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(共46张PPT)
第2节 染色体的数目变异
第1课时
第二节
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。
问题探讨
讨论1、请根据所学的减数分裂的知识，试着完成该表格。2、为什么我们平时吃的香蕉没有种子？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242栽培品种484香蕉野生祖先种222栽培品种333122411异常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。问题探讨1.概念
生物体的体细胞或生殖细胞内染色体 或
的变化，称为染色体变异。
染色体 的变异
染色体 的变异。
数目
结构
数目
结构
2.种类
染色体变异在光学显微镜下可见
染色体变异
（1）细胞内个别染色体增加或减少（2）以一套完整的非同源染色体为基数成倍的增加或成套的减少。（以染色体组的形式增加或减少）正常果蝇（2n=8）个别异常成套异常增加一条减少一条增加二套减少一套染色体数目的变异病因：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。
21三体综合症（先天性愚型）
个别染色体增加
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。
性腺发育不良
超雄综合征（supermale syndrome）又称XYY综合征、波利综合征，1961年桑德伯格等首次报告此征，是一种较为常见的性染色体非整倍数异常。患者比正常男性多一条Y染色体，大部分患者性发育正常并有生育能力，可表现为身材高大，有攻击性行为、暴力倾向、学习障碍等，有时还伴躯干畸形。本病目前尚无有效治疗方法。
小组探讨：21三体综合征形成的原因？
减数第一次分裂后期21号同源染色体未分离
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
个别染色体的增加或减少形成原因
一副扑克牌能分几组？染色体组分组方法大小形态相同的分开（同源染色体分开）大小形态不同的分到一组（都是非同源染色体）细胞中的一组非同源染色体。在形态和功能上各不相同，但又相互协调， 共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组染色体。减数分裂非同源染色体染色体组染色体组非同源染色体任务一：通过染色体组模拟，归纳出染色体组的特点。
染色体组
染色体组特点：
①本质上:
②形态上：
③功能上：
一个染色体组不含同源染色体，不含等位基因。
各不相同
各不相同，但携带生物生长、发育、遗传和变异的一整套遗传信息。
1个染色体组3个染色体组4个染色体组4个染色体组判断染色体组数目的方法细胞内同种形态染色体（即同源染色体）有几条就含几个染色体组；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)方法一：根据染色体形态判断任务二、根据染色体的形态判断染色体组的数量染色体组数=“染色体数/染色体形态数”公式推断(2)方法二：根据基因型判断AaaaAABBDDAaaABCD4个染色体组2个染色体组3个染色体组1个染色体组判断染色体组数目的方法控制同一性状的基因（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。二倍体:体细胞中含有两个染色体组的个体。生物种类体细胞染色体/条体细胞非同源染色体/套马铃薯野生祖先种242栽培品种484香蕉野生祖先种222栽培品种333三倍体:体细胞中含有三个染色体组的个体。四倍体:体细胞中含有四个染色体组的个体。体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体，统称为多倍体。注意：二倍体和多倍体都是由受精卵发育而来的个体。染色体数目的变异2N个体2N受精卵N精子N卵细胞2N父本2N母本分裂分化受精作用减数分裂减数分裂二倍体的形成的过程减数分裂Ⅰ后期出现错误减数分裂Ⅱ后期出现错误含有两个染色体组的异常配子含有两个染色体组的异常配子三倍体的形成的过程减数分裂Ⅰ出现错误异常配子正常的配子减数分裂Ⅱ出现错误异常配子正常的配子三倍体形成原因：含有两个染色体组的异常配子与含有一个染色体组的正常配子结合发育成个体三倍体的形成的过程减数分裂出现错误有丝分裂出现错误①两个含有两个染色体组的配子结合。②二倍体在胚或幼苗时期受某种因素影响，体细胞在进行有丝分裂时，染色体只复制未分离。四倍体形成原因：四倍体的形成的过程
