野生祖先種VS栽培品種野生祖先種香蕉（有籽）栽培品種香蕉（無(wú)籽）野生祖先種馬鈴薯栽培品種馬鈴薯

作為野生植物的后代，許多栽培植物的染色體數(shù)目卻與它們的祖先大不相同，如馬鈴薯和香蕉。討論1、請(qǐng)根據(jù)所學(xué)的減數(shù)分裂的知識(shí)，試著完成該表格。2、為什么我們平時(shí)吃的香蕉沒(méi)有種子？生物種類(lèi)體細(xì)胞染色體數(shù)/條體細(xì)胞非同源染色體/套配子染色體數(shù)/條馬鈴薯野生祖先種242栽培品種484香蕉野生祖先種222栽培品種333122411異常因?yàn)橄憬对耘嗥贩N體細(xì)胞中的染色體數(shù)目是33條，減數(shù)分裂時(shí)染色體發(fā)生聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成正常的配子，因此無(wú)法形成受精卵，進(jìn)而形成種子。問(wèn)題探討染色體變異第五章基因突變及其他變異第2節(jié)

染色體變異染色體變異概念

生物體的體細(xì)胞或生殖細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化。（光學(xué)顯微鏡下可以觀(guān)察到）一、染色體及染色體變異類(lèi)型變異類(lèi)型類(lèi)型一：染色體數(shù)目的變異類(lèi)型二：染色體結(jié)構(gòu)的變異二、染色體數(shù)目變異1.染色體數(shù)目變異的類(lèi)型（1）細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體增加或減少（2）以一套完整的非同源染色體為基數(shù)成倍的增加或成套的減少。正常果蠅個(gè)別異常成套異常增加一條減少一條成套增加成套減少二、染色體數(shù)目變異1.染色體數(shù)目變異的類(lèi)型（1）個(gè)別染色體增加或減少舉例：21三體綜合征（唐氏綜合征），也稱(chēng)作先天愚型21-三體綜合征患者的染色體組成21-三體綜合征患者舟舟減數(shù)第二次分裂異常減數(shù)第一次分裂異常21三體綜合征產(chǎn)生的原因思考討論癥狀：

先天性卵巢發(fā)育不全綜合征，頸蹼，部分患者智力輕度低下。有的患者伴有心、腎、骨骼等先天畸形。Turner（特納氏）綜合征二、染色體數(shù)目變異病因：

只有單一的X染色體以一套完整的非同源染色體（染色體組）為基數(shù)成倍的增加或成套的減少。正常增多2組減少1組二、染色體數(shù)目變異請(qǐng)思考：1、果蠅體細(xì)胞有幾條染色體？8條2、Ⅱ號(hào)和Ⅱ號(hào)染色體是什么關(guān)系?Ⅲ號(hào)和Ⅳ號(hào)呢?同源染色體非同源染色體3、雄果蠅的體細(xì)胞中共有哪幾對(duì)同源染色體?Ⅱ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅲ、Ⅳ和Ⅳ、X和Y大多數(shù)生物體細(xì)胞中染色體都是兩兩成對(duì)的，有兩套非同源染色體，每一套非同源染色體叫做一個(gè)染色體組Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ+XⅡ、Ⅲ、Ⅳ+Y

染色體組果蠅的一個(gè)染色體組特點(diǎn)：大小、形態(tài)、功能各異關(guān)系：互為非同源染色體功能：幾乎攜帶生物生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳變異的一整套遺傳信息。2N=8細(xì)胞內(nèi)形狀大小相同的染色體有幾條，就有幾個(gè)染色體組。染色體組數(shù)目的判斷3個(gè)染色體組每組含有3條4個(gè)染色體組每組含有2條（1）根據(jù)染色體形態(tài)判斷：（2）根據(jù)基因型判斷:基因型中相同基因或者等位基因有幾個(gè)，就是有幾個(gè)染色體組。AaAaBbAAaBbb2組2組3組下圖表示某植物正常體細(xì)胞的染色體組成，下列選項(xiàng)中，可能是該植物基因型的是：()A:ABcdB:AaaaC:AaBbCcDdD:AaaBbbB二、染色體數(shù)目變異野生馬鈴薯的染色體組成野生馬鈴薯有

個(gè)染色體組。2記作：2N=24二倍體：由受精卵發(fā)育而來(lái)，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫作二倍體。二、染色體數(shù)目變異2個(gè)染色體組2個(gè)染色體組1個(gè)染色體組1個(gè)染色體組一般情況下，二倍體通過(guò)減數(shù)分裂形成的配子只有一個(gè)染色體組，然后通過(guò)受精作用，形成含有2個(gè)染色體組的受精卵。四倍體：體細(xì)胞中含有4個(gè)染色體組。三倍體：體細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組。二、染色體數(shù)目變異體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體，統(tǒng)稱(chēng)為多倍體。三倍體怎么形成的？二、染色體數(shù)目變異多倍體

