WD0910染色体变异课件.ppt

生物的变异,WD0910染色体变异,生物的变异WD0910染色体变异,变异的种类：,不可遗传的变异,环境因素,可遗传的变异,基因突变,染色体变异,基因重组,任何生物都有此三种类型的变异吗?(原核生物?病毒?变形虫?人?),生物体内遗传物质没有改变,生殖细胞内遗传物质的改变引起的变异,WD0910染色体变异,变异的种类：不可遗传的变异环境因素可遗传的变异基因突变染色体,（增添）,（缺失）,1、基因突变的概念,A T C C G A,T A G G C T,正常基因,（一）基因突变,A A C C G A,T T G G C T,（改变）,WD0910染色体变异,A T T C C G,2、基因突变的原因,正常人的红细胞 镰刀型贫血病患者的红细胞,（以镰刀型细胞贫血症为例）,WD0910染色体变异,2、基因突变的原因正常人的红细胞,镰刀型细胞贫血症发病原因：,血红蛋白,正常,异常,肽链,谷氨酸,mRNA,基因（DNA片段）,GAA,CTT,GAA,突变,转录,翻译,折叠,直接原因：,根本原因：,如果某基因中的一个碱基对发生了改变，是否一定导致生物性状的改变？,血红蛋白分子结构改变,基因中碱基对的改变（基因突变）,WD0910染色体变异,镰刀型细胞贫血症发病原因：血红蛋白正常异常肽链谷氨酸mRNA,基因突变的原因：,外因：,诱变因素,温度骤变宇宙射线、化学因素,基因中碱基对的增、减、改变,碱基序列改变,遗传信息改变,性状变异,内因,WD0910染色体变异,基因突变的原因：外因：诱变因素温度骤变基因中碱基对的增、减、,3、基因突变的时期：,细胞分裂间期，DNA复制时出错，从而使碱基对的排列顺序出错，也就是改变了遗传信息。,4、基因突变的结果：,基因突变一定引起性状的改变吗？,基因突变是染色体的某一个位点上基因的改变，是指单个基因内部结构上的改变;基因的数目未变。基因突变常使一个基因变成其等位基因产生新的基因(型)。,不一定。非编码区、内含子的突变；编码区突变后的密码子可能编码相同的氨基酸,WD0910染色体变异,3、基因突变的时期：细胞分裂间期，DNA复制时出错，从而使碱,不正确。基因突变使一个基因突变成它的等位基因，从而会使生物的基因型发生改变。但是基因型的改变并不都是由基因突变引起的，基因重组和染色体变异都可引起基因型改变。,生物体基因型的改变都是由基因突变引起的。你认为这种说法正确吗？试举例说明。,WD0910染色体变异,不正确。基因突变使一个基因突变成它的等位基因，从而会使生物,6、基因突变的特点：（1）普遍性（2）随机性（3）低频性（4）多害少利性（5）不定向性,自然突变和诱发突变,体细胞突变和生殖细胞突变,5、基因突变的意义：它是生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原材料。,(个体发育的任何时期,任何细胞),进行营养生殖的生物体能否将体细胞中发生的基因突变遗传给后代？,哪种突变能传给后代?,体细胞突变：局部出现变异性状生殖细胞突变：子代生物变异,WD0910染色体变异,6、基因突变的特点：自然突变和诱发突变体细胞突变和生殖细胞突,7、人工诱变在育种上的应用,（1）概念：,利用物理因素和化学因素来处理生物，使生物发生基因突变。,（2）方法：,物理方法：化学方法：,激光、射线、紫外线,亚硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素,诱变育种依据的原理?,优点：提高突变频率，加速育种进程，大幅度改良生物性状。,(3)人工诱变育种优缺点：,缺点：有利的个体往往不多。,（4）举例：青霉素高产菌株、太空椒,太空椒,WD0910染色体变异,7、人工诱变在育种上的应用（1）概念： 利用物,3.下列有关基因突变的说法，不正确的是( )A. 自然条件下，基因的突变率是很低的B. 生物所发生的基因突变一般都是有利的C. 基因突变在自然界的中广泛存在D. 基因突变可产生新的基因，是生物变异的根本来源,B,4、下列关于基因重组的说法，不正确的是（ ）A、基因重组是生物变异的根本来源；B、基因重组能产生多种基因型；C、基因重组发生在有性生殖过程中；D、非同源染色体上的非等位基因可以发生重组。