内容正文:
染色体变异—第2课时
探究低温诱导植物细胞染色体数目变化
染色体结构变异有哪些类型
低温诱导植物细胞染色体数目的变化
实践·探究
目的要求
1.学习低温诱导植物细胞染色体数目变化的方法
2.理解低温诱导植物细胞染色体数目变化的作用机制
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着丝点分裂后,染色体没有被拉向两极,细胞不能分裂成两个子细胞,于是,植物细胞的染色体数目发生变化。
材料用具
蒜或洋葱
(均为二倍体,2n=16)
培养皿,滤纸,纱布,烧杯,镊子,剪刀,显微镜,载玻片,盖玻片,冰箱,
卡诺氏液(固定细胞形态)
质量浓度为0.01g/mL的甲紫(旧称龙胆紫)溶液
质量分数为15%的盐酸
体积分数为95%的酒精
方法步骤
培养
不定根
低温诱导
卡诺氏液
95%的酒精
漂洗
染色
剪取0.5-1cm根尖→_________浸泡0.5~1h
用体积分数为_____________冲洗2次。
解离→______→_______→制片
洋葱→置于广口瓶→洋葱底部接触瓶中的水面
视野中大多数是正常的二倍体细胞,少数是染色体数目改变的细胞
先低倍镜
再高倍镜
将1cm长的不定根→冰箱(4℃)→
培养48~72h→室温再培养12h以上
培养诱导
固定细胞形态
制作装片
观察比较
原因:细胞分裂的时期是不同步的
试剂 使用方法 作用
卡诺氏液
体积分数为95%的酒精
质量分数为15%的盐酸
蒸馏水
甲紫溶液
将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5~1 h
冲洗用卡诺氏液处理的根尖
与质量分数为15%的盐酸等体积混合,作为解离液
与体积分数为95%的酒精
等体积混合,作为解离液
浸泡解离后的根尖约10 min
把漂洗过的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3~5 min
固定细胞形态
洗去卡诺氏液
解离根尖细胞
解离根尖细胞
漂洗根尖,
洗去解离液
使染色体着色
实验中的试剂及其作用
染色体结构的变异
在自然条件或人为因素的影响下,染色体发生的结构变异主要有以下4种类型。
染色体结构变异
缺失
重复
易位
倒位
1.类型
以基因为单位
①缺失
染色体的某一片段缺失引起变异。
缺失的片段(如上图中的B片段),由于没有着丝粒,在细胞分裂过程中没有纺锤丝的牵引,而丢失。
实例1:果蝇缺刻翅的形成
染色体正常
正常翅
染色体片段缺失
缺刻翅
实例2:人的5号染色体片段缺失
猫叫综合征:患儿哭声轻,音调高,很像猫叫而得名。猫叫综合征患者的生长发育迟缓,而且存在严重的智力障碍。
①缺失
缺失后的联会现象
②重复
染色体中增加某一片段引起变异。
例:果蝇棒状眼的形成
染色体正常
正常眼
染色体片段重复
棒眼
重复的片段(如上图中的B片段)来自其同源染色体的缺失的片段。
果蝇的复眼结构相当复杂,有的复眼有成百上千的小眼结构,有的复眼中的小眼数量很少,整个复眼呈短棒状,称为棒眼。
重复后的联会现象
③倒位
染色体的某一片段位置颠倒引起变异。
例:果蝇卷翅的形成
染色体正常
正常翅
染色体片段颠倒
卷翅
染色体片段位置颠倒,使染色体上的基因排列顺序发生改变,影响了某些基因的表达,从而引起性状改变。
④易位
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异。
例:果蝇花斑眼的形成
花斑眼
正常眼
染色体片段易位,使染色体上的基因排列顺序发生改变,影响了某些基因的表达,从而引起性状改变。
易位发生在两条非同源染色体之间。
易位在家蚕的育种中有重要的价值。
易位的应用
家蚕的性别决定方式是ZW型,雄性家蚕的性染色体为ZZ,雌性家蚕的性染色体为ZW。与雌蚕相比,雄蚕产丝多且质量高。
科学家把常染色体上带有的标记基因如普斑(+P)片段易位到W染色体上得到具有斑纹的雌蚕。这样,只根据蚕幼虫有无斑纹即可迅速筛选出雄蚕个体,既能很好地保持高品质蚕丝,也能获得较高的产量。
倒位后的联会现象
易位后的联会现象
倒位后的联会现象
易位后的联会现象
项目 染色体易位 互换
图解
区别 位置 非同源染色体之间 同源染色体的非姐妹染色单体之间
原理 染色体结构变异 基因重组
观察 可在显微镜下观察到 在显微镜下观察不到
比较易位与互换
项目 染色体片段缺失 碱基对缺失
图解
区别 原理 染色体结构变异 基因突变
观察 可在显微镜下观察到 在显微镜下观察不到
比较染色体片段缺失与碱基对缺失
染色体结构的变异
2.结果
使排列在染色体上的基因的__________________发生改变,从而导致性状的变异。大多数染色体结构变异对生物体是不利的,有的甚至会导致生物体死亡。
数目或排列顺序
①缺失
③易位
②重复
④倒位
基因
突变 碱基对发生 缺失
增添
替换
基因
重组 减数分裂
中发生 自由