第九章 染色体数目变异

第九章染色体突变II：

——染色体数目变异

染色体不仅会发生结构变异，也会发生数目变异。染色体可以增加一个或几个，也可以减少一个或几个，也可以增加一套或几套。

随着染色体数目的变异，生物体的遗传性状也会随之发生相应的变异。

第一节染色体组

染色体组(genome)：由形态、结构和连锁基因群都彼此不同的几个染色体组成的完整而协调的遗传体系。

染色体组的基本特征：增加或缺少其中任何一条都会造成遗传上的不平衡，从而导致对生物体不利的遗传效应。

在遗传学上，染色体组用x表示。在这里，x有两个基本含义：①染色体组的标志符号；②

表示配子所含的染色体数目。

第二节染色体的数目

在一般二倍体生物的体细胞内，染色体总是成对存在的，这样的两条染色体称为同源染色体（homologous Chromosome）。

某一对染色体与其他形态、大小功能不同的染色体互称为非同源染色体（non-homologous Chromosome）。

例如苹果的体细胞内有34条染色体，分为17对，即17对同源染色体，这17对之间都互称为非同源的染色体。

每一种生物体内染色体的数目都是恒定的，这也是物种的特性之一。

物种染色体数目2n物种染色体数目2n

人46 猪38

马64 鸡78

水稻24 小白鼠40

大麦14 玉米20

烟草48 陆地棉52

大豆40 西瓜22

染色体在体细胞中是两两成对存在的。但在性细胞中，染色体数目减半

在遗传学上，通常以2n表示某种生物体细胞中的染色体数，用n表示性细胞中的染色体数。

以玉米为例，n=10，2n=20。n=10是指玉米的正常配子内的染色体数是10；2n=20是指玉米体细胞内含有20条染色体，也就是说玉米孢子体内（或者说是体细胞内）的染色体数是20。

超数染色体(supernumerary chromosome)：有些生物中，除了正常染色体以外，还可能存在一些额外染色体。这些染色体对细胞和个体的发

育和生存没有明显的影响，其上一般不载有功能基因。相对而言，我们把正常染色体称为A染色体，而把那些超数染色体简称为B染色体。

第三节数目变异的类型

一、概念

名词

一倍体(monoploid)：具有一组基本染色体组的细胞或个体。一倍体所包含的染色体数目称为一倍体数，以1x表示一倍体数。

整倍体(euploid)：体细胞中的染色体数是染色体基数的整数倍的生物体。例如，具有两套一倍体数的整倍体称为二倍体(diploid)，二倍体记为2x。

多倍体(polypoloid)：多于两套一倍体数的整倍体称为多倍体。三倍体(triploid)记为3x，四倍

体(tetraploid)记为4x，五倍体(pentaploid)记为5x，六倍体(hexaploid)记为6x等。

单倍体(haploid)：由单性生殖所产生的个体。

单倍体数(haploid number)：在配子中的染色体数称为单倍体数，记为n，在体细胞中的染色体数记为2n。人类和动物的n=x，而在植物中经常会遇到n≠x的情况。如小麦属：

一粒小麦2n=2x=14，n=7，x=7

二粒小麦2n=4x=28，n=14，x=7

普通小麦2n=6x=42，n=21，x=7

７是小麦属的染色体基数，以x代表。显然，2n=14的小麦含2个基本染色体组，故而称为二倍体。2n=28的种，染色体数是７的４倍，称为四倍体（tetroploid）。2n=42的种，染色体数是７的６倍，称为六倍体。

非整倍体(aneuploid)：只是基本染色体组内

的个别染色体数目发生改变的个体（不是基本染色体组数目的增加或减少）。

超倍体(hyperploid)：染色体数目增加的非整倍体。

亚倍体(hypoploid)：染色体数目减少的非整倍体。

单体（生物）(monosomic)：在二倍体生物中缺少一条染色体（2n– 1）的个体。

三体（生物）(trisomic)：在二倍体生物中多出一条染色体（2n + 1）的个体。

缺体（生物）(nullsomic)：在二倍体生物中缺少一对同源染色体（2n– 2）的个体。

双三体（生物）(double trisomic)：在二倍体生物中两对同源染色体各多出一条染色体（2n + 1 + 1）的个体。

二体（生物）(disomic)：在一倍体生物中多出一条染色体（n + 1）的个体。

二、整倍性变异

以染色体基数为基础，染色体数成倍地增加或减少的变异称为整倍性变异。

1．一倍体

(1) 一倍体在自然群体中是很少见的畸变，但在一些动物中，如蜜蜂、黄蜂和蚂蚁等，由孤雌生殖得到的是雄性。因此，雄性是天然的一倍体。

(2) 一倍体在减数分裂时，因染色体无配对对象，减数分裂不能正常进行，结果为不育的。

(3) 一倍体在现代植物育种中起重要作用。如花药培养和单倍体体细胞诱变。

2．多倍体种类

名词

同源多倍体(autopolyploid)：由同一个物种

的几套染色体所组成的多倍体。

异源多倍体(allopolyploid)：由不同物种的几套染色体所组成的多倍体。异源多倍体仅在亲缘关系密切的种间形成。由于亲缘关系密切，不同的染色体组是部分同源(homeologous)染色体。

(1) 同源多倍体的形态特征：

①随染色体的倍数的增加，核体积和细胞体积随之增大。

②叶片大小、花朵大小、茎粗和叶的厚度随染色体组数目的增加而递增，成熟期随之递延。

③同源多倍体的气孔大，但数量少。

但是，这些形态特征也不是随染色体倍数性的增加而无限增长的，有一个限度，这个限度因物种而异。

(2) 同源多倍体的来源：

目前，同源多倍体的产生和保持大多是人为