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(共34张PPT)
5.2 染色体变异
【本节聚焦】
1.染色体数目的变异有哪些类型？
2.什么是单倍体、二倍体和多倍体？
3.染色体结构的变异有哪些类型？
作为野生植物的后代，许多栽培植物的染色体数目却与它们的祖先大不相同，如马铃薯和香蕉，请根据所学的减数分裂的知识，试着完成该表格。
《必修2》P87 野生祖先种VS栽培品种
生物种类 体细胞 染色体数/条 体细胞非同源染色体/套 配子染色体数/条
马铃薯 野生祖先种 24 2
栽培品种 48 4
香蕉 野生祖先种 22 2
栽培品种 33 3
12
24
11
异常
问题探讨
减数分裂和受精作用，能够使生物体亲子代间的染色体数目保持稳定。然而，马铃薯和香蕉的染色体数目为什么与它们的野生袓先有很大差别呢？
染色体数目的变异
2.类型
1.染色体变异：生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。
个别染色体的增加或减少
以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少
（光学显微镜下可以观察到）
一、染色体变异的概念
染色体结构的变异
二、染色体数目变异的实例分析
资料1：21三体综合征（唐氏综合征）
病因：21号同源染色体由2条增为3条。
症状：智力低下，发育迟缓，眼间较宽，外眼角上斜，口常半张，舌外伸，又叫伸舌样痴呆。
延伸思考：什么原因导致21三体综合征患者的21号染色体会多一条？
3条21号染色体
受精卵
3条21号染色体
母方的问题
父方的问题
精子
卵细胞
1条21号染色体
2条21号染色体
+
→
+
1条21号染色体
2条21号染色体
→
延伸思考：什么原因导致21三体综合征患者的21号染色体会多一条？
前期
前期
中期
后期
前期
中期
后期
减数分裂（2N=4）过程回顾
精子中含2条21号染色体
延伸思考：什么原因导致21三体综合征患者的21号染色体会多一条？
3条21号染色体
精子
卵细胞
受精卵
次级精母细胞
初级精母细胞
精细胞
21号染色体
21
21
21
21
21
21
21
21
21
21
21
21
21
21
延伸思考：什么原因导致21三体综合征患者的21号染色体会多一条？
减Ⅰ同源染色体未分离
减II染色体移向同一极
病因：缺少一条X染色体。
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。
资料2：性腺发育不良
延伸思考：尝试分析性腺发育不良的病因？
二、染色体数目变异的实例分析
资料3：果蝇染色体的组成
卵细胞
精子
II
受精卵:2N=8
思考与讨论
（1）果蝇体细胞中有____条染色体；
（2）Ⅱ号染色体中的两条染色体之间互为_____染色体；Ⅱ号和Ⅲ号染色体之间互为________染色体；
（3）果蝇体细胞中有____对同源染色体；
（4）果蝇配子中有____条染色体，这些染色体都互为________染色体；它们彼此间的形态与功能都是_______的；
（5）如果把配子中的染色体看作一组，果蝇体细胞中有_____组染色体;
Ⅲ
8
同源
非同源
II
Ⅲ
4
4
不同
2
非同源
二、染色体数目变异的实例分析
判断：下图是不是一个染色体组？
不是，存在同源染色体
不是，少了一条染色体
是
染色体组：
1） 一组非同源染色体，不存在同源染色体
2） 染色体的形态、大小、功能各不相同
3） 含有该物种生长、发育、遗传、变异的全套遗传信息
____个染色体组
每个染色体组含__条染色体
____个染色体组
每个染色体组含__条染色体
人染色体组成
马铃薯祖先种细胞染色体组成
2
23
2
12
延伸思考：染色体组数的判断方法
3个
4个
1个
（1）根据“染色体形态”判断
2个
每个染色体组有多少条染色体呢？
染色体组数
每组染色体数
3条
5条
2条
3条
——细胞内同种形态染色体有几条就含几个染色体组
（2）根据“基因型”判断
YyRr
AABBDD
Aaa
AABbD
二个染色体组
二个染色体组
三个染色体组
