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(共52张PPT)
生殖细胞内的遗传物质发生了改变，其后代将继承这种改变。
不可遗传变异：
可遗传的变异：
由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。
变异的类型
三个来源
基因突变
基因重组
染色体变异
温故知新
第五章 基因突变及其他变异
5.2 染色体变异
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。
（光学显微镜下可以观察到）
一、染色体变异类型
2.类型
染色体数目的变异
染色体结构的变异
类型：缺失、重复、倒位、异位
1、缺失：指染色体上某一区段缺失，从而引起变异的现象。
如：果蝇缺刻翅的形成。
a c
d e f
a c
d e f
b
二、染色体结构的变异
类型：缺失、重复、倒位、易位
缺刻翅
正常翅
2、重复：指染色体上增加某一相同片段而引起的变异现象。例如：果蝇棒状眼的形成。
a c
d e f
b
a c
d e f
b
b
正常眼
棒状眼
类型：缺失、重复、倒位、易位
3、倒位：染色体中某一片段位置颠倒（一条染色体上）
例如：果蝇卷翅的形成
类型：缺失、重复、倒位、易位
a c
d f
b
e
a d
c f
b
e
a
b
c
d
e
f
颠倒
正常翅
卷翅
4、易位：指一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上，从而引起变异的现象。例如：果蝇花斑眼的形成。
g h
i j l
k
a b c
f
d e
g
h
i
j
k
l
a
b
c
e
f
d
g h
i j l
a c
f
b
正常眼
花斑眼
缺失
重复
易位
猫叫综合征
果蝇棒状眼
慢性粒细胞白血病
倒位
二、染色体结构的变异
染色体结构变异是指染色体上 的改变；
基因突变是指基因结构的改变，包括碱基对的 。
基因数目或顺序
增添、缺失、替换
【思考1】染色体结构变异和基因突变结果有什么区别？
基因突变的“缺失”:
碱基对数目减少, 基因数目不变。
染色体结构变异的“缺失”:
片段缺失，基因数目减少。
【思考2】染色体结构变异的“缺失”与基因突变的“缺失”有何不同？
项目 染色体易位 交叉互换
图解
位置 发生于 之间，是指一条染色体的某一片段移接到另外一条 染色体上 发生于 的非姐妹染色单体之间
原理 。。。。。 。。。。。。。
观察 在显微镜下 。 在显微镜下 。
非同源染色体
同源染色体
染色体结构变异
基因重组
可观察到
观察不到
非同源
【思考3】染色体易位和交叉互换的区别
1.右图中①和②表示发生在常染色体上的变异。①和②所表示的变异类型分别属于（ ）
A.重组和易位 B.易位和易位
C.易位和重组 D.重组和重组
A
课堂练习
课堂练习
1.如图表示某生物细胞中两条染色体及其部分基因。下列四种情况的产生不属于该细胞染色体结构变异的是（ ）A.① B．② C．③ D．④
C
1.染色体数目变异的类型
（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）
三、染色体数目的变异
正常
正常
正常人的染色体
患者的染色体
21三体综合症(又称先天性愚型，唐氏综合征),患者表现为智力低下，身体发育缓慢。患儿面容特殊，舌头常伸出口外。50%的患儿有先天性心脏病，部分发育过程中死亡。
个别染色体数目减少—— Turner综合征（性腺发育不良）
患者比正常女性少了一条X染色体（XO型）
临床特点为身矮、生殖器与第二性征不发育和躯体发育异常。智力发育程度不一。寿命与正常人相同。
1.染色体数目变异的类型
（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）
三、染色体数目的变异
正常
正常
2.两条Ⅱ号染色体是什么关系？
1.果蝇体细胞有几条染色体？几条常染色体？
8条染色体，6条常染色体
Ⅲ号和Ⅳ号染色体是什么关系？
两条Ⅱ号染色体是同源染色体
Ⅲ号和Ⅳ号染色体是非同源染色体
3.雄果蝇体细胞中共有哪几对同源染色体？
4对，Ⅱ号和Ⅱ号、Ⅲ号和Ⅲ号、Ⅳ号和Ⅳ号、X和Y
雄果蝇体细胞的染色体图解
2.染色体组
4.果蝇精子中有哪几条染色体？它们之间是什么关系？
雄果蝇的染色体组图解
果蝇精子中有Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Y等四条染色体
互为非同源染色体
5.果蝇精子中染色体在形态、结构、功能上有什么关系？
形态、结构和功能各不相同
6.如果将果蝇精子中的染色体看成一组，那么果蝇的体
细胞有几组染色体？
2组
2.染色体组
（1）定义：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。
