引言:前面学习了基因突变的知识,基因突变导致生物变异的原因是什么?
(回答:基因突变是基因结构发生改变,从而使遗传信息改变,进而使蛋白质结构改变、生物性状改变,即生物发生了变异。)
提问:基因是什么?它和染色体又有何关系?
(回答:略。)
讲述: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。
对于一个生物体来说,正常情况下,其染色体的结构和数量都是稳定的,但在自然条件和人为因素的影响下,染色体的结构和数量均可发生改变,从而导致生物性状的改变,这就属于染色体变异。
示屏投影
展示:猫叫综合征幼儿照片
讲述:这是一个猫叫综合征幼儿的照片。从像片上看,患儿两眼较近,耳位低下,存在着严重的智力障碍,因为病儿哭声轻、音调高,很像猫叫而得名。这种病的病因是什么?
投影
展示:染色体缺失图
讲述:这是由于病儿第5号染色体部分缺失引起,这属于染色体结构变异。下面几种情况也属染色体结构变异,请同学们注意观察,染色体是如何变化的?
投影
展示:①染色体缺失某一片段,②染色体增加某一片段,③染色体某一片段位置颠倒180
0,④染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。
(回答:略。)
提问:染色体结构变异,为何能导致生物性状的变异?
(回答:染色体结构的变化,会使染色体上的基因数目和排列顺序发生改变,从而导致生物变异的发生)
提问:染色体数目改变,会不会引起生物变异?
(回答:会。)
提问:染色体数目会如何改变呢?
(回答:可以增加,也可减少。)
讲述:同学们提到的,仅是染色体个别数目的增加或减少,它只是染色体数目变异的一种类型,例如,人类的一种遗传病叫21三体综合征,比正常人多一条染色体,表现为智力低下、身体发育缓慢等症状;再如,人类的另一种遗传病叫性腺发育不良,患者少了一条X染色体,外观表现为女性,但性腺发育不良,没有生育能力。另一种类型是染色体数目以染色体组为单位成倍增加或减少,这种类型的变异,在实践中应用更普遍,因此,重点介绍后一种类型的染色体数目变异。要讲清这个问题首先要了解什么是染色体组?
出示:动物精子形成过程图。
提问:在减数分裂过程中,染色体是怎样变化的?
(回答:略。)
讲述:在减数分裂过程中,染色体复制一次细胞分裂二次,结果,生殖细胞中染色体数减少了一半。
提问:精原细胞和体细胞中染色体是成对存在还是单个存在?
(回答:成对。)
提问:精子中的染色体呢?
(回答:成单。)
提问:精子中染色体成单的原因?
(回答:同源染色体的分离。)
讲述:正因为同源染色体的分离,所以使得生殖细胞中所含染色体为大小、形状各不相同的非同源染色体。
出示:雄果蝇染色体的活动投影片。
讲述:再看果蝇的染色体图,果蝇细胞中,有几条染色体?
(回答:8条。)
提问:有几对同源染色体?
(回答:4对。)
提问:有多少对常染色体?有多少对性染色体?
(回答:3对常染色体,1对性染色体。)
讲述:若把形状、大小不同的归为一组,这8条染色体可分为几组?(抽拉投影片,使同源染色体分开,成为两组)
对雄果蝇来说,其中一组包括哪些染色体?
(回答: 略)
讲述:当雄果蝇进行减数分裂形成精干时,由于同源染色体的彼此分离,精子中含有每对同源染色体中的一条染色体。
(投影
展示:果蝇精子染色体图)。因此,精子中共有几条染色体?
(回答:4条)
讲述:这4条染色体恰好是两组染色体中的一组,精子中这4条染色体,它们的大小和形状相同吗?
(回答:不相同)
讲述:这样一个生殖细胞内的全部染色体即为一个染色体组。
提问:染色体之间的关系如何?
(回答:是大小、形状各不相同的非同源染色体)
讲述:但这些染色体却包含了控制生物体生长发育,遗传和变异的全部信息。
投影
展示:玉米体细胞图。
讲述:玉米体细胞中有20条染色体,它的生殖细胞内有10条大小、形状各不相同的染色体;这10条染色体组成了一个?
(回答:染色体组。)
提问:人的一个染色体组中染色体数是多少?
(回答: 23条。)
提问:人,果蝇,玉米体细胞中各含几个染色体组呢?
(回答:两个。)
讲述:人、果蝇、玉米都属于二倍体,那么什么是二倍体呢?
(回答:体细胞中含有两个染色体组的个体)
讲述:二倍体在自然界中较普遍,几乎全部的动物和过半数的高等植物均是二倍体。
若按以上推下去,体细胞中含三个染色体组的个体,该称为?
(回答:三倍体。)
讲述:香蕉、无籽西瓜是三倍体,若体细胞中含四个染色体组的个体,称为?
(回答:四倍体。)
提问:马铃薯是四倍体。我们把三倍体,四倍体也可称为多倍体,那么什么是多倍体呢?
(回答:体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。)
讲述:多倍体在植物中广泛存在,在动物中较少见。多倍体是生物以染色体组为单位成倍地增加而致。
在生物的体细胞中,染色体数目不仅可以成倍增加,也可以成倍地减少,如蜜蜂中的工蜂和蜂王的体细胞中有32条染色体,而雄蜂是由卵细胞直接发育而成,因此,雄蜂体细胞中的染色体是蜂王和工蜂的?
(回答:一半。)
讲述:我们把体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,称单倍体。
提问:玉米是二倍体,有20条染色体,由玉米卵细胞直接发育成的个体,该叫什么?
(回答:单倍体。)
提问:单倍体玉米中染色体数是多少?
(回答: 10条。)
提问:普通小麦是六倍体,体细胞中有六个染色体组,其配子中有几个染色体组?
(回答:三个。)
讲述:小麦中由配子发育而成的个体,也称为单倍体,那么,单倍体小麦体细胞中有几个染色体组?
(回答:三个。)
为什么不叫三倍体呢?
(回答:因为它同卵细胞中染色体数是相同。)
讲述:由配子发育成的小麦,体细胞中的染色体数同本物种配子中的染色体数相同,因此,只能叫单倍体而不能把它称为三倍体。可见,二倍体,多倍体和单倍体的划分依据是不同的,它们的划分依据是什么呢?
(回答:二倍体、多倍体是以含染色体组的数目来划分的;只要含有本物种体细胞染色体数一半的个体,就为单倍体。)
提问:单倍体同含染色体组的数目有没有关系?
(回答:没有。)
小结:今天,我们主要讲了染色体组、二倍体、多倍体及单倍体的概念,至于多倍体、单倍体在育种上有何作用,下节课介绍。