染色体变异课件

生物第一轮复习★第2节染色体变异染色体结构变异:染色体数目变异:染色体变异——光镜下能观察到染色体有明显变化包括：染色体发生片段的断裂后，在断裂处错误连接而导致染色体结构不正常的变异生物细胞中染色体数目的增加或减少而导致的变异P85缺失重复倒位易位abcdef

abcf

abcbc

def

aedcbf

abcdef

abcdef

ghiabcdef

ghij

基因数量、排列顺序的改变生物性状的改变（变异）j

（一）染色体结构的变异P85-86abc

def

人类5号染色体短臂缺失例如，猫叫综合症是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病猫叫综合症五号染色体缺失而导致的疾病abcdef卵圆眼棒状眼果蝇X染色体重复植物“夜来香”，经常会发生这类变异易位人5号染色体缺失→猫叫综合征人9号染色体倒位→习惯性流产果蝇X染色体重复→卵圆型眼变棒状眼人22号和14号染色体易位→白血病染色体结构变异的遗传效应P86基因性状（基因数目、排列顺序改变）染色体结构改变

大多数此类变异对生物是不利的，有的甚至会导致生物体死亡

AB

CD例题：已知某物中的一条染色体上依次排列着A、B、C、D、E五个基因，下面列出的若干种变化中，未发生染色体结构变化的是：已知染色体：DABCABCDEABCDEQAbcdeABDCE与基因重组（交叉互换）的区别易位发生在非同源染色体之间交叉互换发生在同源染色体间（二）染色体数目的变异P86整倍体变异：以染色体组的形式成倍增加或减少。非整倍体变异：体细胞中个别染色体增加或减少。

染色体个别增加：21三体综合征等

染色体个别减少：性腺发育不良（患者缺少一条

X染色体——44+X0）1、非整倍体变异：染色体个别增添或减少（二）染色体数目变异特纳氏综合征因为染色体上的基因能控制蛋白质的合成，某号染色体增多或减少后将导致相应蛋白质的增多或减少，从而导致新陈代谢的严重紊乱，造成细胞死亡或严重的功能缺陷。21三体综合征响誉世界的著名“天才”音乐指挥家舟舟■姓名／胡一舟■出生／1978年4月1日■智商：30重度弱智（正常人的最低70）■演出／自1999年1月在保利剧场进行第一场指挥表演以来，至今已演出20场，与国内外十余家交响乐团进行过合作。智障“天才”舟舟的资料舟舟是一个先天智力障碍(三体综合症先天性愚型)患者病因：常染色体变异,比正常人多了一条21号染色人21号多一条→21三体综合征女性少一条X→性腺发育不良人13号多一条→兔唇、智力迟钝人18号多一条→所有器官畸形男性多一条Y→超雄性人类其它染色体数目发生变化的病例极少发现，很可能这些染色体数目改变是致死的！男性多1条Y染色体：亦称超雄综合征，发生率约为1/1500，染色体组成也为47条，即47，XYY。临床中多以身材高大为特征，常达190厘米以上，常伴有面形特异或身体轻度不对称现象，面部多痤疮，部分患者可有运动不协调或震颤等表现，此外无更多的躯体外形异常。其智能发育虽属正常范围，但多偏于中下水平。人格发育多自童年开始就偏离正常，以不稳定性和易于暴发性为突出，个性残暴，遇事缺乏耐心，经受不住挫折，易激惹，甚至会出现某些冲动暴力行为，当处境不利时易于发生社会适应不良或伴发精神障碍。雄果蝇体细胞的染色体体细胞的染色体数目以染色体组的形式成倍增添或减少。2.整倍体变异一个染色体组一个染色体组１、染色体组：P86

——核心概念

细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，叫一个染色体组。

例如果蝇的精子和卵细胞中的一组染色体就是一个染色体组。１、染色体组：理解“染色体组”的特征1）在染色体组内无同源染色体，也无等位基因;2）染色体形态、大小和功能各不相同；3）含有控制一种生物性状的一整套遗传信息。甲中含有

个染色体组；乙中含有

个染色体组。43*****怎样判断细胞中的染色体组的组成？先找出一个染色体组再看看有几个同源染色体①根据染色体形态判断答案：该细胞有3个染色体组同源染色体条数＝染色体组数该细胞有3个染色体组该细胞有4个染色体组②根据基因型判断：有几份基因？例如：基因型为AAaBbbCCc的个体含有

