1、 为什么平时吃的香蕉是没有种子的?生物种类体细胞染色体数/条体细胞非同源染色体/套配子染色体数/条马铃薯野生祖先种242栽培品种484香蕉野生祖先种222栽培品种333马铃薯和香蕉的染色体数目表121224241111异常异常第第2 2节节 染色体变异染色体变异 必修二必修二 第第5 5章章 基因的表达基因的表达基因突变基因突变:染色体染色体上某一个位点上上某一个位点上基因基因的的改变,光学显微改变,光学显微 镜镜下下_。基因突变和染色体变异的区别基因突变和染色体变异的区别不可见不可见可用显微镜可用显微镜直接观察直接观察到到染色体染色体变异:变异:生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变
2、化。染色体结构的变异 染色体数目的变异 染色体变异(一)染色体数目的变异212121马铃薯野生品种(24条染色体)马铃薯栽培品种(48条染色体)个别染色体增加或减少染色体组成倍增加或减少2121三体三体综合征(即综合征(即先天性愚先天性愚型)型)(一)染色体数目的变异1个别染色体增加或减少 原因:21-三体综合征患者的染色体组成21-三体综合征患者舟舟亲代减数分裂时同源染色体未分离,或姐妹染色单体未分离。减减后期异常后期异常(同源染色体同源染色体未分离未分离)减减正常正常减减正常减正常减后期异常后期异常(一)染色体数目的变异什么是染色体组?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
3、控制生物生长发育的全部遗传信息,其中每套非同源染色体称为一个染色体组。野生马铃薯有2个染色体组。2以染色体组的形式成倍增加或减少马铃薯野生品种(24条染色体)马铃薯栽培品种(48条染色体)染色体组的判断方法1、细胞内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、控制同一性状的基因出现几次,则有几个染色体组。3个染色体组2个染色体组汉水丑生侯伟作品2个染色体组3、根据染色体数和染色体的形态数推算,染色体组数染色体数/染色体形态数。例果蝇体细胞中有8条染色体,分为4种形态,则染色体组的数目为2。(一)染色体数目的变异雌雄果蝇的染色体组成 果蝇体细胞内含_个染色体组,每个染
4、色体组有_条染色体。24(一)染色体数目的变异野生马铃薯的染色体组成 由受精卵发育成的个体,体细胞中含有两个染色体组的个体。几乎全部动物和过半数的高等植物是二倍体。3二倍体(一)染色体数目的变异(1)概念:由受精卵发育成的个体,体细胞中含有三个或三个 以上的染色体组的个体。四倍体三倍体六倍体4多倍体形成的原因?(一)染色体数目的变异(2)多倍体形成原因:成因1:二倍体生物有丝分裂时,染色体已复制,但因温度骤降或秋水仙素处理等原因抑制了纺锤体的形成,导致细胞变成四倍体细胞。成因2:二倍体生物减数分裂发生错误,形成的配子是二倍体染色体数目加倍后的草莓野生草莓(3)多倍体植株特点:生长期长,器官大,
5、营养物质含量高。奇数倍体减数分裂时联会紊乱,高度不育。(一)染色体数目的变异 秋水仙素多倍体植株过程:萌发的种子或幼苗原理:(4)多倍体育种人工诱导多倍体方法:(一)染色体数目的变异用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。秋水仙素抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,使染色体加倍。滴加秋水仙素杂交二倍体四倍体(母本)二倍体(父本)第一年第二年三倍体联会紊乱无子西瓜无子西瓜的形成(一)染色体数目的变异秋水仙素的诱变机理秋水仙素的诱变机理 在细胞分裂时,一方面使染色体的着丝粒延迟分裂,虽然染色单体欲分离,但着丝粒仍连在一起;另一方面能引起分裂中期的纺锤丝断裂,或抑制纺锤体的形成,结果导致分裂后的染色体不能移向两极
