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(共63张PPT)
第四节 生物的变异
二 染色体变异
旧知回顾
生物变异
可遗传的变异
不可遗传的变异
基因突变
基因重组
染色体变异
环境条件
基因突变:
是指染色体的某一点位上基因的改变
正常型红细胞
C T T
G A A
镰刀型贫血症红细胞
　　　 C A T
G T A
基因重组:
基因的自由组合
基因的连锁互换
在减数分裂形成配子是，随着同源染色体的自由组合非等位基因也自由组合
当减数分裂形成四分体时，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致染色单体上的基因重新组合。
基因是什么？它和染色体又有何关系？ 　　
染色体是DNA的主要载体，基因又是有遗传效应的DNA片段，染色体即为基因的主要载体。 　　
基因突变与染色体变异的区别
基因突变是基因的某一位点上的改变，这种改变在光学显微镜下是看不见的。
染色体变异是比较明显的染色体变化，是可以用显微镜直接观察到的。
猫叫综合症　　
染色体改变而导致的疾病 　　
一、染色体结构的变异
缺失:
重复:
倒位:
易位:
1、缺失
染色体的某一片段消失
消　失
２、重复
染色体增加了某一片段
重　复
3、倒位
颠 倒
断 裂
连 接
染色体颠倒180°
４、易位
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
移　接
大多数染色体变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物死亡。
１细胞内的个别染色体数目的改变
２染色体以染色体组的形式成倍增加或减少
方式：
二、染色体数目的变异
21号三体染色体
几条染色体？
几对同源染色体？
几对常染色体？
几对性染色体 ？
８条
4 对
３对
１对　ＸＹ
思考题：
精子如何形成？
　　　　雄果蝇可产生几种精子？
　　　精子里有几条染色体？
减数分裂
２种
４条
２
３
４
Ｘ
２
３
Ｙ
４
雄果蝇的的两个配子染色体图
两种精子中的染色体数目相等吗？
分别是多少？各是什么？
相等，
都是４，
为２,３,４和Ｘ
及２,３,４和Ｙ
对一个精子而言，染色体形态大小相同吗，
为什么？
染色体组
雌果蝇产生的配子
雄果蝇产生的配子
细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。
要构成一个染色体组应具备的条件：
1、一个染色体组不含有同源染色体
2、一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同
3、一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因，但不能重复
果蝇的体细胞中含几个染色体组？
染色体组数目的判断：
1、细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。
此图具有4个染色体组
1.一种等大的同源染色体有几条就有几个染色体组
2.有几种不等大的同源染色体，每个染色体组就有几条染色体
2、根据基因型来判断：
在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组。比如：基因型为AAaaBBbb的细胞或生物体含有 个染色体组。
4
1.基因型中同一种字母（不分大小写）有几个
就有几个染色体组
2.有几种不同字母，每个染色体组就有几条染色体
人的体细胞中含几个染色体组？
果蝇的体细胞中含几个染色体组？
由图可知：有两个组，这叫做二倍体
二倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中含有两 个染色 体组的个体。 例如：人、果蝇、玉米等大多数生物。
几乎所有的动物和过半数的高等植物都是二倍体。比如：当我们用2N表示染色体的数目时，2表示2个染色体组，N表示一个染色体组含有的染色体数目。
2、二倍体和多倍体
多倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中含 有三 个或三个以上的染色 体组的个体。