,A,WD0910染色体变异,3.下列有关基因突变的说法，不正确的是( )A.,5. 下图中，基因A与a1a2a3之间的 关系，不能表现的是 ( ),A. 基因突变是不定向的 B. 等位基因的出现是基因突变的结果C. 正常基因与致病基因可以转化D. 图中基因的遗传遵循自由组合定律,A,a1,a2,a3,D,WD0910染色体变异,5. 下图中，基因A与a1a2a3之间的A. 基因突变是不定,(3)如果在该红玉兰花的枝条上开了一朵白玉兰花，白玉兰花自交后代均开白花，说明白花的出现是由于发生的结果，而且属于（填显性突变或隐性突变），产生（可遗传的或不可遗传）的变异。,(2)如果把红玉兰花自交，后代出现了红玉兰花和白玉兰花,这种现象叫。该红玉兰花基因型为。（用A、a表示）。白玉兰花基因型为。,(1)园艺师栽种白玉兰树培育“一树多花”过程中采用的是-技术（填嫁接或扦插），这种技术属于生物的特征（填有性生殖或无性生殖）。,根据材料回答下列问题：,嫁接,无性生殖,基因突变,隐性突变,可遗传,性状分离,Aa,aa,白,红,红,红,红,显,WD0910染色体变异,(3)如果在该红玉兰花的枝条上开了一朵白玉兰花，白玉兰花自交,(二)基因重组,指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合.,1.概念:,与基因突变的本质区别：,没有改变基因的结构即没有形成新的基因,WD0910染色体变异,(二)基因重组指在生物体进行有性生殖的过程中,1.概念:与基,2.基因重组的类型：,WD0910染色体变异,2.基因重组的类型：（1）非等位基因自由组合：WD0910染,F2代结合方式有16种.9种基因型是:YYRR、YYRr YyRR 、 YyRrYYrr 、YyrryyRR 、yyRr yyrr,亲代基因型是:YYRR yyrr,没有产生新的基因产生了新的基因型,是否产生新的基因？是否产生新的基因型？,WD0910染色体变异,F2代结合方式有16种.亲代基因型是:YYRR yyrr,（2）交叉交换：减数分裂形成四分体时，位于同源染色体上的等位基因有时会随非姐妹染色单体的局部交换而发生交换，导致染色单体上的基因重新组合。,WD0910染色体变异,（2）交叉交换：WD0910染色体变异,3.基因重组的意义: 通过有性生殖过程实现的基因重组,为生物变异提供了极其丰富的来源.这是形成生物多样性的重要原因之一,对于生物进化具有十分重要的意义.,WD0910染色体变异,3.基因重组的意义:WD0910染色体变异,基因重组,非同源染色体上的非等位基因自由组合,基因工程,自然状态下有性生殖过程中,同源染色体上的非等位基因交叉交换,WD0910染色体变异,基因重组非同源染色体上的基因工程自然状态下同源染色体上的WD,基因结构改变，产生新的基因，可能出现新的性状,基因重新组合，产生新的基因型，使性状重新组合,细胞分裂间期DNA复制时,减数第一次分裂前期和后期,外界条件的剧变和内部因素的相互作用,通过有性生殖过程以及不同个体间的杂交,类型少，出现频率低，后代只是个别性状发生变异,类型多，出现频率高,生物变异的根本来源,生物变异的主要来源,WD0910染色体变异,基因突变基因重组发生时期条件后代变异类型出现频率意义基因结构,基因型为AaBbCc的植物个体，若进行无性生殖,一般情况下能产生（ ）种表现型的后代；若采取自花传粉，能产生（ ）种表现型的后代，这些后代中是否产生了新的基因？（ ）。由此可见，（ ）是生物变异的根本来源，（ ）是生物多样性的重要原因之一。,1,8,没有,基因突变,基因重组,练习,WD0910染色体变异,18没有基因突变基因重组练习WD0910染色体变异,一、染色体变异的概念： 在自然条件和人为条件改变的情况下，染色体结构 改变和染色体数目的增减导致的生物性状的变异。,基因突变产生新基因,光学显微镜下看不到基因突变，染色体变异不形成新基因,但能够明显观察到染色体变异。