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。
马铃薯是四倍体
香蕉是三倍体
普通小麦是六倍体
4
多倍体
（有几个染色体组就叫几倍体）
多倍体与二倍体植株相比，有哪些优点？四倍体玫瑰葡萄多倍体草莓普通二倍体草莓四倍体西红柿多倍体特点：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；存在结实率低，晚熟等缺点。多倍体缺点：方法
处理对象
原理
应用
用秋水仙素诱发或用低温处理
萌发的种子或幼苗
能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而使细胞内染色体数目加倍
含糖量高的甜菜和三倍体无子西瓜的培育
任务四、阅读P88，找出人工诱导多倍体的方法、处理对象、原理及应用，完成下表。
香蕉的祖先是二倍体的野生芭蕉，个小而多种子，无法食用，现代香蕉为三倍体，如何培育三倍体香蕉？三倍体香蕉为什么无籽？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
3、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
2、为什么用四倍体作母本？
4、无子西瓜一定没有种子吗？
阅读P91，请尝试说出三倍体西瓜培育的过程
1.为什么要用秋水仙素处理幼苗的芽尖？
二倍体幼苗
四倍体幼苗
长大
四倍体植株
第一年
1.为什么要用秋水仙素处理幼苗的芽尖？
芽尖细胞分裂旺盛，更容易使染色体数目加倍
2.处理后的植株，各个部位染色体数目是否都为4N？
不一定，地上部分为4N，地下部分还为2N
二
多倍体育种
四倍体植株
去雄
卵细胞
……
2N
……
4N
母本
四倍体植株
去雄
卵细胞
……
2N
母本
授粉
……
N
……
四倍体植株
去雄
……
母本
第一次授粉
……
……
成熟后
……
第一年
3、第一年中进行第一次传粉的目的是？
杂交获得三倍体植株的种子
第二年
三倍体植株
二倍体植株
假授粉
无子西瓜
联会紊乱
4.三倍体西瓜为什么没有种子 ______
_。
同源染色体联会紊乱，不能产生正常的配子，所以没有种子。
三倍体西瓜在减数分裂过程中，
授粉产生生长素刺激子房发育成果实。
5.为什么要给三倍体西瓜授粉？
受精卵2n=32蜂王（雌性）工蜂（雌性）雄蜂n=162n=32蜂王卵n=16减数分裂受精作用持续获得蜂王浆获得普通蜂蜜未受精的卵细胞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？染色体数目的变异④优点：用__________处理①概念：体细胞中的染色体数目与本物种染色体数目相同的个体。配子②特点：枝叶茎杆，一般高度。弱小不育③应用——单倍体育种秋水仙素花药单倍体幼苗人工诱导染色体数目，得到正常纯合子加倍二单倍体育种明显缩短育种年限单倍体的体细胞不一定只含有一个染色体组，只有一个染色体组的个体一定是单倍体。
单倍体并非都不育，如4倍体的配子含有2个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育能产生后代；
单倍体是生物个体，而不是配子；精子和卵细胞属于配子，但不是单倍体。
二
单倍体易错分析
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
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
↓
×
×
↑
需要的矮抗品种
矮抗
第一年
第二年
第三~六年
第一年
第二年
优点：单倍体育种能明显缩短育种年限，子代均为纯合子。
二
单倍体育种
单倍体、二倍体、多倍体的比较
项目 单倍体 二倍体 多倍体
概念
发育起点
染色体组的数目
性状表现
由配子发育而来，体细胞的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体
由受精卵发育而来，体细胞中含有2个染色体组的个体
由受精卵发育而来，体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体
未受精的配子
受精卵
受精卵
不确定（是正常体细胞染色体组数目的一半）
2个
3个或3个以上
植株矮小，且高度不育（除雄蜂外）
茎秆粗壮，叶片、果实、种子较大，营养丰富，但发育迟缓，结实率低
正常（作为单倍体、多倍体的参照物）
1.由受精卵发育而成，体细胞含有两个染色体组的个体叫二倍体( )
2.未经受精的卵细胞发育成的植株，一定是单倍体( )
