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第五章 第二节
染色体的数目变异及其应用
野生祖先种马铃薯
（多种颜色）
栽培品种马铃薯
（一般都为黄色）
野生祖先种香蕉
（有籽）
栽培品种香蕉
（无籽）
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
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？
无籽香蕉
提示：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，进而形成种子。
1.概念：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
a
染色体结构的变异
b
2.分类：
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
染色体数目的变异可以分为两类
类型二
细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或者成套地减少。
类型一
细胞内个别染色体的增加或减少。
21三体综合征
雄蜂、三倍体无籽西瓜
______通过显微镜观察到，属于______水平的变异；
可以
细胞
*基因突变是分子水平的变异，这种变异类型无法通过显微镜观察；
染色体组：细胞中的每套非同源染色体。
染色体组的特点：
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
不含等位基因
2N=24：2表示： N表示：
有两个染色体组
每组有n条非同源染色体
染色体组
增多
减少
正常
个别增减
成倍增减
以染色体组形式成倍增多或减少
染色体组
(1）细胞内个别染色体的增加或减少
响誉世界的音乐指挥家舟舟
实例1：21三体综合征
正常人
21三体综合征
（唐氏综合征、先天性愚型）
患者比正常人多一条染色体----21号染色体是三条，其症状表现为智力低下，身体发育缓慢等。
45条＋XY或XX（47条）
21三体综合征（先天性愚型）产生的原因
减数第一次分裂后期
同源染色体未分离
减数第二次分裂后期
姐妹染色单体分离后移向细胞的同一极
44条＋XO（45条）
Turner综合征
实例2：
(1）细胞内个别染色体的增加或减少
症状：颈蹼，肘外翻、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。外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。
病因：单一的X染色体来自母亲，失去的X染色体由于父亲的精母细胞性染色体未分离造成的。
(先天性卵巢发育不全综合征)
自然界中，几乎全部的动物和过半数的高等植物都是二倍体。
体细胞中含两个染色体组的个体叫做二倍体。
二倍体
二倍体
二倍体
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。植物中常见，动物中极少见。
多倍体
普通小麦 六倍体
菊花 六倍体
葡萄 三/四倍体
香蕉是三倍体
多倍体
与二倍体相比，多倍体的植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质含量都有所增加。
生长缓慢，结实率低。
优
点
缺
点
多倍体
如何获得多倍体
人
工
低温可以诱导多倍体的形成
秋水仙素可以诱导多倍体的形成
自
然
帕米尔高原多倍体植物多达85%
北极的柯尔古耶夫岛上多倍体植物多达92%
多倍体
低温和秋水仙素能够抑制细胞形成纺锤体，导致染色体复制后不能正常移向两极，从而不能分裂，细胞中染色体数目加倍。
人工诱导多倍体的原理：
1.秋水仙素只影响纺锤体的形成，不影响着丝粒的分裂；
2.低温处理和秋水仙素诱发的原理是一样的；
多倍体
1) 为什么处理的是萌发的种子或幼苗？
萌发的种子或幼苗具有分生能力，细胞进行有丝分裂。
2) 秋水仙素抑制纺锤体的形成，会不会影响着丝粒的分裂？
着丝粒的分裂不是由纺锤丝的牵拉引起的。
3) 多倍体育种的不足？
4) 多倍体育种的实例：三倍体无子香蕉
适用于植物，动物方面难以开展，且多倍体植株多发育延迟，结实率低。
思考与讨论：
香蕉的培育
香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，无法食用。香蕉的培育过程如下：
野生芭蕉
2n
有籽香蕉
4n
加倍
野生芭蕉
2n
无籽香蕉
3n
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，叫做单倍体。
单倍体
植株弱小，高度不育
特点：
单倍体
单倍体
9 10 11 12 13 14 15 16
1 2 3 4 5 6 7 8
1 2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14 15 16
同源染色体
非同源染色体
蜂王
雄蜂
单倍体
方法一：根据染色体形态判断
细胞中同一形态的染色体有几条，则含有几个染色体组；
细胞中有几种形态的染色体，一个染色体组中就有几条染色体。
1个染色体组
1组3条染色体
3个染色体组
1组5条染色体
4个染色体组
1组2条染色体
4个染色体组
1组4条染色体
染色体组的判断方法
方法二：根据基因型判断
同一英文字母（无论大小写）出现几次，就含有几个染色体组。有几种字母出现，一个染色体组中就有几条染色体。
eg. AAaaBbbb→同一字母出现4次→4个染色体组
YyRr
AABBDD
Aaa
ABCD
2个染色体组
每组有2条
2个染色体组
每组有3条
3个染色体组
每组有1条
1个染色体组
每组有4条
染色体组的判断方法
下面细胞分别处于什么时期，此时细胞中各有几个染色体组？
MⅠ后期
有丝中期
有丝后期
MⅡ后期
4个
2个
2个
2个
【 练 一 练 】
无子西瓜的形成
1.人工诱导多倍体（多倍体育种）
（1）方法：
（2）原理：
a.低温诱导
b.秋水仙素处理萌发的种子或幼苗（目前常用、最有效 ）
抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍
染色体数加倍
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
授粉
第一年
第二年
（以三倍体无子西瓜为例）
为什么要进行两次传粉？
第一次：
杂交获得三倍体植株的种子
第二次：
刺激子房发育成果实
为什么用四倍体作母本？
无子西瓜一定没有种子吗？
秋水仙素处理
花药离
体培养
(1)方法：
单倍体幼苗
正常纯合子
(3)优点：
明显缩短育种年限
两年
(2)原理：
染色体变异
一般应用于二倍体植物
二倍体植株
单倍体植株高度不育
单倍体育种=花药离体培养＋秋水仙素处理
(4)过程：
(1)花药离体培养≠单倍体育种：
单倍体育种一般包括：杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选4个过程 。
(2)单倍体育种的选择时机：
不能选择特定基因型的花粉，因为花粉不能表现出相关性状，
应在秋水仙素处理后获得的纯合子中选择具有所需性状的个体。
(3)单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同：
①由于单倍体往往高度不育，育种操作的对象一般是单倍体幼苗，
通过组织培养得到纯合子植株。
②多倍体育种操作的对象是正常萌发的种子或幼苗。
染色体变异在育种上的应用
注意
谢 谢 观 看！

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