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1、第五章第五章 基因突變及其他變異基因突變及其他變異第第2節(jié)節(jié) 染色體的變異染色體的變異學(xué)學(xué) 習(xí)習(xí) 目目 標(biāo)標(biāo)1、說出染色體結(jié)構(gòu)變異的基本類型。、說出染色體結(jié)構(gòu)變異的基本類型。2、學(xué)會區(qū)分染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位與基、學(xué)會區(qū)分染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位與基因因 重組中交叉互換的不同點。重組中交叉互換的不同點。3、說出染色體數(shù)目的變異。、說出染色體數(shù)目的變異。4、掌握染色體組、二倍體、多倍體、單倍、掌握染色體組、二倍體、多倍體、單倍體的概念。體的概念。5、多倍體育種、單倍體育種的應(yīng)用。、多倍體育種、單倍體育種的應(yīng)用。學(xué)學(xué) 習(xí)習(xí) 的的 重、難重、難 點點學(xué)習(xí)重點學(xué)習(xí)重點1、染色體結(jié)構(gòu)、數(shù)目的變異。、染色體

2、結(jié)構(gòu)、數(shù)目的變異。2、染色體數(shù)目變異的應(yīng)用。、染色體數(shù)目變異的應(yīng)用。學(xué)習(xí)難點學(xué)習(xí)難點1、染色體組的概念。、染色體組的概念。2、多倍體育種、單倍體育種的應(yīng)用。、多倍體育種、單倍體育種的應(yīng)用。v回憶：基因是什么？它和染色體又有回憶：基因是什么？它和染色體又有何關(guān)系？何關(guān)系？基因是有遺傳效應(yīng)的基因是有遺傳效應(yīng)的DNADNA片段片段染色體是基因的載體染色體是基因的載體基因在染色體上呈線性排列基因在染色體上呈線性排列 基因突變與染色體變異的區(qū)別基因突變與染色體變異的區(qū)別v基因突變是染色體上的某一個位點上的基因突變是染色體上的某一個位點上的基因的改變基因的改變, ,在光學(xué)顯微鏡下是在光學(xué)顯微鏡下是看不見看

3、不見的；而染色體變異是光學(xué)顯微鏡下的；而染色體變異是光學(xué)顯微鏡下看得看得見見的變異。的變異。v染色體變異由于牽涉到許多基因改變，染色體變異由于牽涉到許多基因改變，因而后果比基因突變要嚴(yán)重得多。因而后果比基因突變要嚴(yán)重得多。染色體變異的種類染色體變異的種類1、染色體、染色體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的變異的變異2、染色體、染色體數(shù)目數(shù)目的變異的變異染色體的某一片段缺失染色體的某一片段缺失消失消失1 1、缺失、缺失 一一a ab bc cd de ef fb ba ac cd de ef f果蠅缺刻翅的形成果蠅缺刻翅的形成“貓叫綜合癥貓叫綜合癥”是人的是人的5 5號染色體部分缺失號染色體部分缺失引起的遺傳病，病兒生

4、長發(fā)育遲緩，頭部畸形，引起的遺傳病，病兒生長發(fā)育遲緩，頭部畸形，哭聲奇特，皮紋改變等特點，并有智能障礙，哭聲奇特，皮紋改變等特點，并有智能障礙，而其最明顯的特征是哭聲類似貓叫。而其最明顯的特征是哭聲類似貓叫。染色體中增加某一片段染色體中增加某一片段重復(fù)重復(fù)、重復(fù)、重復(fù)a ab bc cd de ef fb bb ba ab bc cd de ef fb b果蠅棒狀眼的形成果蠅棒狀眼的形成 一一染色體的某一片段移接到另一染色體的某一片段移接到另一條條上上3 3、易位、易位a ab bc cd de ef fg gh hi ij jk kl lg gh hi i j jk kl la ab bc

5、ce ef fd da ab bc ck kl lg gh hd de e f fj ji i夜來香的變異夜來香的變異移接移接 一一注意：必須強(qiáng)調(diào)是非同源染注意：必須強(qiáng)調(diào)是非同源染色體之間的染色體交換，同色體之間的染色體交換，同源染色體之間的交叉互換屬源染色體之間的交叉互換屬于基因重組，對生物的變異于基因重組，對生物的變異是有利的。是有利的。3易位與交叉互換的比較發(fā)生在發(fā)生在非同源染色體非同源染色體之間之間發(fā)生在發(fā)生在同源染色體同源染色體的非的非姐妹染色單體之間姐妹染色單體之間屬于染色體變異屬于染色體變異屬于基因重組屬于基因重組可在顯微鏡下觀察到可在顯微鏡下觀察到在顯微鏡下觀察不到在顯微鏡下觀

