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(共44张PPT)
野生祖先种 VS 栽培品种
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它们的祖先大不相同，如马铃薯和香蕉（见右表）。
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。
12
24
11
异常
问题探讨
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？
第5章 基因突变及其他变异
5.2 染色体变异
染色体变异：
基因突变
基因重组
分子水平的变异，光镜下不可见
染色体变异
细胞水平的变异，光镜下可见
生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。
可遗传的变异
染色体数目的变异
染色体结构的变异
变异类型
染色体数目变异有哪些类型？
什么是单倍体、二倍体和多倍体？
染色体结构变异有哪些类型？
本节聚焦
1.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）
正常果蝇
（2n=8）
个别异常
成套异常
增加一条
减少一条
增加两套
减少一套
一、染色体数目的变异
（1）个别染色体的增加或减少
一、染色体数目的变异
21三体综合征又称先天愚型或唐氏综合征
染色体组成：__________________
45+XY或45+XX
1.类型
一、染色体数目的变异
21号染色体多一条的原因？
父方或母方减数分裂异常产生异常配子
条染色体
对同源染色体
对常染色体
对性染色体
8
4
3
1
Ⅱ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
一、染色体数目的变异
雄果蝇产生的配子(生殖细胞)的染色体组成是？
果蝇染色体图解
一、染色体数目的变异
减数分裂
X
Y
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅱ
Ⅲ
X
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Y
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
2、染色体组：
① 一组非同源染色体
②染色体的形态、大小、功能各不相同
③含有该物种生长、发育、遗传、变异的全套遗传信息
说一说以下细胞图中有几个染色体组？
A
B
D
C
E
3个
1个
2个
3个
2个
1
2
3
4
1 1 1
2
2
2
3 3 3
11
2 2
3
3
4
4
1
1
2
2
111 2 2 2
（1）根据“染色体形态”判断
——细胞内同种形态染色体有几条就含几个染色体组
4个
2个
2个
2个
YyRr
AABBDD
AaaBBb
ABCD
2个染色体组
1组2条染色体
2个染色体组
1组3条染色体
3个染色体组
1组2条染色体
1个染色体组
1组4条染色体
说一说以下细胞图中有几个染色体组？
（2）根据“基因型”判断
——控制同一性状的基因(包括同一字母的大、小写)出现几次，则含有几个染色体组
增加
减少
1.类型
（2）以染色体组的形式成倍增加或减少
一、染色体数目的变异
X
Y
X
Y
X
增加
减少
3、二倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含两个染色体组的生物。
几乎全部动物以及过半数的高等植物是二倍体
一、染色体数目的变异
野生马铃薯的染色体组成
人体内染色体组成
1个
二倍体经减数分裂产生的配子中应该有几个染色体组？
若减数分裂时姐妹染色单体未分离，配子中有几个染色体组？
减Ⅰ异常
减Ⅱ异常
正常减数分裂
若减数分裂时同源染色体未分离，配子中有几个染色体组？
×2
×2
×2
×2
×2
2个或0个
DNA复制
【拓展运用】
1、“13三体综合征”
这种染色体组成的异常是如何出现的？
2条13号染色体的配子是如何形成的？
减Ⅰ
染色体复制
减Ⅱ
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
减Ⅰ后期异常：同源染色体未分离，
减Ⅱ正常
21号染色体
减Ⅰ
染色体复制
减Ⅱ
精原细胞
初级精
母细胞
次级精
母细胞
精细胞
减数Ⅰ正常，
减Ⅱ后期异常：姐妹染色单体未分开
3个染色体组
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的个体体细胞中含有三个染色体组，称作三倍体。
若该异常配子与正常的配子结合后发育成个体，其体细胞中应该含有几个染色体组？
2个染色体组
1个染色体组
4个染色体组
两个含有两个染色体组的异常配子结合，发育成的个体体细胞中含有四个染色体组，称作四倍体。
若两个该异常配子结合后发育成个体，其体细胞中应该含有几个染色体组？
2个染色体组
2个染色体组
1个染色体组
1个染色体组
2个染色体组
有丝分裂
异常
二倍体胚或幼苗时期受某种因素影响，进行有丝分裂时，染色体只复制未分离，也会形成四倍体。
