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(共34张PPT)
第2课时 染色体变异
课标要求
举例说明染色体结构和数目的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡。
知识框架
概念
类型
染色体结构变异
考点一
（2）类型
类型 概念 结果
缺失
重复
易位
倒位
染色体的某一片段缺失引起变异
基因数目减少
染色体中增加某一片段引起变异
a.基因数目增加
b.一般为等位基因或相同基因
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异
基因排列顺序变化
染色体的某一片段位置颠倒引起的变异
基因排列顺序变化
染色体结构变异
(3)结果
(4)对生物性状的影响
归纳总结
(1)染色体结构变异与基因突变的比较
(2)染色体易位与互换的比较
练一练
染色体数目变异
考点二
1.个别染色体的增加或减少
(1)性染色体异常(XY型)
三体（2n+1）
单体（2n-1）
①XO单体
X♀ + O♂
O♀ + X♂
父方在M Ⅰ时X和Y未分离，或M Ⅱ时X、X或Y、Y分离后进入同一个配子中
母方在M Ⅰ时X和X未分离，或M Ⅱ时两条X单体分离后进入同一个配子中
(性腺发育不良)
1.个别染色体的增加或减少
(1)性染色体异常(XY型)
三体（2n+1）
单体（2n-1）
②XYY三体
一种人类男性的性染色体疾病，比正常的男性多出一条Y染色体，所以又称“超雄综合征”。
X♀ + YY♂
原因：父方在MⅡ时两条Y染色单体分离后，进入同一个配子中，产生YY的异常精子。
1.个别染色体的增加或减少
(1)性染色体异常(XY型)
三体（2n+1）
单体（2n-1）
③XXY三体
X♀ + XY♂
具有XXY染色体的人通常表现为XY男性的生理特征，同时可能出现不同程度的女性化第二性征。
XX♀ + Y♂
父方在M Ⅰ异常
母方在M Ⅰ或者M Ⅱ异常
1.个别染色体的增加或减少
(1)性染色体异常(XY型)
三体（2n+1）
单体（2n-1）
④XXX三体
母方在M Ⅰ或者M Ⅱ异常
X♀ + XX♂
XX♀ + X♂
父方在M Ⅱ异常
大多数X三体个体表型正常，但发育较早，平均身高较正常女性高，平均智商比正常人群低10%-15%。
1.个别染色体的增加或减少
(2)应用
①产生配子的类型
假设A基因位于该单体上，
假设A基因不位于该单体上，
eg纯合子AA
假设A基因位于该三体上，则产生2种配子(AA、A)
假设A基因不位于该单体上，则 1种配子(A)
则产生2种配子(A、O)
则 1种配子(A)
1.个别染色体的增加或减少
(2)应用
①产生配子的类型
假设A/a基因位于该单体上，
假设A/a基因不位于该单体上，则 产生2种配子(A、a)
eg杂合子Aa
假设A/a基因位于该三体上
假设A基因不位于该单体上，则产生2种配子(A、a)
Aaa
AAa
A:aa:Aa:a=1:1:2:2
A:Aa:AA:a=2:2:1:1
则产生2种配子(A、O或a、O)
补充：几种染色体变异类型产生配子的种类
缺失
单体
三体
2.染色体组
(1)含义
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅱ
Ⅲ
X
Y
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
X
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Y
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。
2.染色体组
(2)理解
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
X
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Y
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
一个染色体组中含有该物种的全部遗传信息
一个染色体组中不含有等位基因
2.染色体组
(3)判定方法
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
3个
4个
1个
2个
4个
2.染色体组
(3)判定方法
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。
YyRr
AABBDD
Aaa
AABbD
2个
2个
3个
1个
ABCD
2个
下列细胞中，含有一个染色体组的是（ ）
A. 单倍体小麦的体细胞
B. 雄性蜜蜂的体细胞
C. 人体成熟的红细胞
D. 白化玉米幼苗的体细胞
E. 果蝇的体细胞
F. 牛的精细胞
G. 猪的精原细胞
H. 人的肌纤维细胞
练一练
2个染色体组
2个染色体组
（每组有4条染色体）
（每组有23条染色体）
2个染色体组
（每组有12条染色体）
野生马铃薯的染色体组成
二倍体
3.单倍体、二倍体和多倍体
单倍体 二倍体 多倍体
概念 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体 体细胞中含有两个染色体组的个体 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体