,二、染色体变异,与基因突变的区别是,WD0910染色体变异,一、染色体变异的概念：基因突变产生新基因,光学显微镜下看不到,二、染色体变异的类型,“猫叫综合征”属于染色体变异的哪一方面?,“先天愚型”属于染色体变异的哪一方面?,WD0910染色体变异,二、染色体变异的类型染色体结构的变异染色体数目的变异“猫叫综,染色体结构改变对基因的影响：,使染色体上的基因的 和 发生改变，从而导致性状的变异。,数目 排列顺序,WD0910染色体变异,染色体结构改变对基因的影响： 使染色体上的基因的,易位,倒位,缺失,重复,1-9表示基因，判断属于何种变异？,正常染色体,WD0910染色体变异,1 2 34 5 6 7 8,21三体综合症（先天性愚型）,病因：21号同源染色体由2条增为3条。,性腺发育不良（45）,病因：缺少一条性染色体。,个别染色体增加,个别染色体减少,(二)、染色体数目的变异,1、个别染色体增加或减少,是父亲还是母亲的原因？,WD0910染色体变异,21三体综合症（先天性愚型）病因：21号同源染色体由2条增为,(1)染色体组,雌果蝇产生的配子,雄果蝇产生的配子,例、雌雄果蝇体细胞的染色体图解,2.染色体数目以染色体组的形式 成倍地增加或减少,特点?,一个染色体组:不含同源染色体形状、大小、功能各不相同含有控制生物性状的一整套遗传信息,WD0910染色体变异,(1)染色体组雌果蝇产生的配子雄果蝇产生的配子例、雌雄果蝇体,某生物正常体细胞的染色体数目为8条，下图能表示有一个染色体组的是 （ ）,C,WD0910染色体变异,某生物正常体细胞的染色体数目为8条，CWD0910染色体变异,练习1：下列细胞中各含有几个染色体组？ 每个染色体组含有几条染色体？,（2个染色体组）,（3个染色体组）,（4个染色体组）,WD0910染色体变异,练习1：下列细胞中各含有几个染色体组？（2个染色体组）（3个,甲中含有 个染色体组；乙中含有 个染色体组。,4,3,WD0910染色体变异,甲中含有 个染色体组；43WD0910染色体变异,各含有几个染色体组？,2,1,2,4,WD0910染色体变异,各含有几个染色体组？2124WD0910染色体变异,AABbCc,下列植物的体细胞中各含有几个染色体组？,（2个染色体组）,（3个染色体组）,（4个染色体组）,染色体组数目的判断二：细胞内控制同一性状的基因有几个，则含有几个染色体组.,AAaBBbCCC,AAaaCccc,?,WD0910染色体变异,AABbCc 下列植物的体细胞中各含有几个染色,如图表示某植物正常体细胞的染色体组成，下列可能是该植物基因型的是（ ） A、ABCd B、Aaaa C、AaBbCcDd D、AaaBbb E 、AaaaBBBb F、AaaaBBBbCCcc,BEF,1.该细胞有几个染色体组？2.控制同一个性状的基因应有几个？3.各个选项中控制同一个性状的基因有几个？,WD0910染色体变异,BEF1.该细胞有几个WD0910染色体变异,韭菜细胞共32条染色体,有8种形态,则韭菜细胞中应含有 个染色体组.,328 = 4组,一个染色体组有几条染色体?,WD0910染色体变异,韭菜细胞共32条染色体,有8种形态,328 = 4组染色体,2、二倍体由受精卵发育而成，体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体。几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体,3、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叫做多倍体 香蕉是三倍体，马铃薯是四倍体，普通小麦是六倍体,确定二倍体和多倍体的依据是什么呢？,1.一般是由受精卵发育而成的个体，体细胞有几个染色体组就是几倍体。2 .经过染色体加倍后体细胞中含有多个染色体组的个体也可以叫多倍体。,WD0910染色体变异,2、二倍体3、多倍体确定二倍体和多倍体 1.