染色体变异上课.ppt

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1、基基因突变与基因因突变与基因重组对比重组对比基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因分子结构变化，产生新基因（碱基替换基因（碱基替换|增添增添|缺失）缺失）并不产生新基因，产生新的并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组基因型，使不同性状发生组合合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制复制过程中过程中减数分裂第一次分裂后期减数分裂第一次分裂后期（非同源染色体自由组合（非同源染色体自由组合|交交叉互换）叉互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中

2、减数分裂意义意义为生物的进化提供原始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因形成生物多样性的重要原因之一之一可能可能性性突变频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，变异不定向变异不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍基基因突变与基因因突变与基因重组对比重组对比基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因分子结构变化，产生新基因基因（碱（碱基对替基对替换换|增添增添|缺缺失）失）并不产生新基因，产生新的并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组基因型，使不同性状发生组合合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制复制过程中过程中减数分

3、裂第一次分裂后期减数分裂第一次分裂后期（非同源染色体自由组合（非同源染色体自由组合|交交叉互换）叉互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂意义意义为生物的进化提供原始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因形成生物多样性的重要原因之一之一可能可能性性突变频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，变异不定向变异不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍基基因突变与基因因突变与基因重组对比重组对比基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因分子结构变化

4、，产生新基因基因（碱（碱基对替基对替换换|增添增添|缺缺失）失）并不产生新基因，产生新的并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组基因型，使不同性状发生组合合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制复制过程中过程中减减数第数第一次一次分裂分裂（非同源染非同源染色体自由组合色体自由组合|交叉互换）交叉互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂意义意义为生物的进化提供原始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因形成生物多样性的重要原因之一之一可能可能性性突变频

5、率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，变异不定向变异不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍基基因突变与基因因突变与基因重组对比重组对比基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因分子结构变化，产生新基因基因（碱（碱基对替基对替换换|增添增添|缺缺失）失）并不产生新基因，产生新的并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组基因型，使不同性状发生组合合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制复制过程中过程中减减数第数第一次一次分裂分裂（非同源染非同源染色体自由组合色体自由组合|交叉互换）交叉互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、外界环境条件（物理

6、、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂意义意义为生物的进化提供原始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因形成生物多样性的重要原因之一之一可能可能性性突变频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，变异不定向变异不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍基基因突变与基因因突变与基因重组对比重组对比基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因分子结构变化，产生新基因基因（碱（碱基对替基对替换换|增添增添|缺缺失）失）并不产生新基因，产生新的并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组基因型，使不同性状发

7、生组合合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制复制过程中过程中减减数第数第一次一次分裂分裂（非同源染非同源染色体自由组合色体自由组合|交叉互换）交叉互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂意义意义生物变异的根本来源生物变异的根本来源生物变异的重要来源生物变异的重要来源可能可能性性突变频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，变异不定向变异不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍基基因突变与基因因突变与基因重组对比重组对比基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分

8、子结构变化，产生新基因分子结构变化，产生新基因基因（碱（碱基对替基对替换换|增添增添|缺缺失）失）并不产生新基因，产生新的并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组基因型，使不同性状发生组合合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制复制过程中过程中减减数第数第一次一次分裂分裂（非同源染非同源染色体自由组合色体自由组合|交叉互换）交叉互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂意义意义生物变异的根本来源生物变异的根本来源生物变异的生物变异的重重要来源要来源可能可能性性突变

9、频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，变异不定向变异不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍旧知回顾旧知回顾生生物物变变异异可遗传的变异可遗传的变异不可遗传的变异不可遗传的变异 基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异环境条件环境条件第第2节染色体染色体变异异人类的染色体人类的染色体猫叫综合征猫叫综合征症状：两眼距离较症状：两眼距离较远，耳位低下，生远，耳位低下，生长发育缓慢，存在长发育缓慢，存在着严重的智力障碍。着严重的智力障碍。患儿哭声轻，音调患儿哭声轻，音调高，很像猫叫。高，很像猫叫。病因：病因：5号染色体部分缺失号染色体部分缺失姓名胡一舟姓名胡一舟年龄：年龄：33岁