个染色体组；基因型为BBbbCCcc的个体含有

个染色体组。③根据染色体数目和形态种类判断：例题.韭菜体细胞中含有32条染色体，根据这些染色体的大小、形态、结构可分为8种类型，由此可判断韭菜是A.单倍体B.二倍体C.四倍体D.八倍体C控制同种性状的基因份数＝染色体组数43染色体总数/染色体形态数＝染色体组数2、二倍体和多倍体由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组的叫二倍体。自然界中绝大多数的动物和过半数的高等植物例如：人、果蝇、玉米、番茄等。2、二倍体和多倍体由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的叫多倍体。

三倍体：香蕉四倍体：马铃薯六倍体：小麦、燕麦马铃薯是四倍体普通小麦是六倍体香蕉是三倍体染色体总数每组条数几倍体

小家鼠香蕉马铃薯普通小麦20二倍体三倍体？12？？六倍体4033484211四倍体7香蕉的培育香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，无法食用。香蕉的培育过程如下：野生芭蕉

2n有籽香蕉

4n加倍野生芭蕉

2n无籽香蕉

3n香蕉染色体图中所示为几倍体生物的细胞？三倍体细胞四倍体细胞四倍体细胞（2）多倍体的遗传特点①器官增大②某些营养物质含量增加③成熟延迟，结实率低④奇数倍的多倍体不育多倍体常出现在植物，人和动物少见。（3）多倍体的成因思考：细胞进行什么活动可能导致数目染色体加倍？细胞分裂异常→染色体加倍细胞→多倍体形成①自然条件形成多倍体：细胞在有丝分裂的过程中，染色体完成了复制，但是细胞受到外界环境条件(如温度骤变)或生物内部因素的干扰，纺锤体的形成受到破坏，以致细胞未完成分裂，于是就形成染色体数目加倍的细胞。减数分裂中：形成染色体数加倍的配子②人工条件下形成多倍体：a.低温处理b.秋水仙素（常用，最有效）：当秋水仙素作用于分裂前期的细胞时，能够抑制纺锤体（丝）的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。

AAAAAAABBBBBBBaaaaaaabbbbbbb有丝分裂中：染色体数加倍的过程正常分裂低温或秋水仙素处理4个染色体8个染色体无纺缍体形成染色体复制着丝点分裂无纺缍丝牵引多倍体的形成若继续进行正常的有丝分裂染色体加倍的组织或个体(4)多倍体育种①方法:利用秋水仙素使染色体加倍②原理：抑制正在分裂的细胞形成纺锤体——染色体不分离、细胞中染色体数目加倍。③举例：异源八倍体小黑麦、无籽西瓜人工诱导多倍体－－－培育新品种

（多倍体育种）低温处理秋水仙素处理萌发的种子或幼苗抑制纺锤丝的形成有丝分裂旺盛无籽西瓜的培育秋水仙素二倍体幼苗（2N）秋水仙素四倍体(4N)（母本）三倍体植株(3N)×二倍体(2N)（父本）受精卵(种子,3N)无籽西瓜联会紊乱花粉三倍体减数分裂时联会紊乱，不能产生正常配子果肉细胞为四倍体，有三倍体种子。果肉细胞为三倍体，无种子。秋水仙素处理二倍体幼苗不可育——无子×DD(滔氏麦草）二粒小麦AABB加倍自然加倍AA（一粒小麦）×BB

(斯氏麦草）普通小麦人工诱导多倍体可以创造出自然界没有的物种加倍自然加倍人工诱导八倍体小黑麦ABD（AABBDDRR）异源八倍体小黑麦(三倍体杂种，不育)可育AB（二倍体杂种，不育）AABBDD×RR(黑麦）ABDR(四倍体杂种，不育)加倍人工加倍秋水仙素（每一个字母代表一组染色体）六倍体普通小麦二倍体黑麦八倍体小黑麦鲍文奎和助手们以自己成功的实践和有创见的20多篇科学论文，使我国异源八倍体小黑麦育种工作跃居世界领先水平。观赏或用材植物某些水果非种子农作物多倍体育种成果直接发育直接发育如花药

规律：有性生殖雄配子

雌配子

生物体生物体单倍体受精卵生物体二倍体三倍体四倍体……

发育1)概念：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，叫做单倍体。4、单倍体蜂王工蜂雄蜂发育来源受精卵受精卵卵细胞染色体组数221二倍体二倍体单倍体工蜂雄蜂蜂王比较属于几倍体体细胞中的染色体组数体细胞中的染色体数单倍体植株体细胞中的染色体组数单倍体植株体细胞中的染色体数玉米

