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(共30张PPT)
5.2.1 染色体数目
变异及育种
第五章
基因突变及其他变异
问题探讨
野生祖先种（多种颜色）
栽培品种（一般都为黄色）
野生祖先种（有籽）
栽培品种（无籽）
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它们的祖先大不相同，如马铃薯和香蕉。
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 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
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，形成种子。
染色体变异
3、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？
生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。
染色体结构的变异：
染色体数目的变异
（1）细胞内个别染色体的增加或减少
（2）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成套的减少
染色体片段的缺失、重复、倒位、易位
染色体
变异
染色体数目的变异
01
（一）细胞内个别染色体的增加或减少
一、染色体数目的变异
实例：21三体综合征 （先天性愚型）
响誉世界的音乐指挥家舟舟
21三体综合征原因？
3条21号染色体
精子
卵细胞
1条21号染色体
2条21号染色体
受精卵
+
→
+
1条21号染色体
2条21号染色体
3条21号染色体
母方减Ⅰ或减Ⅱ的问题
父方减Ⅰ或减Ⅱ的问题
一、染色体数目的变异
特征：
1.外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。
2.身高、体重落后，手、足背明显浮肿，颈侧皮肤松弛。
性腺发育不良（Turner综合征）
女性患者少了一条X染色体
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。
条染色体对同源染色体对常染色体对性染色体8431Ⅱ号和Ⅱ号染色体是，Ⅲ号和Ⅳ号染色体是。同源染色体非同源染色体上图中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y这样的一组非同源染色体，称为一个染色体组一、染色体数目的变异（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成套的减少一副扑克牌能分几组？
染色体组： 细胞中的每套非同源染色体。
1、染色体组的理解：
一个染色体组中不存在同源染色体
一个染色体组中各个染色体的形态和功能均不相同
一个染色染色体组中含有该物种的一整套完整遗传信息
一、染色体数目的变异
2、染色体组的判定方法：
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。
一、染色体数目的变异
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。
YyRr
AABBDD
Aaa
ABCD
一、染色体数目的变异
2、染色体组的判定方法：
（三）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。
在自然界，几乎全部动物和过半的植物都是二倍体。
配子
亲代
×
2N
2N
N
N
受精卵
2N
子代
2N
一、染色体数目的变异
（四）多倍体：
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。
马铃薯是四倍体
香蕉是三倍体
普通小麦是六倍体
一、染色体数目的变异
（四）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
一、染色体数目的变异
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
二倍体:体细胞中含有两个染色体组的个体。
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。
二倍体和多倍体——小结
一、染色体数目的变异
多倍体是如何形成的呢？
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%
一、染色体数目的变异
（四）多倍体：
人工的呢？
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？（四）多倍体：
技术方法：人工诱导多倍体
原理
低温或秋水仙素能够抑制细胞中纺锤体的形成，导致后期数目加倍后的染色体不能正常移向两极，细胞不能分裂。
方法
低温或秋水仙素处理二倍体植物的萌发种子或幼苗
一、染色体数目的变异
无子西瓜培育
秋水仙素处理
2N
4N
第一年
1.为什么用一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？
2.处理后的植株，各个部位染色体数目是否都为4N？
秋水仙素处理后的茎、叶、花的染色体数目加倍，而未处理的根细胞中仍为两个染色体组。
芽尖细胞正在进行有丝分裂，当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。
秋水仙素处理
2N
4N
4N
母本
2N
父本
杂交
2N
果皮____
种子的胚____
种皮____
第一年
4N
3N
4N
杂交获得三倍体
3.获得的四倍体西瓜为何要与二倍体杂交？
①多倍体花粉可育低；②种子产量高;③种皮薄，利于播种
4.为什么要用四倍体植株做母本？
无子西瓜培育
第二年
假授粉
联会紊乱
3N
2N
果皮____
3N
无子西瓜
①三倍体植株不能进行正常的减数分裂形成生殖细胞，因此不能形成种子。
5.三倍体西瓜为什么没有种子？真的一颗没有吗？
联会紊乱
②不是绝对一颗种子都没，其原因是在进行减数分裂时，有可能形成正常的卵细胞
刺激子房产生生长素，促进子房发育为果实。
母本
父本
假授粉
无子西瓜培育
（五）单倍体：
由配子直接发育而来，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。
1、成因：由配子（如卵细胞、花粉等）直接发育而来的个体。
蜜蜂
蜂王
工蜂
雄峰
由受精卵发育而来
二倍体
由卵细胞发育而来
单倍体
2、代表生物：蜜蜂中的雄蜂
蜂王 雄蜂 工蜂
32条 16条 32条
一、染色体数目的变异
单倍体生物的体细胞中一定只含有一个染色体组吗？
3、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
一、染色体数目的变异
（五）单倍体：
由配子直接发育而来，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。
技术方法： 单倍体育种
优点
二倍体植株
花药离体培养
单倍体幼苗
秋水仙素处理
二倍体植株（纯合子）
缺点
方法
过程
植物组织培养、人工诱导染色体加倍
明显缩短育种年限
技术复杂，需与杂交育种配合。
一、染色体数目的变异
（五）单倍体：
花药离体培养
P
F1
配子
DDTT
DDtt
ddTT
ddtt
正常植株（纯合）
秋水仙素
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
矮抗

需要的纯合矮抗品种
连续
第1年
第2年
第3-6年
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
高杆抗病
DdTt
DT
Dt
dT
dt
单倍体植株
第1年
第2年
DT
Dt
dT
dt
需要的纯合矮抗品种
一、染色体数目的变异
单倍体 二倍体 多倍体
概念
发育起点
染色体组 数目
性状表现
体细胞中含有2个染色体组
体细胞的染色体数目与本物种配子染色体数目相同
体细胞中含有3个
或3个以上染色体组
未受精的配子
受精卵
受精卵
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）
正常
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
单倍体、二倍体、多倍体
单倍体育种 多倍体育种
原理
常用 方法
优势
缺点
染色体数目变异
染色体数目变异
花药离体培养后人工
诱导染色体数目加倍
秋水仙素处理萌发的
种子、幼苗
明显缩短育种年限
得到的植株是纯合体
操作简单
器官大，营养高
技术复杂，
需与杂交育种配合
适用于植物，
不适用于动物
谢谢观看！

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