10、岁出生出生1978年年4月月1日日智商智商：30重度弱智重度弱智（正常人的最低正常人的最低70）演出自演出自1999年年1月在保利剧场进行第一场指挥表演以月在保利剧场进行第一场指挥表演以来，至今已演出来，至今已演出20场，与国内外十余家交响乐团进行过场，与国内外十余家交响乐团进行过合作。合作。智障智障“天才天才”舟舟的资料舟舟的资料舟舟是一个先天智力障舟舟是一个先天智力障碍碍(21(21三体综合症三体综合症)患者患者病因：比正常人病因：比正常人多了一多了一条条2121号染色体号染色体性腺发育不良（特纳氏综合症）性腺发育不良（特纳氏综合症）性性腺腺发发育育不不良良（TurnerTurner综综合

11、合征征），女女性性患患者者少少了了一一条条X X染染色色体体，外外观观表表现现为为女女性性，但但性性腺腺发发育育不不良良，没没有有生生育能力。育能力。染色体变异染色体变异染色体结构的变异染色体结构的变异染色体数目的变异染色体数目的变异染色体的某一片段缺失染色体的某一片段缺失缺失缺失染色体结构的变异染色体结构的变异果蝇缺刻翅的形成果蝇缺刻翅的形成猫叫综合征猫叫综合征染色体增加了某一片段染色体增加了某一片段重复重复染色体结构的变异染色体结构的变异果蝇棒状眼的形成果蝇棒状眼的形成倒位倒位断断 裂裂连连 接接染色体的某一片段颠倒了染色体的某一片段颠倒了180180o o染色体结构的变异染色体结构的变异

12、染色体的某一片段移接到另一条染色体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易位易位染色体结构的变异染色体结构的变异注意：是非同源染色体之间的染色体注意：是非同源染色体之间的染色体交换，同源染色体之间的交叉互换属交换，同源染色体之间的交叉互换属于基因重组，对生物的变异是有利的。于基因重组，对生物的变异是有利的。缺失缺失重复重复倒位倒位易位易位果蝇缺刻翅、猫果蝇缺刻翅、猫叫综合症叫综合症果蝇棒状眼果蝇棒状眼夜来香的变异夜来香的变异染色体结构的变异种类染色体结构的变染色体结构的变异导致生物变异异导致生物变异的原因是什么？的原因是什么？染色体结构变异染色体结构变异染色体上基因的数目染色体上基

13、因的数目或排列顺序改变或排列顺序改变生物性状的变异生物性状的变异多数不利多数不利以以染色染色体组体组的的形式成形式成倍变异倍变异正常正常增多增多减少减少个别染个别染色体变色体变异异染色体数目的变异染色体数目的变异请思考：请思考：Q1:Q1:果蝇体细胞有几条染色体？果蝇体细胞有几条染色体？8 8条条Q2:Q2:号和号和号染色体是什么关系号染色体是什么关系?号和号和号呢号呢?同源染色体同源染色体非同源染色体非同源染色体Q3:Q3:雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体?和和、和和、和和、X X和和Y Y X XY Y Y YX XQ4Q4：雄果蝇产生的精子中有哪几

14、条染色体？这些染色体：雄果蝇产生的精子中有哪几条染色体？这些染色体 在形态、结构和功能上有什么特点？这些染色体之间在形态、结构和功能上有什么特点？这些染色体之间 是什么关系？它们是否携带着控制生物生长发育的全是什么关系？它们是否携带着控制生物生长发育的全 部遗传信息？部遗传信息？减数分裂减数分裂Q5Q5：如果将果蝇：如果将果蝇 的精子中的染的精子中的染 色体看作一色体看作一 组，那么果蝇组，那么果蝇 的体细胞中有的体细胞中有 几组染色体？几组染色体？细胞中的一组细胞中的一组 ，他们在形态和功能上，他们在形态和功能上 ，但是携带着控制一种生，但是携带着控制一种生物物 的的 信息。这样的信息。这样

15、的一组染色体，叫做一个染色体组。一组染色体，叫做一个染色体组。非同源染色体非同源染色体各不相同各不相同生长发育、遗传和变异生长发育、遗传和变异全部全部例：分析对照图，从例：分析对照图，从A B C DA B C D中确认出表示标中确认出表示标含一个染色体组的细胞，是图中的（）含一个染色体组的细胞，是图中的（）B BABCD对照对照染色体组的概念染色体组的概念染色体组的判断方法染色体组的判断方法1 1、根据染色体图判、根据染色体图判断：断：形形态相同的染色体有几条，就含有几个染色态相同的染色体有几条，就含有几个染色体组体组2 2个染色体组个染色体组3 3个染色体组个染色体组2 2、根据基因型判、

