第二节 染色体变异课件

(共43张PPT)
染
色
体
变
异
：光学显微镜下可见的 染色体
一、概念
的改变
结构或数目
和基因突变的区别：
基因突变---分子水平 的变异 ，在光学显微镜下无法直接观察到。 　　
染色体变异---细胞水平的变异，可用显微镜直接观察到。　　
染色体结构的变异
染色体数目的变异
主要包括：
二、类别
一、染色体变异
1.概念：
在自然或人为条件影响下，染色体数目或结构发生改变，从而引起生物性状变异。
2.类型:
结构变异
数目变异
二、染色体结构变异
1.种类：
缺失：指染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失，
从而引起变异的现象。例果蝇缺刻翅的形成
a c
d f
e
a c
d f
b
e
重复：指染色体上增加了相同的某个区段而引起的变
异现象。例果蝇棒状眼的形成。
倒位：染色体在两个点发生断裂后，产生三个区段，
中间的区段发生180°的倒转，与另外两个区段
重新接合而引起变异的现象。
a c
d f
b
e
a c
d f
b
e
b
a c
d f
b
e
a d
c f
b
e
g h
i j l
k
易位：指一条染色体的某一片段移接到另一条
非同源染色体上，从而引起变异的现象。某
种夜来香的变异品种
a c
d f
b
e
a c
b
l
k
g h
i j
d f
e
猫叫综合征
患儿的征状：
两眼距离较远、耳位低下，存在着严重的智力障碍。
患儿哭声轻、音调高，很像猫叫。
（二）染色体数目变异
1、个别 染色体数目增加或减少
先天性愚型（21三体综合征） 45条＋XY（47）
性腺发育不良（特纳氏综合征） 44条＋XO（45， XO）
（三）染色体组：（以果蝇为例）
减数分裂
♂
♀
由此可见，雄果蝇有____种精子,精子内染色体组成可表示为：
2
2，3，4，X
2，3，4，Y
雌果蝇有____种卵细胞,卵细胞内染色体组成可表示为：
1
2，3，4，X
每个配子体内能否找出二个形态、大小完全相同的染色体？
减数分裂
1.染色体组的概念
大多生物，一个生殖细胞内的全部染色体，形态和功能上各不相同，但包含了控制生物体生长发育、遗传和变异的全套遗传信息，这样的一组非同源染色体叫一个染色体组。
2.特点：
①一个染色体组中的染色体均为非同源染色体。 (无等位基因）同一个染色体组中的染色体肯定大小形状各不相同。
②一个染色体组包含生物生长、发育的一整套
遗传信息。
③不同生物的染色体组中染色体数目、形态不同
判断细胞内染色体组数的方法(1)
⑴细胞内有n条相同形态的染色体， 就有n个染色体组。
思考： 1、该细胞经减数分裂，得到的每个子细胞中有多少条染色体？ 2、子细胞中有没有同源染色体？ 3、子细胞中有几个染色体组？ 4、每个染色体组由几个染色体构成？
5条
无
1个
5个
1. 细胞中形态相同的染色体（即同源染色体）
有几条，则含有几个染色体组。
4个染色体组
3个染色体组
判断细胞内染色体组数的方法(1)
A
a
b
b
b
b
A
C
A
c
b
b
1个染色体组中有两条染色体
a.在细胞或生物体的基因型
中，位于非同源染色体上
的非等位基因有几种，则
每个染色体组中就含有几
条染色体。
1.在细胞中有几种同源染色体,一个染色体组中
就含有几条染色体
AA a a
1个染色体组中有三条染色体
⑵在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组。
如基因型为AAaaBBbb的细胞内有４个染色体组；基因型为AaaBBb细胞内有３个染色体组。
判断细胞内染色体组数的方法(2)
