染色體變異（一）作為野生植物的后代，許多栽培植物的染色體數目卻與它們的祖先大不相同，如馬鈴薯和香蕉(見下表)。討論1.根據前面所學減數分裂的知識，試著完成表格。2.為什么平時吃的香蕉是沒有種子的?香蕉野生種122411異常【染色體變異】的概念和類型概念:生物體的體細胞或生殖細胞內染色體數目或結構的變化。類型:染色體數目的變異和染色體結構的變異。一、染色體數目變異1.染色體數目變異的類型(1)細胞內個別染色體的增加或減少。(2)細胞內染色體數目以一套完整的非同源染色體為基數成倍地增加或成套地減少。2.染色體組

在大多數生物的體細胞中，染色體都是兩兩成對的，也就是說含有兩套同源染色體，其中每套非同源染色體稱為一個染色體組。雄果蠅體細胞示意圖雄果蠅配子示意圖21三體綜合征（唐氏綜合征）點石成金①本質上:是一組非同源染色體。無同源染色體，無相同染色體。②形態上:一個染色體組中的染色體形態、大小各不相同。③功能上:一個染色體組中染色體功能各不相同;一個染色體組攜帶著生物生長、發育、遺傳和變異的全部遺傳信息。對染色體組的理解雄果蠅體細胞示意圖雄果蠅配子示意圖染色體組和基因組是不同的兩個概念點石成金染色體組數目的判斷方法(1)根據染色體形態、大小、數目判斷(2)根據基因型判斷（體細胞）321242細胞內同種形態的染色體數有幾條就有幾個染色體組3241控制同一性狀的基因有幾個就有幾個染色體組4.二倍體(1)概念:通常由受精卵發育而來，體細胞中含有兩個染色體組的個體。(2)實例:自然界中，幾乎全部動物和過半數的高等植物(如人2n=46)5.多倍體(1)概念:通常由受精卵發育而來，體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體。(2)實例:在植物中很常見，在動物中極少見，如香蕉是三倍體、馬鈴薯是四倍體、普通小麥是六倍體。(3)特點:常常是莖稈粗壯，葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質等營養物質的含量都有所增加，也存在結實率低、晚熟等缺點。●含奇數個(1除外)染色體組的生物不育的原因:減數分裂時出現同源染色體聯會紊亂，因此不能形成可育的配子。6.單倍體(1)概念:體細胞中的染色體數目與本物種配子染色體數目相同的個體。(2)實例:蜜蜂中的雄蜂、單倍體農作物。(3)特點:與正常植株相比，單倍體植株長得弱小，而且高度不育。蜂王雄蜂工蜂一般來說，由配子發育得到的個體是單倍體。●含1個染色體組的生物不育的原因:原始生殖細胞中無同源染色體。（雄蜂是個特例）點石成金(1)單倍體的體細胞中并不一定只有一個染色體組，如四倍體的配子形成的單倍體的體細胞中含有兩個染色體組。(2)單倍體并非都不育:二倍體的配子發育成的單倍體，表現為高度不育；多倍體的配子如含有偶數個染色體組，則發育成的單倍體含有同源染色體及等位基因，可育并能產生后代。(3)單倍體是生物個體，而不是配子;精子和卵細胞屬于配子，但不是單倍體。1.單倍體的體細胞中一定只含一個染色體組()2.體細胞中只含有一個染色體組的個體一定是單倍體（）3.體細胞中含有兩個染色體組的個體一定是二倍體()×易錯提醒×√二、單倍體育種和多倍體育種1.多倍體育種2.單倍體育種（1）方法：花粉/花藥離體培養技術(2)優點:能明顯縮短育種年限。(3)缺點:技術難度大，操作復雜。花粉單倍體幼苗染色體數目加倍，得到正常純合子人工誘導用秋水仙素處理離體培養3.實例分析（1）多倍體育種——三倍體無子西瓜的培育第一次傳粉:雜交獲得可長成三倍體植株的種子。第二次傳粉:刺激子房發育成果實。花蕾期去雄雌配子：2N雄配子：N問題探究1.有時可以看到三倍體西瓜中有少量發育并不成熟的種子，請推測產生這些種子的原因?2.無子西瓜每年都要制種，很麻煩，有沒有別的替代的辦法?含有奇數個染色體組的生物，在進行減數分裂產生配子的時候，會發生同源染色體聯會紊亂，導致不能產生可育配子，但是在極少數的情況下也可能會產生正常配子。