第五章基因突變及其他變異第2節(jié)染色體變異問題探討野生祖先種（多種顏色）栽培品種（一般為黃色）野生祖先種（有籽）栽培品種（無籽）問題探討生物種類體細胞染色體數(shù)/條配子染色體數(shù)/條馬鈴薯野生祖先種24栽培品種48香蕉野生祖先種22栽培品種331、請根據(jù)所學的減數(shù)分裂的知識，試著完成該表格。122411異常生物種類體細胞染色體數(shù)/條配子染色體數(shù)/條馬鈴薯野生祖先種24栽培品種48香蕉野生祖先種22栽培品種33122411異常2、為什么我們平時吃的香蕉沒有種子？問題探討

因為香蕉栽培品種體細胞中的染色體數(shù)目是33條，減數(shù)分裂時染色體發(fā)生聯(lián)會紊亂，難以形成正?？捎呐渥?，因此無法形成受精卵，進而不能形成種子。一、染色體變異——可通過顯微鏡觀察1、概念染色體結構變異染色體數(shù)目變異細胞內個別染色體的增加或減少細胞內染色體數(shù)目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生物體的體細胞或生殖細胞內染色體數(shù)目或結構的變化。3、分類個體生長發(fā)育的任何時期，主要發(fā)生在細胞分裂期2、時間(一）細胞內個別染色體的增加或減少實例121三體綜合征（即先天性愚型）多了一條21號染色體二、染色體數(shù)目變異唐氏綜合征，存活者有明顯的智能落后、特殊面容、生長發(fā)育障礙和多發(fā)畸形原因：減數(shù)第一次分裂后期21號同源染色體未分離減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體分離后移向細胞的同一極①21三體綜合征(一）細胞內個別染色體的增加或減少實例2性腺發(fā)育不良(Turner綜合征)

少了一條X染色體二、染色體數(shù)目變異（一)細胞內個別染色體的增加或減少癥狀：頸蹼，肘外翻、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。外觀表現(xiàn)為女性，但性腺發(fā)育不良，沒有生育能力。二、染色體數(shù)目變異（一)細胞內個別染色體的增加或減少原因：減數(shù)第一次分裂后期同源染色體未分離減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體分離后移向細胞的同一極1、染色體組：一組非同源染色體染色體的形態(tài)、大小、功能各不相同含該物種全套遺傳信息二、染色體數(shù)目變異（二）細胞內染色體組為基數(shù)成倍的增加或減少特點：一個染色體組正常增多減少二、染色體數(shù)目變異（二）細胞內染色體組為基數(shù)成倍的增加或減少果蠅的一個染色體組是______________或_______________。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、XⅡ、Ⅲ、Ⅳ、Y果蠅的一個基因組是_______________________。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y（3+XY）人體細胞的一個染色體組含_______條染色體人體細胞含_______個染色體組。232（二）細胞內染色體組為基數(shù)成倍的增加或減少2、染色體組的判斷方法方法一：根據(jù)染色體形態(tài)判斷染色體組數(shù)=相同形態(tài)的染色體條數(shù)（同源染色體條數(shù)）一個染色體組的染色體數(shù)=不同形態(tài)染色體種類數(shù)項目染色體組數(shù)__________每個染色體組內染色體數(shù)__________3214233422方法二：根據(jù)基因型判斷染色體組數(shù)=控制同一性狀的基因數(shù)一個染色體組的染色體數(shù)=非等位基因的種類例如：AAaaBbbb→同一字母出現(xiàn)4次，有兩種字母→4個染色體組YyRrAABBDDAaaABCD2組每組有2條2組每組有3條3組每組有1條1組每組有4條2、染色體組的判斷方法由受精卵發(fā)育而來，體細胞中含有兩個染色體組的個體。1、二倍體:自然界幾乎全部動物和過半數(shù)高等植物都是二倍體。

二、染色體數(shù)目變異（三）二倍體與多倍體野生馬鈴薯的染色體組成人體內染色體組成含_______個染色體組。22N=462、三倍體:由受精卵發(fā)育而來，體細胞中含有三個染色體組的個體。

如：無子西瓜、香蕉（沒有種子）二、染色體數(shù)目變異（三）二倍體與多倍體二、染色體數(shù)目變異（三）二倍體與多倍體3、多倍體:由受精卵發(fā)育而來，體細胞中含有三個及三個以上染色體組的個體。

