人教版生物必修二5.2染色体变异

第2节 染色体变异 第五章 基因突变及其他变异 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 响誉世界的著名“天才”音乐指挥家舟舟 舟舟是一个先天智力 障碍(三体综合症)患者。 病因： 常染色体变异,比正常人 多了一条21号染色体。 ■ 姓名: 胡一舟 ■ 出生: 1978年4月1日 ■ 智商：30 重度弱智 （正常人的最低70） ■ 演出: 自1999年1月在保利剧场进行第一场指挥表演 以来，至今已演出20场，与国内外十余家交 响乐团进行过合作。 先天性愚型 （21三体综合症） 性腺发育不良 （特纳氏综合症） 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 a b c d e f b a c d e f 果蝇缺刻翅的形成 1、缺失： 一、染色体结构的变异 染色体的某一片段缺失。 顶端缺失 中间缺失 重复 a b c d e f b b a b c d e fb 果蝇棒状眼的形成 ２、重复： 染色体中增加某一片段。 顺接重复 反接重复 3、易位 a b c d e f g h i j k g h i j ka b c e f d a b c k g h d e fji 夜来香的变异 移接 染色体的某一片段位置颠倒 4、倒位 a b c d e f a b cd e f bcdea f 颠倒 为什么染色体结构的改变会 导致性状发生改变? 染色体结构上的缺失、重复、易位和倒位 导致 导致 二、染色体数目的变异 个别染色体的增加或减少 以染色体组的形式成倍的增加或减少 1、类型 非整倍性变异 整倍性变异 正常 增多 减少 减数分裂产生配子 雌果蝇体细胞 2、染色体组 雄果蝇体细胞 减数分裂 细胞中的一组________染色体，它们在_____和______上各 不相同，但携带着控制一种生物的________、_______和 ______的全部信息，这样的一组染色体叫一个染色体组。 非同源 形态 功能 生长发育 遗传 变异 染色体组： b.根据基因型判断： 控制同一性状的基因出现几次， 就含有几个染色体组； 即：一种字母（大小写）有几 个就为几组。 c、根据染色体的数目和形态数来推算： 染色体组的数目=染色体数/染色体形态数。 如：雌果蝇体细胞中有8条染色体， 分为4种形态，则染色体组的数目为2。 1.正常女性体细胞中的一个染色体组中有多少 条染色体？并写出染色体组成。 23条； 22条常染色体+X 2.认真分析下图的对照图，从A、B、C、D确认出表 示含一个染色体组的细胞，是图中的（ ） 巩固练习 B 3、二倍体和多倍体 二倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中有两个染 色体组的个体。 例如：人、果蝇、玉米等大多数生物 自然界中，几乎全部的动物和过半数高等植物都是二倍体。 多倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中含有三个 或三个以上的染色体组的个体。 例如：香蕉、马铃薯 二倍体： 三倍体： 四倍体： 多倍体： 概念： 由受精卵发育成的 个体，其体细胞中 有几个染色体组就 叫几倍体。 思考： （1）多倍体是怎样形成的？ （2）人工诱导多倍体的方法是什么？ （3）秋水仙素的作用原理是什么？ 体细胞有丝分裂过程中，染色体 完成了复制，但由于环境条件或内部 因素的干扰，纺锤体形成受到破坏， 以致染色体不能被拉向细胞的两极， 细胞也不能分裂成两个子细胞。 方法1：低温处理 方法2（最常用且最有效的方法）： 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 秋水仙素的作用原理 机理：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 时，能抑制纺锤体的形成，导致染色体不 分离，从而引起细胞内染色体数目加倍。 