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(共46张PPT)
复习：
生物的变异
可遗传变异
不可遗传变异
基因突变
基因重组
染色体变异
第五章 基因突变及其他变异
第2节 染色体变异
本节聚集：
1.染色体变异的类型
2.单倍体、二倍体和多倍体的概念
3.染色体组的概念
5.2染色体变异
问题探讨
野生祖先种（多种颜色）
栽培品种（一般为黄色）
野生祖先种（有籽）
栽培品种（无籽）
问题探讨
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
1、请根据所学的减数分裂的知识，试着完成该表格。
12
24
11
异常
2、为什么我们平时吃的香蕉没有种子？
因为香蕉栽培品种体细胞中的染色体数目是33条，减数分裂时染色体发生联会紊乱，不能形成正常的配子，因此无法形成受精卵，进而无法形成种子。
1、概念：
生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。
染色体数目的变异
染色体结构的变异
2、类型
染色体变异
个别染色体的增减
染色体组增减
3、区别
基因突变、基因重组：光镜下不可见
染色体变异：光镜下可见
一、染色体数目的变异
1、细胞内个别染色体的增加或减少
实例1
21三体综合征（即先天性愚型）
症状：
智力低下，发育缓慢
表现特殊面容
50%患先天性心脏病
部分患儿夭折
多了一条21号染色体
一、染色体数目的变异
1、细胞内个别染色体的增加或减少
实例2
性腺发育不良(特纳氏综合征)
症状：
先天性卵巢发育不全
没有生育能力
部分患者智力轻度低下。
有的患者伴有心、肾、骨骼等先天畸形
少了一条X染色体
一、染色体数目的变异
1、细胞内个别染色体的增加或减少
形成原因：
同源染色体未分离
姐妹染色单体分离后移向细胞的同一极
一、染色体数目的变异
2、以染色体组为基数成倍的增加或减少
染色体组
例：雌雄果蝇体细胞的染色体图解
一、染色体数目的变异
2、以染色体组为基数成倍的增加或减少
以雌果蝇为例：体细胞有 对共 条染色体，可分为 组，每一组中含有 条非同源染色体。
4
8
2
4
体细胞含 个染色体组
2
一、染色体数目的变异
正常
增多
减少
2、以染色体组为基数成倍的增加或减少
一、染色体数目的变异
2、以染色体组为基数成倍的增加或减少
染色体组：
一组非同源染色体
染色体的形态、大小、功能各不相同
含该物种全套遗传信息
细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。
思考：请同学们分别用“同源染色体”和“染色体组”这两个概念分别描述人体细胞中的染色体。
1.人有 对同源染色体
2.人有 个染色体组，每组有 条染色体。
23
23
2
染色体组数目及一个染色体组中染色体数目的判别方法：
①根据染色体的形态判断：
细胞内同一形态的染色体有几条，则含有几个染色体组。
②根据基因型判断：在生物体基因型中，相同基因或等位基因出现几次，则有几个染色体组
即：一种字母（大小写）有几个就为几组。
练习：
请判断下列的细胞含几个染色体组？每组有几条染色体？
3个
1个
2个
3个
4个
4个
1个
2个
③根据染色体数目和染色体形态数判断：染色体组的数目=染色体数/染色体形态数
例：韭菜的体细胞中含有32条染色体，这32条染色体有8种形态结构，韭菜有（ ）个染色体组。
A 2 B 4 C 6 D 8
B
④根据名称，叫几倍体，则体细胞中就有几个染色体组
例：马铃薯是四倍体，则其体细胞中有 个染色体组，生殖细胞中有 个组，体细胞有丝分裂后期有 个组，减Ⅱ后期有 个组。
4
2
8
4
C
2个
4个
1个
2个
1个
一、染色体数目的变异
3、二倍体与多倍体
由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体。
二倍体:
多倍体:
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。
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。
自然界几乎全部动物和过半数高等植物都是二倍体。
如：无子西瓜（3n=33 ）、香蕉（3n=33）
