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第1课时
染色体数目变异及其应用
第5章 基因突变及其他变异
01
染色体数目的变异有哪些类型？
什么是单倍体、二倍体和多倍体？
02
本节聚焦
作为野生植物的后代，许多栽培植物的染色体数目却与他们的祖先大不相同，如马铃薯和香蕉。
问题探讨
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
讨论：
1. 根据前面所学减数分裂的知识试着完成表格
12
24
11
异常
作为野生植物的后代，许多栽培植物的染色体数目却与他们的祖先大不相同，如马铃薯和香蕉。
问题探讨
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
异常
2. 为什么平时吃的香蕉是没有种子的？
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。
作为野生植物的后代，许多栽培植物的染色体数目却与他们的祖先大不相同，如马铃薯和香蕉。
问题探讨
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
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异常
3. 分析表中数据你还能提出什么问题吗？能否发挥想象力做出一些推测呢？
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？
概念：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。
类型：结构变异、数目变异
结构变异类型：缺失、重复、易位、倒位
数目变异类型：①细胞内个别染色体的增加或减少；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地减少。
染色体数目的变异
个别染色体的增加或减少
染色体数目的变异
以染色体组的形式增加或减少
染色体数目的变异
染色体数加倍
染色体组
染色体数目的变异
在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体，其中每套非同源染色体称为一个染色体组。
在果蝇的体细胞中，有2个染色体组，每组有4条染色体。
野生马铃薯体细胞中有两个染色体组，每个染色体组包括12条形态和功能不同的非同源染色体。
体细胞中含有两个染色体组的个体叫作二倍体。
染色体数目的变异
二倍体
一般情况下，二倍体通过减数分裂形成的配子只有一个染色体组。
二倍体的减数分裂出现错误，形成含有两个染色体组的配子，这样的配子与含有一个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中就含有三个染色体组，称作三倍体。
染色体数目的变异
三倍体
如果两个含有两个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中就含有四个染色体组，称作四倍体。
如果二倍体在胚或幼苗时期受到某种因素影响，体细胞在进行有丝分裂时，染色体只复制未分离，也会形成四倍体。
染色体数目的变异
四倍体
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。
染色体数目的变异
多倍体
在自然界，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体，多倍体在植物中很常见，在动物中极少见。
染色体数目的变异
多倍体植物优点
常常是茎秆粗壮，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。
由于原始生殖细胞中有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，所以三倍体的生物一般不可育。
染色体数目的变异
具有偶数染色体组的多倍体植物，在减数分裂中，若染色体能够配对， 一般是可育的。
具有奇数染色体组的多倍体植物，在减数分裂中染色体不能正常配对，是不可育的。
异源二倍体由于联会紊乱也不可育（骡子、马和驴的生殖隔离）。
多倍体植物缺点
材料：萌发的种子或幼苗，因为它们的有丝分裂旺盛。
方法：用秋水仙素来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细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂，就可能发育成多倍体植株。
染色体数目的变异
多倍体育种
人工诱导多倍体的方法很多，如低温处理、用秋水仙素诱发等 。
秋水仙素诱发
染色体数目的变异
二倍体
授粉
二倍体
（父本）
四倍体
（母本）
三倍体
联会紊乱
无子西瓜
秋水仙素
授粉
第一年
第二年
三倍体无子西瓜的培育
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。
单倍体不一定只有一个染色体组，也可能有多个染色体组。
染色体数目的变异
单倍体
弱小
高度不育
含偶数个染色体组：可育
染色体数目为体细胞染色体数目的的一半
染色体数目的变异
单倍体植株的特点
（1）方法：
常采用花药（或花粉）离体培养的方法来获得单倍体植株，然后人工诱导使这些植株的染色体数目加倍，恢复到正常植株的染色体数目。
（2）特点
明显缩短育种年限，用这种方法培育得到的植株，不但能够正常生殖，而且每对染色体上成对的基因都是纯合的，自交的后代不会发生性状分离。
染色体数目的变异
单倍体育种
染色体数目的变异
（2）单倍体育种过程
课堂练习
1．下列关于染色体组的叙述不正确的是：（ ）
A．人体的两个染色体组之间的染色体形态、数目完全相同
B．含一个染色体组的个体是单倍体，但单倍体不一定只含一个染色体组
C．一个染色体组中各个染色体的形态和功能各不相同
D．体细胞含有奇数个染色体组的个体，一般不能产生正常可育的配子
A
课堂练习
2．下列关于单倍体、二倍体、多倍体的叙述，正确的是(　　)
A．六倍体小麦的单倍体有三个染色体组
B．六倍体小麦花药离体培养所得个体是三倍体
C．体细胞中只有一个染色体组的个体才是单倍体
D．体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体
A
课堂练习
A
3.如图表示某种二倍体农作物不同的育种方法，据图判断不正确的是(　　)
A．⑤过程中也可用秋水仙素处理E的种子获得F植株
B．D植株的后代可能发生性状分离
C．通过①③④⑤途径培育新品种的过程为单倍体育种
D．④过程体现了植物细胞的全能性
谢谢观看
第5章 基因突变及其他变异

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