染色体数目结构变异课件.ppt

1、染色体结构变异染色体结构变异染色体数目变异染色体数目变异类型类型.一、染色体数目与染色体组一、染色体数目与染色体组1 1、各种生物的染色体数目基本上是恒定的。、各种生物的染色体数目基本上是恒定的。2 2、染色体组成：常染色体、染色体组成：常染色体+性染色体性染色体.2 2、染色体组、染色体组减数分裂减数分裂雄性果蝇雄性果蝇一个染色体组一个染色体组另一个染色体组另一个染色体组.2 2、染色体组、染色体组染色体组：细胞中的一组染色体组：细胞中的一组非同源染色体非同源染色体，它们在，它们在形态和功能形态和功能上上各不相同各不相同，但是，但是携带着携带着控制一种生控制一种生物生长发育、遗传和变异的物生

2、长发育、遗传和变异的全部遗传信息全部遗传信息。注意以下条件：注意以下条件：不含同源染色体。不含同源染色体。染色体形态、大小和功能各不相同。染色体形态、大小和功能各不相同。含有控制一种生物性状的一整套基因，但含有控制一种生物性状的一整套基因，但不能重复。不能重复。.2 2、染色体组、染色体组练习：认真分析下图的对照图，从练习：认真分析下图的对照图，从A、B、C、D中选出表示含一个染色体组的细胞。中选出表示含一个染色体组的细胞。.考点精讲：染色体组数目的判别考点精讲：染色体组数目的判别常用方法：常用方法：细胞内形态相同的染色细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体体有几条，则含有几个染色体组

3、，如图有组，如图有 个染色体组。个染色体组。根据基因型来判断。控制同一性状的基根据基因型来判断。控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组。如基因型为因出现几次，则有几个染色体组。如基因型为AaAa的细胞或生物体含有的细胞或生物体含有2 2个染色体组。个染色体组。4AABBAABB的细胞内含的细胞内含 个染色体组。个染色体组。AAaaBBbbAAaaBBbb的细胞内含的细胞内含 个染色体组。个染色体组。练习：练习：2 2 4 4.（1 1）概念：）概念：细胞中的一组细胞中的一组_染色体，染色体，它们在它们在_和和_上各不相同，但是携带上各不相同，但是携带着控制生物生长发育、遗传变异的着控制生

4、物生长发育、遗传变异的_，称之为一个染色体组。称之为一个染色体组。3 3、染色体组、染色体组非同源非同源形态形态功能功能全部信息全部信息（2 2）染色体组特点）染色体组特点:a a、每条染色体大小、形状、每条染色体大小、形状各不相同各不相同b b、每个染色体组内、每个染色体组内无同源染色体无同源染色体c c、每个染色体组含、每个染色体组含全部的全部的遗传信息遗传信息.1 1、认真分析下图的对照图，从、认真分析下图的对照图，从A A、B B、C C、D D中确中确 认出表示含一个染色体组的细胞，是图中的认出表示含一个染色体组的细胞，是图中的2.2.韭菜体细胞中的韭菜体细胞中的3232条染色体具有

5、条染色体具有8 8种各不相种各不相 同的形态，韭菜是同的形态，韭菜是 A A单倍体单倍体 B B二倍体二倍体 C C四倍体四倍体 D D八倍体八倍体课堂巩固课堂巩固.增多增多正常正常减少减少二、染色体数目的变异二、染色体数目的变异指细胞内染色体数目增添或缺失的改变。指细胞内染色体数目增添或缺失的改变。整倍性改变整倍性改变（染（染色体组色体组成成倍增加或减少）倍增加或减少）非整倍性改变非整倍性改变（个别（个别染色体染色体增加或减少）增加或减少）（一）类型：（一）类型：二倍体二倍体四倍体四倍体单倍体单倍体.概念：概念：细胞内某一号或几号染色体的细胞内某一号或几号染色体的数量增多或减少。数量增多或减

6、少。后果：后果：因为染色体上的基因能控制蛋因为染色体上的基因能控制蛋白质的合成，某号染色体增多或减少后将白质的合成，某号染色体增多或减少后将导致相应蛋白质的增多或减少，从而导致导致相应蛋白质的增多或减少，从而导致新陈代谢的严重紊乱，造成细胞死亡或严新陈代谢的严重紊乱，造成细胞死亡或严重的功能缺陷。重的功能缺陷。正常正常增多增多减少减少、非整倍、非整倍性变异性变异.唐氏症起因与染色体数发生错误唐氏症起因与染色体数发生错误第第2121号号染色体染色体多一条多一条.例：例：2121三体综合症三体综合症(如图，又称先天性如图，又称先天性愚型或唐氏综合症愚型或唐氏综合症)是由于患者细胞内是由于患者细胞内