b.在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的等位基因有几个，则含有几个染色体组。
A
a
a
a
b
b
b
b
A
a
A
b
b
b
如图：基因型为Aaaabbbb的细胞中有 个染色体组
基因型为AAabbb的细胞中有 个
染色体组
4
3
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（　）
A B C D
B
果蝇体细胞内有几个染色体组？
2个
甲中含有 个染色体组；
乙中含有 个染色体组。
4
3
①一个染色体组中无同源染色体；
②一个染色体组中无等位基因和相同基因；
③染色体组的数目等于细胞内相同形态的
染色体个数；每个染色体组中的染色体数目等于细胞内不同形态染色体的个数；
④细胞内染色体个数=染色体组数×每个染
色体组所含染色体个数。
染色体组的特点：
思考：下列细胞中各有几个染色体组 每个染色体组有几条染色体
A、Aa
B、AABb
C、AaBbXWY
D、AAa
2个; 1条
2个; 2条
2个; 3条
3个; 1条
（四）二倍体、多倍体
二倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含
有两个染色体组的个体。几乎全部动
物和 过半数的高等植物都是二倍体。
多倍体：由受精卵发育成的个体，体细胞中含 有
三个或三个以上染色体组的个体。约有
1/3的被子植物是多倍体。
（2）二倍体
概念：体细胞含有两个染色组的个体。
实例：几乎全部动物，过半数的高等植物。
（3）多倍体
体细胞含有三个或 三个以上染色体组的个体。
外界条件剧变，导致有丝分裂纺缍体形成过程受阻，染色体数目加倍。
茎杆粗、果种大、营养富、结实低，发育缓
成因：
特点：
概念：
多倍体产生的主要原因
处于有丝分裂前期的细胞
外界环境剧变,
不能形成纺锤体
细胞分裂停止
外界环境适宜
细胞重新开始进入分裂间期
染色体数目加倍
注：减数分裂不正常也可产生数目加倍的配子，从而产生染色体加倍的植株。
人工诱导多倍体育种：
方法：低温处理、秋水仙素处理萌发的种子和幼苗等
作用原理：抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。
例：三倍体无子西瓜的培育
（4）单倍体
概念：体细胞含有本物种配子染色体数目的个体。
成因：由配子直接发育。
特点：植株弱小、高度不育
例1：蜜蜂家族中有雄蜂、蜂王、工蜂。工蜂、蜂王都是由受精卵发育而成的，而雄蜂是由卵细胞直接发育而成的。问：
雄蜂体细胞内的染色体组数和蜂王体细胞内的染色体组数的关系是怎样的？
雄蜂的染色体组数是蜂王的一半，与蜂王产生的卵细胞同。
注：生物体几倍体的判别：
a.第一步：看生物个体发育的直接来源：
生殖细胞（卵细胞、花粉） 单倍体
受精卵（或合子） 不是单倍体（二倍体、多倍体）
b.第二步：看生物个体内含几个染色体组：
受精卵（或合子） 有几个染色体组 几倍体
例2．普通小麦成熟花粉粒中含有三个染色体组，用这种花粉粒培育成的植株是
A．单倍体 B．二倍体
C．六倍体 D．三倍体
例3．某品种水稻的体细胞中含有48条染色体，具有四个染色体组。则此品种水稻属于
A．四倍体 B．三倍体
C．二倍体 D．单倍体
A
A
例4．单倍体生物的体细胞内
A．只有一个染色体
B．只有一个染色体组
C．染色体组数目成单
D．与本物种配子的染色体数同
D
单倍体育种
方法：花药离体培养法
原理：花药中的花粉属于配子，其细胞内含有植物体的全套遗传信息，能发育成完整植株。
过程：
　　下面以利用高茎抗病和矮茎不抗病水稻培育矮茎抗病水稻为例说明单倍体育种方法：
