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第七章遗传和变异第一节遗传的物质基础【知识概要】一、染色体是遗传物质的主要载体1．染色体的化学成分染色体的主要成分为DNA和组蛋白，两者含量比率相近，此外，还有少量非组蛋白和RNA。
组蛋白为含赖氨酸和精氨酸比较多的碱性蛋白质，带正电荷。
其功能是参与维持染色体结构，有阻碍NDA转录RNA的能力。
非组蛋白为含天门冬氨酸、谷氨酸等酸性蛋白质，带负电荷。
非组蛋白的特点是：既有多样性又有专一性，含有组蛋白所没有的色氨酸。
非组蛋白的功能是DNA 复制、RNA转录活动的调控因子。
2．染色体的结构核体→螺线管→超螺线管→染色单体。
从舒展的DNA双螺旋经四级折叠，压缩到最短的中期时，DNA分子缩短约5000～10000倍。
二、DNA是主要的遗传物质l．噬菌体侵染细菌实验证实DNA是遗传物质实验步骤如下：2．肺炎双球菌的转化实验证实DNA是遗传物质3．烟草花叶病毒（CMV）的重建说明CMV是不具DNA的病毒，RNA是遗传物质三、DNA的结构和功能1．DNA的结构DNA是四种脱氧核苷酸的多聚体，见下图：DNA的一级结构DNA的主干由磷酸和脱氧核糖交互组成，磷酸和糖由3’、5’一磷酸二酯键联结在一起。
碱基接在每一脱氧核糖的1’碳上其结构要点如下：（1）两条DNA链反向平行，一条走向是5’→3’，另一条走向是3’→5’，两条互补链相互缠绕，形成双螺旋状。
（2）碱基配对不是随机的。
腺嘌呤（A）通过两个氢键与胸腺嘧啶（T）配对，鸟嘌呤（G）通过三个氢键与胞嘧啶（C）配对（见右图）。
GC对丰富的DNA比AT对丰富的DNA更为稳定。
（3）DNA的双螺旋结构中，碱基顺序没有限制性，但是碱基对的顺序却为一种DNA分子提供了它性质上的特异性。
（4）双链DNA具有不同的构型，其中3种具有生物学上重要性。
①B—DNA：右旋，正常生理状态下的常见形式。
②A－DNA：右旋，脱水状态下的常见形式。
③Z—DNA：左旋，这种结构可能与真核生物中基因活性有关。
染色体变异ppt引言染色体变异是生物体发生基因突变的一种方式，它在生物演化和种群遗传中起着重要的作用。
染色体变异可以导致基因组的结构和功能发生改变，从而影响个体的遗传特征和适应环境的能力。
本文档将介绍染色体变异的定义、类型、原因以及对生物进化的影响。
定义染色体变异是指在染色体上发生的结构和功能的突变。
它通常包括染色体的数目变化、结构的改变以及染色体上基因的缺失、重复、倒位、转座等。
类型1.染色体数目变异：包括染色体的多倍化和少倍化。
染色体的多倍化可以导致基因组的扩大和功能的增强，而少倍化则相反。
2.染色体结构改变：包括缺失、重复、倒位和转座等。
缺失是指染色体上的一段或多段基因缺失，重复是指染色体上的一段或多段基因重复，倒位是指染色体上的一段或多段基因的顺序颠倒，转座是指染色体上的一段或多段基因在染色体间的移动和插入。
原因染色体变异的原因主要包括自然选择、突变和基因重组等。
1.自然选择：染色体变异可能是适应环境的结果。
在环境变化的压力下，具有染色体变异的个体可能更有可能适应新环境，从而在繁殖中获得更高的适应度。
2.突变：突变是染色体变异的主要驱动力。
突变可以是自发发生的，也可以是由外界环境因素引起的，如辐射、化学物质等。
3.基因重组：基因重组是染色体变异的重要机制之一。
在有性生殖过程中，染色体会发生交叉互换，使得基因在染色体上的位置发生改变，从而产生新的染色体组合和突变。
影响染色体变异对生物进化具有重要的影响。
1.物种分化：染色体变异可以导致基因组的重组和重新组合，从而使得不同种群的个体遗传特征发生差异，进而导致物种分化。
