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第2节染色体变异旧知回顾生物变异可遗传的变异不可遗传的变异基因突变基因重组染色体变异环境条件基因突变：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体增减染色体成倍增减基因突变和染色体变异的区别请讨论：Q2：染色体变异与基因突变相比，哪一种变异对引起的性状变化较大一些？为什么？每条染色体上含有许多基因，染色体变异会引起多个基因的变化，所以引起的性状变化较大一些1缺失染色体的某一片段消失消失（１）染色体结构的变异:Aa等位基因Aa控制花色相对形状红色和白色红色Aa白色Aa控制花色的性状消失（１）染色体结构的变异:猫叫综合症症状：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。病因：5号染色体部分缺失２重复:染色体增加了某一片段重复（１）染色体结构的变异:果蝇棒状眼的形成颠倒断裂连接３倒位:染色体的某一片段颠倒了180o（１）染色体结构的变异:４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（１）染色体结构的变异:小结：夜来香的变异易位与交叉互换的区别？非同源染色体同源染色体一变异类型:染色体结构的变异:１缺失：２重复：３倒位：４易位：染色体结构变异与基因突变的区别？DNA中碱基对的变化导致“新基因”的产生原有基因数目或排列顺序发生改变未形成新的基因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染色体结构的变异导致生物变异的原因是什么？１细胞内的个别染色体的增加或减少（非整组变异）２细胞内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）二.染色体数目变异指细胞内染色体数目增添或缺失的改变。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。正常增多减少非整组变异21三体综合症鼻梁扁平且宽，眼小，口半张，舌有龟裂，发育迟缓，智力低下13三体综合症有小头，先天性心脏病，严重智力迟钝，常在3个月内死亡，也有活到5岁的18三体综合症鼻梁窄而长，耳位低，平均寿命6个月，也有活到10几岁的Klinefelter综合症——XXY型外貌是男性，无生育能力，智能一般较差XYY个体外貌男性，智能稍差，但也有高于一般人的，据说这种人有反社会行为，但尚无定论，有生育能力。Turner综合症——XO型外貌像女性，第二性征发育不良，无生育能力，有蹼颈，肘外翻，智力低下，但也有正常的。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，因减数分裂时联会紊乱，表现为高度不孕（不能产生种子）。整组变异三、染色体组:细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组如：果蝇的雌、雄配子.染色体组特点1.特点：a：一个染色体组中不含同源染色体无等位基因b一个染色体组中所含染色体形态、功能各不相同c、携带着控制一种生物生长发育、遗传变异的全套遗传信息ⅡⅢXⅣⅢYⅡⅣⅡⅡⅢⅢⅣXY2、染色体组数目的判断a：据“染色体形态”判断细胞中同种形态的染色体有几条即含几个染色体组（每个染色体组内不含形态相同的染色体）b：据“基因型”判断：控制同一性状的基因（同种类型的字母,不区分大小写）出现几次，就含几个染色体组c、染色体数÷染色体形态数=染色体组的数目2个1个4个2个单倍体二倍体多倍体发育起点染色组数判断关键配子受精卵受精卵该物种配子染色体数两个三个或三个以上四1、二倍体由受精卵发育而成的个体,体细胞含有两个染色体组叫二倍体．如．人，果蝇，玉米．