一般是由受精卵发,复制完成,前期纺锤体未形成,细胞质不分裂,染色体数目加倍,染色体不能拉向两极,后期着丝点自动分裂,自然界多倍体的形成,正常,多倍体:,前期形成纺锤体,后期着丝点仍然分裂,WD0910染色体变异,复制完成前期纺锤体未形成细胞质不分裂染色体数目加倍染色体不能,（2）多倍体的形成原因,植物细胞进行有丝分裂过程中,染色体经复制后,已经分开,由于外界条件或生物内部因素的干扰,纺锤体的形成受到破坏,染色体不能被拉向两极,细胞也不能分裂成2个子细胞.于是,就形成了染色体数目加倍的细胞.这样的细胞继续进行正常的有丝分裂,发育成染色体数目加倍的组织或个体，并且通过减数分裂,形成了染色体数目也相应加倍的生殖细胞,再由这些生殖细胞结合成合子,进一步发育成的植物,就是多倍体,WD0910染色体变异,（2）多倍体的形成原因 植物细胞进行有丝分裂过程中,异源多倍体 普通小麦 黑麦 AABBDD RR ABDR 小黑麦 AABBDDRR 曾在云贵高原的高寒地带大面积种植,WD0910染色体变异,异源多倍体 WD0910染色体变异,(3)多倍体的特点,优点：茎杆粗壮,叶片、种子和果实较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量高。,缺点：结实率低，营养生长时间长。 。,WD0910染色体变异,(3)多倍体的特点优点：茎杆粗壮,叶片、种子和果实较大，缺点,人工诱导多倍体在育种上的应用,a、多倍体育种的方法,用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,b、多倍体育种的原理：,秋水仙素能抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成,使染色体数目加倍,秋水仙素的作用原理？,秋水仙素的作用结果？,染色体变异,秋水仙素的作用时期？,前期,WD0910染色体变异,人工诱导多倍体在育种上的应用a、多倍体育种的方法用秋水仙素,c、过程,萌发的种子,秋水仙素,幼苗,（染色体数目加倍）,生长、发育,多倍体,幼苗,秋水仙素,生长、发育,多倍体,d、举例： 三倍体无籽西瓜的培育,此个体所有体细胞内染色体数都加倍了吗?,人工诱导多倍体在育种上的应用,WD0910染色体变异,c、过程萌发的种子秋水仙素幼苗（染色体数目加倍）生长、发育多,四倍体,倍体西瓜,母 本,授 粉,倍体西瓜,二 倍 体,倍体植株,瓜皮瓜肉种皮 N,胚 N,3,4,四,三,三,瓜皮瓜肉种皮 N,为什么无子？,3,授 粉的 作用？,秋水仙素（时间很短）,二 倍 体,含有三个染色体组的原始生殖细胞减数分裂能否形成正常配子？,三倍体无子西瓜的变异是可遗传的还是不可遗传的?,WD0910染色体变异,四倍体 倍体西瓜二 倍 体父 本母 本授,在培育三倍体无籽西瓜过程中，收获的三倍体种子和三倍体西瓜分别在（ ）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,B C,体细胞含有三个染色体组的个体一定是三倍体吗？,?,WD0910染色体变异,在培育三倍体无籽西瓜过程中，收获的B C体细胞含,受精卵,受精卵,卵细胞,（32）,（32）,（16）,思考: 1、雄峰的体细胞内含有几条染色体? 2、本物种（蜂王）的配子中含有几条染色体？,单倍体：,（1）概念： 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,（由配子发育成的个体）,体细胞内各含几个染色体组？,WD0910染色体变异,受精卵受精卵卵细胞（32）（32）（16）思考:1616单倍,思考,单倍体是否就是体细胞中含有一个染色体组的个体呢？,WD0910染色体变异,思单倍体是否就是体四倍体水稻的单倍体能否叫二倍体？WD091,二倍体和多倍体的划分依据是体细胞中含有染色体组的数目。(前提-受精卵发育来的个体),该个体是由受精卵还是由配子直接发育来的。,判断:单倍体只含一个染色体组。只含一个染色体组的个体一定是单倍体。,WD0910染色体变异,二倍体与多倍体划二倍体和多倍体的划分依据是体细胞中含有单倍体,（2）单倍体的特点:,植株弱小，高度不育？,（3）单倍体在育种上的应用,A、培育单倍体的方法：,花药离体培养,花药,组织培养,单倍体 植株,B、单倍体育种的过程：,秋水仙素,纯合子 植株,自交,种子,YRYryRyr,YRYryRyr,YYRRYYrryyRRyyrr,YYRRYYrryyRRyyrr,C、优点：,yyRR占多大比例？