2.进化速度：染色体变异可以增加物种的遗传多样性，并加速进化的速度。
染色体结构和功能的变异可以为物种的适应性提供新的基因变异源，使得物种能够更好地适应环境的变化。
3.适应性：染色体变异可以帮助个体适应不同的环境和生活方式。
染色体变异可能会导致一些有利变异的基因表达，从而增加个体对环境的适应度。
第七章染色体变异[关闭窗口]本章习题1．解释下列名词：染色体结构变异、缺失、假显性、重复、顺接重复、反接重复、基因的剂量效应、基因的位置效应、倒位、臂内倒位、臂间倒位、易位、相互易位、染色体组、单倍体、一倍体、二倍体、整倍体、非整倍体、同源多倍体、异源多倍体、同源联会、异源联会、超倍体、亚倍体、单体、缺体、双体、三体、四体。
2．植株是显性AA纯合体，用隐性aa纯合体的花粉给它授粉杂交，在500株F1中，有2株表现为aa。
如何证明和解释这个杂交结果？3．玉米植株是第9染色体的缺失杂合体，同时也是Cc杂合体，糊粉层有色基因C在缺失染色体上，与C等位的无色基因c在正常染色体上。
玉米的缺失染色体一般是不能通过花粉而遗传的。
在一次以该缺失杂合体植株为父本与正常的cc纯合体为母本的杂交中，10%的杂交子粒是有色的。
试解释发生这种现象的原因。
4．某个体的某一对同源染色体的区段顺序有所不同，一个是12·34567，另一个是12·36547（"· "代表着丝粒）。
试解释以下三个问题：⑴.这一对染色体在减数分裂时是怎样联会的？⑵.倘若在减数分裂时，5与6之间发生一次非姐妹染色单体的交换，图解说明二分体和四分体的染色体结构，并指出产生的孢子的育性。
⑶.倘若在减数分裂时，着丝粒与3之间和5与6之间各发生一次交换，但两次交换涉及的非姐妹染色单体不同，试图解说明二分体和四分体的染色体结构，并指出产生的孢子的育性。
5．某生物有3个不同的变种，各变种的某染色体的区段顺序分别为：ABCDEFGHIJ、ABCHGFIDEJ、ABCHGFEDIJ。
试论述这3个变种的进化关系。
6．假设某植物的两个种都有4对染色体：以甲种与乙种杂交得F1，问F1植株的各个染色体在减数分裂时是怎样联会的？绘图表示联会形象。
甲种乙种7．玉米第6染色体的一个易位点（Ｔ）距离黄胚乳基因（Ｙ）较近，Ｔ与Ｙ之间的重组率为20％。
以黄胚乳的易位纯合体与正常的白胚乳纯系（yy）杂交，试解答以下问题：⑴.F1和白胚乳纯系分别产生哪些有效配子？图解分析。
⑵.测交子代（F1）的基因型和表现型（黄粒或白粒，完全不育或半不育）的种类和比例如何？图解说明。
8．曾使叶基边缘有条纹（f）和叶中脉棕色（bm2）的玉米品系（ffbm2bm2），叶基边缘和中脉色都正常的易位纯合体（FFBm2Bm2TT）杂交，F1植株的叶边缘和脉色都正常，但半不育。
检查发现该F1的孢母细胞在粗线期有十字形的四分体。
使全隐性的纯合亲本与F1测交，测交子代（F1）的分离见下表。
已知Ｆ-f和Bm2-Bm2本来连锁在染色体１的长臂上，问易位点（Ｔ）与这两对基因的位置关系如何？9．某同源四倍体为AaaaBBbb杂合体，A-a所在染色体与B-b所在染色体是非同源的，而且A为a的完全显性，B为b 的完全显性。
试分析该杂合体的自交子代的表现型比例（设染色体随机分离）。
10．普通小麦的某一单位性状的遗传常常是由3对独立分配的基因共同决定的，这是什么原因？用小麦属的二倍体种、异源四倍体种和异源六倍体种进行电离辐射处理，哪个种的突变型出现频率最高？哪个最低？为什么？11．使普通小麦与圆锥小麦杂交，它们的F1植株的体细胞内应有哪几个染色体组和染色体？该F1植株的孢母细胞在减数分裂时，理论上应有多少个二价体和单价体？F2群体内，各个植株的染色体组和染色体数是否还能同F1一样？为什么？是否还会出现与普通小麦的染色体组和染色体数相同的植株？12．马铃薯的2n=48，是个四倍体。
