(共35张PPT)
生物的变异
基因突变是染色体的某一个位点上基因的改变,这种改变在光学显微镜下是看不见的。
染色体变异是可以用显微镜直接观察到的比较明显的染色体变化。
染色体变异包括:
染色体结构的变异和染色体数目的变异
(一)染色体结构的变异
病例:
猫叫综合征
病因:
病征:
病人的第5号染色体部分缺失
患儿两眼距离较远,耳位低下,生长发育迟缓,
存在严重的智力障碍,哭声轻而音调高,像猫
叫而得名。
染色体结构的变异主要有4种
1、缺失:
b
2、重复
染色体中某一
片段缺失。
染色体中增加
某一片段。
b
变异例子:
人的猫叫综合征、果蝇缺刻翅的形成。
变异例子:
果蝇棒状眼的形成。
果蝇的卵圆眼和棒状眼
野生型:卵圆眼
变异型:棒状眼
4、倒位:
染色体中某一
片段的位置颠倒
了180°
b
c
d
e
3、易位
染色体中的某一
片段移接到另一
条非同源染色体
上。
染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变,从而导致性状的改变。
染色体变异
(二)染色体数目的变异
分两类:
1、细胞内的个别染色体增加或减少
2、细胞内的染色体数目以染色体组的形式增加或减少
(1)21三体综合征(即先天性愚型)
患者比正常人多了一条21号染色体
(2)性腺发育不良
患者比正常人少了一条X染色体
(P91)
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)
(1)染色体组:
Ⅱ
Ⅹ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅹ
Ⅳ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅹ
果蝇
体细胞
(卵原细胞)
♀
♂
体细胞
(精原细胞)
生殖细胞
卵细胞
精子
细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同,
携带着控制生物生长发育的全部遗传信息,这样的一组
染色体叫做一个染色体组。
请判断下列细胞中各有多少个染色体组?
2个
3个
4个
1个
2个
4个
分析对照图,从A B C D中确认出表示含一个染色体组的细胞,是图中的( )
B
A B
C D
一个染色体组具备的条件:
1、一个染色体组不含有同源染色体
2、一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同
3、一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因,但不能重复。
(4)如果将果蝇的精子中的染色体看成一个染色体组,那么果蝇的体细胞中有几个染色体组?
(1)雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体?
答:Ⅱ和Ⅱ,Ⅲ和Ⅲ,Ⅳ和Ⅳ, X和Y。
(2)果蝇的精子中有哪几条染色体?
(3)精子中这些染色体之间是什么关系?
答:Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y
答:它们是非同源染色体
答:两个染色体组
思考?
正常
增多
减少
个别变异
整组变异
成倍增多或减少
染色体数目的变异
(2)二倍体、多倍体和单倍体的概念
单倍体与二倍体、多倍体的区别:
由受精卵发育而成,体细胞中含有两个染色体组
的个体。
如:玉米、果蝇、人等。
多倍体:
由受精卵发育而成,体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。
如:香蕉是三倍体;
马铃薯是四倍体;
普通小麦是六倍体等
单倍体:
由配子或未受精的卵细胞发育而成的个体。
如:蜂群中的雄蜂是单倍体
受精卵
二倍体或多倍体
配子
单倍体
二倍体:
几乎全部动物以及过半数的高等植物是
二倍体(如:番茄、人、玉米、果蝇)
马铃薯是四倍体
香蕉是三倍体
普通小麦是六倍体
思考:
1、雄峰的体细胞内含有几条染色体?
2、本物种(蜂王)的配子中含有几条染色体?
(体细胞中有 个染色体组,共 条染色体)
2
32
(二倍体)
(二倍体)
(单倍体)
(体细胞中有 个染色体组,共 条染色体)
1
16
受精卵
(体细胞中有 个染色体组,共 条染色体)
2
20
(体细胞中有 个染色体组,共 条染色体)
1
10
6
3
21
(3)多倍体的特点:
多倍体的特点:
与二倍体植株相比,多倍体植株的茎秆粗
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。
野生状态
下的草莓
染色体数
目加倍后
的草莓
多倍体的成因:
正常有丝分裂
由于受到某些因素的干扰,纺锤体不能形成
此细胞不能分裂成两个细胞,于是一个细胞中的染色体就会加倍。
(4)人工诱导多倍体的方法:
最常用且最有效的方法是:
用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。
原理是:
秋水仙素能够抑制纺锤体的形成,导致细胞
中的染色体不能移向两极,从而引起细胞内
的染色体数目加倍。
应用例子:
三倍体无子西瓜的培育
二倍体西瓜幼苗
二倍体西瓜幼苗
秋水仙素处理
二倍体西瓜植株
四倍体西瓜植株
♀
♂
联会紊乱
三倍体西瓜种子
无子西瓜
×
自然长成
二倍体西瓜植株
第一年
第二年
(3)单倍体的特点:
单倍体的特点:
与正常植株相比,单倍体植株长得弱小,
而且高度不育。
(5)单倍体育种的措施和优点:
花药离体培养
措施是:
用花药(花粉)离体培养获得单倍体,然后
经过人工诱导(常用秋水仙素)使染色体数
目加倍,重新恢复到正常植株的染色体数目。
人工获得单倍体的方法 。
优点是:
用这种方法培育得到的植株,不仅能够正常
生殖,而且每对染色体上成对的基因都是纯
合的,自交的后代不会发生性状分离。
现有基因型为YyRr的黄圆豌豆种子,利用此种子,如何在更短时间内培育出能稳定遗传的绿圆豌豆种子?
例子:
YR
yR
Yr
yr
黄色圆粒(YyRr)
花药
(配子)
单倍体植株
正常二倍体
(纯合体)
YYRR
yyRR
YYrr
yyrr
黄圆
绿圆
黄皱
绿皱
秋 水 仙 素 处 理 幼 苗
YR
yR
Yr
yr
离 体 培 养
请判断:
习题
1 不是染色体结构变异的结构的是( )
A 染色体缺失某一段
B 染色体中增加了某一片段
C 染色体中的DNA的基对位置的颠倒
D 染色体裁中的某一片段的位置的颠倒
C
A 都能产生可遗传的的变异
B 都能产生新的基因
C 产生的变异均对生物不利
D 产生的变异均对生物有利
2 基因重组,基因突变和
染色体变异的共同点( )
A
基因重组
基因突变
染色体组成倍减少
染色体组成倍增加
基因重组
将具有不同优良性状的两个亲本杂交
用物理或化学的方法处理生物
花药的离体培养
用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
运用基因工程将目的基因转
入受体细胞并表达
将细胞融合形成杂种细胞
使优良性状集中在一个个体
可提高变异频率,加速育种进程
自交后代是纯合体,明显缩短育种年限
器官巨大,提高产量和质量
克服远缘杂交不亲和性
克服远缘杂交不亲和性
类型 杂交育种 人工诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 基因工程育种 细胞工程育种
原理
方法
主要优点