需要多长时间？,利用YYRR yyrr培育 yyRR,选育性状符合的类型,YyRr,减数分裂,D、原理：,染色体变异,yyRR占多大比例？需要多长时间？,只有培养花药才可能产生单倍体吗？,明显缩短育种年限,单倍体育种,WD0910染色体变异,（2）单倍体的特点:植株弱小，高度不育？（3）单倍体在育种,单倍体育种ddTT,DDTT,DdTt,花药离 体培养,DT Dt dT dt,秋水仙 素处理,DDTT DDtt ddTT ddtt,筛选所需的类型,ddtt,DT Dt dT dt,杂交育种培育ddTT,DDTT,DdTt,在F2中 选种,ddT,连续自交多代， 每代淘汰双隐类型,得到几乎不发生性状分离的品种,ddtt,D T : D t : d dT :ddt t,WD0910染色体变异,单倍体育种ddTTDDTTDdTt花药离 体培养 DT,1.现有基因型为DDTT 和ddtt的豌豆，有哪些育种方法可以得到ddTT的纯种？ 2.哪种方法能够在最短的时间内培育出纯种ddTT？,3 .用基因型为DDTT 和ddtt的豌豆，培育纯种 ddtt。 最简捷（操作简单）的方法是不是单倍体育种？,WD0910染色体变异,1.现有基因型为DDTT 和ddtt的豌豆，有哪些育,判 定,1 二倍体含两个染色体组，三倍体含三个染色 体组，单倍体一定含一个染色体组。（ ）3、单倍体植物都是不可育的。 （ ）4、三倍体植物自交后代均为三倍体。（ ）,WD0910染色体变异,判 定1 二倍体含两个染色体组，三倍体含三个染色,单倍体和单倍体基因组,1、单倍体： 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。该个体可能含有1个或多个染色体组。,2、单倍体基因组,无性别区分的生物：,1个染色体组内的染色体上所有的基因,有性别区分的生物：,一半常染色体+XY染色体上所有的基因,WD0910染色体变异,单倍体和单倍体基因组1、单倍体：2、单倍体基因组无性别区分的,生物变异与育种,基因重组,基因突变,染色体变异,控制不同性状的基因重新组合，产生新基因型。,基因分子结构发生改变，产生新基因。,染色体组成倍增加，产生新基因型。,染色体组成倍减少，产生新基因型。,杂交自交选种自交,辐射、激光诱变，作物空间育种。,花药离体培养，然后再加倍。,秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,后代中重组产生的变异类型有一定的比例。,频率低，多害少利；是变异的根本来源。,营养器官大，养分多；成熟迟，结实少。,植株弱小，高度不育；但加倍后是纯合体。,杂交水稻,青霉素高产菌株的培育,8倍体小黑麦无籽西瓜(3),雄蜂,单倍体玉米等,WD0910染色体变异,生物变异与育种育种方法依据原理变异实质常用方法特点事例杂交育,1普通小麦成熟花粉粒中含有三个染色体组，用这种花粉粒培育成的植株是（） A单倍体 B二倍体 C六倍体 D三倍体,课堂练习,2、 下列关于基因突变与染色体变异的叙述，正确 的是（）A通过紫外线诱发的基因突变一般是定向的B染色体变异一般是有利的，基因突变一般是有害的C染色体变异是不可遗传的D染色体变异在光学显微镜下可见,A,D,WD0910染色体变异,1普通小麦成熟花粉粒中含有三个染色体组，用这种花粉粒培育,3、对下列有关实例形成原理的解释，正确的是（）A培育无籽西瓜是利用单倍体育种的原理B无籽番茄的获得是利用了多倍体育种的原理C培育青霉素高产菌株过程中利用了基因突变的原理D“多莉羊”的诞生是利用了诱变育种的原理,C,WD0910染色体变异,3、对下列有关实例形成原理的解释，正确的是（）CW,4.如图是某二倍体植物的一个正在分裂的体细胞，下列叙述正确的是（）该植物的基因型是AaBB若该植株由花粉发育而来，则其亲本是四倍体该植株不可能产生Ab型配子该细胞发生过基因突变A B C D,B,WD0910染色体变异,4.如图是某二倍体植物的一个正在分裂的体细胞，下列叙述正确的,