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第5章 基因突变及其他变异
第二节 染色体变异
01
染色体数目的变异有哪些类型？
02
什么是单倍体、二倍体和多倍体？
03
含有多个染色体组的生物体一定是多倍体吗？
04
染色体结构的变异有哪些类型
课前回顾
项目 基因突变 基因重组
本质及结果
发生时间 及原因
可能性
意义
联系
基因碱基序列发生改变，产生了新基因，出现了新的性状。
控制不同性状的基因重新组合，产生新的基因型和表现型。
生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。
生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因.
细胞分裂间期DNA分子复制时，由于外界理化因素或自身生理因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。
在有性生殖过程中,减数第一次分裂后期，非同源染色体的自由组合。四分体时期的交叉互换。
可能性小，突变频率低
普遍发生在有性生殖过程中
①都使生物产生可遗传变异；②在长期进化过程中，基因突变为基因重组提供了大量可供自由组合的新基因，基因重组使突变的基因以多种形式传递；③两者均产生新的基因型，可能产生新的表型
比较基因突变与基因重组
你知道马铃薯和香蕉的祖先吗？
他们之间为什么有如此大的差异呢？
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。
讨论
1、请根据所学的减数分裂的知识，试着完成该表格。
2、为什么我们平时吃的香蕉没有种子？
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
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。
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
3、分析表中数据，尝试提出一些问题？并发挥想象力作出一些推测呢？
问题探讨
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？
染色体变异：生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。
染色体数目变异
染色体结构变异
基因突变
基因重组
染色体变异
分子水平的变异，光镜下不可见。
细胞水平的变异，光镜下可见。
类型
区别
一、
染色体数目变异
染色体数目的变异
个别染色体的增加或减少
每套完整的非同源染色体称为一个染色体组
以染色体组为基数成倍增加或减少
果蝇
正常（8）
增加（8+1）
减少（8-1）
一、染色体数目变异
个别染色体的增加或减少
21三体综合征（唐氏综合征）：21号染色体有3条
性腺发育不良：染色体组成中缺少一条性染色体
正常（8）
增加一套（12）
减少一套（4）
对比：
一、染色体数目变异
以染色体组为基数成倍增加或减少
一、染色体数目变异
以染色体组为基数成倍增加或减少
两套
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。每套非同源染色体称为一个染色体组。
一、染色体数目变异
以染色体组为基数成倍增加或减少
两套
三套
一、染色体数目变异
以染色体组为基数成倍增加或减少
两套
三套
一套
一、染色体数目变异
以染色体组为基数成倍增加或减少
两套
三套
一套
染色体组特点：
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
一、染色体数目变异
以染色体组为基数成倍增加或减少
尝试总结染色体组的特点
判断：下图是不是一个染色体组？
不是，存在同源染色体
染色体组是一组非同源染色体，不存在同源染色体
不是，少了一条染色体
染色体组必须含有该物种生长、发育、遗传、变异的全套遗传信息
是
怎么理解？
一、染色体数目变异
每一号染色体都有其特定的功能，所以染色体组中每一号染色体都要有一条，这样才能包含全套遗传信息！
一、染色体数目变异
一、染色体数目变异
一个染色体组
一个染色体组
一、染色体数目变异
染色体组数的判断方法
3个
4个
1个
（1）根据“染色体形态”判断
——细胞内有多少种不同形态的染色体，一个染色体组就有多少条染色体
2个
4个
每个染色体组有多少条染色体呢？
3条
5条
2条
3条
2条
一、染色体数目变异
（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
二个染色体组
二个染色体组
三个染色体组
一个染色体组
ABCD
两个染色体组
一、染色体数目变异
染色体组数的判断方法
YyRr
AABBDD
Aaa
AABbD
二个染色体组
二个染色体组
三个染色体组
一个染色体组
ABCD
两个染色体组
Y
y
R
r
A
A
B
B
D
D
A
a
a
A
B
C
D
A
A
B
b
D
控制同一性状的基因位于同源染色体上！
一、染色体数目变异
判断染色体组数
体细胞
2个染色体组
二倍体
二倍体:体细胞中含有两个染色体组的个体。
一、染色体数目变异
二倍体和多倍体
……
体细胞
3个染色体组
三倍体
三倍体:体细胞中含有三个染色体组的个体。
一、染色体数目变异
二倍体和多倍体
体细胞
4个染色体组
四倍体
……
四倍体:体细胞中含有四个染色体组的个体。
一、染色体数目变异
二倍体和多倍体
二倍体:体细胞中含有两个染色体组的个体。
三倍体:体细胞中含有三个染色体组的个体。
四倍体:体细胞中含有四个染色体组的个体。
体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体，统称为多倍体。
注意：二倍体和多倍体都是由受精卵发育而来的个体。
一、染色体数目变异
二倍体和多倍体——小结
问：二倍体的形成的过程怎样？
父本：2N=46
2个染色体组
母本：2N=46
2个染色体组
一、染色体数目变异
减数分裂
减数分裂
精子N=23
1个染色体组
卵细胞N=23
1个染色体组
父本：2N=46
母本：2N=46
一、染色体数目变异
问：二倍体的形成的过程怎样？
精子N=23
卵细胞N=23
受精
作用
受精卵：2N=46
2个染色体组
一、染色体数目变异
精子N=23
卵细胞N=23
受精
作用
受精卵：2N=46
2个染色体组
分裂
分化
男性：2N=46
体细胞
2个染色体组
二倍体
一、染色体数目变异
一、染色体数目变异
2N
个体
2N
受精卵
N
精子
N
卵细胞
2N
父本
2N
母本
分裂
分化
受精作用
减数分裂
减数分裂
二倍体的形成过程
问：三倍体的形成的过程怎样？
减数分裂Ⅰ后期出现错误
减数分裂Ⅱ后期出现错误
含有两个染色体组的异常配子
含有两个染色体组的异常配子
一、染色体数目变异
分析三倍体的形成过程
减数分裂Ⅰ出现错误
异常配子
正常的配子
减数分裂Ⅱ出现错误
异常配子
正常的配子
三倍体形成原因：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个体
一、染色体数目变异
分析三倍体的形成过程
一、染色体数目变异
分析四倍体的形成过程
减数分裂出现错误
有丝分裂出现错误
①两个含有两个染色体组的配子结合。
②二倍体在胚或幼苗时期受某种因素影响，体细胞在进行有丝分裂时，染色体只复制未分离。
四倍体形成原因：
思考：如果一个个体的体细胞中只有一个染色体组，它是几倍体呢？它又是怎么形成的？
一、染色体数目变异
卵
幼虫
受精卵
受精卵
持续获得蜂王浆
未受精的卵
2n=32
2n=32
n=16
n=16
2n=32
蜂王
工蜂
雄蜂
单倍体：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
单倍体
①概念：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。
②成因：
③特点：
由配子（如卵细胞、花粉等）直接发育而成。
枝叶茎杆弱小，一般高度不育。
1.一倍体（体细胞中含一个染色体组的个体）一定是单倍体。
2.单倍体的体细胞中只含一个染色体组。
√
×
3.基因型为AAabbb的个体一定为三倍体。
×
一、染色体数目变异
单倍体一般高度不育，什么情况下单倍体可育？
4N（四倍体）
配子
2N
（2个染色体组）
花药离体培养
某植物
个体
它是几倍体？
单倍体
原因：由配子（如卵细胞、花粉等）直接发育而成。
一、染色体数目变异

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