例如：香蕉含三个染色体组叫三倍体；马铃薯马铃薯含四个染色体组叫四倍体，普通小麦含六个染色体组叫六倍体。这些植物又叫多倍体植物。
什么是多倍体？
多倍体产生的原因：
当细胞在进行有丝分裂的过程中，染色体已经复制并分裂加倍，但由于受到外界环境剧烈变化或生物内部因素的干扰，造成纺缍体破坏，使细胞分裂受阻而停止分裂，因此细胞不能分裂成两个细胞，于是就形成染色体数目加倍的细胞。
下面用二倍体水稻（24个染色体）和四倍体水稻（48个染色体）来作比较：
二倍体
四倍体
体形大：茎粗，叶大，花、果均大
营养物质含量增高：蛋白质、糖含量增高
有的发育迟缓，结实率低
多倍体的特点：
3、多倍体育种
常用方法：利用人工诱导获得多倍体，培育新品种
染色体加倍后的草莓
野生状态下的草莓
人工诱导多倍体的方法中最常用、最有效的方法是：利用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。
育种的原理：
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成，导致染色体不分离，从而引起细胞内染色体数目加倍。
无子西瓜：
无籽西瓜的培育过程
二倍体幼苗
四倍体植株
秋水仙素处理
染色体加倍
二倍体幼苗
二倍体植株
发育
授粉
二倍体幼苗
二倍体植株
发育
花粉诱导
三倍体种子
三倍体无籽瓜
三倍体植株
发育
第一年
第二年
问：该植株的西瓜的果肉细胞，种子的种皮和胚其染色体数目各是多少？
香蕉的培育
　　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：
野生芭蕉 2n
有籽香蕉 4n
加倍
野生芭蕉 2n
无籽香蕉 3n
普通小麦的形成过程
14
14
一粒小麦
山羊草
14
另一种山羊草
7
7
7
7
杂交种不育
配子
配子
14
7
14
7
配子
配子
杂交种不育
28
14
42
加倍
异源
多倍体
二粒小麦
14
14
28
加倍
异源
多倍体
普通小麦
注：这也是物种形成的一种方式。
举例：八倍体小黑麦的形成过程
♀普通小麦
AABBDD
×
♂黑麦
RR
配子：
ABD
R
ABDR
杂种一代
染色体加倍
AABBDDRR
八倍体的小黑麦
4、单倍体：
定义：在生物的体细胞中含有本物种配子 染色体数目的个体。
例如：蜜蜂的蜂王和工蜂的体细胞中有32条染色体，而雄蜂的体细胞中只有16条染色体，雄蜂就属于单倍体。单倍体往往是由配子不经受精作用直接发育成的生物个体。
形成原因：精细胞、卵细胞未结合直接发育成的个体
问题：单倍体是否一定含有一个染色体组？
不一定，有时可能有一个染色体组，有时可能二个或二个以上染色体组。
例如：玉米为二倍体﹙2N＝20﹚
卵细胞﹙N＝10﹚
单倍体新植株﹙N＝10﹚
而普通小麦是六倍体﹙6N＝42﹚
卵细胞﹙3N＝21﹚
单倍体新植株﹙3N＝21﹚
可见，单倍体植株的染色体数目总是正常植株染色体数目的一半。
单倍体植株的特点：
单倍体水稻
二倍体水稻
植株瘦弱，高度不孕
单倍体在育种上的意义：
方法：采用花药离体培养的方法获得单倍体植株，再人工诱导使染色体数目加倍，重新恢复到正常植株的染色体数目。
原理：利用染色体变异。
单倍体育种过程中,只获得单倍体叫
DDTT × ddtt
杂↓交
DdTt （得到种子为第一年）
减 数 分 裂
DT Dt dT dt 花药—精子（雄配子）
↓ 花药↓ 离体↓培养↓ ↓
单倍体
↓秋水 ↓仙素 ↓处理↓ （单倍体幼苗）
纯合体
　　小麦高茎（D）对矮茎（d）为显性，抗锈病（T）对不抗锈病（t）为显性。现有高秆抗锈病和矮杆不抗的品种,要培育双抗良种
单倍体育种的方法 一般常用“花药离体培养法”
A·具有不同优点的品种杂交
B·取F1的花药用组织培养的方法进行 离体培养，形成单倍体植株。
C·用秋水仙素使单倍体染色体加倍
D·选取符合要求的个体作种
遗传与育种例1
小麦高茎（D）对矮茎（d）为显性，抗锈病（T）对不抗锈病（t）为显性。现有高秆抗锈病和矮杆不抗的品种要培育双抗良种，育种专家提出了以下两种育种方法。请据图回答：
P：高杆抗锈病×矮杆不抗锈病
DDTT ddtt
（ ）
配子（ ） （ ） （ ） （ ）
单倍体（ ） （ ） （ ） （ ）
正常纯合体 （DDTT） （ ） （ ） （ddtt ）
良种 （ ）
D-T、D-tt、ddT-、ddtt