曾经获得马铃薯的单倍体，经细胞学的检查，该单倍体在减数分裂时形成12个二价体。
据此，你对马铃薯染色体组的组合成分是怎样认识的？为什么？13．三体的n+1胚囊的生活力一般远比n+1花粉强。
假设某三体植株自交时参与受精的有50%为n+1胚囊，而参与受精的花粉中只有10%是n+1，试分析该三体植株的自交子代群体里，四体所占的百分数、三体所占的百分数和正常2n个体所占的百分数。
14．以番茄正常叶型的第6染色体的三体（2n+I6）为母本，以马铃薯叶型（cc）的正常番茄（2n）为父本进行杂交，试问：（1）假设c基因在第6染色体上，使F1群体的三体植株与马铃薯叶型的正常番茄试交，试交子代的染色体数及其表现型（叶型）种类和比例如何？（2）倘若c基因不在第6染色体上，上述试交子代的表现型种类和比例各如何？15.玉米的淀粉质胚乳基因（Su）对甜质胚乳基因（su）为显性。
某玉米植株是甜质纯合体（susu），同时是第10染色体的三体（2n+I10）。
使该三体植株与粉质纯合的正常玉米（2n）杂交，再使F1群体内的三体植株自交，在F2群体内有1758粒是淀粉质的，586粒是甜质的，问Su-su这对基因是否在第10染色体上？（设染色体随机分离）16.一般都认为烟草是两个野生种Nicotiana sylvestris（2n=24=12II=2X=SS）和N.tomentosiformis（2n=24=12II=2X=TT）合并起来的异源四倍体（2n=48=24II=SSTT）。
某烟草单体（2n-1=47）与N. sylvestris杂交的F1群体内，一些植株有36个染色体，另一些植株有35个染色体。
细胞学的检查表明，35个染色体的F1植株在减数分裂时联会成11个二价体和13个单价体，试问：该单体所缺的那个染色体属于S染色体组，还是属于T染色体组？如果所缺的那个染色体属于你所解答的那个染色体组的另一个染色体组，上述的35个染色体的F1植株在减数分裂时应该联会成几个二价体和单价体？17.白肋型烟草的茎叶都是乳黄绿色，基因型是yb1yb1yb2yb2隐性纯合体。
某植株的基因型内只要有yb1的显性等位基因Yb1或yb2的显性等位基因Yb2中之一个即为正常绿色。
曾使白肋型烟草与9个不同染色体（从M到U）的单体杂交，得9个杂交组合的F1，再使白肋型烟草分别回交9个F1群体内的单体植株，得到下表所列的回交子一代。
试问Yb1-yb1或Yb2-yb2在哪条染色体上？为什么？参考答案[关闭窗口]第七章染色体变异[关闭窗口]参考答案1．解释下列名词：染色体结构变异、缺失、假显性、重复、顺接重复、反接重复、基因的剂量效应、基因的位置效应、倒位、臂内倒位、臂间倒位、易位、相互易位、染色体组、单倍体、一倍体、二倍体、整倍体、非整倍体、同源多倍体、异源多倍体、同源联会、异源联会、超倍体、亚倍体、单体、缺体、双体、三体、四体。
答：染色体结构变异：指在某些情况下染色体发生断裂，在再次接合时改变了原来的顺序、或与其它染色体的断片接合，导致染色体在断裂和接合前后结构不一致的现象。
缺失：染色体的某一区段丢失。
假显性：指在染色体结构变异中，由于某种原因缺失了一小段载有显性基因的染色体区段，使得F1中的隐性基因得以表现的现象。
重复：染色体多了与自己相同的某一区段。
顺接重复：指某区段按照自己在染色体上的正常顺序重复。
反接重复：指某区段在重复时颠倒了自己在染色体上的正常直线顺序。
基因的剂量效应：细胞内某基因出现次数越多，表现型效应越显著。
