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1、基因的分子结构,_ 新基因,出现新的表现型.,基因的分子结构_，原来的基因重新组合,产生了新的_,使之性状重新组合,是新基因产生的途径；生物变异的_来源,是生物进化的原始材料,生物变异的重要来源，是形成生物多样性的重要原因之一，对生物进化有重要意义,2、比较：,改变,产生,不改变,基因型,根本,通常细胞分裂间期,四分体时期及减数第一次分裂后期,1、基因突变与基因重组的概念,第2节 染色体变异,一、染色体结构的变异,1、举例说出染色体结构变异包括哪些类型？,自主探究,2、染色体结构变异导致染色体上的基因发生了什么变化？,正常染色体,另一条非同源染色体：,1、染色体结构的变异类型：,缺失,重复,倒
2、位,易位,染色体结构变异,染色体上的基因的数目或排列顺序改变,生物性状的变异,影响：多数不利，少数有利。,2、染色体结构变异的结果,染色体变异实例：,猫叫综合征,病因：5号染色体因部分缺失而引起的疾病,特征：患者哭声轻，音调高，像猫叫；生长发育迟缓，有严重智力障碍。,(1),(2),巩固练习：观察下面2组染色体变化，说出是否属于染色体结构变异？为什么？,基因重组：交叉互换,染色体结构变异：易位,基因突变的本质是:基因中碱基对的增添、缺失、替换而引起基因结构的改变，而这种改变主要是DNA中碱基对的种类、数量和排列顺序的改变。,这种变化不能用显微镜观察，因为基因突变是分子水平的变化。,基因突变的结
3、果是产生新的等位基因，基因的数目，位置不发生改变,拓展引申：,通过比较基因突变与染色体结构的变异本质区别，分析能否在普通光学显微镜下观察到？,而对于染色体变异而言，它的变化是在细胞水平上的变化，我们可直接利用显微镜观察到染色体变异的情况！,拓展引申：,染色体结构变异,染色体上的基因的数目或排列顺序改变,通过比较基因突变与染色体结构的变异的本质区别，分析能否在普通光学显微镜下观察到？,二、染色体数目的变异,1、种类,以染色体组的形式成倍地增加或减少,请思考：,8条(含6条常染色体和两条性染色体),同源染色体,非同源染色体,和、和、和、X和Y,X,Y,Q5：雄果蝇产生的精子中染色体在形态、结构和功
4、能上有什么特点？这些染色体之间是什么关系？它们是否携带着控制生物生长发育的全部遗传信息？,Q4:雄果蝇能产生几种精子？染色体如何组成？,两种,3(、)+X和3(、)+Y,精子中的所有染色体在形态、结构和功能上各不相同,这些染色体之间相互都是“非同源染色体”,它们携带了全部遗传信息。,细胞中的一组_染色体，它们在_和_上各不相同，但是携带着控制生物生长发育、遗传和变异的_，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。,2、染色体组的概念,非同源,形态,功能,全部信息,一个染色体组的特点：,1、无同源染色体、无等位基因,2、形态、大小、功能各不相同,3、含有控制生物性状的一整套基因，但不能重复,请判断下列
5、细胞中各有多少个染色体组？,2个,3个,4个,1个,4个,3个,Aaaabbbb,AAabbb,染色体组的判断方法,1、根据染色体图判断：形态相同的染色体有几条，就含有几个染色体组。,2个染色体组,3个染色体组,2、根据基因型判断：相同或等位的基因总共出现几次，则有几个染色体组。,Aa,AAa,Aaaa,4个染色体组,3个染色体组,2个染色体组,巩固练习：对照参照图，表示含一个染色体组的细胞，是图中的（）,A B C D,B,2、下列细胞中各有几个染色体组?每个染色体组有几条染色体?Aa AABb AaBbXWY AAa,2个;1条,2个;2条,2个;3条,3个;1条,拓展引申：,分析下图有几
6、个染色体组,2个,2个,4个,3.二倍体,由受精卵发育而来，体细胞中含两个染色体组的个体,(1)、概念：,(2)、实例：,几乎全部动物，过半数的高等植物。,思考：,人是二倍体生物，那么人的体细胞、处于有丝分裂后期的细胞以及生殖细胞中各有多少个染色体组？,2个,4个,1个,4.多倍体,由受精卵发育而来，体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体,(1)、概念：,思考：,a、四倍体生物、六倍体生物所形成的配子中各有多少个染色体组？,2个,3个,b、三倍体生物、五倍体生物呢？,它们都无法形成配子。,因为它们的染色体组都是奇数，在进行减数分裂时，联会过程无法正常进行即“联会发生紊乱”，而导致减数分裂不能正
7、常进行，所以无法形成配子。,总结：体细胞中染色体组为奇数的都不能进行有性生殖，但能通过无性生殖繁衍后代。,(2)、实例：,1/3被子植物，高原上的多数植物,如：香蕉(三倍体)、马铃薯(四倍体),思考：,为什么高原高山上多数植物都是多倍体呢？自然条件下，多倍体是如何形成的呢？,(3)、成因：,外界环境条件影响了细胞在有丝分裂时纺锤体的形成，使分裂后期染色体不能被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞。,注：在生殖细胞形成的减数分裂过程中，也会发生染色体数目加倍现象。,4个染色体,8个染色体,无纺锤体形成,染色体复制,着丝点分裂,无纺锤丝牵引,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
