第三节染色体变异及其应用2
染色体变异及其在遗传发育中的作用
染色体变异及其在遗传发育中的作用染色体是生物体内最基本的遗传单位，它们携带着人类所有遗传信息。
染色体的基本结构是由DNA和核蛋白复合物组成。
染色体变异指的是染色体上发生了一些不正常的变化，这些变化可能会导致人类出现一些疾病，但也可能会对进化和适应性做出重要贡献。
染色体变异的形式可以分为三种：异常染色体数目、染色体结构异变和染色体不平衡。
异常染色体数目指的是染色体的数量出现异常，举个例子，唐氏综合症就是由于21号染色体三份引起的。
染色体结构异变指的是DNA分子在染色体上的排列顺序出现了错误，导致染色体结构发生改变。
染色体不平衡则指代的是染色体上两个拷贝之间有缺陷或者过多的基因，引起一些相应疾病的出现。
一些染色体变异是有益的，它们可能对好的遗传方面做出贡献，比如说就算没有失调综合症，人类在正常身体情况下还会拥有一部分21号染色体上的基因，而这些基因则有可能在概率上降低癌症的发生频率。
但是，更多的染色体变异对于人类来说则是不幸的，它们可能会引发一些严重的遗传疾病，比如唐氏综合症和克汀病。
与染色体变异相关的遗传学领域最受欢迎的莫过于分子遗传学。
在这一领域中，科学家们利用我们在了解染色体的基本结构和功能方面所取得的重大进展，帮助我们更好地理解染色体变异的本质和可能的影响。
通过对染色体变异的分子机制研究，我们现在已经能够开始更好地诊断一些遗传疾病，让患病者或未来可能患病的人更加放心和理解。
总体上，染色体变异是一个十分复杂的遗传学现象，也是遗传学中最为庞杂的一个分支。
通过不懈的研究和努力，我们不但更好地理解了它的本质和可能的影响，还取得了一些很重要的进展，在未来能够更好地处理这一领域的各种问题。
而也正是这样的科研探索，才能够让发展进程不断前行，帮助人类获得更加美好和健康的未来。
染色体变异及其应用
3、大麦的一个染色体组有7条染色体，在 四倍体大麦根尖细胞有丝分裂后期,能观 察到的染色体数是：
A、 7条 C、28条 B、14条 D、56条
预习下一节课的内容： 1.单倍体育种的方法？
2.多倍体育种的方法？ 3.多倍体育种和单倍体育种的优缺点？
染色体加倍的原因
染色体复制 着丝点分裂
4条染色体 无纺缍丝牵引
号染色体比正常
人多了一条。
？
22条染色体
33条染色体
染 色 体 变 异
1.概念：
在自然或人为条件影响下，染色体数目或 结构发生改变，从而引起生物性状变异。
2.类型:
染色体结构变异
染色体数目变异
染色体变异中，无论哪一种变异，都会造 成生物性状的改变。
一、染色体结构的变异（看书）
由染色体结构的改变而引起的变异。 1、概念：
4、如下图：为一果蝇体细胞的染色体图，请据图 回答下列问题： (１)此果蝇为 雌 性果蝇； (２)它的体细胞中有染色体 ４ 对，属同源染 色体的有 ４ 对，一个体细胞中共含有_____ ２ 个染色体组。
小结：单倍体与多倍体的比较
单倍体 多倍体
体细胞中含有本物 体细胞中含有三个或
概念
种配子染色体数目 三个以上染色体组的
染色体结构的变化导致生物 易位是非同源染色体之间 ,属 于染色体变异。 性状改变的原因是什么？ “变化前后一长一短” 交叉互换是同源染色体之间， 属于基因重组。 交叉互换 “变化前后大小不变”
影响
染色体结构变异
基因的数目或排列顺序改变 生物的性状改变 多数是有害的
巩固习题
1、下列变异中，不属于染色体结构变异的是（ A.染色体缺失某一片断。 B.染色体增加了某一片断。 C.染色体中DNA的一个碱基发生了改变。 D.染色体某一片断位置颠倒了180°。 ）
生物必修二《3.4 染色体变异及其应用》学案(苏教版必修二)
