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(共28张PPT)
第2节 染色体变异
第五章 基因突变及其他变异
第二节染色体变异
1.染色体数目变异有哪些类型；
2.什么是染色体组、单倍体、二倍体和多倍体；
3.染色体结构变异有哪些类型，易位和交叉互换的区别。
4.掌握三倍体无籽西瓜的培育过程及涉及到的相应考点。
第五章
问题探讨
第二节
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（见表）。
讨论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？
【提示】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。
3.分析表中数据，你还能提出什么问题吗？能否发挥想象力作出一些推测呢？
【提示】能形成种子的植物细胞中，染色体数目一定是偶数吗？香蕉体细胞中的染色体数目不是偶数，它是怎样形成的呢？又是如何繁殖下一代的？
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
24
11
无法判断
染色体结构变异
染色体数目变异
染色体变异
缺
失
增加
移接
颠倒
个别染色体的增加或减少
染色体组成倍地增加或减少
染色体组
单倍体二倍体
多倍体
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
第二节
一 染色体数目变异
染色体数目变异分为两类：
1.细胞内个别染色体数目的增加或减少
2.细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套的减少
第二节
一 染色体数目变异
细胞中一整套的非同源染色体称为一个染色体组
野生马铃薯的一整套非同源染色体有12条，即马铃薯的一个染色体组含有12条染色体。野生马铃薯体细胞中含有两个染色体组。
第二节
二倍体：
由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体。
三倍体：
由受精卵发育而来，体细胞中含有三个染色体组的个体。
多倍体：
由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。
一 染色体数目变异
一 染色体数目变异
3.体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体，统称为多倍体
(1)植物中多倍体比较常见，动物中极少见
(2)多倍体的特点（相比于二倍体）：
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有所增加
第二节
一 染色体数目变异
第二节
二倍体
授粉
二倍体
（父本）
四倍体
（母本）
三倍体
联会紊乱
无籽西瓜
秋水仙素
授粉
1.秋水仙素溶液为何要滴在幼苗的芽尖？
芽尖具有_____组织，细胞进行旺盛的_____分裂，用秋水仙素处理它有利于抑制______的形成，从而形成______植株。
2.三倍体西瓜为什么没有种子？
三倍体植株的细胞中有三个________，即每种同源染色体有__条。这样进行减数分裂时，____紊乱，不能产生正常的____细胞，因此没有种子。但是，减数第一次分裂时，恰巧__个染色体组被拉到细胞的一极，而另__个被拉到细胞的另一极，就会产生正常的____细胞，也就会出现种子，只是这种可能性太小了！
分生
有丝
纺锤体
四倍体
染色体组
3
联会
卵
1
2
卵
秋水仙素(C22H25O6N)是从百合科植物秋水仙的种子和球茎中提取的植物碱。白色或淡黄色的粉末或针状结晶，有剧毒。
一 染色体数目变异
第二节
二倍体
授粉
二倍体
（父本）
四倍体
（母本）
三倍体
联会紊乱
无籽西瓜
秋水仙素
授粉
3.既然三倍体植株不能产生正常的卵细胞，为什么还要用二倍体植株的花粉刺激它呢？
二倍体植株的花粉能刺激三倍体植株的子房产生生长素，促进其发育成无籽西瓜。
4.每年都要制种，很麻烦，有无替代的方法？
（1）植物组织培养：选用_____的三倍体植株的细胞、组织或器官，放入含有______、____等有机营养、________等物质的培养基，在____、PH等条件适宜的______的环境下培养。经______形成愈伤组织，再经_______形成植物体。
（2）利用______或______类似物处理二倍体______的雌蕊，以促进____发育成无子的果实。 注意套袋处理。
离体
无机盐
蔗糖
植物激素
温度
无菌
脱分化
再分化
生长素
生长素
未受粉
子房
秋水仙素(C22H25O6N)是从百合科植物秋水仙的种子和球茎中提取的植物碱。白色或淡黄色的粉末或针状结晶，有剧毒。
一 染色体数目变异
第二节
(3)用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗是人工诱导多倍体最常用且最有效的方法
低温或秋水仙素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的增加
问题
为什么秋水仙素/低温处理时，要选择萌发的种子或幼苗？
一 染色体数目变异
第二节
4.单倍体
(1)体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，叫做单倍体
(2)单倍体的特点（相比于正常整倍体）：植物长的弱小，而且高度不育
单倍体育种的措施和优点
二倍体植株
花药离体培养
单倍体植株
秋水仙素处理
优点：明显缩短育种年限。
原因：子代全是纯合子，不发生性状分离。
二倍体纯合体
一 染色体数目变异
第二节
AA BB×aa bb
Aa Bb
A B
A b
a B
a b
A B
A b
a B
a b
AA BB
AA bb
aa BB
aa bb
减数分裂
花药（花粉）离体培养
秋水仙素处理幼苗
亲本
F1
F1配子