7、多了多了一条一条2121号染色体号染色体造成的。患者眼间宽、眼造成的。患者眼间宽、眼角上斜、口常半张，身体发育缓慢、智力角上斜、口常半张，身体发育缓慢、智力极度低下，许多在极度低下，许多在1010岁前夭折。岁前夭折。.此外，人类染色体增多或此外，人类染色体增多或减少将使人失去生育能力，同时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。其它生理功能出现严重缺陷。1717号及号及1414号染色体增多一条的患者号染色体增多一条的患者生理和智力都严重不正常。生理和智力都严重不正常。人类其它染色体数目发生变人类其它染色体数目发生变化的病例极少发现，很可能这些化的病例极少发现，很可能这些染色体数目

8、改变是致死的！染色体数目改变是致死的！.概念：概念：体细胞内染色体组增多或减少。体细胞内染色体组增多或减少。后果：后果：在植物及低等动物中比较常见，在植物及低等动物中比较常见，由于基因控制的蛋白质成比例增多或减少，由于基因控制的蛋白质成比例增多或减少，一般对生存没有显著影响。一般对生存没有显著影响。在高等植物，在高等植物，染色体组增多染色体组增多的植株一的植株一般具有大型性，各器官粗大，成熟推迟；般具有大型性，各器官粗大，成熟推迟；染色体组减少染色体组减少的植株则生长瘦弱。的植株则生长瘦弱。染色体组为奇数染色体组为奇数时，因减裂时联会紊时，因减裂时联会紊乱，表现为高度不孕（不能产生种子）。乱，

9、表现为高度不孕（不能产生种子）。、整、整倍变异倍变异.整整倍倍性性变变异异体细胞中只有体细胞中只有1 1个染色体组个染色体组的变异的变异 一倍性变异：一倍性变异：多倍性变异：多倍性变异：体细胞中有体细胞中有多个染色体组多个染色体组的变异的变异.“倍倍”的概念：的概念：自然界的生物一般都是具有两个染色自然界的生物一般都是具有两个染色体组的，叫做体组的，叫做二倍体二倍体。染色体组比二倍体多的，叫做染色体组比二倍体多的，叫做多倍体多倍体。一般有几个染色体组就叫几倍体。一般有几个染色体组就叫几倍体。体细胞内染色体数与本物种的配子染体细胞内染色体数与本物种的配子染色体数相同的，叫做色体数相同的，叫做单倍

10、体单倍体。如果某个体。如果某个体由本物种的配子不经受精直接发育而成，由本物种的配子不经受精直接发育而成，则不管它有多少染色体组都叫则不管它有多少染色体组都叫“单倍体单倍体”。.1 1、二倍体：由、二倍体：由受精卵受精卵发育而成的，体细胞中有发育而成的，体细胞中有 两个染色体组的个体。两个染色体组的个体。2 2、多倍体：由、多倍体：由受精卵受精卵发育而成的，体细胞中含发育而成的，体细胞中含 有三个或三个以上的染色体组的个体。有三个或三个以上的染色体组的个体。（二）二倍体、多倍体和单倍体（二）二倍体、多倍体和单倍体例子：香蕉（三倍体）、马铃薯（四倍体）、例子：香蕉（三倍体）、马铃薯（四倍体）、普通

11、小麦（六倍体）普通小麦（六倍体）例子：动物（几乎全部）、植物（多数）例子：动物（几乎全部）、植物（多数）.发生染色体数目变异的时间？发生染色体数目变异的时间？多倍体产生的原因？多倍体产生的原因？染色体数目变异的结果？染色体数目变异的结果？一般发生在有丝分裂过程中一般发生在有丝分裂过程中 染色体完成复制后，由于某种原因使得正染色体完成复制后，由于某种原因使得正在分裂的细胞中的在分裂的细胞中的纺锤体纺锤体可能受到破坏染色体可能受到破坏染色体不能移向两极，细胞也不能分裂。不能移向两极，细胞也不能分裂。受精卵发育初期：受精卵发育初期：发育晚期：发育晚期：减数分裂中：减数分裂中：四倍体四倍体四倍体和二倍

