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第三章 第3节
染色体变异会导致性状变化
第二课时
二、染色体结构的改变也可能导致生物性状的改变
主要类型
1、缺失
a
b
c
d
e
f
染色体中某一片段缺失
典例:
人的猫叫综合征、果蝇缺刻翅的形成
思考：染色体缺失对基因造成的影响是什么？
基因数量减少，结构不变。
二、染色体结构的改变也可能导致生物性状的改变
猫叫综合征
病因：
病人的第5号染色体部分缺失
病征：
患儿两眼距离较远，耳位低下，生长发育迟缓，存在严重的智力障碍，哭声轻而音调高，像猫叫而得名。
二、染色体结构的改变也可能导致生物性状的改变
2、重复
染色体中增加某一片段
a
b
c
d
e
f
b
典例:
果蝇棒状眼的形成
二、染色体结构的改变也可能导致生物性状的改变
如何区别交叉互换和易位？
交叉互换：发生在
之间 ，属于 。
易位：发生在 之间，属于 变异。
非同源染色体
染色体
基因重组
同源染色体非姐妹染色单体
3、易位
染色体中的某一片段移接到另一条非同源染色体上
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
人类与白血病抗争的历程
慢性粒细胞白血病（缩写为“CML”)俗称“血癌“，患者表现为贫血、易出血和感染,平均生存期仅为3~4年。1845年，德国病理学家魏尔肖（R. Virchow ）发现患者骨髓内有大量不成熟的白细胞，抑制了造血功能，因此将该症命名为“白血病”。
人类与白血病抗争的历程
1960 白细胞中有一个小的异常染色体，遂命名为“费城染色体”。
1973 费城染色体的形成是9号和22号染色体长臂易位的结果，这是人类首次发现染色体易位。
1998年，德鲁克协同美国肿瘤学家索耶斯指导了STI571用于CML的Ⅰ期临床试验，患者在使用药物六个月后，血液中白细胞数降至正常范围，疗效显著。
2001年，STI571批准上市使用。它是第一个被批准的小分子类药物，已拯救了超过10万人的性命。
人类与白血病抗争的历程
病因：女性患者少了一条X染色体（XO型）
特征：外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。身高、体重落后，手、足背明显浮肿，颈侧皮肤松弛。
二、染色体结构的改变也可能导致生物性状的改变
甲 乙 丙 丁
判一判
二、染色体结构的改变也可能导致生物性状的改变
4、倒位
a
b
c
d
e
f
染色体中某一片段的位置颠倒180°
b
c
d
e
二、染色体结构的改变也可能导致生物性状的改变
1、染色体结构变异为什么能够引起生物性状的改变？
2、染色体结构变异对生物都是有害的吗？
大多有害，有的甚至会导致生物体死亡
3、染色体结构变异与基因突变相比，哪一种变异对引起的性状变化较大一些？为什么？
每条染色体上含有许多基因，染色体结构变异会引起多个基因的变化，所以引起的性状变化较大一些。
染色体结构变异会使排列在染色体上的基因的数目、排列顺序发生改变,从而导致性状的改变。
思考：
二、染色体结构的改变也可能导致生物性状的改变
跟踪训练、已知某物种的一条染色体上依次排列着A、B、C、D、E五个基因，下面列出的若干种变化中，未发生染色体结构变化的是 ( )
2．是正常的两条同源染色体，则下图所示是指染色体结构的（ ）
A.倒位 B.缺失
C.易位 D.重复
D
B
三、染色体变异具有一定的应用价值
2、原理：染色体（数目）变异
萌发的种
子或幼苗
秋水仙素处理（或低温处理）
多倍体植株
1、方法：
染色体加倍原理？
3、三倍体无籽西瓜培育过程：
多倍体育种
三、染色体变异具有一定的应用价值
二倍体西瓜幼苗
二倍体西瓜幼苗
秋水仙素处理
二倍体西瓜植株
四倍体西瓜植株
♀
