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第2节 染色体变异
第1课时
01
说出染色体变异的类型。
02
说出染色体组的概念，学会判断染色体组数目的方法。
03
说出二倍体、多倍体和单倍体的特点及应用。
野生祖先种VS栽培品种（马铃薯、香蕉）
为什么我们平时吃的香蕉没有种子？
野生祖先种马铃薯
（多种颜色）
（24条染色体）
栽培品种马铃薯
（一般都为黄色）
（48条染色体）
野生祖先种香蕉
（有籽,22条染色体）
栽培品种香蕉
（无籽，22条染色体）
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。
数目变异
结构变异
细胞内染色体组成倍增加或成套减少
染色体变异
一、染色体变异
细胞内个别染色体增加或减少
二倍体和多倍体
单 倍 体
定义
类型
增加
减少
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。
1.个别染色体的增加或减少
二、染色体数目的变异
原因一（减数分裂I后期）
原因二(减数分裂II后期)
1.个别染色体的增加或减少
同源染色体未分离
姐妹染色单体分离后移向细胞的同一极
21三体综合征的成因
2.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
条染色体
对同源染色体
对常染色体
对性染色体
8
4
3
1
Ⅱ号和Ⅱ号染色体是 ，
Ⅲ号和Ⅳ号染色体是 。
同源染色体
非同源染色体
像上图中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y这样的一组非同源染色体，称为一个染色体组。
染色体组
（1）染色体组
细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，其中每套非同源染色体称为一个染色体组。
一个染色体组中不存在同源染色体
一个染色体组中不含有等位基因或相同基因
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
野生马铃薯的染色体组成
野生马铃薯有 个染色体组
2
2.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
方法一、通过染色体形态判断:
大小、形态完全相同的染色体有几个，就有几个染色体组
1个染色体组
4个染色体组
2个染色体组
2个染色体组
方法二、通过基因型判断: 相同字母有几个，就有几个染色体组
AAaaBBbb
AaBb
ABCD
4个染色体组
2个染色体组
1个染色体组
（2）染色体组数目的判断
染色体组数=染色体数/染色体形态数
A
B
C
___个染色体组，
___个染色体组，
___个染色体组，
每1个染色体组有__条
每1个染色体组有___条
每1个染色体组有___条
3
2
2
3
4
1
正常（8）
增加一套（12）
减少一套（4）
两套
二倍体
三倍体
单倍体
2.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
玉米2N=20
猫2N=38
人类2N=46
3.二倍体:
——受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体。
在自然界中，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。
人类2N=46
二倍体形成原因：
受精作用
2n
受精卵
雌配子
n
减数分裂
2n
二倍体(♂)
雄配子
n
减数分裂
2n
二倍体(♀)
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。
多倍体在植物中很常见，在动物中极少见。
4.多倍体
普通小麦（六倍体）
菊花（六倍体）
葡萄（三/四倍体）
（1）概念：
优点
缺点
①茎秆粗壮；
②叶片、果实和种子都比较大；
③糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
①结实率低，
②晚熟
多倍体植物有这么优点，那该如何获得多倍体植株呢？
(2)多倍体的特点：
四倍体番茄
染色体数目
加倍后的草莓
野生草莓
普通小麦 （六倍体）
（3）三倍体的形成过程
减数分裂
过程正常
含 个染色体组
的配子
含 个染色体组
的配子
受精作用
受精卵
二倍体
减数分裂
过程异常
倍体
有丝分裂
过程正常
1
2
三
三倍体香蕉
因为三倍体原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂过程时出现联会紊乱，因此不能形成可育配子。
为什么三倍体植株一般不可育？
思考
减数分裂
过程异常
含 个染色体组的配子
含 个染色体组的配子
受精作用
受精卵
二倍体
减数分裂
过程异常
倍体
有丝分裂
过程正常
2
2
四
四倍体葡萄
（4）四倍体的形成过程
四倍体能形成可育配子吗？
思考