16、根据基因型判断：断：相同类型的相同类型的基因总共出现几次基因总共出现几次，就有，就有几个染色几个染色体组体组AaBbAaBbAAaBbbAAaBbbAaaaBBbbAaaaBBbb4 4个染色体组个染色体组3 3个染色体组个染色体组2 2个染色体组个染色体组请判断下列细胞中各有多少个染色体组？请判断下列细胞中各有多少个染色体组？2个个3个个4个个1个个2个个4个个正常正常增多增多减少减少个别变异个别变异整组变异整组变异成倍增多或减少成倍增多或减少染色体数目的变异染色体数目的变异人类的染色体人类的染色体二倍体和多倍体二倍体和多倍体由由受精卵受精卵发育而来的个体发育而来的个体具有三个或三个以上染色

17、体组的细胞或个体统称为多倍体具有三个或三个以上染色体组的细胞或个体统称为多倍体 具有两个染色体组的细胞或个体称为二倍体具有两个染色体组的细胞或个体称为二倍体(2n)番茄是二倍体番茄是二倍体葡萄是二倍体葡萄是二倍体 几乎全部的动物几乎全部的动物和过半的高等植物和过半的高等植物都是二倍体。都是二倍体。马铃薯是四倍体马铃薯是四倍体普普通通小小麦麦是是六六倍倍体体香蕉是三倍体香蕉是三倍体多倍体特点多倍体特点:优点优点:植株、果实、种子等粗大，营养物质含量高植株、果实、种子等粗大，营养物质含量高缺点缺点:发育延迟发育延迟,结实率低。结实率低。四倍体草莓四倍体草莓二倍体草莓二倍体草莓4个个染色体染色体8个

18、个染色体染色体无纺缍无纺缍体形成体形成染色体复制染色体复制着丝点着丝点分裂分裂无纺缍丝无纺缍丝牵引牵引细胞不分裂细胞不分裂体细胞有丝分裂体细胞有丝分裂多倍体形成原因多倍体形成原因抑制纺锤体的形成抑制纺锤体的形成使染色体数目加倍使染色体数目加倍人工诱导多倍体的方法人工诱导多倍体的方法 （2 2）秋水仙素秋水仙素处理萌发种子或幼苗处理萌发种子或幼苗（1 1）低温处理）低温处理这两种方法都是这两种方法都是抑制抑制分裂细胞内分裂细胞内纺锤纺锤体的形成体的形成，使染色体不能够移向细胞，使染色体不能够移向细胞的两极，而引起细胞内部染色体数目的两极，而引起细胞内部染色体数目的加倍。的加倍。香蕉的形成香蕉的形

19、成香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，无法食用。香蕉的培育过程如下：无法食用。香蕉的培育过程如下：野生芭蕉野生芭蕉2n2n有籽香蕉有籽香蕉4n4n加倍加倍野生芭蕉野生芭蕉2n2n无籽香蕉无籽香蕉3n3n无籽西瓜培育无籽西瓜培育第一年：第一年：四倍体瓜四倍体瓜三倍体胚三倍体胚(种子种子)第二年：第二年：三倍体瓜三倍体瓜无籽无籽授花粉产生生长素授花粉产生生长素刺激子房发育成果刺激子房发育成果雄蜂雄蜂它是由卵细胞未经过受精作用它是由卵细胞未经过受精作用直接发育而来的。直接发育而来的。那么，有那么，有没没有由配有由配子发育而来的个体呢？子发育而来的个体呢？单倍体：单

20、倍体：由由配子配子发育而来，体细胞中含有本物种配发育而来，体细胞中含有本物种配子的染色体数目的个体子的染色体数目的个体特点特点:弱小弱小,高度不育高度不育如果是四倍体物种配子发育成的个体，其体细胞中如果是四倍体物种配子发育成的个体，其体细胞中含有两个染色体组，可以称为二倍体吗？含有两个染色体组，可以称为二倍体吗？不可以，因为由配子所形成的个体，只能称为单倍不可以，因为由配子所形成的个体，只能称为单倍体。体。判断单倍体还是几倍体的关键判断单倍体还是几倍体的关键（1）由受精卵发育成的个体，含有几个染色体）由受精卵发育成的个体，含有几个染色体组就叫几倍体。组就叫几倍体。（2）由配子发育成的个体，无论

