染色体数目变异题库

第七章染色体数目变异

一、染色体数目变异类型

1、染色体组的概念和特征

一种生物维持其生命活动所需要的一套基本的染色体称为染色体组或基因组(genome)。染色体组中所包含的染色体在形态、结构和连锁基因群上彼此不同，它们包含着生物体生长发育所必需的全部遗传物质，并且构成了一个完整而协调的体系，缺少其中的任何一条都会造成生物体的不育或性状的变异，这就是染色体组的最基本特征

通常用“x”表示一个染色体组, 一个属的染色体基数

一个染色体组所包含的染色体数，不同种属间可能相同，也可能不同

2、整倍体

整倍体：染色体数是x整倍数的个体或细胞

二倍体：具有2n=2x的个体或细胞

多倍体：三倍和三倍以上的整倍体

同源多倍体：染色体组组成相同的多倍体，一般是由二倍体的染色体直接加倍的

AA →AAAA

AA ×AAAA →AAA →AAAAAA

异源多倍体：染色体组组成不同的多倍体，一般是由不同种、属间的杂交种染色体加倍形成的

AA ×BB →AB →AABB

AABB ×CC →ABC →AABBCC

AAAA ×BBBB →AABB →AAAABBBB

同源异源八倍体

3、非整倍体

非整倍体：染色体数比该物种的正常合子染色体数(2n)多或少一条或若干条染色体的个体或细胞

超倍体：染色体数多于2n的非整倍体

亚倍体：染色体数少于2n的非整倍体

双体：2n的正常个体

三体2n+l=(n–l)Ⅱ+Ⅲ

超倍体四体2n+2=(n-1)Ⅱ+Ⅳ

双三体2n+1+1=(n-2)Ⅱ+2Ⅲ

单体2n-1=(n-1)Ⅱ+Ⅰ

亚倍体缺体2n-2=(n-1)Ⅱ

双单体2n-1-1=(n-2)Ⅱ+ 2Ⅰ

二、整倍体

1、同源多倍体

同源组：同源多倍体的体细胞内同源染色体数不是成对出现，而是三个或三个以上成一组

（1）形态特征

巨大型特征：气孔和保卫细胞比二倍体大，单位面积内的气孔数比二倍体少；叶片大，花朵大，茎粗，叶厚

（2）基因剂量

一般基因剂量增加，生化活动随之加强

二倍体加倍为同源四倍体，常出现异常表现型

（3）联会和分离

联会特点：同源组的同源染色体常联会成多价体。但是，在任何同源区段内只能有两条染色体联会，而将其他染色体的同源区段排斥在联会之外

因此，每两个染色体之间的只是局部联会，交叉较少，联会松弛，就有可能发生提早解离

不管是哪一种情况，都将造成同源三倍体的配子中染色体组合成分的不平衡，导致同源三倍体的高度不育

农业生产上利用同源三倍体的不育性，生产无籽西瓜、无籽葡萄等

2x

↓

♀4x×2x♂

↓

3x

无籽西瓜体细胞染色体数2n=3x=33。如果同源组全部形成三价体，后期I都是2/1分离，是分析它产生有效配子的概率。

同源四倍体的染色体分离主要是2/2均衡分离。随着染色体和染色单体的分离，基因是如

何分配到配子中去？基因在染色体上距离着丝点的远近，对同源四倍体的基因分离有重要影响：染色体随机分离：当基因(A-a)在某一同源组的四个染色体上距离着丝点较近，基因与着丝点之间很难发生非姊妹染色单体的交换染色单体随机分离：当基因在某一同源组的四个染色体上距离着丝点较远，以致基因与着丝点之间发生非姊妹染色单体的交换时，则该基因表现染色体随机分离：AAAa

假定这两种精子和卵子都以同样的比率参与受精，则其自交子代的基因型种类和比例为：(1AA:1Aa)2 = 1AAAA:2AAAa:1AAaa

即全部表现为[A]，无[a]

染色单体随机分离：AAAa

分离的单位是染色单体（8个），即任何两个等位基因都有可能分配到一个配子中去

8个染色单体中6个载有A，2个载有a

由于每个配子只能得到2个染色单体

6!

则AA配子=C26= ------------ = 15

(6-2)!2!

6! 2!

Aa配子=C16•C12= --------- • --------------- = 12

(6-1)!1! (2-1)!1!

2!

aa配子=C22 = ----------- = 1

(2-2)!2!

因此形成配子种类和比例为：

15AA : 12Aa : 1aa

其自交子代：

(15AA:12Aa:1aa)2 = 783[A]:1[a]

同理：

AAaa形成配子为3AA : 8Aa : 3aa

Aaaa形成配子为1AA : 12Aa : 15aa

根据对曼陀罗、玉米、番茄、苜蓿、水稻、菠菜等植物的同源四倍体的分析，表明多数基因的实际分离介于染色体随机分离比例和染色单体随机分离比例之间。一是由于某些孢母细胞同源组的四条染色体不是2/2分离，二是由于基因与着丝点之间能否发生交换是相对的，在一些孢母细胞中发生染色体随机分离，而在另一些孢母细胞中则发生染色单体随机分离。

2、异源多倍体

（1）偶倍数的异源多倍体

自然界中能够自繁的异源多倍体种几乎都是偶倍数的：

农作物：小麦、棉花、烟草

果树：苹果、梨、草莓

花卉：菊花、水仙、郁金香

这类异源多倍体细胞内，每种染色体组都有两个，同源染色体都是成对的，因而减数分裂时能象二倍体一样联会成二价体，所以表现与二倍体相同的性状遗传规律

普通烟草

2n=4x=TTSS=48=24Ⅱ又称双二倍体

普通小麦

2n=6x=AABBDD=42=21Ⅱ

A染色体组：1A, 2A, 3A, 4A, 5A, 6A, 7A

B染色体组: lB,2B,3B,4B,5B,6B,7B

D染色体组: lD,2D,3D,4D,5D,6D,7D

编号相同的三组染色体具有部分同源关系，可能有少数基因相同，因而在遗传作用上，有时可以互相替代

同源联会：1A与1A、4B与4B…7D与7D

异源联会：1A与1B或1D…(单倍体ABD）

节段异源多倍体：某异源多倍体的不同染色体组间的部分同源程度很高

有些异源多倍体，由于亲本染色体组的染色体数不同，自己的各个染色体组的染色体数也就不同。

2、奇倍数的异源多倍体

普通小麦(AABBDD)×圆锥小麦(AABB)

↓