在植物中很常见，在动物中极少见。如：普通小麦（6n=42）、棉花（四倍体）、马铃薯（4n=48）
一、染色体数目的变异
（1）形成原因：
3、二倍体与多倍体
四倍体
二倍体
减数分裂
错误
含1个染色体组的配子
三倍体
含2个染色体组的配子
含2个染色体组的配子
减数分裂错误：
三倍体因为原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时出现联会紊乱，因此不能形成可育的配子。
一、染色体数目的变异
（1）形成原因：
3、二倍体与多倍体
有丝分裂异常：
如：
二倍体在胚和幼苗时期受到某种影响（如低温），染色体只复制未分离。
2个染色体组
2个染色体组
4个染色体组
2个染色体组
习题巩固
2、如图所示细胞含三个染色体组的是(　　)
B
1、如图表示某植物正常体细胞的染色体组成，下列可能是该植物基因型的是（ ）
A.ABCd B.Aaaa
C.AaBbCcDd D.AaaBbb
B
4个
3个
2个
2个
一、染色体数目的变异
二
倍
体
水
稻
四
倍
体
水
稻
四倍体草莓
二倍体草莓
（1）茎秆粗壮。
（2）叶片、果实和种子都比较大。
（3）糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
（2）多倍体特点
四倍体番茄的维生素C的含量比二倍体品种几乎增加了一倍
四倍体平均粒重10克
二倍体平均粒重6克
缺点：发育延迟，结实率低
1.方法：
2.原理：
3.实例：
①用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
②低温处理
抑制前期纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，引起细胞内染色体数目加倍。
①含糖量高的甜菜
②无子西瓜的培育
（秋水仙素处理幼苗）
一、染色体数目的变异
（3）人工诱导多倍体（多倍体育种）：
应用
目前最常用且最有效的方法
作用时期：有丝分裂的前期
二倍体
授粉
二倍体
（父本）
四倍体
（母本）
三倍体
联会紊乱
无子西瓜
秋水仙素
花粉刺激
（相当于生长激素）
多倍体育种
第一年
第二年
（以三倍体无子西瓜为例）
第一次：杂交获得三倍体种子。
第二次：刺激子房发育成果实。
思考
1.秋水仙素的作用？
在细胞有丝分裂前期抑制纺锤体的形成，导致复制后的染色体不能移向细胞两极而使染色体数目加倍。
2.为什么要进行两次传粉？
3.为什么三倍体植株所结的果实为无子西瓜呢
减数分裂时出现联会紊乱
一、染色体数目的变异
（1）形成原因：
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。
由配子（如卵细胞、花粉等）直接发育而来。
(无论体细胞中含有几个染色体组)
原因：体细胞进行减数分裂形成配子时，由于同源染色体联会紊乱，不能产生正常的配子。
4、单倍体
（2）特点
植株长得弱小
一般高度不育
含偶数个染色体组：可育
含奇数个染色体组：高度不育
受精卵
受精卵
未受精的卵
2n=32
2n=32
n=16
蜂王
工蜂
雄蜂
(2)实例：
雄蜂
蜜蜂
蜂王
（32条）
卵细胞
直接
雄峰
雄峰（16条）
精子
受精卵
幼虫
工蜂
（32条）
蜂王
32条
蜂王（可育）
工蜂
（不可育）
雄蜂
二倍体
（16条）
（16条）
（16条）
二倍体
单倍体
思考1：单倍体有几个染色体组？单倍体一定只有一个染色体组吗？
单倍体不一定只含一个染色体组，如四倍体生物的单倍体含有两个染色体组。
思考2：如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体生物，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们可以称它为二倍体或三倍体吗？
不能，尽管其体细胞中就含有两个或三个染色体组，但因为是正常的体细胞的配子所形成的物种，只能称为单倍体。
一、染色体数目的变异
5、应用
单倍体育种
（1）过程：
二倍体植株的花粉
花药
离体培养
单倍体植株幼苗
人工诱导染色
体数目加倍
二倍体植株
（2）原理：
染色体变异
花药花粉的离体培养
普通植株
减数 分裂
花粉
花药离 体培养
单倍体幼苗
秋水仙 素处理
纯合子幼苗
筛选所需的品种
DDTT
DdTt
花药离 体培养
