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天天资源网 / 高中生物 / 教学同步 / 人教版 / 必修2 / 第5章 基因突变及其他变异 / 第2节 染色体变异 / 高中生物必修二课件-5.2染色体变异课件

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第2节 染色体变异 1.染色体结构的变异 2.染色体数目的变异 染色体组 二倍体和多倍体 人工诱导多倍体在育种上的应用 单倍体与单倍体育种 本节聚焦: 1.染色体结构的变异有哪些类型? 2.什么是二倍体、多倍体? 3.什么是染色体组? (一)染色体结构的变异 病例: 猫叫综合征 病因: 病征: 病人的第5号染色体部分缺失 患儿两眼距离较远,耳位低下, 生长发育迟缓,存在严重的智 力障碍,哭声轻而音调高,像 猫叫而得名。 染色体结构的变异主要有4种 1、缺失: a b c d e f 2、重复 染色体中某一 片段缺失。 染色体中增加 某一片段。 a b c d e fb 变异例子: 人的猫叫综合征、果蝇缺刻翅的形成。 变异例子: 果蝇棒状眼的形成。 果蝇的卵圆眼和棒状眼 野生型:卵圆眼 变异型:棒状眼 4、倒位: a b c d e f染色体中某一 片段的位置颠倒 了180° bcde 3、易位 染色体中的某一 片段移接到另一 条非同源染色体 上。 a b c d e f g h i j k 染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因的 数目或排列顺序发生改变,从而导致性状的改变。 n (1)人的第21号染色体如果多一条,就会患21三 体综合征(示照片)记作47,又称“先天性愚型”。 n  (2)如果人的第18号染色体多一条,患Edwards 综合症,记作47,患者头面长、大脑门、鼻梁窄而 长,几乎所有器官系统畸形,平均寿命6个月,发 病率为1/10000。 n (3)人类17号及14号染色体增多一条的患者生 理和智力都严重不正常。 n (4)如果女性少一条X染色体,患特纳氏综合症 (示照片),记作45(X0),表现为性腺发育不良, 并患有先天性心脏病,伴有蹼颈和肘外翻。 n (5)如果男性多一条Y染色体,记作47(XYY), 又称“超雄”,据说这种人有反社会行为,智能稍 差,但也有智能高于一般人的。 先天性愚型 (21三体综合征) 性腺发育不良 (特纳氏综合症)   例:21三体综合 症(如图,又称先天性 愚型或唐氏综合症)是 由于患者细胞内多了 一条21号染色体造成 的。患者眼间宽、眼 角上斜、口常半张, 身体发育缓慢、智力 极度低下,许多在10 岁前夭折。   此外,人类X染色体增多或 减少将使人失去生育能力,同时 其它生理功能出现严重缺陷。17 号及14号染色体增多一条的患者 生理和智力都严重不正常。   人类其它染色体数目发生变 化的病例极少发现,很可能这些 染色体数目改变是致死的! 染色体变异 (二)染色体数目的变异 分两类: 1、细胞内的个别染色体增加或减少 2、细胞内的染色体数目以染色体组的倍数增加或减少 (1)21三体综合征(即先天性愚型) 患者比正常人多了一条21号染色体 (2)性腺发育不良 患者比正常人少了一条X染色体 (书P91) 思考:基因突变与染色体变异的区别 基因突变是染色体的某一位点上基因的改变, 这种改变在光学显微镜下是看不见的。 染色体变异是比较明显的染色体变化,是可以 用光学显微镜直接观察到的。 小结: 染色体变异包括: 染色体结构的变异 1、细胞内的个别 染色体增加或减少 2、细胞内的染色体 数目以染色体组的 倍数增加或减少 染色体数目的变异 1.染色体组: Ⅱ Ⅹ ⅢⅡ Ⅲ Ⅳ Ⅹ Ⅳ Ⅱ Ⅹ ⅢⅡ Ⅲ ⅣⅣ Y Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅹ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅹ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Y 果蝇 体细胞 (卵原细胞) ♀ ♂减数分裂 减数分裂 体细胞 (精原细胞) 生殖细胞 卵 细 胞 精 子 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。 请判断下列细胞中各有多少个染色体组? 2个 3个 4个 1个 2个 4个 分析对照图,从A B C D中确认出表示含一个染色体组 的细胞,是图中的( )B A B C D 一个染色体组具备的条件: 1、一个染色体组不含有同源染色体 2、一个染色体组中所含的染色体形态、大 小和功能各不相同 3、一个染色体组中含有控制生物性状的 一整套基因,但不能重复。 正常 增多 减少 个别变异 整组变异 成倍增多或减少 染色体数目的变异 2.二倍体和多倍体、单倍体 单倍体与二倍体、多倍体的区别: 由受精卵发育而成,体细胞中含有两个染色体组 的个体。 如:玉米、果蝇、人等。 多倍体: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。 如:香蕉是三倍体;马铃薯是四倍体; 普通小麦是六倍体等 单倍体:体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。 如:蜂群中的雄蜂是单倍体 受精卵 发育 二倍体或多倍体 配子 发育 单倍体 二倍体: (体细胞中有 个染色体组,共 条染色体)2 32 (体细胞中有 个染色体组,共 条染色体)2 32 蜂王 工蜂 雄蜂 (二倍体) (二倍体) (单倍体)(体细胞中有 个染色体组,共 条染色体)1 16 受精卵 未受精的卵细胞 (体细胞中有 个染色体组,共 条染色体)2 20二倍体玉米 单倍体玉米(体细胞中有 个染色体组,共 条染色体)1 10 6(体细胞中有 个染色体组,共 条染色体)42六倍体普通小麦 单倍体普通小麦(体细胞中有 个染色体组,共 条染色体)3 21 体细胞中 的染色体 数 配子中 的染色 体数 体细胞 中的染 色体组 数 配子中 的染色 体组数 属于几倍 体生物 豌 豆 7 2 普通小 麦 42 3 小黑麦 28 八倍体 比 较 项 目 生物种类 14 1 二倍体 六倍体 21 56 8 4 6 多倍体的成因: 正常有丝分裂 由于受到某些因 素的干扰,纺锤 体不能形成 此细胞不能分裂成 两个细胞,于是一 个细胞中的染色体 就会加倍。 