第5章基因突變及其他變異第2節

染色體變異

野生祖先種VS栽培品種（馬鈴薯）野生祖先種（多種顏色）栽培品種（一般都為黃色）野生祖先種VS栽培品種（香蕉）野生祖先種（有籽）栽培品種（無籽）問題探討

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。討論1、請根據所學的減數分裂的知識，試著完成該表格。2、為什么我們平時吃的香蕉沒有種子？生物種類體細胞染色體數/條體細胞非同源染色體/套配子染色體數/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【提示】因為香蕉栽培品種體細胞中的染色體數目是33條，減數分裂時染色體發生聯會紊亂，不能形成正常的配子，因此無法形成受精卵，進而形成種子。問題探討染色體變異P871.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。

（光學顯微鏡下可觀察）2.類型染色體結構的變異染色體數目的變異01染色體數目的變異1.個別染色體的增加或減少一、染色體數目的變異以雌果蠅的染色體組成為例增多正常減少唐氏綜合征即21三體綜合征-多了一條21號染色體Turner綜合征性腺發育不良-少了一條X染色體2.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正常增多減少一、染色體數目的變異XYⅡⅡⅢⅣⅣXⅡⅢⅣYⅡⅢⅣ在大多數生物的體細胞中，染色體都是兩兩成對的，也就是說含有兩套非同源染色體。每套非同源染色體稱為一個染色體組。一、染色體數目的變異染色體組的理解細胞中的一組非同源染色體包含了個體生長、發育、遺傳和變異所需的全部遺傳信息染色體大小、形態各不相同的一組特征XYⅡⅡⅢⅣⅣXⅡⅢⅣYⅡⅢⅣ一、染色體數目的變異1個染色體組3個染色體組4個染色體組4個染色體組判斷染色體組數目的方法細胞內同種形態染色體（即同源染色體）有幾條就含幾個染色體組；細胞中有幾種形態的染色體，一個染色體組中就有幾條染色體。(1)方法一：根據染色體形態判斷(2)方法二：根據基因型判斷AaaaAABBDDAaaABCD4個染色體組2個染色體組3個染色體組1個染色體組判斷染色體組數目的方法控制同一性狀的基因（無論大小寫）出現幾次，就含有幾個染色體組；有幾種字母出現，一個染色體組中就有幾條染色體。二倍體:體細胞中含有兩個染色體組的個體。

生物種類體細胞染色體/條體細胞非同源染色體/套馬鈴薯野生祖先種242栽培品種484香蕉野生祖先種222栽培品種333

幾乎全部的動物和過半的高等植物都是二倍體。多倍體在植物中廣泛存在，而在動物中則較少見。一、染色體數目的變異三倍體:體細胞中含有三個染色體組的個體。

四倍體:體細胞中含有四個染色體組的個體。體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體，統稱為多倍體。注意：二倍體和多倍體都是由受精卵發育而來的個體。

一、染色體數目的變異思考1：以人和果蠅為例說說，二倍體的形成原因？2N個體2N受精卵N精子N卵細胞2N父本2N母本分裂分化受精作用減數分裂減數分裂思考2：三倍體和四倍體的形成原因又是什么呢？減數分裂Ⅰ后期出現錯誤減數分裂Ⅱ后期出現錯誤含有兩個染色體組的異常配子含有兩個染色體組的異常配子一、染色體數目的變異減數分裂Ⅰ出現錯誤異常配子正常的配子減數分裂Ⅱ出現錯誤異常配子正常的配子一、染色體數目的變異三倍體形成原因：含有兩個染色體組的異常配子與含有一個染色體組的正常配子結合發育成個體減數分裂出現錯誤有絲分裂出現錯誤①兩個含有兩個染色體組的配子結合。②二倍體在胚或幼苗時期受某種因素影響，體細胞在進行有絲分裂時，染色體只復制未分離。一、染色體數目的變異四倍體形成原因：思考3：多倍體與二倍體植株相比，有哪些優點？一、染色體數目的變異四倍體玫瑰葡萄多倍體草莓普通二倍體草莓四倍體西紅柿多倍體特點：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。人工誘導多倍體（多倍體育種）①方法：低溫誘導、或秋水仙素（最有效）處理萌發的種子或幼苗。②作用原理：

能夠抑制紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞的兩極，從而引起細胞內染色體數目加倍。染色體數目加倍的細胞繼續進行有絲分裂，將來就可能發育成多倍體植株。③作用時期：有絲分裂前期④例子：含糖量高的甜菜、三倍體無子西瓜一、染色體數目的變異雜交三倍體（母本）聯會紊亂p88無子西瓜第一年第二年三倍體植株一、染色體數目的變異——三倍體無子西瓜培育過程P91受精卵2n=32蜂王（雌性）工蜂（雌性）雄蜂n=162n=32蜂王卵n=16減數分裂受精作用持續獲得蜂王漿獲得普通蜂蜜未受精的卵一、染色體數目的變異思考4：自然界中還有一類特殊的生物，如雄蜂——未受精的卵細胞直接發育而來的，那它是幾倍體呢？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成因：③特點：由配子（如卵細胞、花粉等）直接發育而成。枝葉莖桿弱小，一般高度不育。一、染色體數目的變異1.一倍體（體細胞中含一個染色體組的個體）一定是單倍體。2.單倍體的體細胞中只含一個染色體組。√×3.基因型為AAabbb的個體一定為三倍體?！粮叨挘篋