♂
三倍体西瓜种子
杂交
×
自然长成
第一年
三、染色体变异具有一定的应用价值
联会紊乱
无籽西瓜
授粉
二倍体西瓜植株
第二年
三倍体植株
三、染色体变异具有一定的应用价值
三、染色体变异具有一定的应用价值
1、三倍体西瓜种子结在哪个个体上？在哪一年获得？
2、三倍体西瓜为什么没有种子？
四倍体西瓜 第一年
三倍体西瓜植株减数分裂产生配子时，染色体联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞，所以没有种子。
3.三倍体无籽西瓜不能进行有性生殖，怎么解决繁殖问题：
进行无性繁殖
将三倍体西瓜植株进行植物组织培养。
三、染色体变异具有一定的应用价值
例题 二倍体小麦高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗病(T)对感病(t)为显性，现有纯合高秆抗病和矮秆感病品种，如何培育纯合矮秆抗病新品种？请写出杂交育种程序。
单倍体育种
三、染色体变异具有一定的应用价值
P
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
杂交育种
直到后代不发生性状分离为止 选出所需要的矮抗品种(ddTT)
F3
×
F2
D_T_
D_tt
ddT_
ddtt
矮抗
×
F 1
高杆抗病
DdTt
第2年
第3年…
第1年
优点：方法简单
缺点：育种年限长
三、染色体变异具有一定的应用价值
配子
DT
Dt
dT
dt
单倍体幼苗
DT
Dt
dT
dt
第2年
单倍体育种
DDtt
ddTT
ddtt
纯合体
DDTT
矮抗
P
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
F 1
高杆抗病
DdTt
减数分裂
花药离体培养
秋水仙素
第1年
缺点：技术复杂，需与杂交育种配合
优点:明显缩短育种年限
两年
三、染色体变异具有一定的应用价值
花药离体培养
单倍体育种程序
亲本
F1
单倍体
幼苗
秋水仙素处理幼苗
染色体数目加倍植株
杂交
从中选出所需性状个体自交留种即可
2、原理：染色体（数目）变异
三、染色体变异具有一定的应用价值
跟踪训练、用基因型为 AaBbCc (3对基因位于3对同源染色体上)的水稻植株的花药培养出来的单倍体幼苗，经染色体加倍后，可培育出多少纯合体植株？ （ ）
A．2种 B．4种
C．6种 D．8种
D
把饭碗端在自己手里，装自己的粮食
从20世纪40年代开始，鲍文奎院士经过几十年的不断探索，利用远缘杂交和多倍体育种技术培育出了八倍体小黑麦，兼有普通小麦脱粒性好、淀粉含量高和黑麦抗病性好、蛋白含量高等优点。鲍文奎院士等科学家还实现了籼稻和粳稻之间的远缘杂交，制造了大批四倍体水稻的育种材料，改进了四倍体水稻的性状，为水稻常规杂交育种作出了突出贡献。
把饭碗端在自己手里，装自己的粮食
李振声院士系统研究了小麦与偃麦草远结杂交，培育出了小偃4号、5号、6号等高产、抗病、优质的“小偃”系列小麦品种;利用“小偃”系列的八倍体和单体系列，建立了小麦染色体工程育种的新体系，解决了小麦的“单价染色体漂移”和“染色体数目鉴定工作量过大”两大难题;育成自花结实的缺体小麦，为小麦染色体工程育种奠定了基础。
把饭碗端在自己手里，装自己的粮食
袁隆平院士毕生致力于杂交水稻研究。他带领团队经过长期的寻找和培育，得到“野败”等―系列水稻雄性不育系，并战略性提出从“三系”“两系”到“一系”的杂交水稻育种方法，以及利用从品种间到亚种间、再到远缘杂种优势的三个发展阶段等思想。目前，利用遗传工程雄性不育系配制的第三代杂交水稻，其产量潜力达到每公顷15 t左右。
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