6、察不到染色體的某一片段位置顛倒染色體的某一片段位置顛倒4 4、倒位、倒位a ab bc cd de ef fa ab bc cd de ef fb bc cd de ea af f顛倒顛倒 一一缺失缺失重復(fù)重復(fù)倒位倒位易位易位果蠅缺刻翅、果蠅缺刻翅、貓叫綜合癥貓叫綜合癥果蠅棒狀眼果蠅棒狀眼夜來香的夜來香的變異、變異、 慢性粒細(xì)慢性粒細(xì)胞白血病胞白血病染色體結(jié)構(gòu)的變?nèi)旧w結(jié)構(gòu)的變異導(dǎo)致生物變異異導(dǎo)致生物變異的原因是什么？的原因是什么？ 一一染色體結(jié)構(gòu)變異染色體結(jié)構(gòu)變異染色體上基因的數(shù)目染色體上基因的數(shù)目或排列順序改變或排列順序改變生物性狀的變異生物性狀的變異多數(shù)不利多數(shù)不利 染色體結(jié)構(gòu)染色體結(jié)構(gòu)

7、的變異導(dǎo)致生物的變異導(dǎo)致生物變異的原因是什變異的原因是什么？么？ 一一 21 21三體綜合征（先天愚三體綜合征（先天愚型），患者比正常人多一條型），患者比正常人多一條染色體染色體-21-21號染色體是三條，號染色體是三條，其癥狀表現(xiàn)為智力低下，身其癥狀表現(xiàn)為智力低下，身體發(fā)育緩慢等。體發(fā)育緩慢等。 性 腺 發(fā) 育 不 良性 腺 發(fā) 育 不 良（TurnerTurner綜合征），女綜合征），女性患者少了一條性患者少了一條X X染色染色體，外觀表現(xiàn)為女性，體，外觀表現(xiàn)為女性，但性腺發(fā)育不良，沒有但性腺發(fā)育不良，沒有生育能力。生育能力。響譽(yù)世界的著名響譽(yù)世界的著名“天才天才”音樂指揮家舟舟音樂指揮家

8、舟舟姓名胡一舟姓名胡一舟 年齡：年齡：30 30 歲歲 出生出生19781978年年4 4月月1 1日日智商：智商：30 30 重度弱智重度弱智 （正常人的最低（正常人的最低7070）演出自演出自19991999年年1 1月在保利劇場進(jìn)行第一場指揮表月在保利劇場進(jìn)行第一場指揮表演以來，至今已演出演以來，至今已演出2020場，與國內(nèi)外十余家交響樂團(tuán)場，與國內(nèi)外十余家交響樂團(tuán)進(jìn)行過合作。進(jìn)行過合作。智障智障“天才天才”舟舟的資料舟舟的資料舟舟是一個先天智力障礙舟舟是一個先天智力障礙( (三體綜合癥三體綜合癥) )患者患者病因：常染色體變異病因：常染色體變異, ,比正比正常人多了一條常人多了一條21

9、21號染色號染色以染色以染色體組的體組的形式成形式成倍變異倍變異正常正常增多增多減少減少個別染個別染色體變色體變異異染色體數(shù)目的變異染色體數(shù)目的變異二二果蠅染色體組成果蠅染色體組成 一個染色體組中一個染色體組中不存在同源染色體不存在同源染色體 一個染色體組中各個染色體的一個染色體組中各個染色體的形態(tài)和形態(tài)和功能均不相同功能均不相同 一個染色染色體組中含有該物種的一個染色染色體組中含有該物種的全全部遺傳信息部遺傳信息 一個染色體組中一個染色體組中不含有等位基因不含有等位基因染色體染色體組的數(shù)目組的數(shù)目染色體形態(tài)數(shù)染色體數(shù)= =思考：思考：1 1、該細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂，得到的、該細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂，得到的

