人教版教学素材染色体变异复习笔记

第二节染色体变异
考点一、染色体变异
变异类型： 1、染色体结构变异 2、染色体数目变异
1、染色体结构变异
概念：由染色体结构的改变而引起的变异。

基因突变是染色体上某一位点基因的改变，是微小区段的变异，是分子水平的变异，而染色体变异是比较明显的染色体结构或数目的变异，染色体变异中的结构变异和数目变异都属于细胞水平上的变化。

2．种类：
(1)缺失：染色体中某一片段缺失引起的变异。

(2)重复：染色体中增加某一片段引起的变异。

(3)易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异。

(4)倒位：染色体中某一片段位置颠倒引起的变异
3．结果：使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。

4．举例：猫叫综合征，是由于人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病。

注意：
1．基因突变只是基因碱基对的替换、增添或缺失，不改变基因的数量和排列顺序；
而染色体结构的改变，引起染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，对生物个体往往是不利的，有的甚至会致死。

2．每个物种染色体的大小、形态和结构都是相对稳定的。

3．染色体变异可以用显微镜直接观察。

而基因突变在光学显微镜下不可见。

4.易位发生在非同源染色体之间，是指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上，属于染色体结构变异。

交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组
考点二、染色体数目的变异
一、染色体数目的变异
1.类型：
（1）细胞内个别染色体数的增加或减少。

如21三体综合征。

（2）细胞内的染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少。

如三倍体无子西瓜等。

2.染色体组的概念：
细胞中在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育遗传、变异的全部遗传信息的一组非同源染色体。

3、构成一个染色体组应具备的条件
①一个染色体组中不含同源染色体。

②一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。

③一个染色体组中含有控制一种生物性状的一整套基因，但不能重复。

4、要确定某生物体细胞中染色体组的数目，可从以下几个方面考虑
①细胞中同源染色体有几条，细胞内就含有几个染色体组。

(如图一)
②根据基因型判断细胞中的染色体组数目，根据细胞的基因型确定控制每一性状的基因出现的次数，该次数就等于染色体组数(如图二)。

如基因型AAaaBBbb的细胞生物体含有4个染色体组，也可记作：同一个字母不分大小写重复出现几次，就是几倍体生物。

③根据染色体的数目和染色体的形态数来推算，染色体组的数目＝染色体数/染色体形态数。

3．二倍体、多倍体和单倍体
(1)二倍体：由受精卵发育而成，体细胞含有两个染色体组，包括几乎全部
的动物和过半数的高等植物。

(2)多倍体
①概念：由受精卵发育而成，体细胞含三个或三个以上染色体组。

其中，体
细胞中含有三个染色体的叫做三倍体，含有四个染色体组的叫四倍体。

②分布：在植物中很常见，在动物中极少见。

③优点：与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实、种子都比较大，糖类和脂肪等营养物质的含量都有所增加。

4．多倍体育种
(1)方法：目前最常用且最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。

(2)原理：当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致
染色体不能移向细胞两极，而引起细胞内染色体数目加倍。

(3)过程：萌发的种子或幼苗染色体数目加倍多倍体植株。

5．单倍体育种
概念：由配子
直接发育而成，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。

特点：与正常植株相比，植株长得弱小，且高度不育。

优点：明显缩短了育种年限
过程：
6．单倍体、二倍体、多倍体的比较
概念
染色体
组
形成原因特点举例
单倍体
体细胞中含本物种配
子染色体数目的个体
1至多
个
单性生殖(孤雌生
殖或孤雄生殖)
植株弱小，
高度不育
蜜蜂的雄蜂；玉米、小麦
的单倍体
二倍体
由受精卵发育而来，
体细胞含有2个染色
体组的个体
2正常的有性生殖正常
几乎全部的动物和过半
数的高等植物
多倍体
由受精卵发育而来，
体细胞含3个或3个
以上染色体组的个体
3个或
3个以
上
未减数的配子受精
或合子染色体数加
倍
果实、种子
较大，生长
发育延迟，
结实率低
香蕉(三倍体)，马铃薯
(四倍体)、八倍体小黑麦
7.单倍体与二倍体、多倍体的判定
(1)由受精卵发育而成的个体，含有几个染色体组，就叫做几倍体。