二倍体20普通小麦

六倍体42小黑麦

八倍体56211063218428

思考：体细胞中含有1个染色体组的生物是几倍体？“单倍体生物就是体细胞中含有一个染色体组的生物”，这种说法对吗？体细胞中含有3个以上染色体组的生物一定是多倍体吗？单倍体

不对，有些单倍体含有一个以上染色体组。例如小麦的单倍体细胞就含有3个染色体组。不一定，可能是多倍体，也可能是单倍体。（例如小麦的单倍体细胞就只有3个染色体组）（２）单倍体的特点：

与正常的植株相比，单倍体植株长得弱小，而且是高度不育的。（不能减数分裂产生正常配子）

自然状态下▲小麦的卵细胞

小麦单倍体植株（3N=21） （3N=21） 细胞分裂分化（3）单倍体成因a.自然界产生单倍体的原因:一般由未受精的卵细胞发育来卵细胞→分裂、分化→单倍体植株b.人工条件:花粉（花药）离体培养花粉（花药）→离体培养→单倍体植株

如果某个体由本物种的配子（精子或卵细胞）不经受精直接发育而成，则不管它有多少染色体组都叫“单倍体”。（4）在育种上有特殊价值

——单倍体育种aaB_aabb矮抗矮不抗ABAbaBab单倍体ABAbaBab花粉离体培养秋水仙素处理自交取花粉AABBAAbbaaBBaabb高抗高不抗矮抗矮不抗新品种aaBB矮抗杂交AABB×aabb矮不抗高抗AaBb高抗杂交AABB×aabb矮不抗高抗AaBb高抗A_B_A_bbaaB_aabb高抗高不抗矮抗矮不抗aaB_矮抗自交aaB_矮抗自交

现有以下两种类型水稻：高秆抗病（AABB），矮秆不抗病（aabb）。如何得到矮秆抗病的新品种。第一年第二年第三年第四年AARRAArraaRRaarr秋水仙素处理幼苗花药离体培养aarr

（矮杆，不抗病）AARR

(高杆，抗病）×PF1AaRr(高杆，抗病）ARAraRar配子纯合体案例.已知水稻高杆（A）对矮杆（a）是显性，抗病（R）对不抗病（r）是显性，现有纯种高杆抗病与矮杆不抗病水稻，想得到纯种的抗倒伏抗病水稻，请设计育种方案：ARAraRar单倍体矮杆，抗病第一年第二年基因重组具有相对性状的亲本杂交F1植株各种类型的配子花药离体培养单倍体幼苗人工诱导染色体加倍纯合子植株选择所需类型（杂合体）秋水仙素处理单倍体幼苗单倍体育种程序第一年第二年d.不足：技术复杂，要进行组织培养，保证无菌环境；需要与杂交育种结合。a.优点：只需种植两年就能获得所需性状的纯合体。后代性状稳定遗传，可明显缩短育种年限。（4）单倍体育种b.方法：花药离体培养c.原理：染色体变异雄配子

雌配子

合子直接发育单倍体直接发育单倍体①由合子发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体；②而由配子直接发育来的，无论含有几个染色体组，都只能叫单倍体。（5）单倍体和多倍体的区别生物体

二倍体（2N）三倍体（3N）四倍体（4N）发育可遗传变异小结染色体变异基因突变基因重组：产生新基因，变异的根本来源:变异的主要来源结构变异数量变异个别增减按组增减单倍体和多倍体的比较

单倍体多倍体概念体细胞中含有本物种配子染色体数的个体体细胞中含有三个以上染色体组的个体自然形成原因由未经受精作用的卵细胞发育而成单倍体由于自然条件剧烈变化的影响，有丝分裂过程受阻碍，于是细胞核内染色体加倍。通过减数分裂形成染色体数目也相应加倍的生殖细胞．再经受精作用形成合子而发育成多倍体人工诱导方法花药离体培养用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗植株特点植株弱小、高度不育茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养成分的含量都有所增高，但发育延迟，结实率降低可遗传变异的比较单倍体育种多倍体育种杂交育种诱变育种应用形成单倍体形成多倍体可能形成新物种产生新基因型可遗传变异的主要来源产生新基因可遗传变异的根本来源结果意义配子直接发育细胞分裂受阻碱基对种类、数量改变非同源染色体自由组合非姐妹染色单体交叉互换发生机理单性生殖细胞分裂的分裂期有性生殖减数分裂DNA复制分裂间期发生时期单倍体变异多倍体变异基因重组基因突变染色体变异育种方法原理实例诱变育种用物理或化学的因素处理生物，诱导