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(共18张PPT)
第五章基因突变及其他变异
第2节 染色体变异
(第3课时)
三.染色体的结构变异
结构
变异
缺失
重复
倒位
易位
1.缺失
染色体的某一片段缺失引起变异
a
b
c
d
e
f
a
c
d
e
f
b
c
d
e
f
②果蝇缺刻翅的形成
举例：
①人类的猫叫综合征:5号染色体部分缺失
正常翅
缺刻翅
结果：
基因数目减少
三.染色体的结构变异
问题1: 染色体结构变异中的缺失现象与基因突变中的碱基对的缺失现象很相似，他们对生物的影响一样吗？
项目 染色体片段缺失 碱基对缺失
图解
区别 原理
观察
染色体结构变异
基因突变
在光学显微镜下观察到
在光学显微镜下观察不到
三.染色体的结构变异
1.缺失
2.重复
染色体中增加某一片段引起的变异
a
b
c
d
e
f
b
a
c
d
e
f
b
果蝇棒状眼的形成
正常眼
棒状眼
举例：
结果：
基因数目增加
三.染色体的结构变异
3.易位
一条染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的
a
b
c
d
e
f
h
i
j
k
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
g
举例：
②果蝇花斑眼的形成
①人慢性粒细胞白血病
正常眼
花斑眼
基因排列顺序改变
结果 ：
三.染色体的结构变异
问题2: 染色体结构变异中的易位现象与基因重组中的交叉互换很相似，他们一样吗？
项目 染色体易位 交叉互换
图解
区别 位置
原理
观察
非同源染色体之间
同源染色体的非姐妹染色单体之间
染色体结构变异
基因重组
在光学显微镜下观察到
在光学显微镜下观察不到
三.染色体的结构变异
3.易位
4.倒位
染色体的某一片段位置颠倒引起变异
a
c
d
e
f
b
a
f
c
d
e
b
c
d
e
b
基因排列顺序发生改变
正常翅
卷翅
结果：
注意：倒位发生在一条染色体中
三.染色体的结构变异
缺失
重复
倒位
类型
易位
基因数目增加
结果 ：
基因数目减少
结果 ：
基因排列顺序改变
结果 ：
基因排列顺序改变
结果 ：
染色体上基因数目、排列顺序发生改变
结果：性状变异（改变）(大多数染色体结构变异有害）
三.染色体的结构变异
类别 基因突变 基因重组 染色体变异
适用范围
类型
发生时期
结果
光学显微 镜观察
意义
育种中的应用
所有生物（包括病毒）
自然状态下，发生在真核生物的有性生殖过程中
真核生物
诱发突变、自发突变或（显性突变、隐性突变）
交叉互换型、自由组合型（基因工程、转化实验）
染色体结构变异、染色体数目变异
任何时期，主要发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期
减数第一次分裂前期、减数第一次分裂后期
任何时期，主要发生在细胞分裂时
引起基因碱基序列的改变（产生了新基因）
产生了新基因型和性状组成、不能产生新的基因和性状
使排列在染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，不产生新的基因，
不能观察到，属于分子水平
不能观察到，属于分子水平
能观察到，
属于细胞水平
新基因产生的途径；
生物变异的根本来源；
为生物的进化提供了丰富的原材料；
生物变异的来源之一，对生物进化具有重要的意义
诱变育种
杂交育种
单倍体育种、多倍体育种
生物变异的来源之一，对生物进化具有重要的意义
三种可遗传变异比较表
低温诱导植物染色体数目的变化
四.探究.实验
（一）实验原理
用低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞，于是植物细胞中的染色体数目发生变化。
诱导培养和固定细胞
低温诱导植物染色体数目的变化
待洋葱长出1cm长的不定根时，将整个装置放入冰箱冷藏室内，诱导培养48~72h。
将蒜（或洋葱）放在装满清水的容器上，让洋葱底部接触水面，室温培养。
培养方法
低温诱导
（二）实验步骤
放入卡诺氏液中浸泡0.5~1h，以固定细胞形态。
剪取诱导处理的根尖0.5~1 cm
取材
固定
用体积分数为95%的酒精冲洗2次
冲洗
诱导培养
固定细胞
四.探究.实验
（二）实验步骤
低温诱导植物染色体数目的变化
制作装片
包括：解离、漂洗、染色和制片4个步骤，具体操作方法与观察植物细胞有丝分裂的实验相同。
制片
染色
漂洗
解离
取材
四.探究.实验
（二）实验步骤
低温诱导植物染色体数目的变化
观察装片
先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂象。视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察。
（三）实验结果
诱导率不是百分之百，因此视野中既有二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞，且前者数目多于后者。
四.探究.实验
低温诱导植物染色体数目的变化
四.探究.实验
活动5：小组合作讨论下列实验问题
问题1: 秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，这两种方法在原理上有什么相似之处？
不同点
低温条件容易创造和控制，成本低、对人体无害、易于操作。
相同点
秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，都与抑制纺锤体的形成有关，着丝粒分裂后，没有纺锤体的牵引作用，因而不能将染色体拉向细胞的两极，导致洗吧中的染色体数目加倍。
四.探究.实验
问题2: 该实验中各种试剂在实验中的作用分别是什么？
试剂 作用
卡诺氏液
95%酒精
解离液
0.01g/mL的甲紫溶液
固定细胞形态
冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液
使组织中的细胞相互分离开
使染色体(染色质)着色，便于观察染色体(染色质)的形态、数目和行为
问题3: 能否观察到细胞分裂的连续变化？为什么？
不能，显微镜下观察到的细胞是已被解离液杀死的细胞
问题4 视野中能否看到正常染色体数的细胞？这说明了什么？
能，这说明并不是所有细胞中染色体均已加倍；只有少部分细胞实现“染色体加倍”，大部分细胞仍为二倍体分裂状况。
四.探究.实验
染色体变异
结构变异
数目变异
细胞内个别染色体增加或减少
细胞内染色体组成倍增加或成套减少
缺失
重复
易位
倒位
单倍体
二倍体
多倍体
21三体综合征
染色体的某一片段缺失引起变异
染色体中增加某一片段引起的变异
染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的
染色体的某一片段位置颠倒引起变异
课堂小结

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