10、每個子細(xì)胞中有多少條染色體？每個子細(xì)胞中有多少條染色體？2 2、子細(xì)胞中有沒有同源染色體？、子細(xì)胞中有沒有同源染色體？3 3、子細(xì)胞中有幾個染色體組？、子細(xì)胞中有幾個染色體組？4 4、每個染色體組由幾條染色體、每個染色體組由幾條染色體構(gòu)成？構(gòu)成？10條條有有2個個5個個二倍體二倍體 由受精卵受精卵發(fā)育而成的個體,體細(xì)胞體細(xì)胞含有兩個染色體組兩個染色體組叫二倍體如人，果蠅，玉米絕大部分的動物和高等植物都是二倍體 由由體細(xì)胞體細(xì)胞發(fā)育而成的，體細(xì)胞中含有發(fā)育而成的，體細(xì)胞中含有三個三個或三個以上或三個以上染色體組的叫染色體組的叫多倍體多倍體。例：馬鈴薯（四倍體），普通小麥（六倍體）例：馬鈴薯（四倍

11、體），普通小麥（六倍體） 由由體細(xì)胞體細(xì)胞發(fā)育而成的個體，體細(xì)胞中含有發(fā)育而成的個體，體細(xì)胞中含有三三個個染色體組的叫染色體組的叫三倍體。三倍體。 例：三倍體無籽西瓜，香蕉例：三倍體無籽西瓜，香蕉三倍體：三倍體：多倍體：多倍體：例：四倍體的葡萄比二倍體的大，四倍體例：四倍體的葡萄比二倍體的大，四倍體的番茄的的番茄的VC的含量幾乎增加了一倍。因此，的含量幾乎增加了一倍。因此，人們常采用人工誘導(dǎo)多倍體的方法獲得多人們常采用人工誘導(dǎo)多倍體的方法獲得多倍體，培育新品種倍體，培育新品種多倍體植株特點多倍體植株特點 莖稈粗壯，葉片果實和種子都比莖稈粗壯，葉片果實和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含較

12、大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量有所增加。量有所增加。染色體數(shù)目加倍染色體數(shù)目加倍后的草莓（上）后的草莓（上）野生狀態(tài)下的草莓野生狀態(tài)下的草莓（下）（下）多倍體產(chǎn)生的原因多倍體產(chǎn)生的原因人工誘導(dǎo)多倍體的原理人工誘導(dǎo)多倍體的原理 溫度的驟變、適當(dāng)濃度的秋水仙素能在溫度的驟變、適當(dāng)濃度的秋水仙素能在不影響細(xì)胞活力的條件下不影響細(xì)胞活力的條件下抑制紡錘體生成或抑制紡錘體生成或破壞紡錘體破壞紡錘體。導(dǎo)致染色體復(fù)制且著絲點分裂。導(dǎo)致染色體復(fù)制且著絲點分裂后不能分配到兩個細(xì)胞中，從而使細(xì)胞內(nèi)的后不能分配到兩個細(xì)胞中，從而使細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目加倍。染色體數(shù)目加倍。人工誘導(dǎo)多倍體的方法人工誘導(dǎo)多倍體的方法 （

13、2 2）秋水仙素秋水仙素處理萌發(fā)種子或處理萌發(fā)種子或幼苗幼苗人工誘導(dǎo)的方法：人工誘導(dǎo)的方法：低溫處理低溫處理或用秋水仙素秋水仙素處理萌發(fā)的種萌發(fā)的種子或幼苗子或幼苗。這兩種方法都是這兩種方法都是抑制抑制分裂分裂細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)紡錘體的形成紡錘體的形成，使，使染色體不能夠移向細(xì)胞的染色體不能夠移向細(xì)胞的兩極，而引起細(xì)胞內(nèi)部染兩極，而引起細(xì)胞內(nèi)部染色體數(shù)目的加倍。色體數(shù)目的加倍。兩種方法的異同：兩種方法的異同：什么時期？什么時期？有絲分裂的前期有絲分裂的前期例如：含糖量高的甜菜，無籽西瓜人工誘導(dǎo)多倍體的產(chǎn)生人工誘導(dǎo)多倍體的產(chǎn)生秋水仙素秋水仙素處理處理秋水仙素秋水仙素處理處理如：無籽西瓜的培育如：無籽西

