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1、1,一、染色体结构的变异二、染色体数目的变异三、染色体变异在育种上的应用,第三节 染色体变异及其应用,第三章 遗传和染色体,生物必修2,2,（染色体结构的变异）,病因：5号染色体部分缺失,猫叫综合征,生物必修2,哭声轻、音调高、两眼距离较远、耳位低下生长发育缓慢存在严重的智力障碍。,3,智力低下身体发育缓慢常表现特殊面容50%患儿有先天性心脏病，部分患儿发育过程中夭折。,21三体综合征,（染色体数目的变异）,病因：患者多了一条21号染色体,生物必修2,4,一、染色体结构的变异,1、原因： 染色体断裂以及断裂后片段不正常的重新连接。,2、类型： 缺失、重复、倒位、易位,生物必修2,5,缺失,生物
2、必修2,6,重复,生物必修2,7,倒位,生物必修2,8,易位,生物必修2,9,染色体结构的改变会导致染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。大多数染色体结构的变异对生物体是不利的，有时甚至导致生物体死亡。,3、后果：,4、特点：,频率很低,5、诱导因素：,电离辐射、病毒感染或化学物质诱导。,生物必修2,10,二、染色体数目的变异,（一）个别染色体增加或减少：,1、实例：,2、形成原因：,（1）减分裂后期，个别同源染色体没有分开。（2）减分裂后期，个别姐妹染色单体分开后移向细胞同一极。,21三体综合征（多1条21号染色体）性腺发育不全综合征（XO）先天性睾丸发育不全综合征（ X
3、XY）,生物必修2,11,（二）以染色体组的形式成倍增加或减少：,雌果蝇,雄果蝇,1、染色体组：,生物必修2,12,二倍体,生物必修2,13,一个染色体组中无同源染色体，形态和功能各不相同； 一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息。,1、染色体组：,（1）概念：,细胞中形态和功能各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育，遗传和变异的全部遗传信息的一组非同源染色体。,（2）特点：,（3）染色体组数的判断：,生物必修2,14,例1：以下各图中，各有几个染色体组？,4个,2个,3个,5个,1个, 染色体组数 =细胞中任意一种染色体条数,生物必修2,15,例2：以下基因型，所代表的生物染色体组数
4、分别是多少?（1）Aa _ （2）AaBb _（3）AAa _（4）AaaBbb _（5）AAAaBBbb _（6）ABCD _,2个,2个,3个,3个,4个, 染色体组数 =基因型中控制同一性状的基因个数,1个,生物必修2,16,由受精卵发育而成，体细胞中含有两个染色体组的个体。,几乎全部动物，过半数的高等植物。,2、二倍体：,概念：,存在：,（2N）,3、多倍体：,概念：,由受精卵发育而成，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。,（kN）,存在：,主要是植物，动物极少见。,生物必修2,17,4、单倍体：,概念：,由配子直接发育而成，体细胞中含本物种配子染色体数目的个体。,存在,如雄蜂,
5、偶尔出现,（k/2N）,生物必修2,18,思考：,普通小麦由受精卵发育而成，其体内有六个染色体组，普通小麦是几倍体？普通小麦的配子中有几个染色体组，如果用小麦的配子发育成小麦，这样的小麦是几倍体？,19,20,形成原因：,多倍体植物的特点：,茎杆粗壮；叶片、果实和种子都比较大；糖类和蛋白质等营养物质的含量增加。,一般认为，当植物体的内外环境发生骤变时，正在分裂的细胞中的纺锤体可能受到破坏，已经复制的染色体不能分配到细胞两极，细胞也就不能分裂成两个子细胞，于是形成了染色体组加倍的细胞。,生物必修2,21,长的弱小、高度不育，再生产上没有价值，但是在育种上有特殊的意义。,单倍体植物的特点：,22,
6、方法：,用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。,实例：,三倍体无子西瓜的培育,1、多倍体育种：,三、染色体变异在育种上的应用,（原理：能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不分离,从而引起细胞内染色体数目加倍）,原理：,优点：,可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富 。,缺点：,结实率低，成熟迟（晚熟）,染色体变异,生物必修2,23,2、单倍体育种：,实例：,花粉(药),正常纯合子,单倍体幼苗,优点：,后代是纯合子，明显缩短了育种年限。,缺点：,技术较复杂,方法：,花粉(药)离体培养,原理：,染色体变异,矮杆抗病水稻的培育,生物必修2,24,花粉,单倍体,纯合二倍体,优良品种