12、体的嵌合体四倍体和二倍体的嵌合体产生染色体加倍的配子，产生染色体加倍的配子，受精后发育为多倍体受精后发育为多倍体（1 1）多倍体形成的原因）多倍体形成的原因.4 4个染色体个染色体8 8个染色体个染色体无纺锤体形成无纺锤体形成染色体复制染色体复制着丝点分裂着丝点分裂无纺锤丝牵引无纺锤丝牵引不能移向两极不能移向两极（1 1）多倍体的形成原因）多倍体的形成原因若继续进行正常若继续进行正常的有丝分裂的有丝分裂染色体加染色体加倍的组织倍的组织或个体或个体.（2）多倍体植株的特点）多倍体植株的特点a.a.茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大；糖类、蛋茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大；糖类、蛋 白质等含量

13、增高白质等含量增高.b.b.但发育延迟，结实率低。但发育延迟，结实率低。.a a、方法：、方法：用用低温低温或或秋水仙素秋水仙素处理萌发处理萌发的的种子或幼苗种子或幼苗b b、原理：、原理：染色体变异染色体变异(抑制有丝分抑制有丝分裂前期纺锤体形成裂前期纺锤体形成)（3 3）应用：多倍体育种）应用：多倍体育种c c、过程：八倍体小黑麦、三倍体西瓜培育过程：八倍体小黑麦、三倍体西瓜培育.野野生生草草莓莓多多倍倍体体草草莓莓.3 3、单倍体、单倍体（1 1）概念：）概念：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体（2 2）单倍体植株特点）单倍体植株特点弱小，且高度

14、不育弱小，且高度不育（3 3）应用：）应用：单倍体育种单倍体育种二倍体植株二倍体植株花药离体培养花药离体培养单倍体植株单倍体植株人工诱导染色体加倍人工诱导染色体加倍恢复回二倍体植株恢复回二倍体植株优点：明显缩短育种年限，且是纯合体优点：明显缩短育种年限，且是纯合体（纯合体）（纯合体）.3 3、单倍体、单倍体（1 1）概念：）概念：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体发育起点：发育起点：配子配子单倍体单倍体发育发育思考：思考：单倍体是不是只含一个染色体组的个体呢？单倍体是不是只含一个染色体组的个体呢？只要是由配子发育而来的不论有几个只要是由配子发育而来的不

15、论有几个染色体组都是单倍体染色体组都是单倍体.思考：思考：对一个个体称单倍体还是几倍体，对一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么？关键看什么？关键看关键看发育起点发育起点，由受精卵发育而，由受精卵发育而成的个体有几个染色体组就叫几倍体，成的个体有几个染色体组就叫几倍体，由配子发育而成的个体不管有几个染色由配子发育而成的个体不管有几个染色体组都叫单倍体。体组都叫单倍体。.a a、二倍体物种所形成的单倍体中，其体、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。细胞中只含一个染色体组。请判断：请判断：b b、如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍、如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体体,其体细

16、胞中就含有两个或三个染色体组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。我们可以称它为二倍体或三倍体。c c、单倍体中可以只有一个染色体组、单倍体中可以只有一个染色体组,也可也可 以有多个染色体组以有多个染色体组d d、个体的体细胞中含几个染色体组就是、个体的体细胞中含几个染色体组就是 几倍体几倍体.3 3、下列细胞中含有、下列细胞中含有1 1个染色体组的细胞是个染色体组的细胞是 A A人的口腔上皮细胞人的口腔上皮细胞 B B果蝇的受精卵果蝇的受精卵 C C小麦的卵细胞小麦的卵细胞 D D玉米的卵细胞玉米的卵细胞4 4、下面有关单倍体的叙述中，不正确的是、下面有关单倍体的

17、叙述中，不正确的是 A A由未受精的卵细胞发育而成的个体由未受精的卵细胞发育而成的个体 B B花药经过离体培养而形成的个体花药经过离体培养而形成的个体 C C凡是体细胞中含有奇数染色体组的个体凡是体细胞中含有奇数染色体组的个体 D D普通小麦含普通小麦含6 6个染色体组，个染色体组，4242条染色体，条染色体，它的单倍体含它的单倍体含3 3个染色体组，个染色体组，2121条染色体条染色体.5 5、二倍体生物中，可能含有一个染色体组的细、二倍体生物中，可能含有一个染色体组的细 胞是胞是 A.A.子房壁细胞子房壁细胞 B.B.珠被细胞珠被细胞 C.C.花粉细胞花粉细胞 D.D.柱头细胞柱头细胞6