4、多倍体:由受精卵发育而来，体细胞中含三个或三个以上染色体组的生物。
在被子植物中，约有33%的物种是多倍体。例如， 普通小麦、棉、烟草、菊、水仙等都是多倍体。某些品种的苹果、梨、葡萄也是多倍体。
一、染色体数目的变异
马铃薯（4n=48）
棉花（4n=52）
普通小麦（6n=42）
优点： 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。
缺点： 生长发育延迟，结实率低。
4.（1）多倍体植株的特点：
四倍体番茄的维生素C含量比二倍体的几乎增加了一倍。
一、染色体数目的变异
野生草莓
染色体数目
加倍后的草莓
4.（2）多倍体植株培育方法：
秋水仙素只影响纺锤体的形成，
不影响着丝粒的分裂
一、染色体数目的变异
无纺锤丝牵引，染色体无法移向两级
抑制纺锤体形成
有丝分裂前期
低温、秋水仙素等处理萌发中的种子或幼苗
不行，秋水仙素的作用对象是正在有丝分裂的细胞，成熟的植株大多细胞不进行有丝分裂。
1、诱导多倍体产生的方法有哪些？
2、秋水仙素的原理、其作用于细胞分裂的什么时期
3、为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植株可以吗？
染色体
复制
着丝点
分裂
染色体数加倍
多倍体育种
图示利用二倍体西瓜获得三倍体无籽西瓜的培育过程
：
无籽西瓜的培育
无子西瓜的培育
二倍体
杂交
三倍体
第一年
第二年
四倍体
二倍体
♀
♂
联会紊乱
芽尖细胞有丝分裂旺盛，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，引起细胞内染色体数目加倍；
【拓展运用】
1、为什么用一定浓度的秋水仙素滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？
处理后的植株，各个部位染色体数目是否都为4N？
不一定
：
无子西瓜的培育
二倍体
杂交
三倍体
第一年
第二年
四倍体
二倍体
♀
♂
联会紊乱
雌配子中含有2个染色体组；
杂交可获得三倍体植株。
图示利用二倍体西瓜获得三倍体无籽西瓜的培育过程
【拓展运用】
2、四倍体西瓜植株做母本产生的雌配子中含有几个染色体组？
获得的四倍体西瓜为何要与二倍体杂交？
为什么要用四倍体植株做母本？
无籽西瓜的培育
①多倍体花粉可育低；
②种子产量高；
③种皮薄，利于播种。
：
无子西瓜的培育
二倍体
杂交
三倍体
第一年
第二年
四倍体
二倍体
♀
♂
联会紊乱
四倍体植株上结的四倍体西瓜三倍体种子的有籽西瓜。
三倍体植株结的西瓜是无籽西瓜。由于三倍体原始生殖细胞中有3套非同源染色体，减数分裂时会出现联会紊乱，不能形成可育的配子。
图示利用二倍体西瓜获得三倍体无籽西瓜的培育过程
【拓展运用】
3、四倍体植株上结的西瓜是无籽西瓜吗？
无籽西瓜的培育
♀ AA × aa♂
子房
发育成
果实
AA（母本）
AA（母本）
A+A
A
发育成
种皮（ ）
发育成
果皮（ ）
发育成
胚乳（ ）
＋精子
发育成
胚（ ）
＋ 精子
AA
AA
AAa
Aa
果皮和种皮的基因型与母本相同，种子胚由父本母本共同决定
【拓展运用】
被子植物发育史
：
无子西瓜的培育
二倍体
杂交
三倍体
第一年
第二年
四倍体
二倍体
♀
♂
联会紊乱
三倍体植株不能进行正常的减数分裂，一般情况下不能形成配子，也有可能形成正常的配子。
图示利用二倍体西瓜获得三倍体无籽西瓜的培育过程
【拓展运用】
4、有时可以看到三倍体西瓜中有少量发育并不成熟的种子，请推测产生这些种子的原因。
无籽西瓜的培育
：
无子西瓜的培育
二倍体
杂交
三倍体
第一年
第二年
四倍体
二倍体
♀
♂
联会紊乱
进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培养获得大量的组织苗，再进行移栽。
第一次传粉：获得三倍体种子
第二次传粉：促进子房发育成果实
图示利用二倍体西瓜获得三倍体无籽西瓜的培育过程
【拓展运用】
无籽西瓜的培育
5、每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？
　　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
无籽香蕉培育
多倍体育种
（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
由卵细胞发育而来
（2）代表生物：蜜蜂中的雄蜂
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。
蜂王 雄蜂 工蜂
32条 16条 32条
（3）特点：
①植株长得弱小
②一般高度不育
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
5. 单倍体：
二倍体
单倍体
种类 体细胞的染色体数 配子的染色体数 染色体组数 属几倍体生物类型
体细胞 配子 水稻 24 二倍体
玉米 20 二倍体
普通小麦 42 3
小黑麦 28 八倍体
香蕉 33 一般无配子 3 一般无配子
填一填：
12
2
1
10
2
1
三倍体
21
6
六倍体
8
56
4
以下说法正确吗？为什么？
