第2节 染色体变异(68张PPT)

第2节 染色体变异
2.种类:染色体结构的畸变可分为染色体中某一片段的缺失、重复、 易位、倒位四种。 3.结果:使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变,导致性 状变异。大多数染色体结构变异对生物体是不利的,有的甚至导致生 物体死亡。 三、染色体数目的变异 1.类型:一类是细胞内个别染色体的增加或减少。另一类是细胞内染 色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
单性生殖(孤雌 生殖或孤雄生 殖)
正常
果实、种子较 大,生长发育延 迟,结实率低
植株弱小, 高度不育
几乎全部动物 、过半数高等 植物
香蕉、普通小 麦
玉米、小麦的 单倍体
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4.单倍体与二倍体、多倍体的判定
(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。
第2节 染色体变异
第2节 染色体变异
一、基因突变与染色体变异的区别 1.基因突变是染色体上某一位点上基因的改变,是微小区段的变异,是 分子水平的变异,而染色体变异是比较明显的染色体结构或数目的变 异。 2.在光学显微镜下观察到的变异是染色体变异,看不见的是基因突变。
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思考感悟
基因突变和染色体变异都改变基因的种类和排列顺序吗? 提示 提示:基因突变只是基因碱基对的替换、增添和缺失,不改变基因的 数量和排列顺序;而染色体变异则会造成基因的种类、数量和排列顺 序的改变。 二、染色体结构的变异 1.概念:由染色体结构改变引起的变异。如猫叫综合征是由人的第5 号染色体部分缺失引起的遗传病,而果蝇的棒状眼是由于染色体中增 加某一片段引起的变异。
答案:D
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要点三 单倍体育种和多倍.诱导多倍体的方法
方法有多种如低温、各种射线、化学药品等处理的方法。其中最常 用且最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗来获得多倍 体。 3.单倍体育种和多倍体育种的比较
单倍体育种
多倍体育种
原理
染色体数目以染色体 染色体数目以染色体 组形式成倍减少,然后 组形式成倍增加 再加倍从而获得纯种
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方法 优点 缺点
单倍体育种
多倍体育种
花药离体培养获得单倍体,再用 秋水仙素处理正在萌
秋水仙素处理幼苗
发的种子或幼苗
明显缩短育种年限
器官大,营养成分含量 高,产量增加
技术复杂,需要与杂交 育种配合
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(3)根据染色体数目和染色体形态推算含有几个染色体组。
染色体组数=
染色体数目 染色体形态数
如图:共有8条染色体,染色体形态数(形态大小不相同)为2,所以染色 体组数为8÷2=4(个)。
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(1)不同种生物的一个染色体组中,所含有的染色体数目不一定相同, 但同种生物的一个染色体组中所含有的染色体数目一定是相同的。 (2)一个染色体组内的各条染色体在形态、结构、功能上都各不相 同,它们是一组非同源染色体。 3.二倍体、多倍体、单倍体的比较
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A.A代表的生物一定是二倍体,其每个染色体组含一条染色体 B.B代表的生物可能是二倍体,其每个染色体组含两条染色体 C.C代表的生物一定是二倍体,其每个染色体组含三条染色体 D.D代表的生物可能是单倍体,其每个染色体组含四条染色体
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解析:A代表的生物若是由受精卵发育形成的则为二倍体,若是由未受 精的配子发育形成的则为单倍体。根据染色体组的定义可知,B图细 胞中应含有三个染色体组,每个染色体组含两条染色体,该生物可能 是三倍体,也可能是单倍体。同样可知C图细胞中应含有两个染色体 组,每个染色体组含三条染色体,该生物可能是二倍体,也可能是单倍 体。D图细胞中四条染色体大小形态各不相同,应为一个染色体组,该 细胞若是体细胞,则该生物为单倍体,该细胞若是生殖细胞,则该生物 为二倍体。
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、种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。 (3)单倍体 ①概念:由配子发育而来,染色体数和染色体组数是本物种体细胞染 色体数一半的个体,即体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。 ②特点:与正常植株相比,植株长得弱小,且高度不育。 4.多倍体育种 (1)方法:目前最常用且最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子 或幼苗。 (2)原理:当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时,能够抑制纺锤体的形