发育起点 配子 受精卵(通常是) 植株特点 ①植株弱小 ②一般高度不育 正常可育 ①茎秆粗壮
②叶、果实、种子较大
③营养物质含量丰富
染色体组 ≧1 2 ≧3
举例 蜜蜂中的雄蜂 几乎全部动物和过半数的高等植物 香蕉(三倍体)；
马铃薯(四倍体)；
八倍体小黑麦
受精作用
受精卵
发育
四倍体
（4N）
减数分裂
出现错误
二倍体(2N)
配子(2N)
减数分裂
出现错误
二倍体(2N)
配子(2N)
（4N）
胚或幼苗（2N）
有丝分裂
出现错误
发育
四倍体
（4N）
体细胞
（4N）
直接发育
单倍体
(2N)
减数分裂
配子(2N)
直接发育
单倍体
(N)
减数分裂
配子(N)
3.单倍体、二倍体和多倍体
3.单倍体、二倍体和多倍体
单倍体 二倍体 多倍体
概念 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体 体细胞中含有两个染色体组的个体 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体
发育起点 配子 受精卵(通常是) 植株特点 ①植株弱小 ②一般高度不育 正常可育 ①茎秆粗壮
②叶、果实、种子较大
③营养物质含量丰富
染色体组 ≧1 2 ≧3
举例 蜜蜂中的雄蜂 几乎全部动物和过半数的高等植物 香蕉(三倍体)；
马铃薯(四倍体)；
八倍体小黑麦
也可由体细胞发育而来
含一个染色体组的一定是单倍体，单倍体不一定只含一个染色体组
4.低温诱导植物细胞染色体数目的变化
(1)实验原理
①低温作用于分裂旺盛的细胞
②抑制分裂前期纺锤体的形成
③使分裂后期染色体不能移向细胞两极，但不影响着丝粒的分裂
4.低温诱导植物细胞染色体数目的变化
(2)实验步骤
4.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 将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1 h 固定细胞形态
体积分数为95%的酒精 冲洗用卡诺氏液处理过的根尖 洗去卡诺氏液
质量分数为15%的盐酸 与体积分数为95%的酒精等体积混合，作为解离液 解离根尖细胞
清水 浸泡解离后的根尖细胞约10 min 漂洗根尖，去除解离液
甲紫溶液 把漂洗干净的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3～5 min 使染色体着色
(4)实验结论：低温能诱导染色体加倍。
4℃处理
常温处理分裂中期
(3)实验现象
视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞
4.低温诱导植物细胞染色体数目的变化
多数
少数
生物染色体数目变异在育种上的应用
考点三
1.多倍体育种
(5)实例：三倍体无子西瓜
④四倍体母本所结西瓜种皮和果皮含4个染色体组，胚含3个染色体组。
⑤其他获取无子西瓜的方法
a.用三倍体植株进行无性繁殖
b.一定浓度的生长素类似物处理未受粉的二倍体雌蕊
果实类型 比较项目　　　 第一年 所结果实 第二年
所结果实
果实位置
果皮染色体组数
种皮染色体组数
胚的染色体组数
无子西瓜培育过程中果实各部分染色体分析
四倍体植株上
三倍体植株上
4
4
3
3
3
无
第一年
第二年
抗倒伏，不抗病
DdTt
DDTT（♀）× ddtt（♂）
抗倒伏，不抗病
倒伏，抗病
单倍体幼苗：DT Dt dT dt
①花药离体培养
正常植株：DDTT DDtt ddTT ddtt
②秋水仙素处理
抗倒伏抗病
新品种：DDtt
③筛选
花药（粉）：
DT Dt dT dt
2.单倍体育种
2.单倍体育种
(2)过程
注意：
①得到的正常二倍体为纯合子，多倍体不一定为纯合子
②花药离体培养 ≠ 单倍体育种
③该过程只能用秋水仙素处理“单倍体幼苗”
原理 常用方式 优点 缺点 举例
杂交 育种 基因 重组 杂交、自交 ①使不同个体优良性状集中在一个个体上；
②操作简便 ①育种时间长； ②局限于亲缘关系 较近的个体 矮秆抗病
小麦
诱变 育种 基因 突变 辐射、激光、空间诱变等 提高变异频率， 加速育种进程， 大幅度改良性状 具盲目性，有利变异少，需大量处理实验材料 青霉素高产菌株
单倍体 育种 染色体变异 花药离体培养，用秋水仙素处理 ①明显缩短育种年限；
②子代均为纯合子 技术复杂，需与杂交育种配合 单倍体
育种获得矮秆抗病小麦
多倍体 育种 染色体变异 用秋水仙素 处理萌发的种子或幼苗 器官大，提高 营养物质含量 只适用于植物，发育延迟，结实率低 三倍体无子西瓜
基因工程育种 基因 重组 将一种生物的特定基因转移到另一种生物细胞中 打破物种界限， 定向改造 生物的遗传性状 技术复杂，生态安全问题较多 转基因抗虫棉的培育
针对不同的育种目标选择最佳育种方案
育种目标 育种方案
集合双亲优良性状 单倍体育种：明显缩短育种年限
杂交育种：耗时较长，但简便易行
快速获得育种 单倍体育种
对原品系实施“定向改造” 基因工程育种或植物细胞工程育种(植物体细胞杂交)
使原品系产生新性状(无中生有) 诱变育种
(可提高变异频率，获得理想性状)
使原品系营养器官“增大”或 “加强” 多倍体育种
培育无子果实 多倍体育种(如三倍体植株减数分裂时联会紊乱，因而不能结出种子)

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