第三章遗传和染色体第5课时染色体变异及其应用考纲要求考点梳理1 染色体结构的变异(1)概念:染色体结构的改变,使排列在染色体上的基因的和发生改变,从而导致性状的变异。
(2)类型:包括染色体的、重复、、倒位。
(3)特点①一般可以在下观察到。
②绝大多数变异对生物,有的甚至可导致死亡。
2 染色体数目的变异(1)概念:染色体数目的成倍,或者个别染色体的等。
(2)类型:包括非整倍性变异、一倍性变异、多倍性变异。
①以染色体条数为单位的增加或缺失而引起的变异21三体综合征:患者细胞中有三条染色体。
②以染色体组为单位的倍增或倍减而引起的变异a.单倍体: 中含有本物种配子染色体数目的个体,即由配子发育来的生物体。
举例:花粉发育成的植物体、蜜蜂中的雄蜂。
b.二倍体:经受精卵发育的个体,体细胞中有染色体组。
举例:人等绝大多数动物、过半数的植物。
c.多倍体:经受精卵发育的个体,体细胞中有染色体组。
举例:香蕉(3n)、马铃薯(4n)、小麦(6n)。
3 染色体变异在育种上的应用(1)单倍体育种植株特点: 、。
①原理:采用的方法来获得单倍体植株,然后经过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的数目。
②育种优点:获得的品种都是,自交后产生的后代性状不会发生分离,可以明显。
(2)多倍体育种植株特点:植株茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大, 等营养物质的含量高。
①原理:用处理,适当浓度的秋水仙素能在不影响细胞活力的条件下抑制生成,导致染色体复制且着丝粒分裂后不能分配到两个细胞中,从而使细胞内的染色体数目加倍。
②育种优点:器官大,提高产量和营养成分。
基础过关1 将二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理,待其长成后用其花药进行离体培养得到了新的植株,下列有关新植株的叙述正确的一组是( )①是单倍体②体细胞内没有同源染色体③不能形成可育的配子④体细胞内有同源染色体⑤能形成可育的配子⑥可能是纯合子也有可能是杂合子 ⑦一定是纯合子⑧是二倍体A ④⑤⑦⑧B ①④⑤⑥C ①②③⑥D ①④⑤⑦2 下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述,正确的是( )A 原理:低温抑制染色体着丝粒分裂,使子染色体不能分别移向两极B 解离:盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离C 染色:改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色D 观察:显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变3 改良缺乏某种抗病性的水稻品种,不宜采用的方法是( )A 诱变育种B 单倍体育种C 基因工程育种D 杂交育种4 下列关于多倍体和单倍体的成因叙述中,错误的是… ( )A 多倍体:染色体已经分裂,但细胞分裂受阻B 单倍体:未受精的卵细胞发育而成C 多倍体、单倍体:染色体结构发生改变D 单倍体:花药离体培养的结果5 培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下:下列有关该育种方法的叙述中,正确的是( ) A 过程①②③是杂交B 过程④必须使用生长素处理C 过程③必须经过受精作用D 过程②是减数分裂6 用纯合的二倍体水稻品种高秆抗锈病(DDTT)和矮秆不抗锈病(ddtt)进行育种时,一种方法是杂交得到11F F 再自交得2F ;另一种方法是用1F 的花药进行离体培养,再用秋水仙素处理幼苗得到相应植株。
