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第三单元　遗传信息控制生物性状，并代代相传
第20讲　基因突变及其他变异
染色体变异 第一课时
主要考点 必备知识
考点一　染色体数目的变异
考点二　染色体结构的变异　
考点三　实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化　
考点四　变异在育种中的应用　
1.染色体变异的概念及类型？
2.染色体组的定义和判断方法？
3.如何区分单倍体，二倍体和多倍体？
4.人工诱导多倍体的方法有哪些？原理？
5.无籽西瓜的培育方法有哪些？
思
维
导
学
1.染色体变异的概念及类型？
2.染色体组的定义和判断方法？
概念：
染色体组数的判断
细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息的一组染色体。
①根据染色体形态判断：
形态相同的染色体有几条，就含有几个染色体组。
3
1
4
2
2
②根据基因型判断：
相同或等位的基因总共出现几次细胞中就有几个染色体组。
③根据染色体数目和染色体形态数确定染色体组的数目。
染色体组数=细胞内染色体数目/染色体形态数
（不区分大小写）
如果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组数为2组。
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
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
3.如何区分单倍体，二倍体和多倍体？
4.人工诱导多倍体的方法？
低温
拓展1：秋水仙素处理法的具体做法是什么？原理又是什么？
方法：用秋水仙素处理萌发的种子 或幼苗。
原理：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两极，从而引起细胞内染色数目加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂，将来就可能发育成多倍体植株。(教材P88)
拓展2：为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植株可以不？
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。
秋水仙素处理
5.无籽西瓜的培育方法有哪些？
（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？
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。
（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。
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？
（4）为什么要用四倍体植株做母本？
①多倍体花粉可育低；
②种子产量高;
③种皮薄，利于播种
假授粉
母本
父本
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并不是绝对一颗种子都没有，其原因是在进行减数分裂时，有可能形成正常的卵细胞。
两次传粉
第一次传粉目的：
杂交获得三倍体种子
第二次传粉目的：
刺激子房产生生长素，促进子房发育为果实。
（6）按照一般流程，获得无子西瓜需要几年？
①进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培养获取大量的
组培苗，再进行移栽。
（7）每年都要制种，很麻烦，有没有替代方法？
②利用生长素或生长素类似物处理二倍体未受粉的雌蕊，
以促进子房发育成无种子的果实。
2年
二、染色体数目变异
指细胞内染色体数目增添或缺失的改变。
1、细胞内的个别染色体的增加或减少（非整组变异）
2、细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少（整组变异）
1.个别染色体的增加或者减少
（1）定义：正常染色体组中,丢失或添加了一条或几条完整的染色体。
单体：2n-1
三体：2n+1
注意：单体和三体也是二倍体，均可进行减数分裂，产生配子，配子育
性情况，见具体实例。
①21三体综合征
唐氏综合征 (21三体综合征)，又称先天愚型，由于多了一条21号染色体而导致的疾病。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。
（2）举例：
胡一舟,在2000年前后曾经感动全国甚至世界无数观众的智力残障“天才指挥家”.
1.个别染色体的增加或者减少
原因：
减数第一次分裂后期21号同源染色体未分离
或减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离后移向细胞的同一极
①21三体综合征
（2）举例：
1.个别染色体的增加或者减少
44条＋XO（45条）
Turner综合征
症状：颈蹼，肘外翻、部分患者智力轻度低下。有的患者伴有心、肾、骨骼等先天畸形。外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。
(先天性卵巢发育不全综合征)
②性染色体数目异常
（2）举例：
【A】: XO单体
1.个别染色体的增加或者减少
原因:
父方在MⅠ时X和Y未分离，进入同一个配子中，形成不含性染色体的异常精子。
或母方在MⅠ时X和X未分离，或MⅡ时两条X单体分离后进入同一个配子中，形成不含性染色体的异常卵细胞。
②性染色体数目异常
（2）举例：
【A】: XO单体
1.个别染色体的增加或者减少
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”
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。
②性染色体数目异常
（2）举例：
【B】: XYY三体
1.个别染色体的增加或者减少
原因:
父方在MⅠ时X和Y未分离，进入同一个配子中，形成XY的异常精子。
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。
或母方在MⅠ时X和X未分离，或MⅡ时两条X单体分离后进入同一个配子中，形成XX的异常卵细胞。
②性染色体数目异常
（2）举例：
【C】: XXY三体
1.个别染色体的增加或者减少
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.
原因:
父方在MⅡ时两条X染色单体分离后，进入同一个配子中，产生XX的异常精子。
或母方在MⅠ时X和X未分离，或MⅡ时两条X单体分离后进入同一个配子中，形成XX的异常卵细胞。
②性染色体数目异常
（2）举例：
【D】: XXX三体
1.个别染色体的增加或者减少
X
Y
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅳ
雄果蝇体细胞染色体组成图解
Q1. 果蝇体细胞中含有几条染色体？几对同源染色体？
Q3.Ⅲ号和Ⅳ号染色体是什么关系？
8条
4对
Q2.写出所有同源染色体？
Ⅱ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅲ、Ⅳ和Ⅳ、X和Y
Q4.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X和Y为一套完整的非同源染色体吗？
非同源染色体
不是
Q5.写出所有非同源染色体的集合？
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和X Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Y
2.以染色体组的形式成倍的增加或者减少
X
Y
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅳ
X
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Y
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Q6.雄果蝇的精子中有哪几条染色体？
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y
果蝇的精子中的染色体构成一个染色体组
Q8.果蝇的体细胞中有几个染色体组？
两个染色体组
Q7.果蝇的精子中染色体有什么特点？
形态、大小和功能各不相同;都是非同源染色体;
雄果蝇体细胞染色体组成图解
例1．下列关于染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的叙述，错误的是(　　)
A．组成一个染色体组的染色体中不含减数分裂中能联会的染色体
B．由受精卵发育而成，体细胞含有两个染色体组的个体叫二倍体
C．含一个染色体组的个体是单倍体，但单倍体未必只含一个染色体组
D．人工诱导多倍体唯一的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
例2．(2020·全国卷Ⅱ)关于高等植物细胞中染色体组的叙述，错误的是(　　)
A．二倍体植物的配子只含有一个染色体组
B．每个染色体组中的染色体均为非同源染色体
C．每个染色体组中都含有常染色体和性染色体
D．每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同
例3．(2021·北京等级考)研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦(2n＝14)的优良性状导入普通小麦(2n＝42)中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉，10天后只发现两个杂种幼胚，将其离体培养，产生愈伤组织，进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是(　　)
A．簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离
B．培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化
C．杂种植株减数分裂时染色体能正常联会
D．杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株

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