在植物中很常見，在動物中極少見小麥（六倍體）菊花（六倍體）葡萄（三/四倍體）【思考】二倍體植株經(jīng)減數(shù)分裂產生的配子中應該有幾個染色體組？一個染色體組4、多倍體形成原因（三）二倍體與多倍體可能形成含有兩個染色體組的配子4、多倍體形成原因（三）二倍體與多倍體（1）減數(shù)分裂異常，形成含兩個染色體組的配子2n二倍體(♀)2n二倍體(♂)受精作用3n三倍體n雌配子減數(shù)分裂正常雄配子2n減數(shù)分裂出錯2n二倍體(♀)雌配子2n減數(shù)分裂出錯受精作用4n四倍體不可育可遺傳（無性繁殖）可育產生的配子均含兩個染色體組4、多倍體形成原因（三）二倍體與多倍體（2）有絲分裂異常，形成四倍體染色體只復制，未分離2n二倍體(♀)4n四倍體(♂)受精作用3n三倍體n雌配子減數(shù)分裂雄配子2n減數(shù)分裂4n四倍體(♀)雌配子2n減數(shù)分裂受精作用4n四倍體二倍體水稻四倍體水稻優(yōu)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(yǎng)物質的含量都有所增加。4、多倍體特點（三）二倍體與多倍體多倍體草莓野生狀態(tài)草莓缺點：發(fā)育遲緩，結實率低5、人工誘導多倍體（多倍體育種）（1）方法：a.低溫誘導

b.秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗（目前最常用、最有效）（三）二倍體與多倍體秋水仙素（C22H25O6N）是從百合科植物秋水仙的種子和球莖中提取的一種植物堿，它是白色或淡黃色粉末或針狀結晶，有劇毒。（2）原理：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(shù)目加倍染色體數(shù)加倍有絲分裂前期5、人工誘導多倍體（多倍體育種）（三）二倍體與多倍體

不行，秋水仙素的作用對象是正在有絲分裂的細胞，成熟的植株大多細胞不進行有絲分裂。結合其原理，秋水仙素處理成熟的植株可不可以？1、形成原因：

體細胞中的染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目相同的個體。2、特點：單倍體植株長得弱小，而且高度不育。由配子（如卵細胞、花粉等）直接發(fā)育而成。原因：體細胞染色體組數(shù)一般為奇數(shù)，當其進行減數(shù)分裂形成配子時，由于同源染色體聯(lián)會紊亂，不能產生正常的配子。蜂王雄峰二、染色體數(shù)目變異（四）單倍體如果四倍體的配子形成后未經(jīng)過受精作用就直接發(fā)育成新個體新個體的體細胞中有幾個染色體組？新個體屬于幾倍體呢？單倍體兩個注：只要由配子發(fā)育而來的生物體，都叫做單倍體（可能含多個染色體組）由受精卵發(fā)育而來的個體，含有幾個染色體組，就叫做幾倍體。二、染色體數(shù)目變異（四）單倍體項目二倍體多倍體單倍體概念發(fā)育起點染色體組的數(shù)目性狀表現(xiàn)比較體細胞中含有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(shù)目與本物種配子染色體數(shù)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(yǎng)豐富植株矮小，高度不育（1）過程：二倍體植株花藥離體培養(yǎng)單倍體植株秋水仙素處理（幼苗）二倍體植株（四）單倍體3、單倍體育種人工誘導使這些植株的染色體數(shù)目加倍，恢復到正常植株染色體數(shù)目。減數(shù)分裂PAABB×aabbABAbaBabABAABBAbaBabAAbbaaBBaabb花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體秋水仙素處理單倍體幼苗F1

AaBb（四）單倍體3、單倍體育種①獲得的都是純合子，自交后代不會發(fā)生性狀分離②明顯縮短育種年限。（3）優(yōu)點：低溫誘導植物細胞染色體數(shù)目的變化探究·實踐1、原理

______處理植物的___________細胞，能夠_____________________，以致影響細胞__________中染色體_____________，導致___________________________，于是植物細胞中的染色體數(shù)目發(fā)生變化（加倍）。低溫分生組織抑制紡錘體的形成

有絲分裂被拉向兩極細胞不能分裂成兩個子細胞三、低溫誘導植物細胞染色體數(shù)目的變化2、方法步驟①蒜根尖的培養(yǎng)②取材

將蒜（或洋蔥）在冰箱冷藏室內（____℃）放置一周；取出后，將蒜放在裝滿清水的容器上方，讓蒜的底部接觸水面，于室溫（約____℃）進行培養(yǎng)；待蒜長出約___cm長的不定根時，將____________放入冰箱冷藏室內，誘導培養(yǎng)________h。4251整個裝置48-72