基因的位置效应：因基因位于染色体的不同位置上而表现出不同的表现型效应。
倒位：染色体某一区段的正常顺序颠倒了。
臂内倒位：倒位区段发生在染色体的某一臂上。
臂间倒位：倒位区段涉及染色体的两个臂，倒位区段内有着丝点。
易位：染色体的一个区段移接在非同源的另一个染色体上。
相互易位：两个非同源染色体中，各产生一个断裂；它们之间相互交换由断裂形成的片段。
相互易位中的互换单位，可以是染色体，也可以是染色单体。
相互易位的两个染色体片段可以是等长或不等长。
染色体组：维持生物体生命活动所需的最低限度的一套基本染色体（即指物种内合子染色体的基数），以X 表示。
单倍体：指仅具有该物种配子染色体数（n=X）的个体。
一倍体：包含有该物种单个染色体组的个体。
二倍体：该物种的合子染色体数是基数的两倍，即具有两套染色体组。
整倍体：是指具有正常合子染色体数（2n）的植株，具有按染色体组基数成倍增加的特点。
非整倍体：指某些比该物种的正常合子染色体数（2n）多或少一个以至若干个染色体的植株。
同源多倍体：指增加的染色体组来自同一物种的生物体，一般是由二倍体的染色体直接加倍而成。
异源多倍体：指增加的染色体组来自不同物种的生物体，一般是由不同种、属间的杂交种的染色体加倍而成。
同源联会：指来自同一物种的二条染色体联会。
如异源六倍体小麦（6X=AABBDD=21Ⅱ）进行减数分裂时，一般1A 与1A、1B与1B、1D与1D、……配对，这种联会方式称为同源联会。
异源联会：在特殊情况下，如异源六倍体小麦缺少某一染色体（如1A）的母细胞中，1A找不到另一个1A，就可能与部分同源的1B或1D进行联会，称为异源联会。
超倍体：在非整倍体中，染色体数比正常二倍体（2n）多的个体。
亚倍体：在非整倍体中，染色体数比正常二倍体（2n）少的个体。
单体：指比正常二倍体（2n）缺少一个染色体的个体。
缺体：指比正常二倍体（2n）缺少二个相同染色体的个体。
双体：为了同各种非整倍体区别，通常称2n的正常个体为双体。
三体：指比正常二倍体多一个染色体的个体。
四体：指比正常二倍体多二个相同染色体的个体。
2．植株是显性AA纯合体，用隐性aa纯合体的花粉给它授粉杂交，在500株F1中，有2株表现为aa。
如何证明和解释这个杂交结果？答：这有可能是显性AA株在进行减数分裂时，有A 基因的染色体发生断裂，丢失了具有A基因的染色体片断，与带有a基因的花粉授粉后，F1缺失杂合体植株会表现出a基因性状的假显性现象。
可用以下方法加以证明：⑴.细胞学方法鉴定：①. 缺失圈；②. 非姐妹染色单体不等长。
⑵.育性：花粉对缺失敏感，故该植株的花粉常常高度不育。
⑶.杂交法：用该隐性性状植株与显性纯合株回交，回交植株的自交后代6显性：1隐性。
3．玉米植株是第9染色体的缺失杂合体，同时也是Cc杂合体，糊粉层有色基因C在缺失染色体上，与C等位的无色基因c在正常染色体上。
玉米的缺失染色体一般是不能通过花粉而遗传的。
在一次以该缺失杂合体植株为父本与正常的cc 纯合体为母本的杂交中，10%的杂交子粒是有色的。
试解释发生这种现象的原因。
答：这可能是Cc缺失杂合体在产生配子时，带有C基因的缺失染色体与正常的带有c基因的染色体发生了交换，其交换值为10%，从而产生带有10%C基因正常染色体的花粉，它与带有c基因的雌配子授粉后，其杂交子粒是有色的。
4．某个体的某一对同源染色体的区段顺序有所不同，一个是12·34567，另一个是12·36547（"· "代表着丝粒）。
试解释以下三个问题：⑴.这一对染色体在减数分裂时是怎样联会的？⑵.倘若在减数分裂时，5与6之间发生一次非姐妹染色单体的交换，图解说明二分体和四分体的染色体结构，并指出产生的孢子的育性。