14、瓜的培育二倍體二倍體幼苗幼苗四倍體四倍體植株植株秋水仙素處理秋水仙素處理染色體加倍染色體加倍二倍體二倍體幼苗幼苗二倍體二倍體植株植株發(fā)育發(fā)育授授粉粉二倍體二倍體幼苗幼苗二倍體二倍體植株植株發(fā)育發(fā)育花粉花粉誘導(dǎo)誘導(dǎo)三倍體三倍體種子種子三倍體三倍體無籽瓜無籽瓜三倍體三倍體植株植株發(fā)育發(fā)育第一年第一年第二年第二年單倍體的概念單倍體的概念由由配子配子發(fā)育而來，發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有體細(xì)胞中含有本物種配子的染色體本物種配子的染色體數(shù)目數(shù)目的個體。的個體。形成原因形成原因: :1.1.自然條件自然條件: :由由有性生殖細(xì)胞（如卵、花粉等）有性生殖細(xì)胞（如卵、花粉等）直接直接發(fā)育而成發(fā)育而成 . .如蜜蜂中

15、的如蜜蜂中的雄峰雄峰; ;2.2.人工條件人工條件: :一般利用花粉離體培養(yǎng)獲得一般利用花粉離體培養(yǎng)獲得; ;如單倍體如單倍體玉米玉米, ,小麥小麥. .對一個個體稱單倍體還對一個個體稱單倍體還是幾倍體，關(guān)鍵看什么？是幾倍體，關(guān)鍵看什么？ 關(guān)鍵看它是受精卵發(fā)育成的，還是關(guān)鍵看它是受精卵發(fā)育成的，還是配子直接發(fā)育而成的。由受精卵發(fā)育成配子直接發(fā)育而成的。由受精卵發(fā)育成的個體叫幾倍體，由配子發(fā)育而成的個的個體叫幾倍體，由配子發(fā)育而成的個體叫單倍體。體叫單倍體。例例1 1：蜜蜂家族中有雄蜂、蜂王、工蜂。工蜂、蜜蜂家族中有雄蜂、蜂王、工蜂。工蜂、蜂王都是由受精卵發(fā)育而成的，而雄蜂是由卵蜂王都是由受精卵

16、發(fā)育而成的，而雄蜂是由卵細(xì)胞直接發(fā)育而成的。問：細(xì)胞直接發(fā)育而成的。問： 雄蜂體細(xì)胞內(nèi)的染色體組數(shù)和蜂王體細(xì)胞雄蜂體細(xì)胞內(nèi)的染色體組數(shù)和蜂王體細(xì)胞內(nèi)的染色體組數(shù)的關(guān)系是怎樣的？內(nèi)的染色體組數(shù)的關(guān)系是怎樣的？ 雄蜂雄蜂的染色體組數(shù)是蜂王的一半，與蜂王產(chǎn)的染色體組數(shù)是蜂王的一半，與蜂王產(chǎn)生的卵細(xì)胞相同。生的卵細(xì)胞相同。如果親代蜂王的基因型為如果親代蜂王的基因型為AaBb,AaBb,則子代雄蜂的則子代雄蜂的基因型是什么？如果子代雄蜂全為基因型是什么？如果子代雄蜂全為AbAb，親代，親代蜂王的基因型是什么？蜂王的基因型是什么？例例2 2：普通小麥體細(xì)胞內(nèi)含有六個染色體組，普通小麥體細(xì)胞內(nèi)含有六個染色體

17、組，4242條條染色體染色體 。它的花粉不經(jīng)受精可直接發(fā)育成小麥植。它的花粉不經(jīng)受精可直接發(fā)育成小麥植株。問由花粉直接發(fā)育成的小麥體細(xì)胞內(nèi)有幾個株。問由花粉直接發(fā)育成的小麥體細(xì)胞內(nèi)有幾個染色體組，有幾條染色體染色體組，有幾條染色體, ,是幾倍體？是幾倍體？3 3個個 2121條條 單單思考：思考： 棉花的抗?。藁ǖ目共。˙）對不抗?。ǎΣ豢共。╞）為顯性，）為顯性，易倒伏（易倒伏（R）對抗倒伏（）對抗倒伏（r）為顯性。現(xiàn)）為顯性?，F(xiàn)有一基因型為有一基因型為BBRR的抗病易倒伏棉花的抗病易倒伏棉花和和bbrr的不抗病抗倒伏，那么用什么方的不抗病抗倒伏，那么用什么方法可以在最短時間內(nèi)獲得純種的