6、而重组成一个具有双倍性细胞核的细胞。这样,细胞中染色体数目就增加了。针对不同植物,应使用不同浓度的秋水仙素溶液。作用机理(一)染色体数目的变异(1)概念:有些生物的配子发育成新个体,这些体细胞中含有 本物种配子染色体数目的个体。蜂王 雄蜂 染色体数目 32条 16条 5单倍体单倍体有哪些特点?含奇数个染色体组:高度不育弱小高度不育染色体数目为体细胞染色体数目的的一半含偶数个染色体组:可育特点特点(一)染色体数目的变异(2)单倍体特点:(3)单倍体的应用单倍体育种方法:植株花药离体培养单倍体植株人工诱导染色体加倍正常植株原理:AAbbAbAaBb优点:(一)染色体数目的变异染色体变异低温或秋水仙
7、素处理单倍体植株的幼苗过程:明显缩短育种年限,子代都是纯合子多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种原理原理常用方法常用方法优点优点举例举例操作简单操作简单用秋水仙素用秋水仙素处理种子或幼苗处理种子或幼苗花药花药离体培养离体培养后,后,人工诱导染色体数目加倍人工诱导染色体数目加倍染色体组成倍染色体组成倍减少,减少,再再加倍后得到纯种加倍后得到纯种染色体组染色体组成倍增加成倍增加明显缩短明显缩短育种年限育种年限三倍体西瓜、三倍体西瓜、八倍体小黑麦八倍体小黑麦抗病植株的育成抗病植株的育成对对一个个体称单倍体还是几倍一个个体称单倍体还是几倍体,关键体,关键看看什么?什么?判断是几倍体的判断是几倍体的
8、依据依据:1 1.由由受精卵受精卵发育而发育而来,体细胞来,体细胞中含有几个染色体组就是中含有几个染色体组就是几倍体。几倍体。2 2.由由配子发育配子发育而来的生物而来的生物个体,不管个体,不管含有几个含有几个染色体组,染色体组,都都只能称单倍体只能称单倍体。1.1.个体的体细胞中含几个染色体组就是几倍体。个体的体细胞中含几个染色体组就是几倍体。3 3.二倍体二倍体物种所形成的单倍体物种所形成的单倍体中,其中,其体细胞中只体细胞中只含有含有一个一个染色体组。染色体组。4 4.六倍六倍体小麦的配子发育成的体小麦的配子发育成的植株,其植株,其体细胞中体细胞中有三有三个个染色体组,所以染色体组,所以
9、是三倍体。是三倍体。2 2.单倍体单倍体的体细胞一定只含一个染色体组。的体细胞一定只含一个染色体组。判断下列说法是否正确判断下列说法是否正确实验:低温诱导染色体数目的变化 低温处理植物分生组织细胞,能抑制纺锤体的形成,影响染色体被拉向两极,细胞也不能分裂成两个子细胞,使细胞染色体数目加倍。实验原理2 2.剪取剪取诱导处理的根尖约诱导处理的根尖约0.5-1cm0.5-1cm,放,放入入_中浸泡中浸泡0.5-1h0.5-1h,以,以_,然后,然后用体积用体积分数为分数为_冲洗冲洗2 2次次。实验:低温诱导染色体数目的变化方法步骤1.1.将将洋葱(或洋葱(或大葱、大葱、大蒜)放大蒜)放在装满清水的广
10、口瓶在装满清水的广口瓶上,让上,让洋葱的底部接洋葱的底部接触水面。待洋葱长出约触水面。待洋葱长出约cmcm左右左右的的_时,将时,将整个装置放入冰箱的整个装置放入冰箱的低温低温室内(室内(4 4),诱导),诱导培养培养36h36h。因为未长出根前施与因为未长出根前施与低温,低温,不利其生出不定根不利其生出不定根冲洗冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液附着在根尖表面的卡诺氏液不定根不定根卡诺氏液卡诺氏液固定细胞的形态固定细胞的形态9595的酒精的酒精3 3.制作制作装装片,包括:片,包括:_4 4个步骤。个步骤。(1 1)解离)解离:解离液(:解离液(15%HCl15%HCl和和95%95%酒精酒精1
11、1:1 1混合);混合);目的目的是是_ _;时间;时间35min35min(2 2)漂洗:)漂洗:清清水洗去解离水洗去解离液,防止液,防止解离解离过度,便于过度,便于染色染色(3 3)染色:)染色:_;使染色体(质)着色;使染色体(质)着色(4 4)制片:)制片:镊子取镊子取根根 放在载玻片放在载玻片上,滴一滴上,滴一滴清水清水 镊子尖弄碎根尖镊子尖弄碎根尖 盖上盖玻片盖上盖玻片 再加载玻片再加载玻片 用拇指轻压载玻片用拇指轻压载玻片目的:目的:使组织细胞分散使组织细胞分散开来,有利于开来,有利于观察观察解离、漂洗、染色和制片解离、漂洗、染色和制片组织中的细胞相互分离组织中的细胞相互分离甲紫