ddT-、ddtt
ddT-、ddtt
良种 （ ）
减数分裂
㈠
㈡
㈢
㈣
A
B
遗传与育种1①
⑴请在括号内填写各基因型。
⑵育种过程A、B的方法分别称为 、 ；依据的主要变异原理分别是 、 ；
⑶若要快速培育双抗优良品种的小麦，你认为应选择 ，的育种方法，因为 。
⑷写出其中㈠、㈡、㈣的处理方法： 、 、 ；
⑸㈢过程最常用的方法是用 进行人工诱导，胆该试剂若用于人工诱变，则是作用于 期。人工诱变特有的优点是 。
⑹B过程变异的原理的实质 ，通过减数分裂过程中 来实现。
遗传与育种1②
⑺B过程中若F2连续四代自交，后代中良种所占的比例为 　　　　　　　　 。
⑻A过程经过㈡得到的ddTT占后代的比例为 ； ㈡过程所得植株的特点是 ；它在育种上的特殊意义是 。
⑼A过程经过㈢得到正常纯合植株的原因是 。
⑽专家统计：今后40年内，全球人口将比目前增加近一半，为此粮食产量需增加70%，然而人工培育新品种的结果常常是毁坏原来的品种，这给生态系统造成的最大威胁是 ，进而降低了 能力。为解决这一矛盾，你认为理想的方法是 。
单倍体育种的优点
　　1、所培育的种子为绝对纯种； 　　2、可大大减少工作量并缩短育种周期。
单倍体与多倍体的区别
二倍体(2N=2x)
三倍体(2N=3x)
多倍体(2N=nx)
(a+b) (a+b)
注：x染色体组，a、b为正整数。
生物体
合子
2N= (a+b) x
发育
直接发育成生物体：单倍体（N=ax)
雌配子(N=ax)
直接发育成生物体：单倍体（N=bx)
雄配子(N=bx)
①由合子发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体；
②而由配子直接发育来的，不管含有几个染色体，都只能叫单倍体 。
说明
体细胞中的染色体数 配子中的染色体数 体细胞中的染色体组数 配子中的染色体组数 属于几倍体生物
豌 豆 7 2
普通小麦 42 3
小黑麦 28 八倍体
比较项目
生物种类
14
1
二倍体
六倍体
21
56
8
4
6
染色体变异
结构变异 ：缺失 (例 ：猫叫综合症) ，增加，颠倒，移接。
染色体变异
数目变异
个别增减 (例：21号三体)
成倍增减
染色体组
概念：含个体发育全部基因的一组非同源染色体。
分类
二倍体：由合子发育来，含两个染色体组的个体。
概念：由合子发育，含三个以上染色体组。
多倍体
特点：巨大丰富型，发育延迟，结实率低。
应用：例：无籽西瓜、香蕉、小麦。
成因：自然或人为(秋水仙素)使染色体加倍。
概念：由配子直接发育而来。
成因：未经受精的配子单独发育而成。
应用：花药离体培养法 。
特征：弱小、不育。
特征：形态、大小、结构各不相同
比较
区别
单倍体
左图是果蝇体细胞染色体
图解，根据回答：
1、此果蝇是______性果蝇 ，性染色体为___，其性别决定方式属于_____型。
A B
2、细胞中有_____对同源染色体。有____个
染色体组。是_______倍体。
3、细胞中有_____对常染色体。
4、细胞中有_____对性染色体。能产生____
种配子。
1、下列变异中，不属于染色体结构变异的是（　　）
Ａ、非同源染色体之间相互
交换片段；
Ｂ、染色体中ＤＮＡ的一个
碱基发生改变；
Ｃ、染色体缺失片段；
Ｄ、染色体增加片段。
2、秋水仙素诱导多倍体形成的原
因是（ ）
Ａ、诱导染色体多次复制；
Ｂ、抑制细胞有丝分裂时纺锤
体的形成；
Ｃ、促使染色单体分开，形成
染色体；
Ｄ、促进细胞融合。
3、下列细胞含有一个染色体组的是：
A、人的表皮细胞 B、果蝇的受精卵
C、小麦的卵细胞 D、玉米的极核
4、下为了用人工的方法同时得到AABB、AAbb、aaBB、aabb四种纯合体，应采取下列那种基因型个体的花药进行离体培养：
A、AaBB B、AaBb
C、Aabb D、AABb
5、下列有关单倍体的叙述，正确的是：（ ）
Ａ、体细胞中含有一个染色体
组的个体；
Ｂ、体细胞中含有奇数染色体
数目的个体；
Ｃ、体细胞中含有本物种配子
染色体数目的个体；
Ｄ、体细胞中含有奇数染色体
组数目的个体。
６　分析对照图，从A B C D中确认出表示标含
一个染色体组的细胞，是图中的（　）
B
A B
C D

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