高中生物必修2人教版5.2染色体变异(共27张ppt)

(共27张PPT)
染色体变异
染色体变异的概念
1、染色体变异是光学显微镜下可见
　的变异
2、染色体变异包括染色体结构、数
　目的改变，与基因突变不同，前者
　的结果可以用显微镜看见。
3、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。
（一）染色体结构的变异：
　　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。
　　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。
缺失
增添
倒装
移位
　　“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。
（二）染色体数目的变异：
　　指细胞内染色体数目增添或缺失的改变。有非整组变异和整组变异两种情况。
整组变异
正常
增多
减少
非整组变异
　　染色体组的概念：如图，果蝇体细胞有Ⅱ号、Ⅲ号、Ⅳ号和性染色体各两条，我们就说它有两个染色体组。
　　它们的生殖细胞内只含有Ⅱ号、Ⅲ号、Ⅳ号和性染色体各一条，我们说它有一个染色体组。
　　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！
　　二倍体生物生殖细胞内的这样一组染色体叫一个染色体组。
“倍”的概念：
　　自然界的生物一般都是具有两个染色体组的，叫做二倍体。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”。
　　染色体组比二倍体多的，叫做多倍体。一般有几个染色体组就叫几倍体。
　　体细胞内染色体数与本物种的配子染色体数相同的，叫做单倍体。如果某个体由本物种的配子不经受精直接发育而成，则不管它有多少染色体组都叫“单倍体”。
　　概念：细胞内某一号或几号染色体的数量增多或减少。
　　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。
正常
增多
减少
１、非整组变异
　　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。
　　此外，人类Ｘ染色体增多或减少将使人失去生育能力，同时其它生理功能出现严重缺陷。17号及14号染色体增多一条的患者生理和智力都严重不正常。
　　人类其它染色体数目发生变化的病例极少发现，很可能这些染色体数目改变是致死的！
　　概念：体细胞内染色体组增多或减少。
　　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。
　　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）。
２、整组变异
　　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，不产生分孽，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！
（三）染色体变异育种
　　通过增加或减少细胞内染色体组，培育高产优质的作物新品种。
方法
　　①减少染色体组：一般用花药离体培养方法让未受精的配子直接发育成完整个体，其体细胞内染色体与该物种的配子染色体数相同。
二倍体
2n
配子
n
单倍体
n
减数
分裂
离体
培养
　　增加染色体组：用秋水仙素处理幼苗或萌发的种子——适当浓度的秋水仙素能在不影响细胞活力的条件下抑制纺锤体生成或破坏纺锤体。导致染色体复制且着丝点分裂后不能分配到两个细胞中，从而使细胞内的染色体数目加倍。
二倍体
八倍体
四倍体
秋水仙
素处理
秋水仙
素处理
二倍体
四倍体
三倍体
八倍体
四倍体
六倍体
1、多倍体育种
　　多倍体植物有生长旺盛，各器官粗壮，种子少或不产生种子的特性。凡是不以种子为收获目标的植物都可以考虑进行多倍体育种。
观赏或用材植物
某些水果
非种子农作物
例1:无籽西瓜的培育
　①用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗得到四倍体西瓜；
　②用二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交，得到三倍体的西瓜种子。
　③三倍体西瓜联会紊乱，不能产生正常的配子。
　　三倍体西瓜的雌蕊授以二倍体西瓜的花粉后子房能发育成西瓜，但其中的胚珠因没有正常的卵细胞而不能发育成种子。
例２、香蕉的形成
　　香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，无法食用。香蕉的培育过程如下：
野生芭蕉
2n
有籽香蕉
4n
加倍
野生芭蕉
2n
无籽香蕉
3n
其它多倍体植物
　　甘蔗是三倍体。最早的野生甘蔗就像芦苇又细又短且开花结籽。这种野生甘蔗发生自然加倍形成四倍体甘蔗，四倍体甘蔗与野生甘蔗自然杂交，就形成了现在的甘蔗。
　　人们种植的西瓜有三种：普通西瓜为二倍体，个小籽多，重量一般在三公斤以下；　大西瓜为四倍体，个大籽小，重量可达五公斤以上；　无籽西瓜为三倍体，个大无籽。
　　甘薯、马铃薯等以无性繁殖为主的作物及许多花卉、水果一般都是多倍体。
2、单倍体育种
　　多倍体植物生长旺盛，各器官粗壮，种子少或不产生种子。可以培育不是以种子为收获目标的植物良种。
　　单倍体（一倍体）不但生长十分瘦弱，而且高度不孕，怎么也能进行育种呢？
　　??请仔细思考一下，单倍体到底有没有优点？
　　?单倍体的优点是：没有等位基因，是绝对的纯种！
　　也许你会问：生长瘦弱，高度不孕，纯种又有什么用？
　　问得好！
　　不过，我们不是可以用秋水仙素处理使它的染色体加倍吗！
　　其实，单倍体育种应该叫单倍体加多倍体联合育种才对！
单倍体育种的方法
一般常用“花药离体培养法”
A·具有不同优点的品种杂交
B·取F1的花药用组织培养的方法进
　
行离体培养，形成单倍体植株。
C·用秋水仙素使单倍体染色体加倍
D·选取符合要求的个体作种
　　下面以利用高茎皱粒豌豆和矮茎圆粒豌豆培育高茎圆粒豌豆为例说明单倍体育种方法：
高皱
DDtt
杂合高圆DdTt
矮圆ddTT
花药离
体培养
高圆DT
矮皱dt
高皱Dt
矮圆dT
纯合高圆DDTT
加倍
纯合矮皱ddtt
加倍
纯合高皱DDtt
加倍
纯合矮圆ddTT
加倍
单倍体育种的优点
　　1、所培育的种子为绝对纯种；
　　2、可大大减少工作量并缩短育种周期。
杂交育种（最少四年）
单倍体育种(只要两年)
第一年
杂交得到F1。
杂交得到F1。
第二年
F1自交得F2，将符合要求的F2植株的种子按单株分别收藏。
取F1花药离体培养并加倍，观察，性状符合要求即为优良新品种。
第三年
按F2单株分开种植，不分离的植株种子仍按F2单株收藏待验证。
第四年
验证第三年保留的种子的纯度，仍不出现分离方可作为新品种推广。
人工诱变
+
单倍体育种
纯合新品种
花药离体培养
加倍并选择
优点：
　　当年就可以培育出优良新品种！
普通品种
杂合体
人工
诱变
避免变异——无性繁殖
利用变异
杂交育种
人工诱变育种
多倍体育种
单倍体育种
生物的后代出现不同于亲本的性状
自然变异
人工诱导变异
按来源分
应用
生物的变异小结
概念：
类型
基因重组
基因突变
染色体变异
不遗传的变异
遗传的
变　异
按结果分
复习题
１、某化工厂一次泄漏事故导致附近植物发生变异，全部白菜、萝卜及豌豆等均由展开叶成为皱缩叶。该变异是：
　A·基因重组　　　　B·基因突变
　C·染色体变异　　　D·不遗传的变异
2、一株开白花的梨树上长出一个红花枝条，该变异最可能是——————；用H-h表示花色基因，该红花枝条的基因型为——————；欲快速繁殖出大量红花梨树，最好的方法是——————；欲培育红花梨树的纯种，最好的方法是—————————。
基因突变
Hh
无性繁殖
单倍体育种