第5章第2节 染色体变异

第2节 染色体变异
一、染色体变异种类
1、基因突变和染色体变异的区别
基因突变： 染色体上某一个位点上基因的改变，分子水平 的
变异 ，光学显微镜无法直接观察到。
染色体变异： 细胞水平的变异，可用显微镜直接观察到比较明 显的染色体变化。
2、包括染色体结构改变和染色体数目改变
二、染色体结构的变异
1、缺失
（5）多倍体育种
Q：可否人工诱导多倍体的形成呢？常用方法有哪 些？ 低温和秋水仙素处理法
Q：秋水仙素处理法的具体做法是什么？原理 又是什么？ 萌发的种子 或_______ 幼苗 。 方法：用秋水仙素处理____________ 分裂 的细胞时， 原理：当秋水仙素作用于正在______ 纺锤丝 的形成，导致________ 能够抑制________ 染色体 不能 移向两极 ，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，将 多倍体 来就可能发育成_________植株。
五、单倍体
（1）概念： 由配子发育而来，体细胞中含有本物种配子 染色体数目的个体。 （2）单倍体植株特点： 植株弱小，高度不育 （3）形成原因: 1.自然条件:由有性生殖细胞（如卵、花粉 等）直接发育而成 .如蜜 蜂中的雄峰;
2.人工条件:一般利用花粉离体培养获得;如 单倍体玉米,小麦。
思考：对一个个体称单倍体还是几倍体， 关键看什么？
分别属于几倍体生物。
体细胞中 的染色体 数目 豌豆 普通 小麦 小黑 麦 配子中 的染色 体数目 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
14 42 56
7 21 28
2 Hale Waihona Puke Baidu 8
1 3 4
二倍体 六倍体 八倍体
(3)多倍体特点:
优:茎杆粗 壮，叶片、果 实和种子都比 较大；糖类、 蛋白质等营养 物质含量增高； 缺:生长发 育延迟,结实 率低。
21三体综合征 （先天愚型），患者比正 常人多一条染色体-----21号染色体是三条，其 症状表现为智力低下，身 体发育缓慢等。
性腺发育不良 （Turner综合征）， 女性患者少了一条 X 染 色体，外观表现为女性， 但性腺发育不良，没有 生育能力。
2、以染色体组的形式成倍的增加或减少
非同源 染色体，它们在_____ 形态 细胞中的一组________ 功能 上各不相同，但是携带着控制生物生 和______ 全部信息 ，这样的一组染色体，叫 长发育的_________ 做一个染色体组。
花药离体 培养后再 加倍
明显缩短育 种年限
缺 点 育种时间长
发育延迟，结 技术复杂， 需与杂交育 实率低 种配合
延伸一：染色体组的内涵
1、一个染色体组中不存在同源染色体、不 含有等位基因 2、一个染色体组中各个染色体的形态和功 能均不相同 3、一个染色染色体组中含有该物种的全部 遗传信息
延伸二：染色体组数目的判断
a、依据图形判别：
细胞内形状大小相同的染色体有几条，就有几个染 色体组； 细胞内有几种形态的染色体，一个染色体组内就有 几条染色体。
杂交育种 原 理 基因重组 人工诱变育种 基因突变 用物理、化 学等因素诱 导突变 提高突变频 率，加速育 种进程 需大量处理材 料 多倍体育种 染色体变异 单倍体育种 染色体变异
方 将具有不同 法 优良性状的 亲本杂交→ 自交→选种 优 点 集优良性状 于一体
秋水仙素处 理萌发的种 子、幼苗
器官大， 提高产量 和营养成 分
a b c d e f b a
果蝇缺刻翅的形成
消失
d e f
c
染色体的某一片段缺失
“猫叫综合症”是人的5号染色体部分缺失 引起的遗传病，病儿生长发育迟缓，头部畸形， 哭声奇特，皮纹改变等特点，并有智能障碍， 而其最明显的特征是哭声类似猫叫。
２、重复
a b c d e f
果蝇棒状眼的形成
b
b
重复
