更好染色体变异一轮复习.ppt

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1、染色体变异,复习目标：,1.了解染色体结构的变异。,3、了解多倍体育种和单倍体育种。,2、理解染色体组、二倍体、多倍体、单倍体的概念。,1.染色体结构和数目变异 2.染色体数目变异在育种上的应用,考试说明要求：,1.（海南卷.21）关于基因突变和染色体结构变异的叙述，正确的是（）A基因突变导致染色体结构变异B基因突变与都会染色体结构变异都导致个体表现型改变C基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变D基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察,2015年高考题,C,2.（天津卷.4）低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，从而产生染色体数目加倍的卵细胞，此卵细胞与精

2、子结合发育成三倍体草鱼胚胎。上述过程中产生下列四种细胞，下图所示四种细胞的染色体行为（以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例）可出现的是（）,B,课本知识梳理,染色体变异,染色体结构变异染色体数目变异,缺失重复倒位易位,非整倍性变异整倍性变异,猫叫综合征 患病儿童哭声轻，音调高，很像猫叫而得名，患者的生长发育迟缓，而且存在严重的智力障碍。,病因:五号染色体的部分缺失引起,考点1：染色体的变异（结构变异和数目变异）,缺失,重复,倒位,易位,a b c d e f,a b c f,a b c d e f,a b c b c d e f,a e d c b f,a b c d e f,a b c d

3、 e f,g h i a b c d e f,g h i j,染色体结构的变异,基因数量、排列顺序的改变,生物性状的改变（变异）,j,【例1】已知某物种的一条染色体上依次排列着A、B、C、D、E五个基因，下面列出的若干种变化中，未发生染色体结构变化的是(),D,缺失 重复 倒位,（1）类型,易位,（2）判断方法：（3）实质：,染色体长度发生了改变；（或者）基因的数目或排列顺序发生了改变,(2009年高考上海卷)下图中和表示发生在常染色体上的变异。和所表示的变异类型分别属于()A重组和易位B易位和易位C易位和重组 D重组和重组【尝试解答】_A_【解析】由题图可看出，表示减数分裂四分体时期同源染色

4、体互换同源区段，是交叉互换，属于基因重组；表示两条非同源染色体交换了片段，属于染色体结构变异中的易位。,3.右图示某生物细胞分裂时，两对联会的染色体(注：图中姐妹染色单体画成一条染色体，黑点表示着丝点)之间出现异常的“十字型结构”现象，图中字母表示染色体上的基因。据此所作推断中，正确的是()A此种异常源于基因重组B该生物产生的异常配子很可能有HAa或hBb型C此细胞可能正在进行有丝分裂D此种变异可能会导致生物体不育，从而不能遗传给后代,B,选B大小、形态相同的染色体为同源染色体，在减四分体时期，同源染色体联会，非同源染色体不能联会，但如果发生了某些变异也可能会发生题图所示的情形，其变异类型可能

5、如下图所示：即：非同源染色体的某些区段发生“易位”(染色体结构变异的一种)，而不是基因重组；随着易位后的同源染色体的分离，该生物产生的异常配子很可能有HAa或hBh型；此细胞正在联会，说明是减数分裂；这种变异的结果可能有很多，也可能会导致生物体育性下降，但育性下降不代表不能遗传给后代，该变异还可能通过无性生殖遗传给后代。,4.下列变异中，属于染色体结构变异的是()A.将人类胰岛素基因与大肠杆菌DNA分子拼接重组DNAB.染色体中DNA的一个碱基缺失C.果蝇第号染色体上某片段移接到第号染色体上D.同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换,C,【易错分析】染色体易位与交叉互换（基因重组）的区别,两者

6、发生的位置不一样：,染色体易位非同源染色体之间；交叉互换四分体内（同源染色体之间）,【知识超链接】染色体结构变异与基因突变的区别、联系,细胞水平,可直接观察,DNA片段的变化,基因中个别碱基对的变化,不产生新基因,只改变基因的数量和顺序,产生新基因(等位基因)，不改变基因的数量,都属于“突变”，为进化提供原材料,分子水平,不可直接观察,思考：如何判断某种变异使基因突变造成的还是染色体变异造成的？,先天愚型又叫21三体综合征 患者比正常人多了一条21号染色体，患者的智力低下，身体发育缓慢，常表现出特殊的面容。这种遗传病是怎么形成的呢？,2二倍体二倍体概念：由受精卵发育而成的，体细胞中含有两个染色

7、体组的个体叫二倍体。举例：几乎全部的动物和过半数的高等植物。3多倍体概念：由受精卵发育而成的，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。举例：已知被子植物中至少有1/3的物种是多倍体，在植物中很常见，在动物中极少见。特点：茎秆粗壮，叶片、果实和种子一般都比较大，糖类、蛋白质含量较高，但发育迟缓，结实率低。应用：利用多倍体植株的特点，进行多倍体育种，最常用的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，从而得到多倍体植株。如三倍体无子西瓜，八倍体小黑麦。注意；秋水仙素其作用机理是能抑制 纺锤体 的形成（有丝分裂前期），导致染色体不能移向细胞两极而加倍。,4单倍体概念：由配子发育而来，即体细胞中含有本物种

8、配子染色体组数的个体，例如雄蜂。特点：植株矮小，高度不育。应用：单倍体育种，可先进行花药离体培养获得单倍体植株，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，可得到纯合的二倍体或多倍体。这种育种方法可以明显缩短育种年限。,二、染色体数目的变异,非整倍变异,整倍变异,几乎全部动物以及过半数的高等植物是二倍体(如：番茄、人、玉米、果蝇),马铃薯是四倍体,香蕉是三倍体,普通小麦是六倍体,雌性,雌性,雄性,单倍体,二倍体,学习活动：下图是一个果蝇的精原细胞，其进行减数分裂，产生 种 细胞。完成图解，并标出染色体的序号。,一、理解与“染色体组”相关的概念,染色体组成(用序号表示)：,和，和，和，X和Y。,，X。,，Y。,