一个染色体组
ABCD
两个染色体组
——控制同一性状的基因(包括同一字母的大、小写)出现几次，则含有几个染色体组
资料3：果蝇染色体的组成
在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体。每套非同源染色体称为一个染色体组。
卵细胞
精子
受精作用
受精卵：2N=8
2个染色体组
1个染色体组
二倍体：由受精卵发育而来，体细胞含有2个染色体组的个体。
二、染色体数目变异的实例分析
资料4：三倍体无籽西瓜的培育
三倍体（3N=33）
二倍体（2N=22）
秋水仙素（抑制纺锤体的形成）
四倍体（4N=44）
卵细胞（2N=22）
二倍体（2N=22）
花粉（1N=11）
三倍体发生联会紊乱
三倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有三个染色体组的个体。
二倍体:由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体。
三倍体:由受精卵发育而来，体细胞中含有三个染色体组的个体。
四倍体:由受精卵发育而来，体细胞中含有四个染色体组的个体。
由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体，统称为多倍体。
小结：二倍体和多倍体
多倍体草莓与二倍体草莓
多倍体生蚝与二倍体生蚝（中）
三倍体桉树与二倍体桉树
多倍体植株的特点：与二倍体相比，多倍体茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
资料5：多倍体育种
受精卵
2n=32
2n=32
蜂王（雌性）
雄蜂 n=16
2n=32
蜂王
卵
n=16
减数分裂
受精作用
持续获得蜂王浆
未受精的卵
资料6：自然界中还有一类特殊的生物，如雄蜂——未受精的卵细胞直接发育而来的，那它是几倍体呢？
①单倍体：体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体。
③特点：枝叶茎杆弱小，一般高度不育。
《必修2》P89【与社会的联系】
资料7：单倍体育种
1.过程
秋水仙素处理
花药离体培养
单倍体幼苗
正常纯合子
二倍体植株
【注意】单倍体植株高度不育，无法产生后代，故用秋水仙素处理只能处理有幼苗。
AaBb
AB、Ab、aB、ab
AABB、AAbb、aaBB、aabb
2.原理：
染色体变异
3.优点：
明显缩短育种年限，基因都是纯合子。
《必修2》P89【与社会的联系】
花药离体
培养→
P
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
F1
高杆抗病
DdTt
配子
DT
Dt
dT
dt
DT
Dt
dT
dt
DDTT
DDtt
ddTT
ddtt
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
纯合体
秋水仙素→
↑
需要的矮抗品种
单倍体育种
第1年
第2年
P：
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
F1：
高杆抗病
DdTt
↓
F2：
D_T_
D_tt
ddT_
ddtt
ddTT
杂交育种
第1年
第2年
第3~6年
↓
×
×
需要的矮抗品种
矮抗
明显缩短育种年限、子代都是纯合子
资料7：单倍体育种
1.一倍体（体细胞中含一个染色体组的个体）一定是单倍体。
2.单倍体的体细胞中只含一个染色体组。
√
×
3.基因型为AAabbb的个体一定为三倍体。
×
[思考]根据发育的起点以及体细胞含有的染色体组数把生物分类
配子
单倍体
起
源
受精卵
染色体
组数
二个
三个或以上
二倍体
多倍体
课堂检测
生物种类 豌豆 普通小麦 小黑麦
体细胞中染色体数/条 14 42 56
配子中染色体数/条 7 21 28
体细胞中染色体组数 2 6 8
配子中染色体组数 1 3 4
属于几倍体生物 二倍体 六倍体 八倍体
1. 填表比较豌豆、普通小麦和小黑麦的体细胞和配子中的染色体数目、染色体组数目，并且注明它们属于几倍体生物。