绝大部分的动物和高等植物都是二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~~例：马铃薯（四倍体），普通小麦（六倍体）由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有三个染色体组的叫~~例：三倍体无籽西瓜，香蕉2、三倍体：3、多倍体：a、多倍体植株特点茎秆粗壮，叶片果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质含量有所增加但发育延迟，结实率低。四倍体草莓二倍体草莓b、应用----------多倍体育种Q：可否人工诱导多倍体的形成呢？常用方法有哪些？低温和秋水仙素处理法Q：秋水仙素处理法的具体做法是什么？原理又是什么？方法：用秋水仙素处理____________或_______。原理：当秋水仙素作用于正在______的细胞时，能够抑制________的形成，导致________不能_________，从而引起细胞内染色体__________。染色体数目加倍的细胞继续进行_______分裂，将来就可能发育成_________植株。Q：为什么要处理萌发种子或幼苗，处理成熟植株可不？不行，秋水仙素的作用对象是正在有丝分裂的细胞，成熟的植株大多细胞不进行有丝分裂。萌发的种子幼苗分裂纺锤丝染色体移向两极数目加倍有丝多倍体什么时期？有丝分裂的前期4个染色体8个染色体无纺缍体形成染色体复制着丝点分裂无纺缍丝牵引多倍体的形成若继续进行正常的有丝分裂染色体加倍的组织或个体母本父本四倍体二倍体有籽西瓜父本母本去雄授粉普通西瓜植株种下去三倍体植株无籽西瓜花粉刺激2N西瓜幼苗(♀)秋水仙素4N西瓜植株(♀)2N父本产生的花粉提供精子3N西瓜种子(4N的瓜)3N植株3N无子西瓜用2N植株产生的花粉刺激第一年第二年过程：减数分裂过程中染色体联会紊乱不能形成正常的生殖细胞．请分析以下两个实验：①用适当适当浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄花蕾，子房发育成无籽果实。②用二倍体与四倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜植株，给其雌蕊授以二倍体西瓜的花粉，子房发育成无籽西瓜。(1)番茄的无籽性状能否遗传？；若取此番茄植株的枝条扦插，长成后的植株所结果实中是否有种子？。(2)三倍体无籽西瓜性状能否遗传？；若取其枝条扦插，长成后的植株子房壁细胞有个染色体组。不能有能3普通小麦的形成过程1414一粒小麦山羊草14另一种山羊草7777杂交种不育配子配子147147配子配子杂交种不育281442加倍异源多倍体二粒小麦141428加倍异源多倍体普通小麦注：这也是物种形成的一种方式。八倍体小黑麦培育过程八倍体小黑麦香蕉的培育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加倍配子野生芭蕉2n2nn无籽香蕉3n受精作用雌性雌性雄性单倍体二倍体5、单倍体(1)定义：体细胞中含本物种配子染色体数目的个体（2）单倍体植株特点弱小，且高度不育不一定。只要由配子发育而成的个体就叫单倍体。单倍体一定含有一个染色体组吗？对一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么？关键看它是由受精卵发育而成的个体，还是由配子发育而成的个体。由受精卵发育而成的个体叫几倍体，由配子发育而成的个体叫单倍体。Q：一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？一倍体一定是单倍体；单倍体不一定是一倍体。花药单倍体植株纯合正常植株秋水仙素染色体加倍离体培养(2)应用：用途：单倍体育种方法：花药离体培养+秋水仙素加倍通过培养使它离开正常的发育途径（即形成成熟花粉最后产生精子的途径）而分化成为单倍体植株花药离体培养YRyRYryr黄色圆粒（YyRr）花药（配子）单倍体植株正常二倍体（纯合体）YYRRyyRRYYrryyrr黄圆绿圆黄皱绿皱秋水仙素处理幼苗YRyRYryr离体培养利用单倍体植株培育新品种，可以缩短育种年限，获得纯合的植株。单倍体育种的优点是：【例】现有两小麦品种：矮秆感病(ddrr)，高秆抗病(DDRR)，如何获得矮秆抗病的优良品种(ddRR)？