8、个体,(5)、应用：,多倍体育种,、原理：,染色体变异,、方法：,秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,是最常用且最有效的方法，但不是唯一方法。,、作用机制：,秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍,思考：,a、秋水仙素主要作用于细胞分裂的哪个时期？,前期(因为纺锤体在前期形成),b、为什么要强调处理萌发的种子或幼苗？,因为萌发的种子或幼苗的新陈代谢旺盛，则细胞分裂旺盛。,、实例：,三倍体无子西瓜的培育,(4)、特点,优点：,植株茎秆粗壮，叶片、果实和种子都较大，糖类和蛋白质等营养物质含量较多,缺点：,结实率低，发育较迟缓,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)成
9、因：,直接由配子发育而来的个体,(3)特点：,植株弱小、高度不育,无子西瓜的培育,注意区分无子番茄与无子西瓜无子番茄的形成是因为生长素促进子房发育导致的，其遗传物质不改变，无子性状不可遗传；而无子西瓜是染色体变异引起的，其遗传物质改变，无子性状可遗传(但只能靠无性繁殖方式遗传)。,归纳总结,判断是几倍体的依据：1.由受精卵发育而来的个体，含有几个染色体组就是几倍体；2.由配子发育而来的生物个体，不管含 有几个染色体组，都只能称做单倍体。,(4)应用：,单倍体育种,、原理：,染色体变异,、方法：,花药离体培养,获得单倍体,秋水仙素处理幼苗,染色体数目加倍,正常纯合体,注：该育种过程中，染色体数目
10、发生两次变异花药离体培养使所获得的单倍体植株中染色体组数目减半，接着净秋水仙素处理后细胞中染色体组数目又增倍恢复正常。,思考：,在育种过程中，秋水仙素可处理单倍体植株的幼苗，那能否处理萌发单倍体植株萌发的种子呢？,不能，以为单倍体植株高度不育，无法形成种子。,、优点：,明显缩短育种年限,注：是与常规杂交育种获得纯系品种的时间相比。,巩固练习,1.体细胞中有一个染色体组的生物一定是单倍体吗？单倍体的体细胞一定只含一个染色体组吗？,判断：,2.二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含有一个染色体组吗？,3.如果是四倍体、六倍体物种配子形成的个体，其体细胞中含有两个或三个染色体组，我们可以称之为二
11、倍体或三倍体吗？,是,不一定,是,不可以,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?,选育出需要的矮抗品种,杂交育种,ddTT,F3,思考：,1、单倍体生物的体细胞中一定只有一个染色体组，对吗？,不对，只有二倍体生物，它的单倍体中才只有一个染色体组；但若是多倍体生物，如普通小麦是六倍体，则小麦的单倍体植株体细胞中有3个染色体组。,2、若某植株的体细胞中只有一个染色体组，则该植株一定是单倍体，对吗？,对,3、若某植株的体细胞中有3个染色体组，则该植株一定是三倍体，对吗？,不对，也有可能是多倍体(如由六倍体植株所产生的配子直接发育而来),如何判断某生物是二倍体、多
12、倍体还是单倍体呢？,器官都比较大，营养物质的含量也较高，但发育延迟，结实率低。,单倍体与多倍体的判断,(1)如果生物体是由受精卵发育或合子发育形成，生物体细胞内有几个染色体组就叫几倍体。,(2)如果生物体是由生殖细胞卵细胞或花粉直 接发育而成，不论细胞内含有几个染色体组，都不能叫几倍体，而只能叫单倍体。,染色体变异,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：,小结：,比较项目,生物种类,14,1,二倍体,六倍体,21,56,8,4,6,填表：,1.请注意观察下图，指出该图所示的变异类型
13、()A基因突变 B染色体变异 C染色体减少 D基因重组,2.下列细胞中含有三个染色体组的是（）A小麦的体细胞 B小麦的胚细胞 C小麦的卵细胞 D小麦的胚乳细胞,B,C,3.某家庭父亲正常，母亲色盲，生了一个性染色体 为XXY的色觉正常的儿子，产生这种染色体数目 变异的原因很可能是（）A胚胎发育的卵裂阶段出现异常 B正常的卵与异常的精子结合 C异常的卵与正常的精子结合 D异常的卵与异常的精子结合,4.基因型为AAbb和aaBB的植物杂交得到F1，对其幼苗 用适当浓度秋水仙素来处理，该植物的基因型和染 色体倍数分别是（）AAAaaBBbb 四倍体 BAaBb 二倍体 CAAbb 二倍体 DAAaa
14、BBbb 八倍体,B,A,5.(多选)以基因型为AABB和aabb二倍体植物为亲 本，欲培育出基因型为AAaaBBbb的植株，可能 的途径有()AF1不断自交 B以秋水仙素处理F1 C利用Fl的花药进行离体培养 D运用植物体细胞杂交技术培育,6.下列关于基因突变和染色体变异的叙述中，正确的是（）A.染色体变异是定向的，基因突变是不定向的 B.基因突变是指生物基因型的改变 C.染色体变异是不可遗传的 D.基因突变是随机发生的,B D,D,7请分析以下两个实验：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。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,不同生物的可遗传变异来源：,病毒,基因突变,原核生物,基因突变,真核生物,基因突变、基因重组、染色体变异,思维拓展,
