染色体变异及其应用.ppt
城头高级中学欢迎您,授课人：王升友,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,22条染色体,33条染色体,病因：常染色体变异,21号染色体比正常人多了一条。,他叫胡一舟，生于1978年。大家亲切地叫他舟舟，他是个“可爱的天才指挥家”，先天智力障碍（21三体综合征）患者。,猫叫综合症,症状：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。患儿哭声轻，音调高，很像猫叫。,5号染色体缺失,一、染色体结构的变异,1.概念：染色体结构的改变，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。,3.类型：缺失、重复、倒位、易位。,2、原因：染色体断裂以及断裂后片段不正常的重新连接。,（1）缺失,染色体缺失引起的疾病,猫叫综合征患者,（2）重复,（3）倒位,（4）易位,非同源染色体之间的片段交换,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。,二、染色体数目变异,（二）整倍性变异：以染色体组数目成倍增 加或减少。,（一）非整倍性变异：个别染色体数目的增加 或减少,（一）非整倍性变异：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（XXY）XYY综合征,（二）、整倍性变异：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：,二倍体,一个染色体组中无同源染色体（互为非同源染色体），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）概念：,（2）特点：,（3）染色体组数的判断：,细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫一个染色体组,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,根据染色体形态判断：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组,例2：以下基因型，所代表的生物染色体组数分别是多少?（1）Aa _（2）AaBb _（3）AAa _（4）AaaBbb _（5）AAAaBBbb _（6）ABCD _,2个,2个,3个,3个,4个,1个,根据基因型判断：在细胞内或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，则含有几个染色体组,例3、韭菜的体细胞中含有32条染色体，这32条染色体有8种形态结构，则韭菜细胞中含有几个染色体组？,根据染色体的数目和染色体的形态数来推算：染色体组数目=染色体数/染色体形态数,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。,1、二倍体：,概念：,存在：,（2N）,2、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。,（三）整倍性变异：以染色体组的形式成倍增加 或减少,形成原因：,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。,有丝分裂,减数分裂,3、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,特点(植物)：,植株弱小，高度不育,如雄蜂,偶尔出现,（k/2N）,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,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,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,要长年限选择才可获得,结实率低，成熟迟（晚熟）,技术较复杂,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,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,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,研究性学习：探究低温诱导染色体加倍。,生物必修2,2N,4N,胚: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,生物必修2,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,花粉,单倍体,纯合二倍体,优良品种,返回,生物必修2,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,
