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(共36张PPT)
第2节 染色体变异
第5章 基因突变及其他变异
生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，
称为染色体变异。
染色体结构的变异
染色体数目的变异
（一）染色体数目的变异
个别染色体增加或减少
马铃薯野生品种
（24条染色体）
马铃薯栽培品种（48条染色体）
染色体成倍增加或减少
二、讲授新课
（一）染色体数目的变异
1．个别染色体增加或减少
原因：亲代减数分裂时同源染色体未分离，或姐妹染色
单体未分离。
21-三体综合征患者的染色体组成
21-三体综合征患者舟舟
唐氏综合征即21-三体综合征(trisomy 21 syndrome)又称先天愚型或Down综合征，是最早被确定的染色体病，60%患儿在胎内早期即夭折流产，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。
（一）染色体数目的变异
2．以染色体组的形式成倍增加或减少
什么是染色体组？
细胞中的一组非同源染色体在形态和
功能上各不相同，携带着控制生物生长发
育的全部遗传信息，其中每套非同源染色
体称为一个染色体组。
野生马铃薯的染色体组成
野生马铃薯有2个染色体组。
一个染色体组里是没有同源染色体的。
染色体组
三个染色体组
果蝇染色体图
两
个
染
色
体
组
思考：每个染色体组内的染色体形态大小都相同吗？是否存在同源染色体？
染色体组的判断方法
1、细胞内形态相同的染色体有几条，就含有几个染色体组。
2个染色体组
3个染色体组
2、控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组。
Aa
AaBb
AaaBbb
3个染色体组
2个染色体组
2个染色体组
汉水丑生侯伟作品
数一数，下图有几个染色体组。
3
4
1
2
4
（一）染色体数目的变异
野生马铃薯的染色体组成
二倍体：由受精卵发育成的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体叫作二倍体。
几乎全部动物和过半数的高等植物是二倍体。
（一）染色体数目的变异
多倍体：由受精卵发育成的个体，体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体叫作多倍体。
四倍体
三倍体
六倍体
多倍体的特点：
茎秆粗壮，叶片、种子和果实都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
可能出现一些不良反应，奇数倍体减数分裂时联会紊乱，高度不育。
染色体数目：14条
染色体数目：28条
思考：
（1）多倍体是怎样形成的？
（2）人工诱导多倍体的方法是什么？
（3) 秋水仙素的作用原理是什么？
多倍体的形成过程
多倍体育种——人工诱导多倍体
①方法：1.低温处理
2. 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
③过程：
萌发的种子或幼苗
秋水仙素
多倍体植株
②原理：秋水仙素抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，使染色体加倍。
最常用且最有效的方法
野生芭蕉
2n
有籽香蕉
4n
加倍
野生芭蕉
2n
无籽香蕉
3n
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：
二、讲授新课
（一）染色体数目的变异
滴加秋水仙素
杂交
二倍体
四倍体
（母本）
二倍体
（父本）
第一年
第二年
三倍体
联会紊乱
无子西瓜
无子西瓜的形成
秋水仙素的诱变机理
秋水仙素（C22H25O6N）是1937年发现的，是从百合科植物秋水仙的种子和球茎中提取出来的一种植物碱。它是白色或淡黄色的粉末或针状结晶，易溶于冷水、酒精和氯仿，难溶于热水、乙醚等，熔点为155℃。一般多使用它的水溶液。此药有剧毒，使用时应当特别注意。
在细胞分裂时，一方面使染色体的着丝粒延迟分裂，虽然染色单体欲分离，但着丝粒仍连在一起；另一方面能引起分裂中期的纺锤丝断裂，或抑制纺锤体的形成，结果导致分裂后的染色体不能移向两极而重组成一个具有双倍性细胞核的细胞。这样，细胞中染色体数目就增加了。针对不同植物，应使用不同浓度的秋水仙素溶液。
特点性质
作用机理
多倍体的类型
同源多倍体：
形成多倍体的染色体组来自同一物种。如 AAA （同源三倍体）， AAAA （同源四倍体）。
异源多倍体：
由两个以上不同物种的染色体组组成。如 AABB （异源三倍体）， AABBCC （异源六倍体）。