12、染液甲紫染液4 4.观察:观察:先先用用低倍镜低倍镜寻找染色体形态较好的分裂相寻找染色体形态较好的分裂相。视野。视野中既有正中既有正常的二倍体常的二倍体细胞,也细胞,也有染色体有染色体数目发生数目发生改变的细胞改变的细胞。确认。确认某个某个细胞发生染色体数目变化细胞发生染色体数目变化后,后,再再用用高倍镜高倍镜观察。观察。蒜根尖细胞染色体数目加倍的显微照片(放大400倍)低温诱导72 h对照低温诱导植物染色体数目变化实验中的试剂低温诱导植物染色体数目变化实验中的试剂试剂使用方法作用卡诺氏液将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.51 h解离液(95%的酒精与15%的盐酸等体积混合)冲洗卡诺氏液处理的根尖;
13、浸泡经固定的根尖蒸馏水浸泡解离后的根尖约10 min质量浓度为0.01 g/mL的甲紫溶液把漂洗干净的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色35 min固定细胞形态洗去卡诺氏液;解离根尖细胞漂洗根尖,去掉解离液使染色体着色自主探究(阅读自主探究(阅读课本课本P90P90)1 1.染色体结染色体结构变异包括哪些构变异包括哪些类型?类型?2 2.每每种变异分别导致染色体上的基因发生了什么种变异分别导致染色体上的基因发生了什么变化?变化?(二)染色体结构的变异a ac cd de ef fb b1 1.缺失缺失:染色体中某一片段染色体中某一片段缺失缺失。变异变异例子:例子:人的猫叫综合征、果蝇缺刻翅的形
14、成。人的猫叫综合征、果蝇缺刻翅的形成。2 2.重复重复:染色体中染色体中增加增加某一片段。某一片段。变异变异例子:例子:果蝇棒状眼的形成。果蝇棒状眼的形成。a ab bc cd de ef fb b(二)染色体结构的变异b bc cd de e3.3.易位易位:染色体中的某一片段移接到另一条染色体中的某一片段移接到另一条非同源染色体非同源染色体上上变异变异例子:例子:果蝇花斑眼的形成果蝇花斑眼的形成a ab bc cd de ef fg gh hi ij jk k4.4.倒位倒位:染色体中某一片段的位置颠倒了染色体中某一片段的位置颠倒了180180a af fc cd de eb b(二)染色
15、体结构的变异变异变异例子:例子:果蝇卷翅的形成果蝇卷翅的形成交叉互换:同源染色体之间生物生物性状的变异性状的变异染色体结染色体结构变异构变异染色体结构的变异染色体结构的变异导致生物变异的原因导致生物变异的原因是是什么?什么?染色体上的基因的数目染色体上的基因的数目和排列顺序改变和排列顺序改变大多数染色体结构变异对生物大多数染色体结构变异对生物有害,有有害,有的的甚至导致生物体甚至导致生物体死亡,少数死亡,少数有利。有利。比如:近日比如:近日由杭州市中医院妇科专家对一由杭州市中医院妇科专家对一位来自浙江的妇女检查位来自浙江的妇女检查发现,发现,她的第她的第9 9号染色体号染色体臂内倒位是导致她多
16、年习惯性流产的病因臂内倒位是导致她多年习惯性流产的病因。染色体结构变异对生物都是有害的染色体结构变异对生物都是有害的吗?吗?请请讨论:讨论:每条染色体上含有许多每条染色体上含有许多基因,染色体基因,染色体变异会变异会引起多个基因的引起多个基因的变化,所以变化,所以引起的性状变化较大引起的性状变化较大一些。一些。染色体变异与基因突变染色体变异与基因突变相比,哪相比,哪一种变异一种变异对引起的性状变化较大对引起的性状变化较大一些?为什么?一些?为什么?请请讨论:讨论:结构变异:染色体变异 数目变异 个别增减(例:21三体综合征)成倍增减染色体组概念:含个体发育全部基因的一组非同源染色体分类二倍体:由受精卵发育来,含两个染色体组的个体概念:由受精卵发育,含三个以上染色体组 多倍体特点:器官较大、营养丰富,但发育延迟,结实率低应用:多倍体育种(例:无籽西瓜、香蕉、小麦)成因:自然或人为(秋水仙素)使染色体加倍概念:配子直接发育来的个体成因:未经受精的配子直接发育而成应用:单倍体育种;花药离体培养法特点:植株一般较弱小、不育单倍体课堂小结缺失(例:猫叫综合症)、重复、易位、倒位