高抗病 DDTT
杂合高抗DdTt
矮不抗ddtt
花药离
体培养
高抗DT
矮不抗dt
高不抗Dt
矮抗dT
纯合高抗DDTT
加倍
纯合矮不抗ddtt
加倍
纯合高不抗DDtt
加倍
纯合矮抗抗ddTT
加倍
组织培养
染色体加倍
花药离体培养
单倍体植株
正常植株（纯合体）
种子
新植株（新品种）
秋水仙素处理
自交
发育
第一年
第二年
③优点：明显缩短育种年限。只需2年。（都是纯合子，自交后代不发生性状分离）
④缺点：技术复杂，成功率低，须与杂交育种配合
①原理：
染色体成倍减少，再加倍后得到纯种（指每一对染色体上 成对基因都是纯合的）
②方法：
花药（花粉）离体培养
单倍体育种
单倍体育种过程
普通植株
减数 分裂
花粉
花药离 体培养
单倍体幼苗
秋水仙 素处理
纯合子幼苗
筛选所需的品种
DDTT
DdTt
花药离 体培养
DT Dt dT dt 幼苗
秋水仙 素处理
DDTT DDtt ddTT ddtt
筛选所需的品种
ddtt
×
DT Dt dT dt
⑶单倍体育种在生产上的应用
（六）染色体倍数变化与育种：
1.染色体数目
多倍体
倍增
⑴自然成因：
受外界条件骤变的影响，使有丝
分裂受阻，染色体数目加倍
⑵特点：
茎杆粗壮、叶片、果实、种子较大，糖类和蛋白质等有机物含多， 但发育迟缓、结实率低
⑶应用—多倍体育种
①原理：染色体组成倍增加
②方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗；
（低温诱导处理）
③过程
萌发的种子或 幼苗
染色体加倍的组织块
秋水仙素处理
多倍体植株
④优点：器官大，提高产量和营养成分。如四倍体番茄VC含量高于二倍体番茄一倍。
⑤缺点：适用于植物，在动物方面难以开展。
4条染色体
8条染色体
用秋水仙素处理无纺缍体形成
染色体复制
着丝点分裂
无纺缍丝牵引,染色体不分离
秋水仙素在细胞分裂过程的何时起作用？其作用机理是什麽？
在细胞有丝分裂前期抑制纺锤体的形成，导致复制后的染色体不能移向细胞两极而使染色体数目加倍。（P87）
三 考点落实
育种---------实验设计
多倍体育种
单倍体育种
1 原理:
染色体变异
染色体变异
2方法:
用秋水仙素处理 萌发的种子或幼苗
花药离体培养法
3 过程:
( 2N )
人工诱导
染色体加倍
新个体
（４N）
F1花粉
个体　
花药离体
培养
单倍体
纯种
人工诱导
染色体加倍
４优点
营养丰富
明显缩短育种年限
５策略
该育种方法　常用于植物　育种，有时　需杂交育种　
配合　　
该育种方法只适用　于植物，有时需杂　交育种配合，需组
织培养技术手段的
支持
普通西瓜的幼苗（或萌发的种子）
秋水 仙素处理
幼苗（染色体加倍,4N）
生长
四倍体植株
四倍体植株♀
二倍体植株♂
×
4N瓜肉
3N胚
三倍体植株
二倍体植株的花粉
3N瓜肉
多倍体育种
杂交育种
巩固训练
一 选择题
1.下列变异中不属于染色体结构变异的是
A染色体缺失了某一片段
B 染色体增加了某一片段
C 染色体中DNA的一个碱基对发生了改变
D 染色体某一片段的位置颠倒了1800
C
2、把普通小麦（六倍体）的花药和一部分体细胞通过组织培养，分别培育成两种小麦植株。它们分别是
A 单倍体 六倍体
B三倍体 六倍体
C六倍体 六倍体
D 六倍体 单倍体
A
4、大麦的一个染色体组有7条染色体，在四倍体大麦根尖细胞有丝分裂后期能观察到染色体数是
A 7条 B56条 C28条 D14条
3、（2001年广东河南）据调查统计近年来我国青少年的平均身高有所增加。与此现象有直接关系关的是
A 基因突变
B营养供给充分
C 食入生长激素较多
D 染色体变异
B
B