课件38张PPT。第三节 生物的变异一、基因突变和基因重组
二 、染色体变异
一个真实的故事 曾任烟台大学外国语学院外贸英语教学部主任、副教授的孙渤同志,曾于1989年7月至1990年8月在中国驻科威特使馆任商务随员,1991年3月,他又返回科威特参加重建被毁中国使馆工作,是首批海湾战争结束前重返科威特的6名中国外交官之一。他频繁出入战场,在恶劣、艰苦的工作环境中受到美军投下的贫铀弹核辐射侵害,在海湾地区工作时就已经患上了怪病,后来被确诊为海湾综合症。2001年3月,中国军事医学科学院给孙渤、丁文、曹彭岭及王继雨等五人做了一次免费的体检,有一个结果很能说明问题:五个人全部是染色体变异,而染色体变异在普通人中只有2‰的发病率。其中丁文和曹彭岭身患癌症,他们身体的免疫系统、神经系统、内分泌系统、呼吸系统、生殖系统等方面均遭到严重的破坏。孙渤除呕吐、气喘、发胖、头晕、记忆力差、急躁、尿样pH酸性偏高外,最大的问题是受辐射影响,已经不能生育,专家一再叮嘱他:万万不可以生孩子,即使生孩子也肯定是畸形。讨论1.基因突变与染色体变异有什么不同?
2.为什么染色体变异就会引起这么严重的后果?
1、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。而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,如染色体结构的改变、染色体数目的增减等。
染色体组数目的变异
2、染色体变异由于牵涉到许多基因改变,因而后果比基因突变要严重得多。2.染色体变异染色体结构的变异
染色体数目的变异本课要点非整组变异整组变异缺失
增添
倒装
移位1、染色体变异的概念(什么是染色体变异?)
(一)染色体结构的变异: 缺失增添倒装移位缺失缺失:指一条染色体断裂而失去一个片段,这个片段上
的基因也随之丢失。例如:“猫叫综合症”是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病,病儿生长发育迟缓,头部畸形,哭声奇特,皮纹改变等特点,并有智能障碍,而其最明显的特征是哭声类似猫叫。重复:指一条染色体的断裂片段接到同源染色体的相应
部位。结果后者就有一段重复基因。重复例如:果蝇x染色体上
某一区段的重复,可使
正常的卵圆形眼变为棒
状眼。显性基因B使复
眼中的小眼数目减少,
所以复眼呈棒状,而不
是正常的卵圆形,复眼
极度细小,叫重棒眼。
该段染色体重复次数越
多,复眼中的小眼数越
少。倒位倒位:一条染色体的断裂片段位置倒过来后再接上去。
结果造成这段染色体上的基因位置颠倒。 例如: 近日由杭州市中医院妇科专家对一位来自浙江的妇女检查发现,她的第9号染色体臂内倒位是导致他多年习惯性流产的病因易位易位:染色体发生断裂,断裂片段接到非同源染色体上
的现象。易位可使原来不连锁的基因发生连锁。例如:人的第22号染色体和第14号染色体发生易位,会使人患慢性粒细胞白血病。1.染色体结构变异概念:指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失、增添、倒装或移位等改变。
2.小结: 性状是受基因控制的,而染色体是基因的载体
染色体结构变异
基因的数目和排列顺序改变
生物性状的变异
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。
巩固训练: 下列变异中,不属于染色体结构变异的是 ( )
A.染色体缺失某一片段
B.染色体增加了某一片段
C.染色体中DNA的一个碱基发生了改变
D.染色体某一片段位置颠倒了180° 答案: C返回(二)染色体数目的变异:
1.概念:指细胞内染色体数目增添或缺失的改变。
2.分类:
个别染色体增加或减少(非整组变异)
染色体
数目变异染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少(整组变异)进入概念:细胞内个别染色体增加或减少
后果:因为染色体上的基因能控制蛋白质的合成,某号染色体增多或减少后将导致相应蛋白质的增多或减少,从而导致新陈代谢的严重紊乱,造成细胞死亡或严重的功能缺陷。例:21三体综合症(如图,又称先天性愚型或唐氏综合症)是由于患者细胞内多了一条21号染色体造成的。患者眼间宽、眼角上斜、口常半张,身体发育缓慢、智力极度低下,许多在10岁前夭折。
例如: 性腺发育不良症(也称Turner综合征)。
性腺发育不良征是女性中最常见的一种性染色体病,发病率是1/3500。患者缺少了一条X染色体。
性腺发育不良征患者主要的外部特征是:身体比较矮小(身高120cm~140cm),肘常外翻,颈部皮肤松弛为蹼颈。外观虽然表现为女性,但是性腺发育不良,乳房不发育,因而没有生育能力。这种病的患者大约有30%伴有先天性心脏病。
返回什么是染色体组? 假如我们把一副扑克牌去除大王和小王,剩下的看成一个细胞中全部的染色体,你认为这个细胞中包括几个染色体组?每个染色体组中有多少条染色体?A2345678910JQKA2345678910JQKA2345678910JQKA2345678910JQK想一想?