三、染色体数目的变异
雄果蝇的染色体组图解
①Ⅱ、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。
②一个染色体组中不含同源染色体。
③一个染色体组中所含染色体形态、大小各不相同，含有控制该物种的全部基因。
2.染色体组
（1）定义：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。
三、染色体数目的变异
人类正常的体细胞中，
含有 个染色体组，每个染色体组含有 条染色体。
成熟生殖细胞中含有 个染色体组。
2
23
1
项目
染色体组数
每个染色体组内染色体数
（1）根据染色体形态判断：
细胞中形态、大小完全相同的染色体有几条，则有几个染色体组
3
3
2
3
1
4
4
2
2
2
（2）根据基因型判定：
Ab 个染色体组数；
AaBbCC 个染色体组数；
AaaaBBbbCCcc 个染色体组数
1
2
4
在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因（包括同一字母的大、小写）出现几次，则含有几个染色体
①减数第一次分裂的前期，有4条染色体，该细胞中有 个染色体组，每个染色体组有 条染色体；
②为减数第一次分裂的末期，有 条染色体，该细胞中有 个染色体组，每个染色体组有 条染色体；
③为减数第一次分裂的后期，有 条染色体，该细胞中有 个染色体组，每个染色体组有 条染色体；
④为有丝分裂后期，有 条染色体，该细胞中有 个染色体组，每个染色体组有 条染色体。
（3）根据细胞分裂图判定：
2
2
2
1
2
4
2
2
8
4
2
（4）根据染色体数和染色体形态数推算
如果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为 。
2
课堂练习
2．某生物正常体细胞的染色体数为8条，下图中表示含有一个染色体组的细胞是(　　)
C
3.二倍体和多倍体
三、染色体数目的变异
二倍体：由受精卵发育而来，体细胞中有两个染色体组的生物。
多倍体：由受精卵发育而来，体细胞中有三个或三个以上染色体组的生物，统称为多倍体。（有几个染色体组就叫几倍体）
多倍体在植物中很常见，在动物中极少见。
几乎全部动物和过半数的高等植物
三倍体：
香蕉
四倍体：
马铃薯
野生祖先种VS栽培品种（马铃薯）
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VS栽培品种（香蕉）
野生祖先种香蕉
（有籽）
栽培品种香蕉
（无籽）
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。
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
12
11
异常,
没有正常配子
1.根据前面所学减数分裂的知识，试着完成该表格。
4.多倍体的形成原因P88
三、染色体数目的变异
二倍体
（2n）
二倍体
（2n）
受精作用
配子（n）
配子（2n）
减数分裂
出现错误
减数分裂
受精卵（3n）
发育
个体（3n）
三倍体
4.多倍体的形成原因P88
三、染色体数目的变异
二倍体
（2n）
二倍体
（2n）
受精作用
配子（2n）
配子（2n）
减数分裂
出现错误
受精卵（4n）
发育
个体（4n）
四倍体
减数分裂
出现错误
【思考】为什么四倍体的果实中可以产生种子，
而三倍体（如香蕉）没有种子呢？
四倍体
（4n）
可育配子（2n）
减数分裂
三倍体
（3n）
不能形成可育配子
减数分裂
联会紊乱
优点： 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
缺点： 生长发育延迟，结实率低。
三、染色体数目变异
多倍体植株的特点：
染色体数目
加倍后的草莓
野生草莓
四倍体番茄的维生素C含量比二倍体的几乎增加了一倍。
四倍体番茄
（1）形成原因：由配子（如卵细胞、花粉等）直接发育而来的个体。
例子:蜜蜂
雄峰
由卵细胞发育而来
二、染色体数目变异
5. 单倍体P88-89：
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。
蜂王 雄蜂 工蜂
32条 16条 32条
三、染色体数目的变异
蜂王、工蜂
由受精卵发育而来
（2）特点：单倍体植株长得弱小，高度不育
项目 单倍体 二倍体 多倍体
概念 体细胞中含有 。 染色体数目的个体叫做单倍体。 体细胞中含有 个染色体组的个体 体细胞中含有 染色体组的个体
发育起点 。 。 受精卵 。 。
植株特点 ①单倍体植株长得弱小； ② 。 正常植株 ① ；
② ；
③ 。
体细胞染色体组数 。 。 2个 。 。