21、含有多少个染）由配子发育成的个体，无论含有多少个染色体组都叫单倍体。色体组都叫单倍体。思考：思考：棉花的高杆（棉花的高杆（D D）对矮杆（）对矮杆（d d）为显性，）为显性，抗病（抗病（T T）对不抗病（）对不抗病（t t）为显性。现有）为显性。现有一基因型为一基因型为DDTTDDTT的高杆抗病棉花和的高杆抗病棉花和ddttddtt的矮杆不抗病棉花，那么用什么方法可的矮杆不抗病棉花，那么用什么方法可以在最短时间内获得纯种的矮杆抗病以在最短时间内获得纯种的矮杆抗病（ddTTddTT）棉花？）棉花？若从播种到收获种子需要一年若从播种到收获种子需要一年,则培育出能稳定则培育出能稳定遗传的矮杆抗病的品

22、种至少需要几年遗传的矮杆抗病的品种至少需要几年?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第第1年年选育选育出需要的矮抗品种出需要的矮抗品种F2D_T_ D_tt ddT_ ddtt矮抗矮抗杂交育种杂交育种第第2年年第第3年年生长生长ddTTF3减数分裂减数分裂配子配子DTDtdTdt单倍体单倍体 DTDtdTdt花药离体培养花药离体培养秋水仙素秋水仙素第第1年年第第2年年第第4年年单倍体育种单倍体育种DDttddTT ddtt纯合体纯合体DDTT矮抗矮抗 单倍体育种单倍体育种普通植株普通植株减数减数 分裂分裂花粉花粉花药离花药离 体培养体培养单倍体幼苗单倍

23、体幼苗秋水仙秋水仙 素处理素处理纯合子幼苗纯合子幼苗筛选所需的品种筛选所需的品种DDTTDDTTDdTtDdTt花药离花药离 体培养体培养DT DT DtDt dTdT dtdt 幼苗幼苗秋水仙秋水仙 素处理素处理 DDTT DDTT DDttDDtt ddTTddTT ddttddtt筛选所需的品种筛选所需的品种ddttddttDT DT DtDt dTdT dtdt秋水仙素秋水仙素处理处理花药离花药离体培养体培养单倍体育种单倍体育种（1）方法：）方法：植株植株单倍体幼苗单倍体幼苗正常纯合子正常纯合子（3）优点：）优点：明显明显缩短育种年限缩短育种年限子代都是纯合子子代都是纯合子两年两年（2

24、）原理：）原理：染色体变异染色体变异 体细胞体细胞中的染中的染色体数色体数配子中配子中的染色的染色体数体数体细胞体细胞中的染中的染色体组色体组数数配子中配子中的染色的染色体组数体组数属于几倍属于几倍体生物体生物豌豌 豆豆 7 2普通普通小麦小麦 42 3小黑麦小黑麦 28八倍体八倍体比较项目比较项目生物种类生物种类141二倍体二倍体六倍体六倍体2156846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基因突变：基因突变：染色体上某一个位点上基因的染色体上某一个位点上基因的改变，光学显微镜下不可见。改变，光学显微镜下不可见。可用显微镜直接观察到的比较明可用显微镜直接观察到的比较明显的染色体变化。显的染色体变化。染色体变异：染色体变异：染色体数目变异染色体数目变异多倍体多倍体单倍体单倍体发生时期发生时期是否产生是否产生新基因新基因生产实践生产实践中的应用中的应用基因重组、基因突变、染色体变异的比较基因重组、基因突变、染色体变异的比较有性生殖有性生殖间期间期有丝分裂期有丝分裂期单性生殖时单性生殖时减数分裂和减数分裂和受精作用受精作用碱基顺碱基顺序改变序改变分裂受阻分裂受阻配子直接发育配子直接发育没有产生没有产生产生产生没有产生没有产生没有产生没有产生杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种基因突变基因突变基因重组基因重组发生机理发生机理