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第5章
第3节
染色体变异
你想拥有超能力吗?
英国“超能”女孩:不饿不困没痛感
英国女孩奥利维娅很少吃,很少睡,没有痛感,被医生称为“超能”女孩。
她母亲告诉记者,孩子在9个月大时白天就不睡了,后来逐渐发展成三天三夜不合眼,如今只能依靠药物入睡。孩子吃东西特别挑,因为没有饥饿感,所以对食物不感兴趣。更可怕的是,孩子没有痛感,根本没有危险意识。有一次,小姑娘心情不好,咬嘴唇,结果咬掉一块肉也不吭声,后来不得不做整形手术矫正。
——新华社
英国“超能”女孩:不饿不困没痛感
英国“超能”女孩:不饿不困没痛感
“超能”原因:第6号染色体部分缺失
在自然条件或人为因素的影响下,染色体的结构或数目发生变化,而导致生物性状的改变,就属于染色体变异。
染色体变异
对于一个生物体而言,正常情况下,其染色体的结构和数目都是稳定的。
如:人在正常情况下应有23对同源染色体。
染色体变异的类型:
1、染色体结构变异
2、染色体数目变异
可用显微镜观察
“超能”女孩是属于哪种类型的染色体变异呢?
为什么染色体的结构会发生变异呢?
染色体结构变异有哪些类型?
探究活动——
染色体断裂之后可能造成怎样的结构变异?
模拟实验:用卡纸做成两对正常的同源染色体。用字母表示位于染色体上的基因。可将卡纸剪断,模拟染色体的断裂。探究断裂后的片段可能出现的不正常的连接方式,并由此而引起的染色体结构变异的类型。
a
d
c
b
e
f
j
染色体结构变异的类型:
1.
缺失
染色体结构变异的类型:
1.
缺失
染色体结构变异的类型:
2
.
重复
染色体结构变异的类型:
2
.
重复
染色体结构变异的类型:
3.易位
染色体结构变异的类型:
i
j
3.易位
染色体结构变异的类型:
3.易位
染色体结构变异的类型:
4.
倒位
1、染色体结构变异的类型:
缺失、
重复、
一、染色体结构的变异
易位、
倒位
染色体丢失某一片段
——
结合到原染色体的同源染色体上
——
结合到原染色体的非同源染色体上——
反向结合到原染色体上
——
缺失
重复
易位
倒位
思考:染色体易位与四分体的交叉互换有何不同?
染色体结构变异
基因重组
非同源染色体之间
同源染色体的非姐妹染色单体之间
非等位基因
等位基因
染色体形态改变,可观察到
染色体形态不变,观察不到
变异类型
易位
交叉互换
图
示
发生对象
交换基因
变异类型
显微镜下
思考:染色体结构变异与基因突变有何不同?
染色体中的某一片段缺失、重复、移接或倒置
基因中碱基对的替换、增添或缺失
染色体上基因的数目或排列顺序发生改变
基因的结构改变,产生新基因。
可观察到
观察不到
思考:染色体结构变异对生物体有何影响呢?
变异类型
染色体结构变异
基因突变
发生原因
结果
显微镜下
2、实例:
病因:
第5号染色体部分缺失引起的。
①
猫叫综合征
症状:患儿哭声轻,音调高,很像猫叫。两眼距离较远,耳位低下,生长发育缓慢,存在着严重的智力障碍。
2、实例:
②
果蝇的棒状眼
变异原因:X染色体上某一区段重复。
2、实例:
③
人慢性粒细胞白血病
病因:
第22号染色体的一部分易位到14号染色体上。
④夜来香开出两色花
原因:染色体易位
。
2、实例:
⑤第9号染色体长臂倒置,致使女性习惯性流产。
大多数染色体结构变异对生物体是不利的,有的甚至导致生物体死亡。
思考:
染色体数目的改变是否会影响生物的性状呢?
染色体结构变异
小结:
思考:染色体数目的变异有哪些类型?
二、染色体数目的变异
(一)个别染色体数目的增加或减少
如21三体综合征:
患者比正常人多一条21号染色体。
如性腺发育不良:
患者比正常女性少了一条X染色体。
(二)染色体数目以染色体组的形式成倍增加或减少
什么是染色体组?
有___条染色体;____对同源染色体;
Ⅱ号和Ⅱ号染色体的关系是:____________;
Ⅲ号和Ⅳ号染色体的关系是_____________.