9、2,精,考点2染色体的数目变异：,染色体组的特征：,生殖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；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。,考点2染色体的数目变异：,染色体组,【小组讨论】请说出下图所示细胞中所含的染色体组数及每个染色体组所含的染色体数目.(注：图中非等位基因位于非同源染色体),二、染色体组数的判断方法：,1.根据染色体形态判断：不同形态的非同源染色体为一个染色体组,2.根据基因型判断：控制同一性状的基因个数,4组(3条/组),1组(4条),3组(2条),3组(3条/组),2组(4条/组),1组(4条),4组(1条),2组(2条),4组(2条),同一

10、种字母（包括大小写）,2组(2条),3个,图形题就看形状大小相同的染色体(同源染色体)有几条,就是几个染色体组,4个,例1.判断下图中分别有几个染色体组，每个染色体组怎么表示？,1个,例2.指出下面细胞分别处于什么时期，此时细胞中各有几个染色体组？,减后期,有丝中期,有丝后期,减后期,4个,2个,2个,2个,例3:一个基因型为AAaBbb的个体，那它有几个染色体组呢？如果是Ab基因型的呢？,3个,1个,基因型题就看同种类型字母(不区分大小写)的个数,3.据染色体数/形态数的比值判断染色体数/形态数比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几条，即含几个染色体组。如果蝇该比值为8条/4

11、种形态2，则果蝇含2个染色体组。,1.判断单倍体与二倍体、多倍体的方法(1)由受精卵发育而成的个体，含有几个染色体组，就叫几倍体。(2)由配子发育而成的个体，不论含几个染色体组，都称为单倍体。如八倍体生物的单倍体含有4个染色体组。(3)二倍体生物的配子中只含有一个染色体组。,单倍体-配子发育而来的，可含1或多个染色体组二倍体-受精卵发育而来，含2个染色体组多倍体-受精卵发育而来，含有3或3个以上的染色体组判断：含有1个染色体组的生物体一定是单倍体.含有3个染色体组的生物体一定是三倍体。,方法：含有多个染色体组的生物体，关键看是受精卵还是配子发育而来，配子发育而来-单倍体；受精卵发育而来-有几个

12、染色体组就是几倍体。,判断时先看发育来源；再看有几个染色体组。,三、单倍体,发育起点,体细胞染色体组,特点,培育,应用,配子（花药、卵细胞）,1个、2个或多个,长得弱小，高度不育（n1）,花药离体培养,单倍体育种,【例】现有有芒抗病（AARR）和无芒不抗病（aarr）两个水稻品种。用单倍体育种法培育无芒抗病(aaRR)品种。,AARR aarr,AaRr,AR Ar aR ar,AARR AArr aaRR aarr,无芒抗病,P,F1,花药（配子）,单倍体幼苗,AR Ar aR ar,花药离体培养,秋水仙素,第一年,第二年,减数分裂,花药离体培养单倍体植株（秋水仙素）正常植株（纯合子）优点：

13、1、纯合子自交，后代不发生性状分离。2、缩短育种年限。,正常植株,染色体复制,四、人工诱导多倍体的原理：,着丝点分裂,无纺锤丝牵引，染色体数加倍,低温、适宜浓度的秋水仙素能在不影响细胞活力的条件下抑制纺锤体形成。导致染色体复制且着丝点分裂后不能分配到两个细胞中，从而使细胞内的染色体数目加倍。,无籽西瓜的培育过程：,二倍体西瓜幼苗,二倍体西瓜幼苗,三倍体植株（联会紊乱）,关于三倍体无子西瓜培育过程中的几个问题(1)关于两次传粉：第一次传粉是为了杂交得到三倍体种子，第二次传粉是为了刺激子房产生生长素，促进果实发育。(2)四倍体植株上结的西瓜，皮和瓜瓤为四个染色体组，而种子为三个染色体组。(3)三倍

14、体西瓜进行减数分裂时，由于联会紊乱，不能产生正常配子。,普通小麦的形成过程,普通小麦,杂交,自交,基因重组,花药离体培养,秋水仙素,单倍体,明显缩短育种年限,秋水仙素,多倍体,染色体变异,强调：单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同,两种育种方式都出现了染色体加倍情况：单倍体育种操作对象是单倍体幼苗，通过植物组织培养，得到的植株是纯合子；多倍体育种的操作对象是正常萌发的种子或幼苗。,考点3：三种可遗传的变异:基因突变、基因重组和染色体变异比较,三种可遗传变异的比较基因突变、基因重组、染色体变异都会引起遗传物质的改变，均可能传给后代。基因突变、基因重组是DNA分子水平上的变化；染色体结构或数目的变

15、异，属于细胞水平上的变化。染色体变异在光学显微镜下可观察到。,1.原理：低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞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。2.选材：洋葱或大葱、蒜等。,考点四：低温诱导植物染色体数目变化的实验,3.步骤：待洋葱或大蒜长出约1 cm长的不定根时，培养装置低温(4)处理，诱导培养36小时。取根尖后用卡诺氏液浸泡以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。制作装片，包括解离、漂洗、染色、制片4个步骤，具体操作方法与实验观察植物细胞有丝分裂相同。可用改良苯酚品红染液对染色体着色。4.观察：先用低倍镜观察，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。,