7、,返回,生物必修2,25,例：在水稻中，高杆(D)对矮杆(d)是显性，抗病(R)对不抗病(r)是显性。现有纯合矮杆不抗病水稻ddrr和纯合高杆抗病水稻DDRR两个品种,要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水稻ddRR ，应该怎么做？,P DDRR ddrr,F1,DdRr,配子,DR Dr dR dr,幼苗,DR Dr dR dr,DDRR DDrr ddRR ddrr,正常植株,（单倍体）,（纯合子）,高杆抗病,高杆不抗病,矮杆抗病,矮杆不抗病,生物必修2,26,2N,4N,种子: 3N,秋水仙素处理,2N,2N,3N,2N,三倍体无子西瓜的培育,返回,第一年,第二年,3N,果皮、种皮：4N,生物
8、必修2,27,普通小麦 黑麦,6N,2N,F1,3N+N,（异源多倍体，不育）,小黑麦,6N+2N,（异源多倍体，可育）,八倍体小黑麦的培育,返回,生物必修2,28,3、育种方法小结：,杂交,用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,花药(粉)离体培养,基因重组,染色体变异,染色体变异,方法简便,可培育出新种，器官大，产量高，营养丰富,后代都是纯合子，明显缩短育种年限,育种年限长,结实率低，成熟迟（晚熟）,技术较复杂,生物必修2,29,低温诱导植物染色体数目的变化,原理,用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以至影响染色体被被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生
9、变化。,材料用具,洋葱或大葱、蒜（均为二倍体，体细胞中的染色体数为16），培养皿，滤纸，纱布，烧杯，镊子，剪刀，显微镜，载玻片，盖玻片，冰箱，卡诺氏液，改良苯酚品红染液，体积分数为15%的盐酸溶液，体积分数为95%的酒精溶液。,实验,生物必修2,30,方法步骤,1、将洋葱或（大葱、大蒜）放在装满清水的广口瓶上，让洋葱的底部接触水面。待洋葱长出约1cm的不定根时，将整个装置放入冰箱的低温室内（4），诱导培养36h。2、剪取诱导处理的根尖0.5-1cm，放入卡诺氏液中浸泡0.5-1h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。3、制作装片，包括：解离、漂洗、染色和制片4个步骤，具体操
10、作方法与实验“观察植物细胞的有丝分裂”相同。4、先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂相。视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察。,生物必修2,31,秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，这两种方法在原理上有什么相似之处？,结论,低温能诱导植物染色体数目发生变化。,讨论,都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。,生物必修2,32,1.下列有关整倍性变异的叙述不正确的是（ ）A.偶数染色体组的多倍体植物是可育的，而奇数染色体组的多倍体则一般不可育B.由正常的配子发育成的生物体，细胞中无论有几个染色体组也
11、只能叫单倍体C.单倍体一般高度不育，多倍体般茎秆粗壮，叶片、果实较大D.单倍体都是纯种，多倍体等位基因至少有三个,D,33,2.下列关于单倍体的叙述正确的是（ ）单倍体在植株中只含有一个染色体组单倍体细胞中含有一条染色体单倍体是体细胞中只含有本物种配子染色体数目的个体单倍体细胞中只含有一对染色体未受精的配子直接发育成的个体一般是单倍体A. B. C. D.【解析】选A。单倍体是指含有本物种配子染色体数目的个体。在自然条件下是由未受精的卵细胞发育形成的，人们对植物的花粉进行离体培养也可得到单倍体。,34,3.三倍体无子西瓜肉汁鲜美，含糖量高，在其培育过程中收获三倍体种子是在（ ）A.第一年，二倍体母本上 B.第一年，四倍体母本上C.第二年，三倍体母本上 D.第二年，二倍体母本上【解析】选B。在三倍体无子西瓜的形成过程中，第一年用秋水仙素处理西瓜幼苗，使之形成四倍体西瓜，当年，四倍体植株开花后产生的卵细胞含有2个染色体组，当其接受二倍体西瓜的花粉后，受精卵就含有3个染色体组发育成的三倍体种子。,35,4.如图所示细胞中含有的染色体组的数目分别为( )A.6个、4个 B.12个、8个C.6个、2个 D.3个、2个,A,36,有问题下课后继续探讨！,生物必修2,