矮稈：d

抗病：T

不抗病：t現有純合的高稈抗病的小麥（DDTT）和矮稈不抗病的小麥（ddtt），怎樣得到矮稈抗病的優良品種（ddTT）？用遺傳圖解表示出來。單倍體育種一、染色體數目的變異花藥離體培養PF1配子DDTTDDttddTTddtt正常植株（純合）秋水仙素單倍體育種P高桿抗病

DDTT×矮桿感病

ddttF1高桿抗病

DdTtF2D_T_D_ttddT_ddttddTT雜交育種矮抗?需要的純合矮抗品種連續?第1年第2年第3-6年高桿抗病

DDTT×矮桿感病

ddtt高桿抗病

DdTtDTDtdTdt單倍體植株第1年第2年DTDtdTdt需要的純合矮抗品種一、染色體數目的變異①過程：二倍體植株花藥離體培養單倍體植株秋水仙素處理二倍體植株（純合子）②原理：染色體變異③優點：1）明顯縮短育種年限2）純合體，自交后代不會發生性狀分離注意：秋水仙素只能處理萌發的幼苗一、染色體數目的變異單倍體育種技術復雜，需與雜交育種配合④缺點：單倍體育種多倍體育種原理常用方法優勢缺點多倍體育種和單倍體育種的比較染色體變異染色體變異花藥離體培養后人工誘導染色體數目加倍秋水仙素處理萌發的種子、幼苗明顯縮短育種年限得到的植株是純合子操作簡單技術復雜一些，需與雜交育種配合適用于植物，在動物方面難以操作二倍體、多倍體和單倍體的比較項目二倍體多倍體單倍體概念發育起點染色體組的數目性狀表現體細胞中含有2個染色體組的個體體細胞中含有3個或3個以上染色體組的個體體細胞的染色體數目與本物種配子染色體數目相同的個體受精卵受精卵未受精的配子2個3個或3個以上不確定正常莖稈粗壯，葉片、果實、種子較大，營養豐富植株矮小，高度不育（一）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

。(二)方法步驟1.誘導培養將蒜（或洋蔥）在冰箱冷藏室內（4℃）放置一周；

取出后，于室溫（約25℃）進行培養；

蒜長出約1cm長的不定根時，將裝置放入冰箱冷藏室誘導培養48-72h。實驗：低溫誘導植物染色體數目變化的實驗2.固定剪取根尖0.5-1cm，放入卡諾氏液中浸泡0.5-1h，以固定細胞形態，然后用體積分數為95%的酒精沖洗2次；3.制片包括______、______、______、_______4個步驟；解離漂洗染色制片解離目的：漂洗目的：制片目的：用藥液使組織中的細胞相互分離開來洗去藥液，防止解離過度使細胞分散開來，有利于觀察實驗：低溫誘導植物染色體數目變化的實驗4.觀察注意：在進行實驗的過程中，所觀察的細胞已經被卡諾氏液等殺死，看到的是死細胞。因此不能觀察到連續的變化。視野中既有正常的二倍體細胞（多），也有染色體數目發生改變的細胞（少）（三）結果

低溫可以誘導植物細胞染色體數目發生變化（四）結論實驗：低溫誘導植物染色體數目變化的實驗02染色體結構的變異二、染色體結構的變異染色體的某一片段消失abcdef1.缺失實例：果蠅缺刻翅的形成

人類貓叫綜合征二、染色體結構的變異染色體增加了某一片段abcdefb2.重復棒狀眼正常眼實例：果蠅棒狀眼的形成二、染色體結構的變異abcdefghijk染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上3.易位正常眼花斑眼實例：果蠅花斑眼的形成

人慢性粒細胞白血病二、染色體結構的變異比較染色體易位與交叉互換圖解區別位置原理觀察發生于非同源染色之間發生于同源染色體的非姐妹染色單體之間染色體結構變異基因重組可在顯微鏡下觀察到在顯微鏡下觀察不到染色體易位交叉互換二、染色體結構的變異cdefabafbcdeedbc染色體的某一片段位置顛倒引起的變異4.倒位正常翅卷翅實例：果蠅卷翅的形成

女性9號染色體倒位后造成習慣性流產二、染色體結構的變異染色體結構上的缺失、重復、易位和倒位染色體上的基因數量、排列順序的改變生物性狀的改變（變異）大多數染色體結構變異對生物體是不利的，甚至導致生物體死亡。影響結果