染色体结构变异(共101张PPT)
• 例如，猫叫综合征是人的第5号染色体局 部缺失引起的遗传病，因为患病儿童哭 声轻，音调高，很像猫叫而得名。猫叫 综合征患者的两眼距离较远，耳位低下， 生长发育缓慢，而且存在严重的智力障 碍；果蝇的缺刻翅的形成也是由于一段 染色体缺失造成的
• 位置效应(position effect)：
– 果蝇眼面大小遗传的位置效应 – 位置效应的意义
〔三〕重复的遗传效应
(1)剂量效应：随着细胞内基因拷 贝数增加，基因的表现能力和表 现程度也会随之加强,即细胞内基 因拷贝数越多，表现型效应越显 著
例1 果蝇眼色：红色(v+) 朱红色(v)
果蝇棒眼遗传
〔1〕断头很难愈合，断头可能同另一
有着丝粒的染色体的断头重接， 成为双着丝粒染色体 〔2〕顶端缺失染色体的两个姊妹染色
单体可能在断头上彼此接合，形
成双着丝粒染色体
双着丝粒染色体就会在细胞分裂的后期 受两个着丝粒向相反两极移动所产生的拉 力所折断，再次造成结构的变异而不能稳 定
双着丝粒染色体：
两条末端缺失的染色体末端之间相互连接，形成双着丝粒染色体。 用dic表示，如46，X，dic〔Y〕表示X正常，Y是双着丝粒染色 体。
图 6－6 不等交换与果蝇16A区段重复形成
重复区段内不能有着丝粒,否那么重复 染色体就变成双着丝粒的染色体，就会 继续发生结构变异，很难稳定成型。
重复和缺失总是伴随出现的。某染色 体的一个区段转移给同源的另一个染 色体之后，它自己就成为缺失染色体 了。
染色体变异及其应用(课时2)(当堂检测)
班级： 姓名：评价: 花药离体培养 秋水仙素处理 人工选择 秋水仙素处理 人工选择人工选择自交 自交第三章 第三节 染色体变异及其应用（课时2）（当堂检测）1、普通小麦是六倍体，其花粉离体培养成的植株是（ ）A.单倍体B.二倍体C.三倍体D.六倍体2、下列各项中，正确的是（ ）①六倍体的单倍体含有3个染色体组②单倍体的体细胞中含有本物种配子数目染色体③单倍体都只含有一个染色体组④体细胞只含有一个染色体组的个体一定是单倍体A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④3、用亲本基因型为DD 和dd 的植株进行杂交，对其子一代的幼苗用秋水仙素处理产生了多倍体，其基因型是 （ ）A.DDDDB.DDddC.ddddD.DDDd4、从理论上分析下列各项，其中错误的是（ ）A ．二倍体×四倍体→三倍体B ．二倍体×二倍体→二倍体C ．三倍体×三倍体→三倍体D ．二倍体×六倍体→四倍体5、将基因型为AA 和aa 的两个植株杂交,得到F 1植株再进一步作如下图解所示的处理,请分析回答:（1）甲植株的基因型为 。
（2）乙植株的基因型是 ,属于 倍体。
（3）用乙植株的花粉直接培育出的后代属于 倍体。
（4）丙植株的体细胞中有 个染色体组，属于 倍体。
6、农业上常用的三种方法如下：a.甲品种×乙品种 F 1 F 2 性状稳定遗传的新品种b.甲品种×乙品种→F 1 幼苗 若干植株 新品种c.正常幼苗 植株 新品种 （1）a 育种方法称之为 育种。
选种往往在F 2，原因是 。
（2）b 育种方法称之为 育种，该育种方法与a 方法相比，最突出的优点 是 。
（3）c 育种方法称之为 育种，育种中使用的秋水仙素的生理作用是 。
染色体变异及其应用
•
性腺发育不良（特纳氏综合征） 44条＋XO（45条）
•症状：身体矮小，肘外翻，颈部皮肤 松弛 为蹼颈，外观为女性但乳房不 发育, 无生育能力。
•染色体 组
• • •
•思考?