可以，四倍体减数分裂过程中，能正常联会，产生含有两个染色体组的配子。
四倍体葡萄
四倍体还可以通过其他方式形成吗？
思考
如果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，也会形成四倍体。
减数分裂
过程异常
含 个染色体组的配子
含 个染色体组的配子
受精作用
受精卵
二倍体
减数分裂
过程异常
倍体
有丝分裂
过程正常
2
2
四
（4）四倍体的形成过程
自主阅读教材P88,小组合作思考讨论完成人工诱导多倍体的方法、处理对象、原理等问题。
方法
处理对象
原理
图像表示
低温处理，
秋水仙素诱发。
萌发的种子或幼苗(进行有丝分裂)
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。（作用于有丝分裂前期）
目前常用、最有效
染色体数加倍
染色体复制
着丝粒分裂
细胞无法正常分裂
无纺缍丝牵引
（1）成因：
蜜蜂
蜂王
工蜂
雄蜂
由受精卵发育而来
二倍体
由卵细胞发育而来
单倍体
（2）代表生物：蜜蜂中的雄蜂
有些生物的配子(生殖细胞)能发育成新个体，这些生物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，叫做单倍体。
蜂王 雄蜂 工蜂
32条 16条 32条
（3）特点
植株长得弱小
一般高度不育
含偶数个染色体组：可育
含奇数个染色体组：高度不育
5. 单倍体：
由配子（如卵细胞、花粉等）直接发育而来的个体。
优点：
原因：
二倍体植株
花药离体培养
单倍体植株
秋水仙素处理
二倍体植株（纯合子）
缺点：技术复杂，需与杂交育种配合。
原理：
过程：
单倍体育种的措施和优点
常用方法：
花药离体培养
DDTT
DDtt
ddTT
ddtt
正常植株（纯合）
秋水仙素
DT
Dt
dT
dt
单倍体植株
F1
配子
高杆抗病
DdTt
P
单倍体育种
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
DT
Dt
dT
dt
需要的纯合矮抗品种
染色体变异
花药离体培养
明显缩短育种年限。
子代全是纯合子，不发生性状分离。
花药离体培养
P
F1
配子
DDTT
DDtt
ddTT
ddtt
正常植株（纯合）
秋水仙素
单倍体育种
F2
D_T_
D_tt
ddT_
ddtt
ddTT
杂交育种
矮抗
P
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
F1
高杆抗病
DdTt

需要的纯合矮抗品种
连续
第1年
第2年
第3-6年
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
高杆抗病
DdTt
DT
Dt
dT
dt
单倍体植株
第1年
第2年
DT
Dt
dT
dt
需要的纯合矮抗品种
单倍体、二倍体、多倍体的比较
项目
概念 由配子发育而来， 体细胞的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体。 由受精卵发育而来，体细胞中含有2个染色体组的个体。 由受精卵发育而来，
体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体。
发育起点
染色体组的数目
性状表现 正常(作为单倍体、多倍体的参照物)
配子
受精卵
受精卵
不确定(是正常体细胞染色体组数目的一半)
2个
3个或3个以上
单倍体
二倍体
多倍体
植株矮小，且高度不育(雄蜂除外)
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
单倍体、二倍体和多倍体的判断方法
结构变异
染色体变异
数目变异
个别增减 （例：21三体综合征）
成倍增减
染色体组
概念：含个体发育全部基因的一组非同源染色体
分类
二倍体：由受精卵发育来，含两个染色体组的个体
概念：由受精卵发育，含三个以上染色体组
多倍体
特点：器官较大、营养丰富，但发育延迟，结实率低
应用：多倍体育种（例：无籽西瓜、香蕉、小麦）
成因：低温诱导或秋水仙素使染色体加倍
概念：配子（生殖细胞）直接发育来的个体
成因：未经受精的配子直接发育而成
应用：单倍体育种
特点：植株一般长得弱小、高度不育
单倍体
1．染色体变异包括染色体数目的变异和结构的变异。判断下列相关表述是否正确。
（1）只有生殖细胞中的染色体数目或结构的变化才属于染色体变异。（ ）
（2）体细胞中含有2个染色体组的个体就是二倍体。（ ）
（3）用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体（ ）
X
X
X
2．秋水仙素能诱导多倍体形成的原因是( 　　)
A. 促进细胞融合
B. 诱导染色体多次复制
C. 促进染色单体分开，形成染色体
D. 抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成
D

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