1、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。
2、单倍体中可以只含一个染色体组,也可以含多个染色体组。
3、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。
4、体细胞中含有两个染色体组的个体就一定是二倍体。
5、生物生殖细胞中含有的全部染色体一定就是一个染色体组。
（正确）
（正确）
（错误）
（错误）
（错误）
花药（或花粉）离体培养
1、原理：染色体（数目）变异
与社会的联系
单倍体育种
2、方法：
减数
分裂
P
AABB × aabb
AB
Ab
aB
ab
AB
AABB
Ab
aB
ab
AAbb
aaBB
aabb
花药离
体培养
获得
单倍体
F1
AaBb
秋水仙素处
理单倍体幼苗
花药
离体培养
单倍体
幼苗
秋水仙素处理
纯合体
优良性
状纯合体
筛选
二倍体
植株
减数
分裂
第一年
第二年
要用几年？
缺点：操作复杂
3、优点：能明显缩短育种年限
抗倒伏
不抗病
易倒伏
抗病
抗倒伏
抗病
AAbb
1.实验原理：
低温抑制纺锤体的形成（作用机理同秋水仙素）
3.方法步骤：
2.试剂及用途
（1）卡诺氏液：
（2）甲紫溶液：
固定细胞形态
使染色体着色
探究·实践 低温诱导植物染色体数目的变化
低温诱导
洋葱根尖的培养
①将蒜/洋葱在冰箱冷藏室内（____℃）放置一周；
②培养方法：将蒜/洋葱放在装满清水的容器上方，让 它的
底部接触水面，于室温（约 ℃）培养。
③诱导：待蒜/洋葱长出约1cm长的不定根时。将 ·
放入冰箱冷藏室内，诱导培养 。
4
25
整个装置
48~72h
制作装片
固定
观察
洋葱根尖的培养
剪取根尖___________
2 mm～3 mm
固定：
冲洗：
取材：
3.方法步骤：
低温诱导
根尖分生区位置
放入____________中浸泡_________h
卡诺氏液
0.5-1
固定细胞形态
用_________________________冲洗_____次；
体积分数为95%的酒精
2
用镊子尖将根尖弄碎，盖上_______，复加一块 ，用拇指轻轻按压呈絮状。
制作装片
固定
观察
洋葱根尖的培养
质量分数为___________和体积分数为___________ 混合液(1∶1)
15%的盐酸
95%的酒精
漂洗：
染色：
漂洗液：________
质量浓度为0.01 g/mL或0.02 g/mL的 _______ 溶液(或醋酸洋红液)
甲紫
盖玻片
解离：
制片：
清水
载玻片
使组织中细胞分离开
① 防止解离过度
②便于染色
使细胞分散开，
有利于观察
3.方法步骤：
低温诱导
制作装片
固定
观察
洋葱根尖的培养
3.方法步骤：
低温诱导
先用__________寻找染色体形态好的分裂图象；
视野中既有______________细胞，也有__________________
的细胞；
确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用_________观察；
低倍镜
正常的二倍体
染色体数目发生改变
高倍镜
注意：
a.诱导率不是100%，因此视野中既有二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞，且前者数目多于后者；
b.解离之后，细胞失去活性，因此不能观察到连续的变化。
1. 缺失：
染色体的某一片段缺失。
二、染色体结构的变异
猫叫综合征
5号染色体部分片段缺失
果蝇缺刻翅的形成。
D丢失
2. 重复：
染色体中增加某一片段。
二、染色体结构的变异
果蝇棒状眼的形成
重复次数不确定
BC重复
3. 易位：
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
果蝇正常眼
果蝇花斑眼
二、染色体结构的变异
如何区别易位与交叉互换？
交叉互换 易位
变异类型
发生部位
观察
同源染色体之间
非同源染色体之间
基因重组
染色体结构变异
光镜下不可见
光镜下可见
4. 倒位：
一条染色体某一片段位置颠倒
二、染色体结构的变异
果蝇卷翅
果蝇正常翅
C
倒位
缺失
重复
易位
图像判断：
为什么染色体结构的改变会导致性状的发生改变
染色体结构上的缺失、重复、易位和倒位
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。
二、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 基因结构的改变 非等位基因的重新组合 染色体结构或数目发生变化
产生结果 产生新的基因 只改变基因型 基因数目或排列顺序
发生变化
观 察 分子水平，光学显微镜下无法观察 细胞水平，光镜下可观察
适用范围 任何生物 真核生物、有性生殖 真核生物
发生时期 主要在DNA复制时期 减Ⅰ前期和减Ⅰ后期 主要在细胞分裂期
共同点 都是可遗传的变异 意义 ①新基因产生的途径； ②生物变异的根本来源； ③为生物的进化提供了丰富的原材料； ①生物变异的来源之一，②对生物进化具有重要的意义 归纳总结

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