2.下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述，错误的是(　　)
A. 一个染色体组中不含同源染色体
B. 体细胞中含有两个染色体组的个体就是二倍体
C. 由配子直接发育得到的个体称为单倍体
D. 二倍体生物中的一个染色体组携有控制该物种生长发育的全部遗传信息
B
3.在三倍体西瓜的培育过程中，用秋水仙素溶液处理二倍体西瓜（ 2n=22 ）的幼苗，获得四倍体植株。经过研究发现,四倍体植株中有的体细胞含2n条染色体，有的含有4n条染色体。下列有关该四倍体植株的叙述，错误的是(　　)
A. 可能产生含22条染色体的精子和卵细胞
B. 该植株的不同花之间传粉可以产生三倍体的子代
C. 该植株体细胞染色体数目不同的原因之一是细胞分裂不同步
D. 该植株根尖分生区产生的子细胞含有44条染色体
D
染色体缺失：某一片段缺失
例：猫叫综合征、果蝇缺刻翅。
染色体重复：重复增加某一已有片段
例：果蝇棒状眼的形成
染色体易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。
例：果蝇花斑眼的形成
交叉互换：两同源染色体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段。
染色体倒位：某一片段位置颠倒。
例：果蝇卷翅的形成
三、染色体结构变异的实例分析
比较染色体易位与交叉互换
染色体易位 交叉互换
图解
区别 位置
原理
观察
发生于非同源染色体之间
发生于同源染色体的
非姐妹染色单体之间
染色体结构变异
基因重组
可在显微镜下观察到
在显微镜下观察不到
1．实验原理
植物分生组织细胞 抑制纺锤体的形成 影响染色体移向细胞两极 细胞不能分裂成两个子细胞 细胞内染色体数目加倍
低温
2．实验步骤
四、探究实践课:低温诱导植物细胞染色体数目的变化
问题探讨
1．秋水仙素与低温处理都能诱导染色体数目加倍, 这两种方法有什么异同？
两者都能抑制纺锤体的形成，但不影响后期着丝粒的分裂，以致加倍后的染色体仍在细胞中央，细胞不能分裂成两个子细胞，于是细胞内染色体数目加倍。不同之处在于：低温条件易创造和控制，成本低、对人体无害、易于操作。实际操作中不同温度对纺锤体抑制程度不同，未必能使染色体恰好加倍。
诱导率不是百分之百，因此视野中既有二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞，且前者数目多于后者；
2．低温或秋水仙素诱导后，视野内的细胞仍有染色体数未加倍的，为什么？
1．染色体变异包括染色体数目的变异和结构的变异。判断下列相关表述是否正确。
（1）只有生殖细胞中的染色体数目或结构的变化才属于染色体变异。（ ）
（2）体细胞中含有2个染色体组的个体就是二倍体。（ ）
（3）用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体（ ）
2．秋水仙素能诱导多倍体形成的原因是(　　)
A. 促进细胞融合
B. 诱导染色体多次复制
C. 促进染色单体分开，形成染色体
D. 抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成
X
X
X
D
课堂检测
3．慢性髓细胞性白血病是一种恶性疾病，患者骨髓内会出现大量恶性增殖的白细胞。该病是由于9号染色体和22号染色体互换片段所导致。这种变异属于(　　)
A.基因突变 B.基因重组
C.染色体结构变异 D.染色体数目变异
C
项目 基因重组 基因突变 染色体变异
实质
适用范围
结果
类型
意义
控制不同性状的基因重新组合
基因结构的改变
染色体结构或数目的变化
真核生物进行有性生殖时
任何生物均可发生
真核生物核遗传中发生
产生新的基因型
产生新的基因
引起基因数目或顺序的变化
交叉互换型、自由组合型
自然诱变、人工诱变
结构变异、数目变异
生物变异来源，对生物进化有重要意义
生物变异根本来源，进化原材料
对生物进化有一定意义

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