(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。 (4)含奇数倍染色体(如3组染色体的三倍体和单倍体)的个体,当其进 行减数分裂形成配子时,由于同源染色体无法正常联会或联会紊乱, 不能产生正常的配子。 【对点训练】 (2012·宁夏银川)下列关于如图所示细胞中所含染色体 的叙述正确的是 ( )
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2.染色体数目的变异 一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目 以染色体组的形式成倍地增加或减少。
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【典题例析】 (2011·海南卷)关于植物染色体变异的叙述,正确的是 ()
A.染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加 B.染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生 C.染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化 D.染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化
上染色体组的个体是多倍体。 ( )
(3)由配子发育而来的个体,体细胞中无论含有几个染色体组,都是单
倍体。 ( )
解析
(4)单倍体茎秆粗壮,果实、种子较大,而多倍体则长势矮小,且高度不
育。 ( )
答案:(1)√ (2)× (3)√ (4)×
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6.有两组纯种小麦,一个是高秆抗锈病(DDTT),一个是矮秆不抗锈病 (易染锈病)(ddtt)。现将这两个品种进行下列三组实验:
概念
染色 体组 发育 起点
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二倍体
多倍体
单倍体
体细胞中含2个 体细胞中含3个 体细胞中含本
染色体组的个 或3个以上染色 物种配子染色
体
体组的个体 体数的个体
2个
3个或3个以上 1至多个
受精卵
受精卵
配子
自然 成因
植物 特点
举例
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正常有性生殖
未减数的配子 受精;合子染色 体数目加倍
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成,导致染色体不能移向细胞两极,而引起细胞内染色体数目加倍。 (3)过程:萌发的种子或幼苗 染色体数目加倍 多倍 体植株。 5.单倍体育种 (1)过程:花药 单倍体植株 正常纯种。 (2)优点:明显缩短了育种年限。 四、低温诱导植物染色体数目变化的实验 1.实验原理:低温抑制纺锤体的形成,以致影响染色体被拉向两极,细 胞不能分裂成两个子细胞,于是染色体数目改变。
适用于植物,动物难以 开展。多倍体植物生 长周期延长,结实率降 低
举例
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(1)单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理等过程,因为花药 离体培养只是单倍体育种的一个操作步骤。 (2)通过细胞融合也可获得多倍体,如二倍体体细胞和配子细胞融合 可得到三倍体。 【典题例析】 为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出现肉质下降 的问题,人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理 的方法是 ( )
假如以上三组实验都有矮秆抗锈病出现,分析回答以下问题。
(1)A组所得矮抗类型的基因型是
型是
。
,B组所得矮抗类型的基因
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(2)C组获得矮抗是由于发生了基因突变。但一般说来,这种情况不容 易发生,因为 。 (3)A组F2中的矮抗类型不能直接用作大田栽种,原因是
。
(4)B组获得的矮抗类型也不能直接利用,原因是
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2.方法步骤:洋葱根尖培养→固定→制作装片(解离→漂洗→染色→
制片)→观察。
3.试剂及用途
(1)卡诺氏液:固定细胞形态。
(2)改良苯酚品红染液:使染色体着色。
(3)解离液(15%的盐酸和95%的酒精混合液):使组织中的细胞相互分
离开。
思考感悟
多倍体形成的原因有哪些?