•(１)雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源 染色体？
•答：Ⅱ和Ⅱ，Ⅲ和Ⅲ，Ⅳ和Ⅳ， X和Y。 (２)果蝇的精子中有哪几条染色体？ •答：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y (３)精子中这些染色体之间是什么关系？ •答：它们是非同源染色体
•
•习题巩固：P48 第一题
•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。
•缺点：技术较复杂，
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
•人工诱导 染色体加倍 •单倍 体 •花粉 •纯合二倍体 •选择 •优良品种
•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。
•1.3
染色体变异在育种中的应用
染色体变异在育种中的应用
染色体变异是指植物细胞的染色体数量、结构或形态有显著的变化，从而带来的遗传性行为的改变，这种变异就是染色体变异。
它具有稳定性和基因多样性，是育种中十分重要的一种变异类型。
染色体变异在育种中的应用主要有三方面：
首先，染色体变异可以用于增加基因多样性。
通过染色体变异，种质改良者可以获得新基因，改变植物的遗传表现，从而获得更持久的品种和植物性状。
染色体变异可以通过诱发突变，对植物的生长、发育、产量、品质等进行改良，大大增加植物的基因多样性。
其次，染色体变异可以改变植物的生物学表现。
染色体变异可以改变植物的生理和生化表现，从而改变植物的生物学表现。
例如，一些植物可能因为染色体变异而产生抵抗营养缺乏的能力，具有抗病虫、抗旱、抗冻等能力。
最后，染色体变异可以改变植物的种间关系。
染色体变异可以改变植物的种间关系，从而使不同物种之间的遗传交流更加频繁，进而提高物种的遗传多样性。
染色体变异在育种中的应用，不仅可以改变植物的生物学表现，而且还可以改变植物的种间关系，改善植物的基因多样性，提高植物的适应性，为育种提供了良好的条
件。
因此，染色体变异在育种过程中已经广泛应用，受到科学家和育种者的青睐。
2019-2020年高中生物苏教版必修2教学案：第三章 第三节 染色体变异及其应用(含答案)
2019-2020年高中生物苏教版必修2教学案：第三章第三节染色体变异及其应用(含答案)一、染色体结构的变异1．特点：染色体结构变异一般可通过光学显微镜直接观察。
2．类型：包括缺失、重复、倒位和易位四种。
3．染色体结构变异导致性状变异的原因：染色体结构变异都会使染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。
4．结果：大多数染色体结构的变异对生物体是不利的，甚至会导致生物体死亡。
5．影响因素：电离辐射、病毒感染或一些化学物质诱导。
二、染色体数目变异1．概念和类型(1)概念：染色体数目以染色体组的方式成倍增加或减少，个别染色体的增加或减少，都称为染色体数目的变异。
(2)类型：2．染色体组(1)概念：细胞中形态和功能各不相同，但互相协调、共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组非同源染色体，称为一个染色体组。
(2)实例：人的精子或卵细胞中含有一个染色体组，体细胞中含有两个染色体组。
(3)单倍体、二倍体与多倍体：①单倍体是指体细胞中含有配子染色体组的个体。
②由受精卵发育成的个体，体细胞内含有两个染色体组的称为二倍体，含有三个或三个以上染色体组的叫多倍体。
3．低温诱导染色体数目加倍(1)原理：用低温处理或化学因素刺激植物分生组织细胞，有可能抑制纺锤体的形成，导致细胞内染色体数目加倍。
(2)实验步骤：①培养根尖：将一些蚕豆或豌豆种子放入培养皿，加入适量的清水浸泡，在培养皿上覆盖2～3层潮湿的纱布。
②低温诱导：在蚕豆幼根长至 1.0～1.5 cm左右的不定根时，将其中的两个培养装置放入冰箱的低温室内(4 ℃)，诱导培养36 h。
③固定细胞形态：剪取诱导处理的根尖约5 mm，放入卡诺氏固定液中固定0.5～1 h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的乙醇溶液冲洗2～3次。
④XXX装片：取固定好的根尖，进行解离→漂洗→染色→制片4个步骤。
⑤观察装片：先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂相，确认某个细胞发生染色体数目变化后，再换用高倍镜观察。
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染色体结构的变异 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