①植物組織培養②直接用生長素或生長素類似物直接處理二倍體西瓜的雌蕊能否用四倍體作父本（♂）二倍體作母本（♀）來培養無子西瓜呢？點石成金拓展——普通六倍體小麥的進化史(M、N、P表示染色體組)●同源多倍體:同一物種經過染色體加倍形成的多倍體。●異源多倍體:指不同物種雜交產生的雜種后代經過染色體加倍形成的多倍體。(2)單倍體育種——培育矮桿抗病（ddTT）玉米1.單倍體育種中，可用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗()2.二倍體西瓜幼苗的基因型為Aa,則用秋水仙素處理后形成的四倍體為純合子()3.二倍體水稻和四倍體水稻雜交，可獲得三倍體，稻穗和籽粒變小（）4.秋水仙素可抑制紡錘體的形成，導致有絲分裂后期著絲粒不能正常分裂，所以細胞不能分裂，從而使細胞染色體數目加倍()5.單倍體經一次秋水仙素處理，可得到二倍體或多倍體()×易錯提醒×××√總了個結染色體變異（二）多倍體育種:用秋水仙素或低溫處理萌發的種子或幼苗，會得到染色體數目加倍的個體。多倍體植株常表現出莖稈粗壯，葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質等營養物質的含量都有所增加，等特點。染色體數目加倍的草莓(上)與普通二倍體草莓(下)一、低溫誘導植物細胞染色體數目的變化1.實驗原理：用低溫處理植物的分生組織細胞，能夠抑制紡錘體的形成，以致影響細胞有絲分裂中染色體被拉向兩極，導致細胞不能分裂成兩個子細胞，于是，植物細胞的染色體數目發生變化。2.實驗步驟誘導培養作用于有絲分裂前期影響有絲分裂后期用低溫處理植物的分生組織細胞，誘導培養取材固定制作裝片觀察將洋蔥（或蒜）放在冰箱（4℃）→冰箱(4℃)→培養48~72h→盛滿水的容器上室溫（25℃）培養1cm長的不定根第一次沖洗用的是酒精，第二次漂洗用的是清水固定細胞時，細胞死亡，卡諾氏液具有毒害細胞的作用。3.實驗現象視野中既有正常的含有兩個染色體組的細胞，也有染色體數目發生改變的細胞。點石成金看不到染色體數目加倍的細胞的常見原因分析①沒有剪取分生區。②低溫誘導時間不足。③解離不充分或漂洗不徹底。④染色時間控制不當，看不清染色體。⑤直接用高倍鏡觀察。………大部分是染色體正常的細胞少部分是染色體加倍的細胞1.低溫誘導時溫度越低效果越顯著()2.用顯微鏡觀察時發現所有細胞中染色體均已加倍()3.制作根尖細胞的臨時裝片時，制作基本步驟是解離→漂洗→染色→制片（）4.低溫處理和利用秋水仙素處理材料的原理是相同的()5.固定細胞后所用的沖洗試劑與解離后所用的漂洗試劑是一樣的()×易錯提醒×√√×二、染色體結構的變異1.類型①缺失:染色體某一片段缺失引起的變異。例如，果蠅缺刻翅的形成。貓叫綜合征②重復:染色體中增加某一片段引起的變異。例如，果蠅棒狀眼的形成。abcdef果蠅正常翅果蠅缺刻翅abcdefb果蠅正常眼果蠅棒眼是內因和外因共同作用的結果③易位:染色體某一片段移接到另一條非同源染色體上引起變異。例如，果蠅花斑眼的形成。④倒位:染色體中某一片段位置顛倒也可引起變異。例如，果蠅卷翅的形成。2.結果:染色體結構的改變，會使排列在染色體上的基因數目或排列順序發生改變，導致性狀的變異。3.影響:大多數染色體結構變異對生物體是不利的，有的甚至會導致生物體死亡。abcdefghijk果蠅正常眼果蠅花斑眼果蠅正常翅果蠅卷翅cdefabafbcdebcde染色體變異可以在顯微鏡下觀察到，基因突變和基因重組觀察不到點石成金染色體易位與互換的比較1.染色體之間發生的片段互換屬于染色體結構變異()2.X射線可引起基因突變，也可引起染色體變異()3.染色體增加某一片段可提高基因表達水平，是有利變異()×易錯提醒√×1.染色體變異包括染色體數目的變異和結構的變異。判斷下列相關表述是否正確。(1)只有生殖細胞中的染色體數目或結構的變化才屬于染色體變異。()(2)體細胞中含有兩個染色體組的個體就是二倍體。()(3)用秋水仙素處理單倍體植株后得到的一定是二倍體。