因重组和基因重组
染色体易位——非同源染色体之间
交叉互换——同源染色体之间
A
练一练
染色体数目整倍体变异
成倍增多
正常
成倍减少
染色体数目是以染色体组的形式成倍的增加或减少。
如：单倍体或多倍体。
整倍体变异：
整倍体变异案例：
染色体数目整倍体变异
二倍体草莓
四倍体草莓
卵细胞
蜂后
工蜂
雄蜂
未受精直接发育
受精卵
受精
蜂王浆
（Dnmt酶）
染色体数目整倍体变异
雄果蝇的染色体图
1.果蝇精子中有几条染色体？
2.这些染色体在形态、大小和功能上有什么特点？
3.这些染色体之间有什么关系？
4.是否携带控制果蝇生长发育的全部遗传信息？
雌果蝇染色体核型图
染色体数目整倍体变异
染色体组：一般将二倍体生物的一个配子中的全部染色体称为染色体组。
一个染色体组
特点：
一个染色体组中不存在同源染色体
一个染色体组中各个染色体的形态大小和功能均不相同
一个染色体组中含有该物种的全部遗传信息
一个染色体组中不含有等位基因或相同基因
染色体数目整倍体变异
将染色体组和我们日常生活中的事物联系起来
想一想
手指之间
（两个染色体组）
扑克牌四种花色（四个染色体组）
染色体数目整倍体变异
染色体组数目的判断(图像判别)
练一练
细胞内形状大小相同的染色体有几条，就是有几个染色体组；
细胞内有几种形态的染色体，一个染色体组内就有几条染色体。
一个染色体组中不存在同源染色体
3组、2条
3组、3条
1组、4条
染色体数目整倍体变异
染色体组数目的判断(基因型判别)
练一练
细胞或生物体的基因型中,控制同一性状（包括大、小写）的基因有几个，就是有几个染色体组。
AAaaBBBb
4组
AaaBBb
3组
ABCD
1组
1）找控制一对相对性状的基因；
2）数个数；
AABbCcD
2组
染色体数目整倍体变异
综合检测
练一练
染色体数目整倍体变异
究极思考题
现有一个二倍体生物，那么体细胞最多只有两个染色体组 （ ）
how many ？ when？
现有一个二倍体生物，那么生殖细胞最多只有两个染色体组 （ ）
染色体数目整倍体变异
根据染色体组的数量情况，可以对生物进行分类
单倍体：由未受精的配子发育而成，体细胞中含有本物种配子染色体
数目的个体。
二倍体：由受精卵发育而成，体细胞中含有两个染色体组的个体。
多倍体：由受精卵发育而成，体细胞中含有超过两个染色体组的个体。
如：几乎全部动物＋过半数的高等植物
如：香蕉3n、马铃薯4n、普通小麦6n、无籽西瓜3n
如：雄蜂、雄蚁、单倍体植物
染色体数目整倍体变异
如何明确是单倍体还二倍体或是多倍体
想一想
1）思考生物体的发育来源
单倍体
配子（精子/卵细胞）
受精卵/体细胞
2）判别染色体组数
2:2倍体
3:3倍体
4:4倍体
n:多倍体
练一练
1)二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含一个染色体组。
2)如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们可以称它为二倍体或三倍体。
3）单倍体中可以只有一个染色体组，也可以有多个染色体组
4）个体的体细胞中含几个染色体组就是几倍体
染色体数目整倍体变异
练一练
染色体数目整倍体变异
练一练
单倍体或
四倍体
单倍体或
三倍体
单倍体或
二倍体
单倍体或
四倍体
单倍体或
二倍体
染色体数目非整倍体变异
体细胞中个别染色体增加或减少。
非整倍体变异：
整倍体变异案例：
正常
增多
减少
先天性愚型（21三体综合征）
45条＋XY（47条）
性腺发育不良（特纳氏综合征）
44条＋XO（45条）
染色体数目非整倍体变异
先天性愚型（21三体综合征）
45条＋XY（47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。
症状：智力低下，发育迟缓，眼间较宽，外眼角上斜，口常半张，舌外伸，又叫伸舌样痴呆。
性腺发育不良（特纳氏综合征）
44条＋XO（45条）
染色体数目非整倍体变异
请分析三体的形成原因
精子（21 两条)
卵细胞（21 一条）
精原细胞MI同源染色体没分开；
精原细胞MII同源染色体没分开
精子（21 两条)
卵细胞（21 一条）
精原细胞MI同源染色体没分开；
精原细胞MII同源染色体没分开
染色体数目非整倍体变异
练一练
1) 经人类染色体组型分析发现，有2%～4%的精神病患者的性染色体组成为XYY。诸多案例显示XYY综合症患者有反社会行为和暴力倾向，有人称多出的Y染色体为“犯罪染色体”。试分析该患者产生的原因。
XYY
YY
X
2) 有一色盲女性和正常男性婚配，生了一个性染色体为XXY的色觉正常的儿子，请问该染色体畸变是由于减数分裂过程中性染色体没有分开而形成了不正常的哪类配子呢？减Ⅰ还是减Ⅱ出现的问题？
XBXbY
XBY
XbXb
XBY
Xb
雄配子、减Ⅰ
雄配子、减II
染色体数目非整倍体变异
请分析21三体综合征患者生殖细胞有丝分裂配子情况
模型解读：
1）12、3、1、23、2、13六种类型配子；
2）若该个体基因型为AAa，A∶AA∶Aa∶a＝2∶1∶2∶1。