举例 玉米、小麦的单倍体 几乎全部动物、过半数高等植物 香蕉、普通小麦
1、单倍体与二倍体、多倍体的比较
本物种配子
配子
高度不育
1个或多个
2
3个或3个以上
受精卵
茎秆粗壮
叶、果实、种子较大
营养物质含量丰富
3个或多个
探究二:
1、含有一个染色体组的生物一定是单倍体吗？
单倍体只含有一个染色体组吗？
2、二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含有一个染色体组，这种说法对吗？为什么？
3、如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，可以称它为二倍体或三倍体，这种说法对吗？
一定是单倍体
对，因为在体细胞进行减数分裂形成配子时，同源染色体分开，导致染色体数目减半。
思考：
单倍体不一定只有一个染色体组
不对，尽管其体细胞中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，只能成为单倍体。
（1）原理：
5、多倍体育种—人工诱导多倍体育种的方法
染色体变异（数目加倍）
方法2：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
抑制纺锤体的形成
有丝分裂旺盛
形成于分裂前期，作用于后期
方法1：低温处理植物分生组织
三、染色体数目的变异
秋水仙素的作用时期：
分裂前期
（2）方法：
染色体加倍
染色体
复制
着丝点
分裂
无纺缍丝牵引,细胞无法正常分裂
（1）原理：
1、多倍体育种—人工诱导多倍体育种的方法
染色体变异（数目加倍）
三、染色体数目的变异
无籽西瓜的培育
(教材P91)
滴加秋水仙素
二倍体
幼苗
四倍体植株
三倍体
种子
秋水仙素处理，染色体加倍
三倍体无
子西瓜
获得
三倍体植株
二倍体植株
授粉
二倍体植株
花粉诱导
第一年
第二年
二倍体
四倍体
×
三倍体
思考：三倍体植株为什么不能形成种子？
——减数第一次分裂时染色体联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞
1、多倍体育种——人工诱导多倍体育种的方法
思考1：三倍体无子西瓜属于可遗传变异还是不可遗传变异？
属于可遗传变异，因为其遗传物质发生了改变。
思考2：有时候可以看到三倍体西瓜中有少量发育并不成熟的种子，为什么呢？
三倍体西瓜减数分裂时，有可能产生了正常的卵细胞
　　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
2、单倍体育种
①方法：
②过程：
单倍体
秋水仙素
加倍
如何利用纯种的高秆抗锈病(DDTT)和矮秆不抗锈病(ddtt)的
小麦植株，获得优良性状且能稳定遗传的品种(ddTT)？
F1:DdTt
D_R_, D_tt , ddT_, ddtt
F2
×
连续自交直至到不再发生性状分离为止
ddTT(矮杆抗病)
像这样显性性状是优良性状，采用杂交育种必须连续自交4～5代后种子才相对较纯，育种年限至少5年。
杂交育种
DDTT
ddtt
×
亲本杂交，集中优良性状
×
DDTT
高杆抗病
ddtt
矮杆不抗病
F1
P
DdTt
高杆抗病
DDTT
高杆抗病
高杆不抗病
矮杆抗病
矮杆不抗病
Dt
DT
dT
dt
花粉
花药离体培养
Dt
DT
dT
dt
单倍体植株
秋水仙素处理幼苗
DDtt
ddTT
DDtt
纯合体植株
明显缩短育种年限
单倍体育种
3、多倍体育种与单倍体育种的比较
单倍体育种 多倍体育种
原理 。 染色体数目变异
方法 花药离体培养获得 ，再用 处理幼苗，诱导染色体加倍 处理正在萌发的种子或幼苗，使之发育成多倍体植株
优点 。 。
缺点 技术复杂，需要与杂交育种配合 适用于植物，在动物中难以开展。多倍体植物生长周期延长，结实率低
染色体数目变异
秋水仙素
单倍体植株
秋水仙素
明显缩短育种年限
器官大、营养成分含量高 ,产量增加
三、低温诱导植物染色体数目的变化P89
原理
低温抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，于是染色体数目发生变化
视频:低温诱导植物染色体数目的变化
1cm
低温室内
0.5—1cm
卡诺氏液
酒精
甲紫溶液
低倍镜
盐酸和酒精混合液(1:1)
清水
2、方法步骤:
1、材料被低温处理后，所有细胞染色体都加倍了吗？为什么？
思考：
——没有，因为细胞分裂不是同步的，未处于前期的细胞纺锤体已形成，低温处理后就不会加倍。
2、在显微镜下能否看到根尖细胞内染色体加倍的过程？
——不能，解离时细胞已死亡
秋水仙素处理红葱根尖细胞12h
低温处理红葱根尖细胞12h

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