18、抗病抗法可以在最短時間內(nèi)獲得純種的抗病抗倒伏（倒伏（BBrr）棉花？）棉花？單倍體育種過程單倍體育種過程普通植株普通植株減數(shù)減數(shù) 分裂分裂花粉花粉花藥離花藥離 體培養(yǎng)體培養(yǎng)單倍體幼苗單倍體幼苗秋水仙秋水仙 素處理素處理純合子幼苗純合子幼苗篩選所需的品種篩選所需的品種DDTTDdTt花藥離花藥離 體培養(yǎng)體培養(yǎng)DT Dt dT dt 幼苗幼苗秋水仙秋水仙 素處理素處理DDTT DDtt ddTT ddtt篩選所需的品種篩選所需的品種ddttDT Dt dT dt原理：植物組織培養(yǎng)原理：植物組織培養(yǎng)單倍體育種與多倍體育種的比較單倍體育種與多倍體育種的比較普通植株普通植株減數(shù)減數(shù) 分裂分裂花粉花粉花藥

19、離花藥離 體培養(yǎng)體培養(yǎng)單倍體幼苗單倍體幼苗秋水仙秋水仙 素處理素處理純合子幼苗純合子幼苗篩選所需的品種篩選所需的品種課堂小結(jié)課堂小結(jié) 習(xí)題習(xí)題1.不是染色體結(jié)構(gòu)變異的是不是染色體結(jié)構(gòu)變異的是( )A 染色體缺失某一段染色體缺失某一段 B 染色體中增加了某一片段染色體中增加了某一片段C 染色體中的染色體中的DNA的堿基對位置的顛倒的堿基對位置的顛倒D 染色體裁中的某一片段的位置的顛倒染色體裁中的某一片段的位置的顛倒C韭菜的體細(xì)胞中含有韭菜的體細(xì)胞中含有32條染色體，這條染色體，這32條條染色體有染色體有8種形態(tài)結(jié)構(gòu)，韭菜是種形態(tài)結(jié)構(gòu)，韭菜是( ) A 二倍體二倍體 B 四倍體四倍體 C 六倍體六

20、倍體 D 八倍體八倍體. .分析對照圖，從下列選項中選出表示只含分析對照圖，從下列選項中選出表示只含一個染色體組的細(xì)胞，是圖中的（）一個染色體組的細(xì)胞，是圖中的（）BA BC D 4普通小麥成熟花粉粒中含有三個染色普通小麥成熟花粉粒中含有三個染色 體組，用這種花粉粒培育成的植株是體組，用這種花粉粒培育成的植株是 A單倍體單倍體 B二倍體二倍體 C六倍體六倍體 D三倍體三倍體 5某品種水稻的體細(xì)胞中含有某品種水稻的體細(xì)胞中含有48條染色條染色 體，具有四個染色體組。則此品種水稻屬于體，具有四個染色體組。則此品種水稻屬于 A四倍體四倍體 B三倍體三倍體 C二倍體二倍體 D單倍體單倍體AA 6單倍體

21、生物的體細(xì)胞內(nèi)單倍體生物的體細(xì)胞內(nèi) A只有一個染色體只有一個染色體 B只有一個染色體組只有一個染色體組 C染色體組數(shù)目成單染色體組數(shù)目成單 D與本物種配子的染色體數(shù)相同與本物種配子的染色體數(shù)相同D 7 .雌蜂和一雄蜂交配產(chǎn)生雌蜂和一雄蜂交配產(chǎn)生F1代，在代，在F1代雌代雌雄個體產(chǎn)生的雄個體產(chǎn)生的F2代中，雄蜂基因型共有代中，雄蜂基因型共有AB、Ab、aB、ab四種，雌蜂的基因型共有四種，雌蜂的基因型共有AaBb、Aabb、aaBb、aabb四種則親本的基因型是四種則親本的基因型是 A、 aabbAB B 、AaBbAb C 、AabbaB D、 AABBab A8下圖表示某些植物的體細(xì)胞，請根據(jù)下列條件判斷：(1)肯定是單倍體的是_圖，它是由_倍體的生殖細(xì)胞直接發(fā)育形成的。(2)莖稈較粗壯但不能產(chǎn)生種子的是_圖，判斷的理由是_。(3)如果都不是由生殖細(xì)胞直接發(fā)育形成，其中肯定是二倍體的是_圖。 (4)如果C圖中的植株是由某植物的卵細(xì)胞直接發(fā)育形成的，那么它是_倍體。形成它的那個植物是_倍體，原來植物有性生殖形成種子時，發(fā)育中的胚乳細(xì)胞內(nèi)含_個染色體組。答案(1)D二(2)A含有三個染色體組，減數(shù)分裂時會發(fā)生聯(lián)會紊亂而不能形成生殖細(xì)胞，不能產(chǎn)生種子(3)B、C(4)單四6