提示
提示:环境条件的剧烈变化(如温度骤降、暴风雨等)或生物内部因素
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答案试解: D 解析:染色体整倍性变化只能是基因数目增加,并不能导致基因种类 增加;非整倍性增加只能导致个别基因的增减,但不会导致新基因产 生;缺失和重复也只能导致基因数目的增减;但倒位和易位肯定会使 相应片段的基因排列顺序发生改变。 规律方法:染色体易位与交叉互换的区别
图解
发生 时期 发生 对象
答案:C
4.萝卜和甘蓝杂交,能得到的种子一般不育,但也有个别可育是因为 ()
A.基因重组 B.基因突变
C.染色体结构变异 D.染色体数目变异
解析
答案:D
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5.基础判断: (1)一个染色体组内没有同源染色体,但却含有控制生长发育的全部
遗传信息。 ( )
(2)体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体,含有三个或三个以
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染色体易位
交叉互换
发生时期比较广泛,时 减数第一次分裂的前
期不确定
期的四分体时期
发生于非同源染色体 发生于同源染色体的
之间
非姐妹染色单体之间
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遗传 效应
普遍的正常的基因重 产生部分异常的配子,
组现象
使配子的育性降低或
产生有遗传病的后代
要点二 染色体组、单倍体、二倍体、多倍体 1.染色体组的组成特点
第2节 染色体变异
(1)根据染色体形态判断:细胞内形态、大小相同的染色体有几条,则 该细胞中就含有几个染色体组。如图:每种形态的染色体有3条,则该 细胞中含有3个染色体组。 (2)根据基因型判断:在细胞或生物体的基因型中,控制同一性状的相 同基因或等位基因出现几次,该细胞或生物体中就含有几个染色体组 。例如:基因型为AaaaBBbb的细胞或生物体,含有四个染色体组。也 可以记作:同一个字母不分大小写重复出现几次,就是几倍体生物。
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用胚胎细胞进行克隆,获得的个体依然是二倍体;D项中受精后的次级 卵母细胞中含三个染色体组,一个来自精子,一个将要分配到卵细胞 中,一个将分配到极体中,若阻断次级卵母细胞释放极体,则三个染色 体组共同存在于受精卵中,由受精卵发育为三倍体的新个体,故答案 为D项。
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的干扰,纺锤体的形成受到破坏,以致染色体不能被拉向两极,从而影 响了正常的有丝分裂。多倍体可自发产生,也可人工诱导产生。
解析
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解析
答案:D
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3.韭菜体细胞中的32条染色体具有8种各不相同的形态,韭菜是 ( )
解析
A.单倍体 B.二倍体 C.四倍体 D.八倍体
,
但通过
处理,可以直接产生理想的矮抗品种,其基因型是
。
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答案:(1)ddTT、ddTt dT (2)变异是不定向的(变异的方向是不可控制的) (3)后代可能会发生性状分离 (4)单倍体不育 秋水仙素(或低温) ddTT
第2节 染色体变异
要点一 染色体变异的种类 1.染色体结构的变异
雄果蝇的染色体组成
雄果蝇的两个染色体组
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由上图可知,要构成一个染色体组应具备以下几条: (1)一个染色体组中不含同源染色体。 (2)一个染色体组中所含的染色体在形态、大小和功能上各不相同。 (3)一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因,但不能 重复。 2.某生物体细胞中染色体组数目的判断
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A.利用水压抑制受精卵的第一次卵裂,然后培育形成新个体
B.用被γ射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞,然后培育形成新个体
C.将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中,然后培育形成新个体
D.用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体,然后培育形成新
个体
解析
答案试解: D 解析:A项中利用水压抑制受精卵的第一次卵裂,使细胞中的染色体数 目加倍,将发育成四倍体的个体;B项中处理之后,新个体其实由卵细 胞直接发育而来,因此新个体是含一个染色体组的单倍体;C项中是利
2.染色体组的概念:细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不 相同,携带着控制生物生长发育、遗传和变异的全部遗传信息。
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3.二倍体、多倍体和单倍体 (1)二倍体:由受精卵发育而成,体细胞含有两个染色体组的个体,包括 几乎全部的动物和过半数的高等植物。 (2)多倍体 ①概念:由受精卵发育而成,体细胞含三个或三个以上染色体组的个 体。其中,体细胞中含有三个染色体组的叫做三倍体,含有四个染色 体组的个体叫做四倍体。 ②分布:在植物中很常见,在动物中极少见。 ③优点:与二倍体植株相比,多倍体植株常常是茎秆粗壮,叶片、果实