1.人类有几个染色体组?
2.每个染色体组有多少
个染色体? 扑克牌大致相当于于四个染色体组,每组有13条染色体因此,人的体细胞含有两套染色体组,每套染色体组中有23条染色体(其中22条常染色体,1条性染色体),一套来自于父亲,一套来自于母亲,1号父1号母互为同源染色体,形状、大小、功能相似染色体组的概念:一个染色体组内没有同源染色体,染色体大小和形态一般不同,各有独特的功能,缺少任何一条都将导致功能的严重缺失!细胞中的一组非同源染色体,他们在形态和功能上各不相同,但是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,就叫做一个染色体组。
练一练
下列各图中,表示有一个染色体组的是_______,含二个染色体组的是_______ ,含有三个染色体组的是_______ 。
CA、DB概念:染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少。后果:在植物及低等动物中比较常见,由于基因控制的蛋白质成比例增多或减少,一般对生存没有显著影响。 2、整组变异在高等植物,染色体组增多的植株一般具有大型性,各器官粗大,成熟推迟;染色体组减少的植株则生长瘦弱。染色体组为奇数时,因减裂时联会紊乱,表现为高度不孕(不能产生种子)。
例:正常的水稻具有两个染色体组。
只有一个染色体组的水稻生长十分瘦弱,形成的稻穗中全是空壳;
具有三个染色体组的水稻苗长得特别旺盛,很迟开花,所结果实也全是空壳;
具有四个染色体组的水稻长得特别茂盛,虽说也能开花结果实,但生长期特别长,甚至要几年才能成熟!
1.二倍体:自然界的生物一般都具有两个染色体组,像这样 由受精卵发育而成的个体,体细胞中含有两个染
色体组的叫做二倍体。 “倍”的概念:例如:人、果蝇、玉米等几乎全部的动物和过半数的高等植物都是二倍体
对于自然界能正常进行有性生殖,但不知染色体组数的生物,一般也将它们看做“二倍体”。
2.多倍体:体细胞中含有三个或三个以上染色体组的叫做多
倍体。 一般有几个染色体组就叫几倍体。三倍体四倍体六倍体多倍体在植物中很常见,被子植物中33%以上的物种都是多倍体。帕米尔高原的高山植物,有65%的种类都是多倍体。
是体细胞在有丝分裂的过程中,染色体完成了复制,但是细胞受到外界环境条件(如温度骤变)或生物内部因素的干扰,纺锤体的形成受到破坏,以致染色体不能被拉向两极,细胞也不能分裂成两个子细胞,于是就形成染色体数目加倍的细胞。如果这样的细胞继续进行正常的有丝分裂,就可以发育成染色体数目加倍的组织或个体。
多倍体产生的主要原因总结整组变异2.染色体变异染色体结构的变异
染色体数目的变异整组变异缺失
增添
倒装
移位1、染色体变异的概念(什么是染色体变异?)
在自然条件或人为因素的影响下,染色体的结构和数目的改变
导致生物性状的变异叫染色体的变异。
单倍体单倍体是体细胞中含有本物种配子染色体数的个体受精卵卵
蜜蜂的蜂王和工蜂是由受精卵发育而成的,它们的体细胞中含有2个染色体组,32条染色体,而雄蜂是由未受精卵发育而成的,它的体细胞中含有1个染色体组,16条染色体。
概念:我们把体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,称
单倍体。
提问:(1).雄蜂是由未受精卵发育而成的,该叫什么?
(2).玉米是二倍体,有20条染色体,由玉米卵细胞直
接发育成的个体,该叫什么?单倍体玉米中染色
体数是多少?
(3).普通小麦是六倍体,体细胞中有六个染色体组,
其配子中有几个染色体组?小麦中由配子发育而成的
个体,也称为单倍体,那么,单倍体小麦体细胞中有
几个染色体组?
答:单倍体答:单倍体 10条答:3个 ,3个 既然有三个染色体组,为什么不叫三倍体呢?
(4)单倍体与含染色体组的数目有没有关系?
答:没有关系 答:划分依据是不同的
二倍体、多倍体是以含染色体组的数目来划分的;
而只要含有本物种体细胞染色体数一半的个体,就为单倍体。
几倍体
若是由合子(受精卵)发育而成的生物,其体细胞中含有几个染色体组,就叫几倍体 单倍体
若是由配子(精子或卵细胞)直接发育而成的个体,其体细胞中无论含多少个染色体组,都叫单倍体几倍体与单倍体的区别
巩固训练:
1.由八倍体小黑麦的花粉培养而成的植物是( )
A.单倍体
B.二倍体
C.四倍体
D.八倍体
答案:A
2.取普通小麦(六倍体)的花柱细胞进行离体培养,所得的植株是( )
A.单倍体
B.二倍体
C.三倍体
D.六倍体
答案:D
3.填表比较豌豆、普通小麦、小黑麦的体细胞和配子中染色体数、染色体组数,并且注明它们分别属于几倍体生物.141二倍体216六倍体5684作业完成教科书: P50练习
预习:人工诱导多倍体在育种上的应用
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