多倍体和单倍体的特点: 多倍体的特点: 单倍体的特点: 与二倍体植株相比,多倍体植株的茎秆粗 壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和 蛋白质等营养物质的含量都有所增加。 与正常植株相比,单倍体植株长得弱小, 而且高度不育。 二.多倍体、单倍体与育种   多倍体植物有生长旺盛,各器官粗壮,种 子少或不产生种子的特性。凡是不以种子为收 获目标的植物都可以考虑进行多倍体育种。 观赏或用材植物 某些水果非种子农作物 例1、香蕉的形成   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 野生芭蕉 2n 无籽香蕉 3n 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 野生芭蕉 2n 无籽香蕉 3n 1.人工诱导多倍体的方法: 最常用且最有效的方法是:用秋水仙素来处理萌发 的种子或幼苗。 原理是:秋水仙素能够抑制纺锤体的形成,导致细胞 中的染色体不能移向两极,从而引起细胞内 的染色体数目加倍。 应用例子2: 三倍体无子西瓜的培育 二倍体西 瓜幼苗 二倍体西 瓜幼苗 秋水仙素处理 二倍体西 瓜植株 四倍体西 瓜植株 ♀ ♂ 联会 紊乱 三倍体西瓜种子 无子西瓜 杂交 杂交 × 自然长成 二倍体西 瓜植株 第一年 第二年 二倍体 八倍体四倍体秋水仙 素处理 秋水仙 素处理 野生状态 下的草莓 染色体数 目加倍后 的草莓 单倍体育种的措施和优点: 花药离体培养 措施是: 用花药(花粉)离体培养获得单倍体,然后 经过人工诱导(常用秋水仙素)使染色体数 目加倍,重新恢复到正常植株的染色体数目。 2.人工获得单倍体的方法 。 优点是: 用这种方法培育得到的植株,不仅能够正常 生殖,而且每对染色体上成对的基因都是纯 合的,自交的后代不会发生性状分离。 现有基因型为YyRr的黄圆豌豆种子,利用此种 子,如何在更短时间内培育出能稳定遗传的绿 圆豌豆种子? 例子: 二倍体 2n 配子 n 单倍体 n 减数 分裂 离体 培养 YR yR Yr yr 黄色圆粒(YyRr) 花药 (配子) 单倍体植株 正常二倍体 (纯合体) YYR R yyRR YYrr yyrr 黄圆 绿圆 黄皱 绿皱 秋 水 仙 素 处 理 幼 苗 YR yR Yr yr 离 体 培 养 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 ddtt F1 高杆抗病 DdTt ↓ 第 1 年 ↓ × 选育出需要的矮抗品种 F2 D_T_ D_tt ddT_ ddtt 矮抗 杂交育种 第 2 年 第 3 年 × 生长 ddTTF3 减数分裂 配子 DT Dt dT dt 单倍体 DT Dt dT dt ↓ 花药离体培养 ↓ 秋水仙素 第 1 年 第 2 年 第 4 年 单倍体育种 DDtt ddTT ddtt纯合体 DDTT 矮抗 3.人工诱变 + 单倍体育种 纯合新 品种 花药离体培养 加倍并选择 优点:   当年就可以培育出优良新品种! 普通 品种 杂合 体 人工 诱变 避免变异——无性繁殖 利用 变异 杂交育种 人工诱变育种 多倍体育种 单倍体育种 生物的后代出现不同于亲本的性状 自然变异 人工诱导变异按来源分 应 用 生 物 的 变 异 小 结 概念: 类 型 基因重组 基因突变 染色体变异 不遗传的变异 遗传的 变 异 按结 果分 请判断: a、二倍体物种所形成的单倍体中,其体细胞中 只含一个染色体组。 b、如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体, 其体细胞中就含有两个或三个染色体组, 我们可以称它为二倍体或三倍体。 c、单倍体中可以只有一个染色体组, 也可以有多个染色体组 d、个体的体细胞中含几个染色体组就是几倍体 左图是果蝇体细胞染色体 图解,根据回答: 1、此果蝇是______性果蝇 ,性 染色体为___,其性别决定方式属 于_____型。 A B 2、细胞中有_____对同源染色体。有____个 染色体组。是_______倍体。 3、细胞中有_____对常染色体。 4、细胞中有_____对性染色体。能产生____ 种配子。 1.请注意观察下图,指出该图所示的变异类型( ) A.基因突变 B.染色体变异 C.染色体减少 D.基因重组 B 2.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 3.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( ) A.AAaaBBbb 四倍体 B.AaBb 二倍体 C.AAbb 二倍体 D.AAaaBBbb 八倍体 B A 4.(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( ) A.F1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 5.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 6.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 查看更多

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