作用 前期 用四倍体西瓜（4N）做父本，二 倍体（2N）做母本进行杂交，那么： 胚细胞中染色体组数为  ， 种皮中染色体组数为   ， 果皮中染色体组数为   。 3 2 2 4、应用：三倍体无子西瓜 二倍体（2N） 三倍体 秋水仙素处理使 染色体数目加倍 四倍体（母本） 三倍体 西瓜子 种植 三倍体 西瓜（3N） 第 一 年 第 二 年 传粉 传粉刺激果实发育 （联会紊乱） 二倍体 三倍体无籽 西瓜的培育过程： 4N （4N） 3N （2N） 3N （2N） 二倍体幼苗 + 秋水仙素 二倍体的幼苗 二倍体植株(♂) 四倍体的植株(♀) 二倍体的植株(♂) 联会紊乱，果实无种子 （三倍体无籽西瓜） 三倍体种子 三倍体植株(♀) 3、优点：操作简便、易行 2、原理：染色体变异 有丝分裂 秋水仙素 抑制纺锤体形成 细胞内染色体数目加倍 多倍体植株发育 1、过程： 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。 4、为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的 植株可以不？ 5、多倍体育种 概念：单倍体是由本物种配子发育而来的个体。 6、单倍体 雄蜂 是由卵细胞未经过受精作用 直接发育而来的。 判断: 1、体细胞中含一个染色体组的个体是单倍体。 2、单倍体的体细胞中含一个染色体组。 √ × 思考：如何获得单倍体植株？ 采用花药离体培养的方法获得单倍体植株 P AABB aabb F1 AaBb 配子 AB Ab aB ab AABB AAbb aaBB aabb 单倍体育种： 花药离体培养 秋水仙素处理 第一年 第二年 单倍体 AB Ab aB ab 花药离体培养+人工诱导多倍体 优点：培育纯种植株，明显缩短了育种年限。 多倍体育种 单倍体育种 处理 原理 特点 举例 用秋水仙素处理种子或 幼苗 花药离体培养 抑制细胞分裂中纺锤体的 形成，使染色体数目加倍 后不能形成两个细胞 诱导配子直接发育成 植株，再用秋水仙素 加倍成纯合体 器官大，营养物质含量 高，但发育延迟，结实 率低 缩短育种年限， 但方法复杂， 成活率较低 三倍体西瓜、 八倍体小黑麦 抗病植株的育成 染色体数目变异 多倍体 单倍体 发生时期 是否产生 新基因 生产实践 中的应用 小结： 基因重组、基因突变、染色体变异的比较 有性生殖间期 有丝分裂期 单性生殖时 减数分裂碱基顺 序改变 分裂受阻 配子直接发育 没有产生产生 没有产生 没有产生 杂交育种诱变育种 多倍体育种 单倍体育种 基因突变 基因重组 发生机理 1．实验原理 (1)进行正常有丝分裂的植物分生组织细胞，在 有丝分裂后期，染色体的着丝点分裂，子染色体在纺 锤丝的作用下分别移向两极，进而平均分配到两个子 细胞中去。 (2)低温可抑制纺锤体的形成，阻止细胞分裂， 导致细胞染色体数目加倍。 三、低温诱导植物染色体数目的变化(实验) 2、实验流程 (1)为了能观察到细胞在生活状态下的内部结 构，必须先将细胞固定。 (2)在进行本实验的过程中，与观察植物细胞 的有丝分裂一样，所观察的细胞已经被杀死了， 最终在显微镜下看到的是死细胞。 (3)选材的时候必须选用能够进行分裂的分生 组织细胞，不分裂的细胞染色体不复制，不会出 现染色体加倍的情况。 3.基本技术要求 课堂总结 染 色 体 变 异 个别增减 染色体组 二倍体 概念 特点 应用 成因 概念 特征 多倍体 单倍体 分类 数目 变异 成倍 增减 缺失、增加、颠倒、移接结构变异 ： 由 发育而成的，体细胞中含有 染 色体组的个体。 由 发育而成的个体，体细胞中含有 或 染色体组的个体。 体细胞中含有本物种 染色体数目的个体。 二倍体： 多倍体： 单倍体： 1、二倍体、多倍体、单倍体 受精卵 两个 配子 三个 三个以上 受精卵 课堂练习