单倍体
恢复 育性
问题
为什么不用秋水仙素处理种子？
问题
如果用F1自交，F2及后续各代均种成株系选择，需要几年才能得到aaBB（假定该植物每年种植收获一次）？
育种优点:明显缩短育种年限
第二节
探究.实验
——低温诱导植物细胞染色体数目的变化
1．洋葱/大蒜根尖培养
2．低温诱导
3．固定
4．制作临时装片
先（通过4℃低温）解除休眠再培养，培养时每天换水
冷藏室（0~4℃）诱导2~3天
卡诺氏液固定0.5~1h（固定细胞形态），然后用95%酒精冲洗两次
解离→漂洗→染色→制片。缺改良苯酚品红时可用其它碱性染料代替
病例：
猫叫综合征
病因：
病征：
病人的第5号染色体部分缺失
患儿两眼距离较远，耳位低下，生长发育迟缓，
存在严重的智力障碍，哭声轻而音调高，像猫
叫而得名。
二 染色体结构变异
染色体结构的变异主要有4种
1、缺失：
2、增加
染色体的某一片段缺失引起的变异。
例如，果蝇缺刻翅的形成
染色体中增加某一片段引起的变异。
例如，果蝇棒状眼的形成
变异例子:
人的猫叫综合征、果蝇缺刻翅的形成。
变异例子:
果蝇棒状眼的形成。
4、倒位：
染色体的某一片段位置颠倒也可引起变异。例如，果蝇卷翅的形成
3、移接
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异。例如，果蝇花斑眼的形成
染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变,从而导致性状的改变。
二 染色体结构变异
第二节
(1)
(2)
(3)
(4)
2.染色体结构变异的影响
（1）原因：
（2）结果：
（3）特点：
在某些自然或人为使用诱变剂的情况下发生。
染色体上基因的种类、
数目或排列顺序发生改变，从而导致性状改变。
大多数对生物体是不利的，有的会导致生物体死亡。
二 染色体结构变异
第二节
移接
交叉互换
思考：“移接”与“四分体中相邻的非姐妹染色单体的交叉互换”有何区别？
“移接”是_____________之间的交叉互换，使染色体上出现了非同源染色体上的___________，可能会严重影响生物性状，属于___________变异；后者是___________的单体之间交叉互换，互换的是控制同一性状的_________，染色体原有基因种类没变，最终只是生物性状的重新组合，因此属于________。
非同源染色体
非等位基因
染色体结构
同源染色体
等位基因
基因重组
总结：
第二节
---基因突变、重组和染色体变异
项目 基因突变 基因重组 染色体变异
适 用 范 围 生 物 种 类 所有生物（包括病毒）均可发生，具有普遍性 自然状态下，只发生在真核生物的有性生殖过程中(细胞核遗传) 真核生物细胞分裂过程均可发生
生 殖 无性生殖 有性生殖 有性生殖 无性生殖
有性生殖
发生 时间 有丝分裂间期 减Ⅰ间期 减数Ⅰ前期 减数Ⅰ后期 细胞分裂期
应用 诱变育种 杂交育种 单倍体、多倍体育种
总结：
第二节
项目 基因突变 基因重组 染色体变异
类型 自然、诱发突变 显性、隐性突变 体、生殖细胞突变 同义错义无义突变 交叉互换 自由组合 结构的变异
数目的变异
镜检 光镜下均无法检出，可根据是否有新性状或新性状组合确定 光镜下可检出
本质 新的基因 （复等位基因） 新的基因型 基因种类、数目或顺序变化
条件 物理、化学、生物因素及自发损伤 减数分裂与受精作用 诱变剂或低温等环境变化
---基因突变、重组和染色体变异
总结：
第二节
项目 基因突变 基因重组 染色体变异
意义 新基因产生的途径；生物变异的根本来源； 提供生物进化的原材料。 生物产生变异的来源之一； 生物进化的重要因素之一。 对生物的进
化有一定的
意义
发生 几率 可能性小，突变频率低。 非常普遍，产生变异类型多 可能性较小
联系 ①均为可遗传变异，为进化提供原材料； ②基因突变产生新基因，是基因重组的基础； ③基因重组和基因突变均产生新的基因型，可能产生新的表现型。 ---基因突变、重组和染色体变异
1、下列变异中，不属于染色体结构变异的是（ ）
A.染色体缺失某一片断
B.染色体增加了某一片断
C.染色体中DNA的一个碱基发生了改变
D.染色体某一片断位置颠倒了180°。
2.基因重组、基因突变和染色体变异的共同点是( )
A.都能产生可遗传的变异
B.都能产生新的基因
C.产生的变异对生物均不利
D.在显微镜下都可看到变异状况
A
C
课堂练习
3.基因突变和染色体变异的一个重要区别是( )
A.基因突变在光镜下看不见
B.染色体变异是定向的，基因突变是不定向的
C.基因突变是可以遗传的
D.染色体变异是不能遗传的
A
4.四倍体的曼陀罗有48条染色体，该植物每个染色 体组的染色体数目为（ ）
A.48 B.24 C.12 D.4
C
5．下列关于染色体组的正确叙述是 （ ）
A.染色体组内不存在同源染色体
B.染色体组只存在于生殖细胞中
C.染色体组只存在于体细胞中
D.染色体组在减数分裂过程中消失
6．如图是果蝇细胞的染色体组成，以下说法正确的是 ( )
A染色体1、2、4、5组成果蝇的一个染色体组
B果蝇的一个染色体组有8条染色体
C控制果蝇红眼或白眼的基因位于2号染色体上
D果蝇的体细胞内有2个染色体组。
A
C
7.关于单倍体的叙述正确的是（ ）
①单倍体只含有一个染色体组
②单倍体只含有一个染色体
③单倍体是含有本物种配子染色体数目的个体
④单倍体细胞中只含有一对染色体
⑤未经受精作用的配子发育成的个体一般是单倍体
A. ③⑤ B. ④⑤
C. ①④ D. ①⑤
A
比较项目 生物种类 体细胞中的染色体数 配子中的染色体数 体细胞中的染色体组数 配子中的染色体组数 属于几倍体生物
豌豆
普通小麦
小黑麦
填表比较豌豆、普通下麦、小黑麦的体细胞和配子中的染色体数、染色体组数、并注明它们分别属于几倍体。
14
1
21
6
56
8
4
二倍体
六倍体
7
2
42
3
28
八倍体

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