2-3-3-讲义1第三节染色体变异及其应用
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2.1 非整倍性变异 2.2 一倍性变异 2.3 多倍性变异
染色体组：
二倍体生物中来自 一个配子的一套染 色体及其上的一套 基因。
2.1 非整倍性变异
指在正常的染 色体组中，丢失 或添加了一条或 几条完整的染色 体。
2.2 一倍性变异
指体细胞内只 含有一个染色体 组的变异。
2.3 多倍性变异
2-3-3-1第三节染色体变异及其应用
精品jing
易水寒江雪敬奉
1959年法国kejeune 证实染色体异常为21体， 故称21—三体综合征,这 大大促进了人们对染色 体变异的研究。
21—三体综合征患 儿
Leabharlann Baidu
染色体的变异
结构 变异
数目 变异
应用
1、染色体结构的变异
缺失
重复
倒位
易位
1.1 缺失
缺失是指染色体上 某一区段及其带有 的基因一起丢失,从 而引起变异的现象。
1.3 倒位
染色体在两个点发生断 裂后,产生三个区段,中间 的区段发生180。的倒转, 与另外两个区段重新接 合而引起变异的现象
倒位过程示意图
1.4 易位
一条染色体的某一 片段移接到另一条 非同源染色体上, 从而引起变异。
易位过程示意图
在自然条件或认为 因素的影响下，染色 体结构的数目或排列 顺序发生改变，从而 导致性状的变异。
三倍体西瓜为什么无子？
事实：
三倍体西瓜是用二 倍体西瓜和四倍体西瓜 经过专门处理后杂交获 得的多倍体植物。
三倍体无子西瓜的培育
秋水仙素处理 2n
传粉
4n
♀
3n ♂
种植
3n 传粉
种植
3n
♀
♂
2n 第 一 年
2n
第
2n
二 年
培育三倍体无子 西瓜的关键步骤是 什么？
Thanks！
需与杂交育种结合，多 限于植物。
单倍体育种示意图
离体 培养
单倍体 花粉
优良品种
人工诱导染 色体加倍
纯合二倍体 选择
3.2 多倍体育种
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。
交流与合作：
和其他小组交流研究计划，反思和完善本组的 计划。通过显微镜监测微核率是一项小组成员 相互合作的工作。
结论与反思：
分析实验数据，得出结论。反思结论，必要时 重复实验以保证结论的可靠性。
环境中化学物质对染色体结 构变异的影响
深入探究：
探究水质污染程度与生物细胞微核 率高低的关系。
2、染色体数目的变异
环境中化学物质对染色体结 构变异的影响
蚕豆微核
水培蚕豆
环境中化学物质对染色体结 构变异的影响
实验步骤：
1、将蚕豆种子洗净，25℃水培； 2、待根长0.5~1.5cm，移入质量浓度为300mg/L的 硫酸铜溶液中培养6h；
3、自来水冲洗后，再移入清水中培养24h；
4、剪取蚕豆根尖，制作临时玻片标本，用改良碱性 品红染液染色；
染色体缺失示意图
染色体缺失引起的疾病
猫叫综合征患者
1.2 重复
染色体上增加了 相同的某个区段 而引起变异的现 象,叫做重复。
染色体重复 示意图
染色体重复的影响
对生物的进化有重要作用：
这是因为“多余的基因可能向多个 方向突变,而不致于损害细胞和个体的 正常机能。突变的最终结果,有可能使 “多余的基因成为一个能执行新功能 的新基因,从而为生物适应新环境提供 了机会。因此,在遗传学上往往把重复 看做是新基因的一个重要来源。
指在与正常的 二倍体细胞相比， 具有更多染色体 组的变异。
3、染色体变异在育种上的应用
3.1 单倍体育种 3.2 多倍体育种
3.1 单倍体育种
用单倍体 育种的方 法就可以 解决了.