多倍體在植物中很常見(jiàn)，而在動(dòng)物中極少見(jiàn)。例如，

普通小麥、棉、煙草、菊、水仙等都是多倍體。某些品種的蘋(píng)果、梨、葡萄也是多倍體。普通小麥（六倍體）菊花（六倍體）葡萄（三/四倍體）優(yōu)點(diǎn)：莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大。缺點(diǎn)：

生長(zhǎng)發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低。二、染色體數(shù)目變異多倍體植株的特點(diǎn)：染色體數(shù)目加倍后的草莓野生草莓多倍體育種原理：常用方法：優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：染色體變異秋水仙素處理或低溫誘導(dǎo)器官大，營(yíng)養(yǎng)成分高。新品種發(fā)育遲緩多倍體育種------人工誘導(dǎo)多倍體秋水仙素作用原理：原因：細(xì)胞分裂旺盛秋水仙素抑制紡錘體的形成，使染色體加倍。（作用時(shí)期：細(xì)胞分裂前期）人工誘導(dǎo)多倍體的方法：低溫處理、用秋水仙素誘發(fā)。其中用秋水仙素來(lái)處理萌發(fā)的種子或幼苗是目前最常用且最有效的方法。2個(gè)染色體組4個(gè)染色體組無(wú)紡綞體形成著絲點(diǎn)分裂無(wú)紡綞絲牽引多倍體的形成過(guò)程：若繼續(xù)進(jìn)行正常的有絲分裂可能得到染色體加倍的組織或個(gè)體間期前期后期末期2個(gè)染色體組4個(gè)染色體組秋水仙素處理蜜蜂蜂王工蜂雄蜂由受精卵發(fā)育而來(lái)由卵細(xì)胞發(fā)育而來(lái)二、染色體數(shù)目變異蜂王

雄蜂

工蜂

32條

16條

32條以染色體組的形式減少（二倍體）（單倍體）（1）成因：由配子（如卵細(xì)胞、花粉等）直接發(fā)育而來(lái)的個(gè)體。二、染色體數(shù)目變異

單倍體：體細(xì)胞中的染色體數(shù)目與本物種配子（生殖細(xì)胞）染色體數(shù)目相同的個(gè)體。（2）特點(diǎn)長(zhǎng)得弱小（除雄蜂外）一般高度不育1.一倍體（體細(xì)胞中含一個(gè)染色體組的個(gè)體）一定是單倍體。2.單倍體的體細(xì)胞中只含一個(gè)染色體組。3.基因型為AAabbb的個(gè)體一定為三倍體。√XX優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短育種年限。二倍體植株花藥離體培養(yǎng)單倍體植株秋水仙素處理二倍體植株（純合子）缺點(diǎn)：技術(shù)復(fù)雜，需與雜交育種配合。原理：染色體變異過(guò)程：?jiǎn)伪扼w育種三、染色體結(jié)構(gòu)變異類(lèi)型：缺失、重復(fù)、倒位、異位1.缺失：

染色體的某一片段缺失引起的變異（同一條染色體上）實(shí)例：貓叫綜合征病因：人的5號(hào)染色體某一片段缺失引起癥狀：患兒哭聲輕，音調(diào)高，像貓叫。三、染色體結(jié)構(gòu)變異2.重復(fù)：染色體增加某一片段引起的變異（同一條染色體上）。染色體增加某一片段引起變異。例如，果蠅棒狀眼的形成（以上兩圖為電鏡照片）三、染色體結(jié)構(gòu)變異3.易位：染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起的變異。注意：發(fā)生在兩條非同源染色體上三、染色體結(jié)構(gòu)變異比較染色體易位與交叉互換染色體易位交叉互換圖解區(qū)別位置發(fā)生于非同源染色體之間

發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體之間原理染色體結(jié)構(gòu)變異基因重組觀(guān)察可在顯微鏡下觀(guān)察到在顯微鏡下觀(guān)察不到三、染色體結(jié)構(gòu)變異4.倒位：染色體的某一片段位置顛倒引起的變異（同一條染色體上）。三、染色體結(jié)構(gòu)變異數(shù)目改變：①缺失②重復(fù)位置改變：③易位④倒位為什么染色體結(jié)構(gòu)的改變會(huì)導(dǎo)致性狀的發(fā)生改變?P90染色體結(jié)構(gòu)上的缺失、重復(fù)、易位和倒位基因數(shù)量、排列順序的改變生物性狀的改變（變異）大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物體是不利的，甚至導(dǎo)致生物體死亡。三、染色體結(jié)構(gòu)變異