杂交育种P:ddrrDDRRF1:DdRr×D_R_D_rrddR_ddrr高秆高秆矮秆矮秆抗病感病抗病感病9:3:3:1高秆:D矮秆(抗倒伏):d抗病:R感病:r×F2:ddR_ddRR1/3ddRr2/3连续多代自交提高纯合子的比例【例】现有两小麦品种：矮秆感病(ddrr)，高秆抗病(DDRR)，如何获得矮秆抗病的优良品种(ddRR)？杂交育种高秆:D矮秆(抗倒伏):d抗病:R感病:r优点：能将多个亲本的优良性状集于一体缺点：育种时间太长有高秆抗病（DDTT）和矮秆不抗病（ddtt）小麦品种，用单倍体育种方法培育矮秆抗病小麦的过程DTDtdT减数分裂DTDtdTdt（单倍体）花药离体培养DDTT×ddttDdTt（F1）dt（花粉）ddTT（纯合体）秋水仙素人工诱导第一年第二年优点：明显缩短育种年限若从播种到收获种子需要一年,则培育出能稳定遗传的矮杆抗病的品种至少需要几年?P高杆抗病DDTT×矮杆感病ddttF1高杆抗病DdTt↓第1年↓×选育出需要的矮抗品种F2D_T_D_ttddT_ddtt矮抗杂交育种第2年第3年×生长ddTTF3减数分裂配子DTDtdTdt单倍体DTDtdTdt↓花药离体培养↓秋水仙素第1年第2年第4年单倍体育种DDttddTTddtt纯合体DDTT矮抗优点：明显缩短育种年限多倍体育种程序正常的幼苗若干植株（多倍体）新品种秋水仙素甲品种×乙品种F1幼苗（单倍体）若干植株新品种花药离体培养秋水仙素人工诱导单倍体育种程序人工选择人工选择多倍体育种单倍体育种原理染色体变异染色体变异常用方法人工诱导染色体加倍花药离体培养后，人工诱导染色体加倍优点器官大，营养多明显缩短育种年限缺点适用于植物，在动物方面难以开展技术复杂一些，须与杂交育种配合单倍体育种与多倍体育种的区别原理优点单倍体育种多倍体育种诱变育种染色体变异明显缩短育种年限染色体变异培育新品种基因突变提高突变率，创造人们需要的变异类型杂交育种基因重组选育重组类型1、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倒的染色体数目是（）A、7条B、14条C、28条D、56条D2、将基因型为AaBb（独立遗传）的玉米的一粒花粉离体培养获得幼苗，再用秋水仙素处理幼苗，处理后的植株的基因型为（）A、Ab或ab或Ab或aBB、AABB或aabb或AAbb或aaBBC、AB、ab、Ab、AbD、AABB或aabb或AABb或aaBbB单倍体和多倍体的判断1.概念不同：由配子发育形成的新个体都为单倍体（不管它含有多少个染色体组）由受精卵发育形成的新个体都为多倍体（含有N个染色体组，就是N倍体）2.从图形上判断：1234112233443.从基因型上判断：1111222233334444ABcAAaabbbb3.基因型为Aa的西瓜经秋水仙素加倍后，形成的四倍体在减数分裂时，形成配子的基因型比例是（）A．3：1B．1：2：1C．1：4：1D．1：6：1AaAaAa1234AA12Aa13Aa14aa34Aa23Aa24秋水仙素减数分裂2N4N配子：1AA：4Aa:1aa根据题意图示如下：答案：C点解析：此题主要考查分离定律以及多倍体和减数分裂的相关知识。碰到这类问题，首先是画出示意图，再依据分离定律来判定。AaAaAa1234AA12Aa13Aa14aa34Aa23Aa24秋水仙素减数分裂2N4N配子：1AA：4Aa:1aa1.判断下图所示细胞所在的生物是几倍体()八倍体，三倍体，二倍体，二倍体，四倍体。2.已知某小麦的基因型是AaBbCc，三对基因分别位于三对同源染色体上，利用其花药进行离体培养，获得N株小麦，其中基因型为aabbcc的个体约占()A.N/4B.N/8C.N/16D.03.已知某小麦的基因型是AaBbCc，三对基因分别位于三对同源染色体上，利用其花药进行离体培养，对幼苗用秋水仙素处理，获得N株小麦，其中基因型为aabbcc的个体约占()A.N/4B.N/8C.N/16D.04.普通小麦为六倍体，42条染色体，科学家用花药离体培养（组织培养技术）培育出小麦幼苗是()A