单倍体作物太弱 小，而且又不能 生育，怎么办？
单倍体育种的优缺点
优点：明显缩短育种
年限，加速育种进程。
缺点：技术较复杂，
课题研究
环境中化学物质对染色体结 构变异的影响
研究目的：
了解环境中化学物质对染色体结构变异的影响
推荐器材：
培养皿，试管，载玻片，盖玻片，显微镜；蚕 豆种子等；硫酸铜，改良碱性品红染液等。
环境中化学物质对染色体结 构变异的影响
背景资料：
引起染色体变异的原因很多，其中辐射与化学 药物是导致染色体变异的重要原因。为了证实 硫酸铜对染色体结构具有导致变异的影响，一 位学生用硫酸铜溶液培养蚕豆种子，发现萌发 的幼苗根尖细胞中出现微核，这是染色体结构 变异的结果。生物科学工作者往往采用微核研 究的方法来分析环境污染的程度。
5、每个根尖计数500~1000个细胞，计算微核率。
环境中化学物质对染色体结 构变异的影响
问题与假设：
分小组讨论背景资料，尝试提出一个监测环境 污染的问题。
设计与实验：
根据假设，结合已经做过的观察洋葱根尖细胞 有丝分裂的实验，设计研究计划。按照研究计 划，实施实验。
环境中化学物质对染色体结 构变异的影响
染色体组：
二倍体生物中来自 一个配子的一套染 色体及其上的一套 基因。
2.1 非整倍性变异
指在正常的染 色体组中，丢失 或添加了一条或 几条完整的染色 体。
2.2 一倍性变异
指体细胞内只 含有一个染色体 组的变异。
2.3 多倍性变异
2-3-3-1第三节染色体变异及其应用
精品jing
易水寒江雪敬奉
1959年法国kejeune 证实染色体异常为21体， 故称21—三体综合征,这 大大促进了人们对染色 体变异的研究。
21—三体综合征患 儿
Leabharlann Baidu
染色体的变异
结构 变异
数目 变异
应用
1、染色体结构的变异
缺失
重复
倒位
易位
1.1 缺失
缺失是指染色体上 某一区段及其带有 的基因一起丢失,从 而引起变异的现象。
1.3 倒位
染色体在两个点发生断 裂后,产生三个区段,中间 的区段发生180。的倒转, 与另外两个区段重新接 合而引起变异的现象
倒位过程示意图
1.4 易位
一条染色体的某一 片段移接到另一条 非同源染色体上, 从而引起变异。
易位过程示意图
在自然条件或认为 因素的影响下，染色 体结构的数目或排列 顺序发生改变，从而 导致性状的变异。
三倍体西瓜为什么无子？
事实：
三倍体西瓜是用二 倍体西瓜和四倍体西瓜 经过专门处理后杂交获 得的多倍体植物。
三倍体无子西瓜的培育
秋水仙素处理 2n
传粉
4n
♀
3n ♂
种植
3n 传粉
种植
3n
♀
♂
2n 第 一 年
2n
第
2n
二 年
培育三倍体无子 西瓜的关键步骤是 什么？
Thanks！
需与杂交育种结合，多 限于植物。
单倍体育种示意图
离体 培养
单倍体 花粉
优良品种
人工诱导染 色体加倍
纯合二倍体 选择
3.2 多倍体育种
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。
交流与合作：
和其他小组交流研究计划，反思和完善本组的 计划。通过显微镜监测微核率是一项小组成员 相互合作的工作。
结论与反思：
分析实验数据，得出结论。反思结论，必要时 重复实验以保证结论的可靠性。
环境中化学物质对染色体结 构变异的影响
深入探究：
探究水质污染程度与生物细胞微核 率高低的关系。
2、染色体数目的变异
环境中化学物质对染色体结 构变异的影响
蚕豆微核
水培蚕豆
环境中化学物质对染色体结 构变异的影响
实验步骤：
1、将蚕豆种子洗净，25℃水培； 2、待根长0.5~1.5cm，移入质量浓度为300mg/L的 硫酸铜溶液中培养6h；
3、自来水冲洗后，再移入清水中培养24h；
4、剪取蚕豆根尖，制作临时玻片标本，用改良碱性 品红染液染色；
染色体缺失示意图
染色体缺失引起的疾病
猫叫综合征患者
1.2 重复
染色体上增加了 相同的某个区段 而引起变异的现 象,叫做重复。
染色体重复 示意图
染色体重复的影响
对生物的进化有重要作用：
这是因为“多余的基因可能向多个 方向突变,而不致于损害细胞和个体的 正常机能。突变的最终结果,有可能使 “多余的基因成为一个能执行新功能 的新基因,从而为生物适应新环境提供 了机会。因此,在遗传学上往往把重复 看做是新基因的一个重要来源。
指在与正常的 二倍体细胞相比， 具有更多染色体 组的变异。
3、染色体变异在育种上的应用
3.1 单倍体育种 3.2 多倍体育种
3.1 单倍体育种
用单倍体 育种的方 法就可以 解决了.
单倍体作物太弱 小，而且又不能 生育，怎么办？
单倍体育种的优缺点
优点：明显缩短育种
年限，加速育种进程。
缺点：技术较复杂，
课题研究
环境中化学物质对染色体结 构变异的影响
研究目的：
了解环境中化学物质对染色体结构变异的影响
推荐器材：
培养皿，试管，载玻片，盖玻片，显微镜；蚕 豆种子等；硫酸铜，改良碱性品红染液等。
环境中化学物质对染色体结 构变异的影响
背景资料：
引起染色体变异的原因很多，其中辐射与化学 药物是导致染色体变异的重要原因。为了证实 硫酸铜对染色体结构具有导致变异的影响，一 位学生用硫酸铜溶液培养蚕豆种子，发现萌发 的幼苗根尖细胞中出现微核，这是染色体结构 变异的结果。生物科学工作者往往采用微核研 究的方法来分析环境污染的程度。
5、每个根尖计数500~1000个细胞，计算微核率。
环境中化学物质对染色体结 构变异的影响
问题与假设：
分小组讨论背景资料，尝试提出一个监测环境 污染的问题。
设计与实验：
根据假设，结合已经做过的观察洋葱根尖细胞 有丝分裂的实验，设计研究计划。按照研究计 划，实施实验。
环境中化学物质对染色体结 构变异的影响