染色体结构变异
缺失
猫叫综合症
染色体重结复构的变化
导致生倒物位变异的原 因是什么？
果蝇棒状眼
易位
慢性粒细胞白血 病
染色体结构变异
染色体上的基因的数目和 排列顺序改变
生物性状的变异
多数不利
（二）染色体数目的变异： 指细胞内染色体数目增添或缺失的改变。
单倍体育种过程
花药离 组织 单倍体 秋水仙素处理 正常植株 自交 体培养 培养 植株 染色体加倍 （纯合体）
种子
发育 新植株 （新品种）
第一年
YR
YR
YYRR
第二年
YYRR
yR
yR
YyRr
Yr
Yr
yyRR YYrr
yyRR YYrr
yr
yr
yyrr
yyrr
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。
二倍体发育 二倍体
幼苗
植株
二倍体发育 二倍体
幼苗
植株
授粉
花粉
二倍体秋水仙素处理 四倍体 幼苗 染色体加倍 植株
诱导
三倍 发育 三倍体种 子 Nhomakorabea体植 株
第一年
第二年
三倍
体无 籽瓜
（四）单倍体：
1、概念：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
2、成因：由配子发育而成 3、特点：单倍体植株长的弱小，而且高度不育。 4、人工诱导方法：花药离体培养 5、应用：单倍体育种 6、单倍体是否等同于一倍体的？
3、特点：
4、人工诱导方法： 5、应用：人工诱导多倍体育种。
多倍体的特点
多倍体植物有生长旺盛，各器官粗壮，种子少或不 产生种子的特性。凡是不以种子为收获目标的植物都可 以考虑进行多倍体育种。
观赏或用材植物 非种子农作物 某些水果
• 人工诱导多倍体的方法很多，如低温处理等，但目前常用的 方法是用秋水仙素处理萌发的种子。
性腺发育不良（特 纳氏综合症）
先天性愚型 （21三体综合症）
类型
染色体结构变异 染色体数目变异
个别染色体增减 染色体成倍增减
染色体结构的变异
1缺失
染色体的某一片段消失
消失
染色体结构的变异
２ 重复:
染色体增加了某一片段
重复
染色体结构的变异
３ 倒位:
染色体的某一片段颠倒了180o 断裂
颠倒 连接
YYRR yyRR YYrr yyrr
1、某生物正常体细胞的染色体数目为8条，下 图中，表示含有一个染色体组的细胞是
染色体组数的判断办法： 1、图形题就看同源染色体的条数
2、基A因型题就B看同种类C 型字母的D 个数
2、某生物的基因型为AAaaBbbbCCCc，那么 它有多少个染色体组 A、2、 B、3 C、4 D、8
• 用秋水仙素处理幼苗或萌发的种子——适 当浓度的秋水仙素能在不影响细胞活力的条
件下抑制纺锤体的形成，导致染色体染色体
不能移向细胞的两极，从而使细胞内的染色 体数目加倍。
秋水仙 二倍体
素处理 二倍体 八倍体
四倍体 秋水仙 素处理
八倍体
四倍体
三倍体
四倍体
六倍体
三倍体无籽西瓜的培育
无籽西瓜的培育过程
有非整组变异和整组变异两种情况。
非整组变 异
正常
整组变 异
增多
减少
果蝇体细胞染色体图解
Ⅱ Ⅱ
ⅣⅣ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅱ
ⅣⅣ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅲ
X
X
♀
X
Y
♂
雄果蝇染色体组图解
Ⅱ
Ⅲ
ⅣⅣ
Ⅱ
Ⅲ
X
Y
Ⅱ Ⅳ Ⅲ
X
染色体组
Ⅲ Ⅳ Ⅱ
Y
（一）染色体组
特点：
细a它胞们中形的态一大组小非、功同能源各染不色相体同，;不形含态同和源功染能色体各,但 含不同相源染同色，体但中携的带一着条控。 制一种生物生长发育、
第三节 染色体变异及其应用
猫叫综合症
症状：两眼距 离较远，耳位 低下，生长发 育缓慢，，存 在着严重的智 力障碍。患儿 哭声轻，音调 高，很像猫叫。
5号染色体缺失
智障“天才”舟舟的资料 舟舟是一个先天智力障碍 (三体综合症)患者
病因：常染色体变异,比 正常人多了一条21号染色
■姓名／胡一舟 ■年龄：27 岁 ■出生／1978年4月1日 ■智商：30 重度弱智 （正常人的最低70） ■演出／自1999年1月在保利剧场进行第一场指挥表演以 来，至今已演出20场，与国内外十余家交响乐团进行过合 作。
遗b.传但是和携变带异着的控全制部一信种息生物。生长发育、遗传变异的全
套遗传信息。
如人、果蝇等生物的配子中的所有染色体 就是一个染色体组 那么人的体细胞中含有二个染色体组
（二）二倍体：
1、概念：体细胞中含两个染色体组的个体。 2、举例：如人、玉米、水稻、果蝇。
（三）多倍体：
1、概念：体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体。 2、成因：有丝分裂的过程中，染色体完成复制，但分不开。