18、6、下列细胞中，属于果蝇配子并能形成受精卵、下列细胞中，属于果蝇配子并能形成受精卵 的是的是 A.A.甲与乙甲与乙 B.B.乙与丙乙与丙 C.C.乙与丁乙与丁 D.D.丙与丁丙与丁.7 7、在三倍体无籽西瓜的培育过程中，以二倍体普通西、在三倍体无籽西瓜的培育过程中，以二倍体普通西 瓜幼苗用秋水仙素处理，待植株成熟后接受普通二瓜幼苗用秋水仙素处理，待植株成熟后接受普通二 倍体西瓜的正常花粉，所结果实的果皮、种皮、胚倍体西瓜的正常花粉，所结果实的果皮、种皮、胚 芽、胚乳细胞的染色体组数依次为芽、胚乳细胞的染色体组数依次为 A A4 4、2 2、2 2、4 B4 B4 4、4 4、3 3、6 6 C

19、 C3 3、3 3、3 3、4 D4 D4 4、4 4、3 3、5 5.单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种.1 1、多倍体育种、多倍体育种多倍体植物有生长旺盛，各器官粗壮，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。获目标的植物都可以考虑进行多倍体育种。观赏或用材植物观赏或用材植物某些水果某些水果非种子农作物非种子农作物.多倍体育种多倍体育种3n3n形态上加大（如茎秆、叶片、果实、种子）形态上加大（如茎秆、叶片、果实、种子）营养物质增多（如蛋白质、糖类、脂肪）营养物质增多（如蛋

20、白质、糖类、脂肪）.分裂间期分裂间期前期前期中期中期后期后期末期末期有丝分裂有丝分裂 多倍体的形成天然：天然：严酷的自然条件、温度急剧变化严酷的自然条件、温度急剧变化人工：人工：用用秋水仙素秋水仙素处理植物萌发的处理植物萌发的种子或幼苗种子或幼苗2n 4n?.多倍体育种 原理：染色体变异 方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗机理：抑制有丝分裂前期纺锤机理：抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，导致染色体不分离体的形成，导致染色体不分离.例例1:1:无籽西瓜的培育无籽西瓜的培育用秋水仙素处理二倍体用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗得到四倍体西瓜；西瓜幼苗得到四倍体西瓜；用二倍体西瓜与四倍体用二倍体西瓜与四倍体西

21、瓜杂交，得到三倍体的西西瓜杂交，得到三倍体的西瓜种子。瓜种子。三倍体西瓜联会紊乱，三倍体西瓜联会紊乱，不能产生正常的配子。不能产生正常的配子。三倍体西瓜的雌蕊授以二倍体西瓜的花粉三倍体西瓜的雌蕊授以二倍体西瓜的花粉后子房能发育成西瓜，但其中的胚珠因没有正后子房能发育成西瓜，但其中的胚珠因没有正常的卵细胞而不能发育成种子。常的卵细胞而不能发育成种子。.2n 3n?三倍体无子西瓜的培育三倍体无子西瓜的培育2n秋水水素秋水水素染色体数目染色体数目加倍加倍 4n2n 西瓜西瓜:瓜皮、瓜瓤瓜皮、瓜瓤 _n瓜子瓜子_n432n 花粉促进果实发育花粉促进果实发育西瓜西瓜:瓜皮、瓜瓤瓜皮、瓜瓤 _n瓜子瓜子_

22、3无无第第一一年年第第二二年年方法：秋水仙素处理方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗萌发的种子或幼苗原理：原理：秋水仙素秋水仙素能抑制纺锤体的形成能抑制纺锤体的形成.单倍体的特点：单倍体的特点：植株弱小，高等不育。植株弱小，高等不育。单倍体育种单倍体育种YYRRYYrryyRRyyrrYRYryRyrYyRrYRYryRyr秋水水素秋水水素染色体数目加倍染色体数目加倍花粉离体培养花粉离体培养优点：优点：a.后代都是纯合子后代都是纯合子 b.缩短育种年限缩短育种年限.单倍体育种 原理：染色体变异 方法：花药离体培养育种过程育种过程A AB F1B F1花粉花粉 4 4种单倍体植株种单倍体植株 4

23、4种纯种植株种纯种植株 优良品种优良品种杂交杂交花药离体培养花药离体培养秋水仙素秋水仙素筛选筛选基因重组基因重组植物组织培养植物组织培养染色体数目加倍染色体数目加倍 优点：缩短了育种年限（2年）获得的后代均为纯种个体.为什么说单倍体育种能明显缩短育种年限？为什么说单倍体育种能明显缩短育种年限？花药离体培养花药离体培养P高杆抗病高杆抗病 DDTT矮杆感病矮杆感病 ddttF1高杆抗病高杆抗病 DdTt配子配子DTDtdTdtDTDtdTdtDDTT DDtt ddTT ddtt纯合体纯合体秋水仙素秋水仙素 需要的矮抗品种需要的矮抗品种 单倍体育种单倍体育种第第1年年第第2年年P高杆抗病高杆抗病