實(shí)驗(yàn)：低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化1.實(shí)驗(yàn)原理：

低溫抑制紡錘體的形成（作用機(jī)理同秋水仙素）3.方法步驟：洋蔥根尖培養(yǎng)→低溫誘導(dǎo)→固定→制作裝片（解離→漂洗→染色→制片）→觀(guān)察2.試劑及用途（1）卡諾氏液：（2）甲紫溶液：固定細(xì)胞形態(tài)使染色體著色卡諾氏液甲紫溶液低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化根尖的培養(yǎng)及誘導(dǎo)將蒜/洋蔥在冰箱冷藏室內(nèi)（4℃）放置一周。①培養(yǎng)方法：將蒜/洋蔥放在裝滿(mǎn)清水的容器上方，讓它的底部接觸水面，于室溫（約25℃）培養(yǎng)。②培養(yǎng)時(shí)間：待蒜/洋蔥長(zhǎng)出約1cm長(zhǎng)的不定根時(shí)。③誘導(dǎo)方法：將整個(gè)裝置放入冰箱冷藏室內(nèi)，誘導(dǎo)培養(yǎng)48~72h。低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化取材、固定及沖洗①取材：剪取誘導(dǎo)處理的根尖0.5~1cm。②固定：放入卡諾氏液中浸泡0.5~1h。（卡諾氏液：固定細(xì)胞的形態(tài)）③沖洗：用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2次。低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化制作裝片（同有絲分裂實(shí)驗(yàn)）①解離：鹽酸和酒精混合液（1：1混合），目的是使組織中的細(xì)胞相互分離開(kāi)來(lái)。②漂洗：清水漂洗，目的是洗去藥液，防止解離過(guò)度。③染色：用甲紫（龍膽紫）或醋酸洋紅溶液對(duì)染色體染色。④制片：放在載玻片上，加清水并用鑷子把根尖弄碎，蓋上蓋玻片，用拇指輕輕地按壓蓋玻片完成制片。如何利用秋水仙素使二倍體有子西瓜變成三倍體無(wú)子西瓜呢？母本父本三倍體無(wú)子西瓜的培育過(guò)程1、為什么用一定濃度的秋水仙素滴在二倍體西瓜幼苗的芽尖？四倍體二倍體有子西瓜父本母本去雄授粉三倍體2、四倍體西瓜植株做母本產(chǎn)生的雌配子中含有幾個(gè)染色體組？二倍體父本產(chǎn)生的雄配子有幾個(gè)染色體組？四倍體母本上結(jié)的四倍體西瓜三倍體種子的有子西瓜。二倍體普通西瓜植株（父本）將含三個(gè)染色體組的種子種下去三倍體植株（母本）無(wú)子西瓜花粉刺激母本在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)由于聯(lián)會(huì)紊亂，無(wú)法產(chǎn)生卵細(xì)胞，進(jìn)而無(wú)法產(chǎn)生種子：無(wú)子西瓜的培育二倍體雜交三倍體第一年第二年四倍體二倍體♀♂聯(lián)會(huì)紊亂進(jìn)行無(wú)性繁殖。將三倍體西瓜植株進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得大量的組織苗，再進(jìn)行移栽。3、每年都要制種，很麻煩，有沒(méi)有別的替代方法？類(lèi)別

基因突變基因重組染色體變異適用范圍類(lèi)型發(fā)生時(shí)期結(jié)果光學(xué)顯微鏡觀(guān)察意義育種應(yīng)用所有生物（包括病毒）自然狀態(tài)下，發(fā)生在真核生物的有性生殖過(guò)程中真核生物誘發(fā)突變、自發(fā)突變交叉互換型、自由組合型染色體結(jié)構(gòu)變異、染色體數(shù)目變異任何時(shí)期，主要發(fā)生在間期減數(shù)第一次分裂前期、減數(shù)第一次分裂后期任何時(shí)期，主要發(fā)生在細(xì)胞分裂時(shí)引起基因堿基序列的改變（產(chǎn)生了新基因）產(chǎn)生了新基因型和性狀組成、不能產(chǎn)生新的基因和性狀使基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，不產(chǎn)生新的基因，不能觀(guān)察到，屬于分子水平不能觀(guān)察到，屬于分子水平能觀(guān)察到，屬于細(xì)胞水平新基因產(chǎn)生的途