()×即學即練××3.慢性髓細胞性白血病是一種惡性疾病，患者骨髓內會出現大量惡性增殖的白細胞。該病是由于9號染色體和22號染色體互換片段所致。這種變異屬于()A.基因突變B.基因重組C.染色體結構變異D.染色體數目變異C即學即練4.填空比較豌豆、普通小麥、小黑麥的體細胞和配子中的染色體數目、染色體組數目，并且注明它們分別屬于幾倍體生物。141二倍體216六倍體5684總了個結染色體變異（三）染色體結構變異后出現的聯會異常分析：缺失重復倒位易位一、生物變異類型的辨析1.變異類型根據遺傳物質是否改變，變異可分為可遺傳變異和不遺傳變異。2.關系辨析3.利用四個“關于”區分三種變異(1)關于“互換”:同源染色體上的非姐妹染色單體之間的互換，屬于基因重組;非同源染色體之間的交換，屬于染色體結構變異中的易位。(2)關于“缺失或增加”:DNA分子上若干基因的缺失或增加屬于染色體結構變異;DNA分子上若干堿基的缺失、增添，屬于基因突變。(3)關于變異的“質”和“量”:基因突變改變基因的質，不改變基因的量;基因重組不改變基因的質，也不改變基因的量;染色體變異不改變基因的質，會改變基因的量或基因的排列順序。點石成金三種可遺傳變異的比較vvvvvvvvvvv基因突變、基因重組在光學顯微鏡下不可見，染色體變異在光學顯微鏡下可見即學即練例1.圖甲、乙、丙、丁分別表示不同的變異類型，其中圖丙中的基因2由基因1變異而來。下列有關說法，正確的是()A.圖甲、乙都表示染色體結構變異中的易位，發生在減數分裂I的前期B.圖丙表示染色體結構變異中的缺失C.圖丁可能表示染色體結構變異中的缺失或重復D.如圖所示的4種變異中能夠遺傳的是圖甲和圖乙所示的變異C即學即練例2.下列有關變異的敘述，錯誤的是()A.非同源染色體上的非等位基因之間可發生基因重組B.相對于DNA病毒，RNA病毒更容易發生基因突變C.染色體結構變異均可導致基因的種類和數目發生改變D.有絲分裂和減數分裂過程中均可發生染色體數目變異C二、細胞分裂異常與生物變異1.配子中染色體出現異常的原因(1)體細胞是純合子AABB，若形成的配子是AAB類型，則形成的原因是含A的同源染色體未分離進入同一子細胞或含A的姐妹染色單體分開后進入同一子細胞。(2)體細胞是AaBb雜合類型發生異常①若形成的配子是AaB或Aab或ABb或aBb類型，則形成的原因是

減數分裂I時，同源染色體未分離進入同一子細胞。②若形成的配子是AAB或AAb或ABB或aBB或aaB或aab或Abb或abb類型，則形成的原因是

減數分裂I時，姐妹染色單體分開后進入同一子細胞。(3)親代為AaXBY，產生配子時發生異常。①若配子中出現Aa或XY在一起，則減數分裂I異常。②若配子中A-a分開，X-Y分開，出現兩個AA/aa或兩個XX/YY，則是減數分裂II異常。③若配子中無性染色體或無A也無a，則是減數分裂I或II異常。2.姐妹染色單體上出現等位基因的原因分析(1)一定源自基因突變①體細胞中發生②發生時間在間期③親代基因純合(2)一定源自互換①姐妹染色單體的其中一條有兩種顏色②發生時間是減數分裂I前期3.三體、三倍體與單體(1)概念①三體:二倍體生物體細胞核中的一對同源染色體多了一條染色體的個體。②三倍體:通常由受精卵發育而成的體細胞中含有三個染色體組的個體。③單體:二倍體生物體細胞核中的一對同源染色體少了一條染色體的個體。(2)單體與三體產生的配子分析(普通二倍體基因型Aa)即學即練例3.下列關于配子基因型異常發生時期的判斷，正確的是()C即學即練例4.下圖中甲、乙為一個基因型為AaBb的精原細胞在減數分裂過程中產生的兩個細胞，下列敘述正確的是()A.甲圖細胞中存在A、a基因可能是因為同源染色體非姐妹染色單體發生交換或基因突變B.甲圖細胞分裂結束形成的每個子細胞中各含有兩個染色體組C.乙圖細胞處于減數分裂II后期，其子細胞為精細胞或極體D.乙圖細胞已開始胞質分裂，細胞中染色體數與體細胞的相同D三、有關變異類型的實驗探究1.判定突變性狀是否為可遺傳的遺傳(1)判定方法