24、DDTT矮杆感病矮杆感病 ddttF1高杆抗病高杆抗病 DdTtF2D_T_ D_tt ddT_ ddttddTT 杂交育种杂交育种第第1年年第第2年年第第36年年 需要的矮抗品种需要的矮抗品种矮抗矮抗.杂交育种杂交育种多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种处理处理原理原理特点特点举例举例杂交杂交用秋水仙素处用秋水仙素处理种子或幼苗理种子或幼苗花粉离体花粉离体培养培养通过基因重组通过基因重组把两亲本的优把两亲本的优良性状组合在良性状组合在同一后代中同一后代中抑制细胞分裂中纺抑制细胞分裂中纺锤体的形成，使染锤体的形成，使染色体数目加倍后不色体数目加倍后不能形成两个细胞能形成两个细胞诱导精子直接

25、发诱导精子直接发育成植株，再用育成植株，再用秋水仙素加倍成秋水仙素加倍成纯合体纯合体方法简便，但方法简便，但需较长年限方需较长年限方可获得纯合体可获得纯合体器官大，营养物质器官大，营养物质含量高，但发育延含量高，但发育延迟，结实率低迟，结实率低缩短育种年限缩短育种年限，但方法复杂，但方法复杂，成活率较低，成活率较低高杆抗病与矮杆不高杆抗病与矮杆不抗病小麦杂交产生抗病小麦杂交产生矮杆抗病品种矮杆抗病品种三倍体西瓜、三倍体西瓜、八倍体小黑麦八倍体小黑麦抗病植株的抗病植株的育成育成.例：在水稻中，高杆例：在水稻中，高杆(D)(D)对矮杆对矮杆(d)(d)是显性，抗病是显性，抗病(R)(R)对不抗对不

26、抗病病(r)(r)是显性。现有纯合矮杆不抗病水稻是显性。现有纯合矮杆不抗病水稻ddrrddrr和纯合高杆抗病水和纯合高杆抗病水稻稻DDRRDDRR两个品种两个品种,要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水稻要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水稻ddRRddRR ，应该怎么做？应该怎么做？P DDRR P DDRR ddrr ddrrF1DdRrDdRr配子配子DR Dr dR drDR Dr dR dr花粉花粉(药药)离体培养离体培养幼苗幼苗DR Dr dR drDR Dr dR dr秋水仙素处理秋水仙素处理DDRR DDrr ddRR ddrrDDRR DDrr ddRR ddrr正常植株正常植株（单倍

27、体）（单倍体）（纯合子）（纯合子）高杆高杆抗病抗病高杆高杆不抗病不抗病矮杆矮杆抗病抗病矮杆矮杆不抗病不抗病.下列表示某种农作物和两种品种分别培育出三下列表示某种农作物和两种品种分别培育出三 种品种种品种,根据上述过程根据上述过程,回答下列问题回答下列问题:AABBAABB aabbaabb AaBb AaBb Ab Ab AAaaBBbb AAaaBBbb AAbb AAbb 用和培育所采用的方法用和培育所采用的方法称为称为_,_,方法方法称为称为 _,_,由由和和 培育所依据的原理是培育所依据的原理是_._.用培育出的常用方法用培育出的常用方法是是_,_,由培育成由培育成的过程中用化学药剂的

28、过程中用化学药剂_处理的幼苗处理的幼苗,方法方法和和合合 称为称为_育种育种.其优点是其优点是_._.由培育出的常用方法是由培育出的常用方法是_,_,形成的形成的 叫叫_。依据的原理是。依据的原理是_。杂交杂交自交自交基因重组基因重组花药离体培养花药离体培养秋水仙素秋水仙素单倍体单倍体明显缩短育种年限明显缩短育种年限用秋水仙素处理用秋水仙素处理多倍体多倍体染色体变异染色体变异.染色体染色体变异变异染色体结构染色体结构的变异的变异染色体数目染色体数目的变异的变异非整倍体非整倍体整倍体整倍体染色体组染色体组二倍体二倍体单倍体及形成单倍体及形成多倍体及形成多倍体及形成缺失、重复、缺失、重复、倒位、易位倒位、易位思考思考如何设计实验探究：如何设计实验探究：低温能否诱导染色体数目低温能否诱导染色体数目的变化？的变化？.