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1、第三节 染色体变异及其应用 结构变异 ：缺失 (例 ：猫叫综合症) ，增加，颠倒，移接。 染色体变异 数目变异 个别增减 (例：21号三体) 成倍增减 染 色 体 组 概念：含个体发育全部基因的一组非同源染色体 。 分类 二倍体：由合子发育来，含两个染色体组的个体。 概念：由合子发育，含三个以上染色体组。 多倍体 特点：器官较大、营养丰富，但发育延迟， 结实率低。 应用：例：无籽西瓜、香蕉、小麦。 成因：自然或人为(秋水仙素)使染色体加倍 。 概念：配子直接发育来的个体。 成因：未经受精的配子直接发育而成。 应用：花药离体培养法 。 特征：一般较弱小、不育。 特征 ： 常 用 的 育 种 方
2、法 比 较 ？ 区 别 单倍体 （一）染色体数目的变异 1、细胞内的个别染色体增加或减少 如：先天性愚型 先天性卵巢发育不全症 （21三体造成的） （体内少了一条X染色体） 2、细胞内的染色体数目一染色体组的形式 成倍地增加或减少 1）染色体组： 细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和 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，叫一个染色体组 讨论： 一个染色体组中是否存在等位基因？ 类型公式染色体组 整倍数染色体变 异 单倍体n(ABCD) 二倍体2n(ABCD)(ABCD) 三倍体3n(ABCD)(ABCD)(ABCD) 同源四倍体4n(A
3、BCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD) 异源多倍体4n(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD) 非整倍数染色体 变异 单体2n-1(ABCD)(ABC) 三体2n+1(ABCD)(ABCD)(A) 四体2n+2(ABCD)(ABCD)(AA) 2）二倍体和多倍体 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 几乎全部动物和过半数的高等植物是二倍体 多倍体：体细胞中含有三个或三个以上染色体组 有三倍体、四倍体、六倍体等 三倍体：香蕉四倍体：棉花、马铃薯 六倍体：普通小麦 多倍体在植物中广泛存在，多数分布在被子植物 中，动物中比较少见. 3）多倍体的成因： 主要原因：体
4、细胞在有丝分裂过程中， 染色体完成了复制，但是细胞受到外界环 境条件或生物内部因素的 干扰，放锤体的 形成受到破坏以致染色体不能被拉向两极， 细胞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. 四倍体 二倍体 有籽 西瓜 父本母本 去雄授粉 母 本父 本 普通西瓜植株 种下去 三倍体 植株 无籽西瓜 花粉刺激（提供生长素 ） 三倍体无籽西瓜的培育 无籽西瓜的培育过程 二倍体 幼苗 四倍体 植株 秋水仙素处理 染色体加倍 二倍体 幼苗 二倍体 植株 发育 授粉 二倍体 幼苗 二倍体 植株 发育 花粉 诱导 三倍体 种子 三倍体 无籽瓜 三倍体 植株 发育 第一年第二年 问：该植株的西瓜
5、的果肉细胞，种子 的种皮和胚其染色体数目各是多少？ 讨论： 三倍体香蕉能否通过有性生殖繁殖后代？ 4）单倍体 指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体 是指由配子未经过受精作用直接发育而来的个体 5）染色体数目变异在育种上的应用 （1）多倍体育种 方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 （2）单倍体育种 花药离体培养 单倍体育种过程 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 YyRr YR Yr yR yr YYRR YYrr yyRR yyrr YYRR YYrr yyRR yyrr YR Yr yR yr YY
6、RR YYrr yyRR yyrr 第一年第二年 常见育种方式比较 方法原理原因实例优点 无性 繁殖 有丝分 裂 遗传物质没有发生改 变 无核蜜桔保持优良性状 杂交基因重 组 非同源染色体上的非 等位基因自由组合 抗倒伏抗 锈病小 麦 集中优良性状 诱变基因突 变 人工方法使DNA复制 过程发生差错 青霉素高 产菌株 提高变异频率， 出现新性状 单倍 体 染色体 倍减 秋水仙素处理单倍体 使其染色体加倍 小麦新品 种 缩短育种进程， 得到纯合体 多倍 体 染色体 倍增 秋水仙素处理使染色 体加倍 无籽西瓜器官大，营养成 分含量高 基因 工程 DNA拼 接 将不同生物的基因拼 接在一起 抗虫棉目
7、的性强，打破 物种界限 单倍体与多倍体的区别 二倍体(2N=2x) 三倍体(2N=3x) 多倍体(2N=nx) (a+b) (a+b) 注：x染色体组，a、b为正整数。 生物体 合子 2N= (a+b) x 发育 直接发育成生物体：单倍体（N=ax) 雌配子 (N=ax) 直接发育成生物体：单倍体（N=bx) 雄配子 (N=bx) 由合子发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体； 而由配子直接发育来的，不管含有几个染色体，都只能叫单倍体 。 说明 猫叫综合症 症状：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。患儿 哭声轻，音调 高，很像猫叫 。 5号染色体缺失
8、 21号三体染色体 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。 (二)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。 1、 纯种的红眼
9、果蝇的后代出现了白眼果蝇 2、 纯种的黄色圆粒和绿色皱粒豌豆杂交， F2出现了绿色圆粒和黄色皱粒 3、一对夫妇所生子女中性状差异显著 思考：下列是由于什么原因产生的 ? 基因突变 基因重组 基因重组 引言：我们知道生物的染色体数目及形态是稳 定的。但当自然条件和人为条件发生改变时，染 色体的结构或数目可以发生改变，从而引起生物 形状发生改变。这就是我们今天要学习的内容 染色体变异 基因突变和染色体变异的区别基因突变和染色体变异的区别 染色体上某一个位点上基因的改变， 光学显微镜下不可见。 可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 类型 染色体结构变异 染色体数目变异 个别染色
10、体增减 染色体成倍增减 基因突变 1缺失 染色体的某一片段消失 消 失 染色体结构的变异 猫叫综合症 症状：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。患 儿哭声轻， 音调高，很 像猫叫。 5号染色体缺失 重复: 染色体增加了某一片段 重 复 染色体结构的变异 果蝇的卵圆眼和棒状眼 野生型：卵圆眼变异型：棒状眼 颠 倒 断 裂 连 接 倒位: 染色体的某一片段颠倒了180o 染色体结构的变异 易位: 染色体的某一片段移接到 另一条非同源染色体上 移 接 染色体结构的变异 染色体结构变异染色体结构变异 缺失 重复 倒位 移接 猫叫综合症 果蝇棒状眼 慢性粒细胞白 血病 染色体结构的变化 导致生物变异的原 因是什么？ 染色体结构变异 染色体上的基因的数目 和排列顺序改变 生物性状的变异 多数不利 果蝇染色体显微照片