DT Dt dT dt 幼苗
秋水仙 素处理
DDTT DDtt ddTT ddtt
筛选所需的品种
ddtt
×
DT Dt dT dt
（3）优缺点：
优点：
明显缩短育种年限
（一般为纯合子，自交后代不发生性状分离）
缺点：
操作相对复杂
“两看法”判断单倍体、二倍体和多倍体
一看发育起点
二看染色体组数
二倍体
多倍体
配子
受精卵
二个
三个或以上
单倍体
缺失
染色体的某一片段缺失(会使很多基因丢失，与基因突变中的缺失不同)
染色体结构的变异
二、
例：果蝇的缺刻翅的形成；猫叫综合征
a
b
c
d
e
f
5号染色体部分缺失
猫叫综合征
重复
染色体增加了某一片段
例：果蝇的棒状眼的形成
野生型：卵圆眼
变异型：棒状眼
a
b
c
d
e
f
b
倒位
染色体的某一片段颠倒了180o
c
d
e
f
a
b
a
f
b
c
d
e
e
d
b
c
思考：染色体变异与基因突变相比，哪一种变异引起的性状变化较大一些？为什么？
每条染色体上含有许多基因，染色体变异会引起多个基因的变化，所以引起的性状变化较大一些。
易位
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
思考
易位与互换的区别？
互换
易位是非同源染色体之间
互换是同源染色体之间
染色体结构的改变会导致性状的发生改变
二、染色体结构的变异
染色体结构上的缺失、重复、易位和倒位
基因数量、排列顺序的改变
生物性状的改变（变异）
大多数染色体结构变异对生物体是不利的，甚至导致生物体死亡。
低温诱导植物染色体数目变化的实验
1．实验原理：低温抑制 的形成，以致影响 没有被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，于是 。
2．方法步骤：洋葱根尖培养→固定→制作装片(解离→ → →制片)→观察。
纺锤体
染色体
漂洗
染色
3．试剂及用途
(1)卡诺氏液： 。
(2) 95%的酒精： 。
(3)解离液[15%的盐酸和95%的酒精混合液(1∶1)]:
。
(4)甲紫溶液： 。
固定细胞的形态
使染色体着色
使组织细胞分离
染色体数目加倍
洗去多余的固定液
项目 基因突变 基因重组 染色体变异
实质
适用范围
发生时期
结果
应用
比较
基因碱基序列的改变
控制不同性状的基因重新组合
染色体结构或数目的变化
所有生物
真核生物进行有性生殖产生配子时
真核生物
主要在DNA复制时
减Ⅰ前期和减Ⅰ后期
产生新基因
产生新的基因型
引起基因数目或排列顺序的变化
诱变育种
杂交育种
单倍体育种、多倍体育种
细胞分裂前的间期或分裂期
1、
B
是正常的两条同源染色体，则图示是指染色体结构的（ ）　
A.倒位
B.缺失
C.易位
D.重复
课堂训练
2.(2021·甘肃省兰州一中高二期末)下列情况中不属于染色体变异的是(　　)
A.第5号染色体短臂缺失引起的遗传病
B.第21号染色体多一条引起的唐氏综合征
C.黄色圆粒豌豆自交后代出现绿色皱粒豌豆
D.用花药培育出的单倍体植株
C
练习册P80
3.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.由受精卵发育成的，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体
C.单倍体生物体细胞中不一定只含有一个染色体组
D.人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
D
练习册P80
[典例3] 下列关于生物变异的叙述中错误的是(　　)
A.基因突变是随机的，可以发生在细胞分裂的任何时期
B.原核生物和真核生物都可发生基因突变，而只有真核生物能发生染色体变异
C.染色体变异、基因突变均可以用光学显微镜直接观察
D.在有性生殖过程中发生基因重组
C
练习册P86
[对点练1] (2021·湖南衡阳高二上联考)下列有关生物变异的叙述正确的是(　　)
A.由于基因碱基序列改变出现的新性状一定能遗传给后代
B.基因重组不能产生新的基因，但肯定会表现出新的性状
C.染色体片段的缺失不一定会导致基因种类、数目的变化
D.非同源染色体间某片段的移接只能发生在减数分裂过程中
C
练习册P86

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