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第五章第二节
染色体变异
生物种类 体细胞染色体数/条 体细胞非同源染色体数/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
作为野生植物的后代，许多栽培植物的染色体数目却与他们的祖先大不相同，如马铃薯和香蕉
1.根据前面所学减数分裂的知识，试着完成该表格
2.为什么平时吃的香蕉是没有种子的？
3.分析表中数据，你还能提出什么问题？能否发挥想象力做出一些推测呢？
因为香蕉栽培品种体细胞中的染色体数目是33条，减数分裂时染色体联会紊乱，不能正常形成配子，因此无法形成受精卵，进而形成种子
能形成种子的植物细胞中，染色体数目一定是偶数吗？香蕉体细胞中的染色体数目不是偶数，它是怎样形成的的呢？
染色体变异
概念
生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或者结构的变化
类型
染色体数目变异
染色体结构变异
正常
增多
减少
染色体数目变异
类型Ⅰ：
细胞内个别染色体的增加或减少
类型Ⅱ：
细胞内染色体组数目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
原因：
细胞分裂后期染色体没有平均分配到细胞两级
原因：
细胞分裂过程中，纺锤体的形成受到抑制或由配子直接发育成个体等
染色体数目变异
1.个别染色体增加或减少——21三体综合征
产生原因：
1、减数分裂Ⅰ同源染色体未分离
2、减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离后移向细胞同一级
结果
正常c染色体：44条＋xx或44条+xy
21三体综合征：45条＋xx或45条+xy
21三体综合征一般指唐氏综合征。 唐氏综合征即21-三体综合征，又称先天愚型或Down综合征，是由染色体异常（多了一条21号染色体）而导致的疾病。60%患儿在胎内早期即流产，存活者有明显的智能落后、特殊面容、生长发育障碍和多发畸形。
染色体数目变异
2.细胞内染色体组数目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
三倍体无籽西瓜
产生原因：
1、首先用秋水仙素处理二倍体西瓜的种子或幼苗，使其在细胞分裂的中期，阻碍纺锤丝和初生壁的生成，使已经复制的染色体组不能分向两极，并在中间形成次生壁，结果就形成了染色体组加倍的细胞，即四倍体西瓜植株。
2、然后用四倍体西瓜植株与二倍体西瓜植株杂交得到三倍体植株，由于减数分裂过程中，同源染色体的联会紊乱，导致不能形成正常的生殖细胞。
3、最后用普通西瓜二倍体的成熟花粉刺激三倍体植株花的子房而成为三倍体果实，因其胚珠不能发育成种子，所以结出来的西瓜就称为三倍体无籽西瓜。
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，其中每套非同源染色体称为一个染色体组
染色体数目变异
染色体组的特点
特点
本质上：一组非同源染色体
形态上：一个染色体组种染色体形态大小各不相同
功能上：一个染色体组中染色体功能各不相同；一个染色体组携带着生物生长、发育、遗传和变异的全部信息
染色体数目变异
染色体组的判断方法
1.根据染色体形态判断：细胞中相同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，一个染色体组就有几条染色体
染色体数目变异
染色体组的判断方法
1.根据基因型判断：同一字母（无论大小写），出现几次，就含有几个染色体组，有几种不同字母，一个染色体组中就有多少染色体
AABB
AaBBcc
ABCD
AAAbbbCCC
染色体数目变异
单倍体、二倍体和多倍体
项目 单倍体 二倍体 多倍体
概念 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 体细胞中含有两个染色体组的个体 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体
发育起点 配子 多数为受精卵 多数为受精卵
植株特点 植株弱小，高度不育 正常可育 茎秆粗壮，叶片果实和种子较大，营养物质含量有所增加
形成过程
雄配子
直接发育成个体
单倍体
雌配子
直接发育成个体
单倍体
+
受精作用
受精卵
发育成
生物体
二倍体
多倍体
有几个染色体组就叫几倍体
项目 单倍体 二倍体 多倍体
形成原因 自然原因 孤雌生殖 正常的有性生殖 外界环境条件剧变（如低温等）
人工诱导 花药离体培养 秋水仙素处理单倍体幼苗 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
举例 蜜蜂中的雄峰 几乎全部动物和超过半数的高等植物 香蕉（三倍体）、马铃薯（四倍体）、八倍体小麦
染色体数目变异
单倍体、二倍体和多倍体
人工诱导多倍体机理：低温或是秋水仙素作用正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成。
染色体数目变异
实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化
实验试剂、使用方法及作用
试剂 使用方法 作用
卡诺氏液 将诱导处理的根尖0.5~1cm放入卡诺氏液中浸泡0.5-1h 固定细胞形态
体积分数为95%的酒精 1、冲洗用卡诺氏液处理的根尖 2、与质量分数为15%的盐酸等体积混合，浸泡已固定的根尖 1、洗去卡诺氏液
2、解离根尖细胞
质量分数为15%的盐酸 与体积分数为95%的酒精等体积混合，作为解离液 解离根尖细胞
清水 浸泡解离后的根尖细胞10分钟 漂洗根尖，去除解离液
质量浓度为0.01g/ml的甲紫溶液 把漂洗干净的根尖放进盛有质量浓度为0.01g/ml的甲紫溶液的培养皿中染色 是染色体着色
染色体数目变异
实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化
实验原理
1、用低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制分裂前期纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中纺锤体被拉向两极，导致细胞不能分裂形成两个子细胞，使细胞染色体数目加倍。
2、当温度恢复正常后，染色体数目加倍的细胞又通过有丝分裂产生更多染色体加倍的子细胞。
染色体数目变异
实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化
实验步骤
1.诱导培养
培养不定根：将冷藏（4℃）一周后的蒜置于装满水的容器上方→蒜的底部接触瓶中的水面
低温诱导：待蒜长出1cm长的不定根→将整个装置放入冰箱（4℃）→诱导培养48-72h
2.固定细胞形态
剪取诱导处理的根尖0.5~1cm→放入卡诺氏液中浸泡0.5-1h→用体积分数为95%的酒精冲洗2次
3.制作装片
解离→漂洗→染色→制片
4.观察比较
先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂象，确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察
染色体数目变异
实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化
实验现象
视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞（只有少部分细胞的染色体数目会加倍）
实验结论
低温处理植物的分生组织细胞，能抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍）
染色体结构变异
原因
染色体的断裂以及断裂后片段在同一染色体内或不同染色体之间的重新连接
正常
异常
染色体片段缺失
染色体片段增加
染色体的某一片段增加移接到另一条非同源染色体上
同一条染色体上某一片段位置颠倒
染色体数目变异
实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化
实验现象
视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞（只有少部分细胞的染色体数目会加倍）
实验结论
低温处理植物的分生组织细胞，能抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍）

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