8
同源染色体
非同源染色体
4
雄果蝇通过减数分
裂产生精子
果蝇精子中的染色体组成是___________________________;
果蝇精子中的染色体彼此之间的关系是________________;
果蝇精子中的这4条染色体的形态和功能__________;
含有果蝇的一整套基因。
非同源染色体
各不相同
果蝇体细胞中有__个染色体组。
2
果蝇精子中的4条染色体就是一个染色体组。
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
+
X
或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
+
Y
(1)定义:
指细胞中的一组_______________,它们在_______和________上各不相同,但又相互协调,共同控制生物的生长、发育、遗传、变异,这样的一组染色体,叫做一个__________。
非同源染色体
1、染色体组
形态
功能
染色体组
(2)特点:
①不含同源染色体,没有等位基因;
②染色体形态、大小和功能各不相同;
③含有控制一种生物性状的一整套基因,但不能重复。
思考:如何判断一个细胞中的染色体组数呢?
形态相同的染色体有几条,就有几个染色体组。
(2)判断细胞中染色体组数目的方法
____个染色体组,
每组中有_____个染色体。
3
2
____个染色体组,
每组中有_____个染色体。
2
3
____个染色体组,
每组中有_____个染色体。
1
4
①
根据形态判断:
(2)判断细胞中染色体组数目的方法
②
根据基因型判断:
同一字母不分大小写,重复出现几次,就含有几个染色体组。
2
3
4
(2)判断细胞中染色体组数目的方法
雌果蝇体细胞有8条染色体,分为4种不同形态,则果蝇体细胞中含____个染色体组。
2
③
根据染色体数和染色体的形态数来推算:
韭菜的体细胞中含有32条染色体,这些染色体有8种不同形态,韭菜体细胞有_____个染色体组。
4
果蝇的精子
(1个染色体组)
卵细胞
(1个染色体组)
受精卵
(2个染色体组)
像果蝇这样的个体就叫二倍体。
(二倍体)
2、二倍体
由受精卵发育而成的,体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体。
(1)定义:
自然界中,几乎全部的动物和过半数的高等植物都是二倍体。
(2)例子:果蝇、人、玉米等。
3、多倍体
由受精卵发育而成的,体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体叫做多倍体。
(1)定义:
(2)例子:
多倍体在植物中广泛存在,在动物中则较少见。
(32条染色体)
(单倍体)
(1)定义:
由配子发育而来的,体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,叫做单倍体。
4、单倍体
(2)例子:
判断:
1.六倍体的配子发育而成的个体,其体细胞中含有三个染色体组,称为三倍体。(
)
2.二倍体配子所形成的单倍体,其体细胞中只含有一个染色体组。(
)
3.单倍体的体细胞中一定只有一个染色体组。(
)
4.一个个体的体细胞中含几个染色体组就是几倍体。(
)
对一个个体称单倍体还是几倍体,关键看什么?
关键看它的发育起点:
思考
受精卵
N倍体
配子
单倍体
染色体变异
个别染色体数目的增减
染色体组
二倍体
定义
特征
多倍体
单倍体
生物倍性
数目
变异
以染色体组的形式成倍的增减
结构变异:
课堂小结:
倒位
易位、
重复、
缺失、
判断方法
课堂练习
1、下列不属于染色体结构变异的是(
)
A.
染色体缺失某一片断
B.
染色体增加了某一片断
C.
染色体中DNA的一个碱基发生了改变
D.
染色体某一片断位置颠倒了180°。
2、已知某物种的一条染色体上依次排列着A、B、C、D、E五个基因,下面列出的若干种变化中,未发生染色体结构变化的是
(
)
3.下列关于染色体组的叙述不正确的是(
)
A.染色体组内不存在同源染色体
B.染色体组内不存在等位基因
C.染色体组中包含该生物一整套遗传信息
D.染色体组在减数分裂过程中消失
4、下列生物体的细胞中各含有几个染色体组?
3个染色体组
3个染色体组
2个染色体组
1个染色体组
课后思考:
1、是什么原因导致21三体综合征的患者会多一条21号染色体?
2、多倍体植株有什么特点?人工诱导多倍体的方法有哪些?原理是什么?
3、单倍体植株有什么特点?如何获得单倍体植株?单倍体对育种工作有何意义?
4、普通西瓜是二倍体,怎样才能培育出三倍体的无籽西瓜?