a b b c d e f
染色体的某一片段位置颠倒
a b c d e f
e f a e d c
颠倒
b f
缺失 重复 易位
猫叫综合症
果蝇棒状眼 慢性粒细胞白 血病、夜来香
倒位
染色体结构变异
染色体上基因的数目 染色体结构的变异其实 或排列顺序改变 是基因的数目和排列顺 序发生了改变,导致生物 性状的改变。 生物性状的变异
染色体结构 的变异导致生物 变异的原因是什 么？
(4)多倍体产生的主要原因
染色体复制 着丝点分裂
4个染色体
无纺缍丝牵引
无纺缍体形成
若继续进行正常 染色体加 的有丝分裂
倍的组织 或个体
8个染色体
1、自然成因----外界环境条件的剧变和生物内部因素的干扰。 2、人工诱导方法----最常用最有效的方法是低温或用秋水仙素（在细胞分 裂时，抑制纺锤体的形成，导致染色体不分离）来处理萌发的种子或幼苗。
染色体中增加某一片段
3、易位
a b c g h i
染色体的某一片段移接到另一 条 非同源染色体上
注意：必须强调是非同源染色体之 间的染色体交换，同源染色体之间 的交叉互换属于基因重组，对生物 的变异是有利的。
d e f j k l
a
b c
移接
k l
a g
b c
h
i
j d e f
夜来香的变异
4、倒位
由受精卵发育而成的，体细胞中含有 (2)多倍体: 三个或三个以上的染色体组的个体。
例如：香蕉就是三倍体、马铃薯是四倍体、普通 小麦是六倍体、黑小麦是八倍体，帕米尔高原的植物 65%的种类是多倍体，多倍体在植物中很常见。
填表比较豌豆、普通小麦、小黑麦的体细
胞和配子中的染色体数、染色体组数，并且注明它们
3组、2条
3组、3条
1组、4条
人类的染色体
有几个染色体组?每个染色体组有几条 染色体?
b、依据基因型判别：
细胞或生物体的基因型中,控制同一性状（包括大、 小写）的基因有几个，就是有几个染色体组。
AAaaBBBb Ab AaBBDD
4组 1组 2组
简记为“同一 英文字母不论 大小写出现几 次就含几个染 色体组”
染色体变异由于牵涉到许多基因改变，因而 后果比基因突变要严重得多。
三、染色体数目的变异种类
个别变异 正常 整组变异
增多
减少
成倍增多或减少
1、个别 染色体数目增加或减少
无 师 自 通 的 天 才 指 挥 舟
先天性愚型（21三体综合征） 患者比正 常人多一条染色体------21号染色体是三 条，其症状表现为智力低下，身体发育缓 慢等 舟 45条＋XY（47）
（4）单倍体育种的原理、方法过程和优点 a、原理：染色体变异 b、方法：花药离体培养 c、过程：
杂交 花药离体培养 秋水仙素 筛选 A×B →F1花粉 →4种单倍体植株 →4种纯种植株 →优良品种
基因重组 植物组织培养 染色体数目加倍
d、优点：明显缩短育种年限、子代都是纯合子
拓展：几种育种方法的比较
关键看它是由受精卵发育而成的个体，还是由 配子发育而成的个体。
a、如果是由受精卵发育而成的个体，体细胞 中有几个染色体组，就称为几倍体。
b、如果是生殖细胞未经受精直接发育的个体， 无论细胞中有多少个染色体组，仍是单倍体。
1、普通小麦成熟花粉粒中含有三个染色体组，用这 种花粉粒培育成的植株是 A A．单倍体 B．二倍体 C．六倍体 D．三倍体 2、某品种水稻的体细胞中含有48条染色体，具有 四个染色体组。则此品种水稻属于 A A．四倍体 B．三倍体 C．二倍体 D．单倍体 3、单倍体生物的体细胞内 D A 只有一个染色体 B只有一个染色体组 C 染色体组数目成单 D与本物种配子的染色体数同
（08海南卷，7） 某生物的基因 AAaaBbbbCCCc，那么它有多少个染色体组 A 、 2、 B 、3 C 、4 D 、8
C
四、二倍体和多倍体
由受精卵发育而成的，体细胞中 (1)二倍体: 有两个染色体组的个体。
例如：果蝇、玉米、洋葱就是二倍体。几乎全部 的动物和过半数以上的高等植物，都是二倍体。