（一）染色体数目的变异
4．单倍体
单倍体：有些生物的配子能发育成新个体，这些体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体叫做单倍体。
蜂王 雄蜂 工蜂
染色体数目 32条 16条 32条
思考：单倍体中一定含有一个染色体组吗？
蜜 蜂
蜂 王
工 蜂
雄 蜂
受精卵发育而来，是二倍体
卵细胞发育而来，是单倍体
（一）染色体数目的变异
单倍体特点
特点
弱小
高度不育
染色体数目为体细胞染色体数目的的一半
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
单倍体的应用——单倍体育种
方法：低温、秋水仙素处理单倍体植株的幼苗
原理：染色体变异
如何获得单倍体植株？
采用花药离体培养的方法获得单倍体植株
　纯合二倍体：AABB　AAbb　aaBB　aabb
AaBb
花粉类型：
AB 　Ab　 aB　 ab
花药离体培养
单倍体类型：
AB 　Ab　 aB　 ab
秋水仙素处理
优点：明显缩短育种年限
生物是否可育的判断方法
依据：是否可以正常联会
香蕉不育：三倍体，减数分裂时会出现联会紊乱，几乎无法产生正常的配子。
单倍体不育：若单倍体含有奇数个染色体组，则会出现联会紊乱，无法产生正常的配子。
骡子不育：骡子含有马的一个染色体组和驴的一个染色体组，虽然是二倍体，但没有同源染色体，无法正常联会。
汉水丑生侯伟作品
缺失
重复 倒位 易位
丢失
a
b
c
d
e
f
b
a
c
d
e
f
缺失：指染色体上某一片段及其带有的基因一起丢失，
从而引起变异的现象。
（一）、种类:
缺失
染色体结构变异
重复
a
b
c
d
e
f
b
b
a
b
c
d
e
f
b
果蝇棒状眼的形成(X染色体片段重复)
染色体结构变异
2.重复
重复：指染色体上重复了某个相同的片段而引起的变
异现象。
易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体 上的变异。
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
非同源染色体部分片段交换
移接
同源染色体部分片段交换 ？
染色体结构变异（易位）
基因重组
（ 交叉互换）
3.易位
染色体结构变异
4、倒位
a
b
c
d
e
f
a
b
c
d
e
f
b
c
d
e
a
f
颠倒
倒位：染色体的某个断裂片段发生180°的颠倒，而引起变异的现象。
染色体结构变异
缺失
重复
倒位
易位
a b c d e f
a b c f
a b c d e f
a b c b c d e f
a e d c b f
a b c d e f
a b c d e f
g h i a b c d e f
g h i j
说一说：染色体结构的变异的类型
基因数量、排列顺序的改变
生物性状的改变（变异）
j
比较染色体易位与交叉互换
染色体易位 交叉互换
图解
区别 位置 发生于非同源染色体之间 发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间
原理 染色体结构变异 基因重组
观察 可在显微镜下观察到 在显微镜下观察不到
四、课堂小结
结构变异 ：缺失 （例 ：猫叫综合症） 、重复、易位、倒位
染色体变异
数目变异
个别增减 （例：21三体综合征）
成倍增减
染色体组
概念：含个体发育全部基因的一组非同源染色体
分类
二倍体：由受精卵发育来，含两个染色体组的个体
概念：由受精卵发育，含三个以上染色体组
多倍体
特点：器官较大、营养丰富，但发育延迟，结实率低
应用：多倍体育种（例：无籽西瓜、香蕉、小麦）
成因：自然或人为（秋水仙素）使染色体加倍
概念：配子直接发育来的个体
成因：未经受精的配子直接发育而成
应用：单倍体育种；花药离体培养法
特点：植株一般较弱小、不育
单倍体
随堂检测 :
1．普通小麦成熟花粉粒中含有三个染色体组，用这种花粉粒培育成的植株是（ ）
A．单倍体 B．二倍体
C．六倍体 D．三倍体
2．某品种水稻的体细胞中含有48条染色体，具有四个染色体组。则此品种水稻属于（ ）
A．四倍体 B．三倍体
C．二倍体 D．单倍体
A
A
4．单倍体生物的体细胞内（ ）
A．只有一个染色体
B．只有一个染色体组
C．染色体组数目成单
D．与本物种配子的染色体数同
D
3.秋水仙素诱导多倍体形成的原因是（ ）
Ａ.诱导染色体多次复制；
Ｂ.抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成；
Ｃ.促使染色单体分开，形成染色体；
Ｄ.促进细胞融合。
B

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