(2)由配子发育而成的个体，不论含几个染色体组，都称为单倍体。

单倍体个体的
体细胞染色体组数一般为奇数，当其进行减数分裂形成配子时，由于同源染色体无法正常联会或联会紊乱，不能产生正常的配子。

(3)二倍体生物的配子中只含有一个染色体组。

(4)含奇数倍染色体(如3组染色体的三倍体和单倍体)的个体不能产生正常的配子。

8.单倍体育种和多倍体育种的比较
多倍体育种
单倍体育种
原理
染色体数目以染色体组的形式成倍增加 染色体数目以染色体组的形式成倍减少，再加
倍后获得纯种
常用
方法
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗(或低温诱导植物染色体数目加倍) 花药离体培养，然后进行人工诱导染色体加倍(秋水仙素处理萌发的种子或幼苗、低温诱导植
物染色体数目加倍)，形成纯合子
优点
器官大，提高产量和营养成分含量增加 明显缩短育种年限
缺点 适用于植物，在动物方面难以开展，发育延迟，结实率低
技术复杂，需与杂交育种配合；一般不育
例子
三倍体西瓜、甜菜
抗病植株的快速育成
单倍体育种 多倍体育种
9.三种可遗传的变异的比较
低温诱导植物染色体数目的变化实验
一、实验原理：
(1)正常进行有丝分裂的组织细胞，在分裂后期着丝点分裂后，子染色体在纺锤体
作用下分别移向两极，进而平均分配到两个子细胞中去。

(2)低温可抑制纺锤体形成，阻止细胞分裂，导致细胞染色体数目加倍。

二、实验中几种液体的作用：
(1)卡诺氏液：固定细胞形态。

(2)95%酒精：冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液。

(3)解离液：(质量分数为15%HCI和体积分数为95%酒精1∶1混合)使组织中的细
胞相互分离开来。

(4)清水：洗去解离液，防止解离过度，便于染色。

(5)改良苯酚品红染液：使染色体(质)着色，便于观察染色体(质)的形态、数目、
行为。

实验流程：
根尖培养：将洋葱等材料放在装满清水的广口瓶上，底部接触
↓水面，置于适宜条件下，使之生根
低温诱导：待不定根长至1 cm时，将整个装置放入冰箱的低
↓温室内(4 ℃)，诱导培养36 h
材料固定：剪取根尖约0.5～1 cm，放入卡诺氏液中浸泡0.5～1 h，↓固定其形态，然后用95%酒精冲洗2次
制作装片：解离→漂洗→染色→制片(同观察植物细胞的有丝
↓分裂) 观察：先用低倍镜观察，找到变异细胞，再换用高倍镜观察
无子西瓜的培育——多倍体育种考查
【例1】已知西瓜红色瓤(R)对黄色瓤(r)为显性。

图中A是黄瓤瓜种子(rr)萌发而成的，B是红瓤瓜种子(RR)长成的。

据图作答：
(1)秋水仙素的作用是_抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，使染色体数目加倍。

(2)G瓜瓤是黄色，其中瓜子胚的
基因型是 Rrr 。

(3)H瓜瓤是红色，H中无子的原
理是：三倍体植株减数分裂过程
中，染色体联会紊乱，不能形成正
常的生殖细胞。

(4)生产上培育无子西瓜的原理是:
染色体数目变异，而培育无子番茄
应用的原理是: 生长素促进果实
发育。

果实各部分染色体分析
果实类型比较项目第一年所
结果实
第二年所结果实
(三倍体西瓜)
果实位置四倍体植株上三倍体植株上果皮染色体组数43
种皮染色体组数43
种子中染色体组数3无
请判断下列细胞中各有多少个染色体组？2个3个4个
无子番茄和无子西瓜培育过程及遗传特点比较
原理 化学试剂 无子原因
能否遗传
无子 西瓜 染色体 变异 秋水仙素
联会紊乱不
能产生配子 能，后代仍无子
无子 番茄
生长素 处理
生长素
未受精
不能，后代有子
正确答案为( )
A ．细胞中含有一个染色体组的是h 图
B ．细胞中含有二个染色体组的是g 、e 图
C ．细胞中含有三个染色体组的是a 、b 图
D ．细胞中含有四个染色体组的是f 、c 图
答案C
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