3.含有两个染色体组的生物体，一定是二倍体 ( )
4.生物的一个精子或卵细胞就是单倍体。( )
5.基因型是aaaBBBCcc的植株一定不是单倍体( )
6.含一个染色体组的个体是单倍体，但单倍体未必只含一个染色体组( )
√
√
√
×
×
×
练习：判断下列描述的正误，并说出理由
解离→______→_______→制片
剪取0.5-1cm根尖→_____________浸泡0.5~1h→
用体积分数为_______________冲洗2次。
培养不定根
低温诱导
卡诺氏液
95%的酒精
漂洗
染色
视野中大多数是正常的二倍体细胞，少部分是染色体数目加倍的细胞
先低倍镜
再高倍镜
将1cm长的不定根→冰箱(4℃)→
培养48~72h→室温再培养12h以上
培养诱导
固定
制作装片
观察
2.染色体数目的变异—— 【探究·实践】低温诱导植物细胞染色体数目的变化
试剂 使用方法 作用
卡诺氏液
体积分数为 95%的酒精
质量分数为 15%的盐酸 蒸馏水
甲紫溶液
将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1 h
冲洗用卡诺氏液处理的根尖
与质量分数为15%的盐酸等体积混合，作为解离液
浸泡解离后的根尖约10 min
把漂洗过的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3～5 min
固定细胞形态
洗去卡诺氏液
漂洗根尖，洗去解离液
使染色体着色
解离根尖细胞，
使细胞分离
2.染色体数目的变异—— 【探究·实践】低温诱导植物细胞染色体数目的变化
染色体的某一片段消失
结果：基因数目减少
1.缺失
丢失
a
b
c
d
e
f
b
a
c
d
e
f
染色体结构的变异
染色体增加了某一片段
结果：基因数目增加
2.重复
棒状眼
正常眼
重复
a
b
c
d
e
f
b
b
a
b
c
d
e
f
b
染色体结构的变异
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
l
g
h
i
j
k
l
a
b
c
e
f
d
a
b
c
k
l
g
h
d
e
f
j
i
移接
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
3.易位
正常眼
花斑眼
染色体结构的变异
结果：染色体上基因的排列顺序发生改变。
a
b
c
d
e
f
a
b
c
d
e
f
b
c
d
e
a
f
颠倒
染色体的某一片段位置颠倒引起的变异
4.倒位
正常翅
卷翅
结果：染色体上基因的排列顺序发生改变。
染色体结构的变异
缺失
重复
倒位
类型
易位
基因数目增加
结果 ：
基因数目减少
结果 ：
基因排列顺序改变
结果 ：
基因排列顺序改变
结果 ：
染色体结构的变异
染色体结构上的缺失、重复、易位和倒位
染色体上的基因数量、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。
染色体结构变异中基因的结构发生变化了吗？
染色体结构的变异
基因突变、基因重组和染色体变异的比较
项 目 基因突变 基因重组 染色体变异
本 质
发生时期
观 察
适用范围
产生结果
共同点 基因结构的改变
基因的重新组合
染色体结构或数目发生变化
DNA复制时期
减数分裂Ⅰ
减数分裂 、有丝分裂
无法观察
无法观察
可以观察
任何生物
真核生物、有性生殖
真核生物
产生新的基因
只改变基因型
基因“数量”与“位置”上发生变化
都是可遗传的变异
C　[图①表示基因重组中的交叉互换，因为其发生在同源染色体之间；图②表示染色体结构变异中的易位，因为其发生在非同源染色体之间；图③表示基因突变中碱基对的缺失；图④表示染色体的缺失或重复。图中4种变异都是可遗传的变异。综上所述，C正确。]
[举一反三]　“两看法”判断染色体结构的变异类型一看：染色体上基因的数目是否变化，如发生变化，则可能是增添、缺失或易位。二看：染色体上基因顺序是否变化，如变化，则可能是倒位。染色体结构变异往往是多个基因的变化，如果是一个基因变成它的等位基因，则是基因突变。
下图①②③④分别表示不同的变异类型，其中图③中的基因2由基因1变异而来。下列有关说法正确的是(　　)
A．图①②都表示易位，发生在减数分裂的四分体时期B．图③中的变异①属于染色体结构变异中的缺失C．图④中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复D．图中4种变异能够遗传的是①③

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