剪取誘導處理的根尖________cm，放入_________中浸泡________h，以_____________，然后用________________________沖洗_______次。0.5-1卡諾氏液0.5-1固定細胞形態(tài)體積分數(shù)為95%的酒精2沖洗附著在根尖表面的卡諾氏液三、低溫誘導植物細胞染色體數(shù)目的變化3、制作裝片包括：_________________________________４個步驟。解離、漂洗、染色、制片（1）解離：解離液（體積分數(shù)為95%的酒精溶液和質量分數(shù)為15%的鹽酸溶液1：1混合），目的是使_________________________________；時間3-5min。組織中的細胞相互分離（2）漂洗：清水洗去解離液，防止解離過度，便于染色。（3）染色：_______________________________________________________；使染色體（質）著色。質量濃度為0.01g/mL的甲紫溶液或改良苯酚品紅染液（4）制片：壓片目的：______________________________________。使組織細胞分散開來，有利于觀察三、低溫誘導植物細胞染色體數(shù)目的變化先用___________尋找染色體形態(tài)好的分裂象；視野中既有__________________，也有________________________________；確認某個細胞發(fā)生染色體數(shù)目變化后，再用__________觀察。低倍鏡正常的二倍體細胞染色體數(shù)目發(fā)生改變的細胞高倍鏡三、低溫誘導植物細胞染色體數(shù)目的變化4、觀察誘導率不是百分之百視野中既有二倍體細胞多于染色體數(shù)目發(fā)生改變的細胞細胞中染色體數(shù)可能是16、32、645、結果三、低溫誘導植物細胞染色體數(shù)目的變化

低溫誘導植物染色體數(shù)目變化和用秋水仙素處理萌發(fā)中的種子或幼苗使細胞中染色體變化的原理相似不同之處是：低溫條件容易創(chuàng)造和控制，成本低、對人體無害、易于操作。1、缺失：染色體的某一片段缺失引起變異。例如，果蠅缺刻翅的形成缺失果蠅正常翅果蠅缺刻翅基因數(shù)目減少四、染色體結構變異結果：染色體結構的變異基因數(shù)目減少結果：例如：貓叫綜合征癥狀：人的5號染色體部分缺失引起的遺傳病?；純荷L發(fā)育遲緩，并存在嚴重的智力障礙，其最明顯的特征是哭聲輕，音調高，似貓叫。病因：人的第5號染色體部分缺失正?；颊咚?、染色體結構變異2、重復：染色體中增加某一片段引起變異，例如，果蠅棒狀眼的形成重復一段染色體重復正常眼棒狀眼影響：重復引起的效應比缺失小。四、染色體結構變異基因數(shù)目增加結果：3、易位：一條染色體某一片段，移接到另一條非同源染色體上引起變異。例如：果蠅花斑眼的形成易位片段接到非同源染色體上非同源染色體人22號和14號染色體易位→慢性粒細胞白血病基因排列順序變化四、染色體結構變異結果：四、染色體結構變異正常翅4、倒位：染色體的某一片段位置顛倒也可引起變異。

例如，果蠅卷翅的形成染色體的某一片段位置顛倒180o顛倒基因排列順序變化人9號染色體倒位→習慣性流產卷翅四、染色體結構變異結果：染色體上基因的數(shù)目或排列順序改變染色體結構變異生物性狀的變異多數(shù)不利甚至致死缺失重復染色體上基因數(shù)目改變易位倒位染色體上基因排列順序改變四、染色體結構變異染色體結構變異會使排列在染色體上的基因數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，這會導致性狀的變異。大多數(shù)染色體結構變異對生物體是不利的，有的甚至會導致生物死亡。四、染色體結構變異5、類型：缺失、重復、易位、倒位6、結果：變異類型定義實例結果缺失染色體的某一片段缺失貓叫綜合征果蠅缺刻翅基因數(shù)目發(fā)生改變（增加或減少）重復染色體增加了某一片段果蠅棒狀眼的形成易位染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上果蠅花斑眼的形成基因排列順序變化倒位染色體發(fā)生斷裂后，某一染色體片段發(fā)生180°倒轉后，再與原來的片段重新接合而成。果蠅卷翅的形成染色體結構變異----總結三倍體無子西瓜花粉刺激子房三倍體無子西瓜子房發(fā)育三倍體植株（聯(lián)會紊亂）二倍體西瓜幼苗（♀）二倍體西瓜幼苗（♂）二倍體植株（♂）（第一年）（第二年）三倍體種子秋水仙素處理四倍體植株（♀）二倍體植株（♂）×西瓜幼苗的芽尖三倍體無子西瓜的形成無子西瓜一定沒有種子嗎？

有可能在減數(shù)分裂時形成正常的卵細胞，形成正常的種子，但這種概率特別小?，F(xiàn)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(yōu)良品種（ddTT）？P高桿抗病

DDTT×矮桿感病

ddttF1高桿抗病

DdTtF2D_T_D_ttddT_ddttddTT矮抗自交連續(xù)

自交第1年第2年第3-6年雜交育種單倍體育種花藥離體培養(yǎng)P高桿抗病

DDTT×矮桿感病

ddttF1高桿抗病

DdTt配子DTDtdTdt?秋水仙素第1年第2年單倍體植株DTDtdTdtDDTTDDttddTTddtt(1)花藥離體培養(yǎng)≠單倍體育種：

單倍體育種一般包括：

雜交、花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素處理和篩選4個過程。(2)單倍體育種的選擇時機：

不能選擇特定基因型的花粉，因為花粉不能表現(xiàn)出相關性狀，

應在秋水仙素處理后獲得的純合子中選擇具有所需性狀的個體。(3)單倍體育種與多倍體育種的操作對象不同：

①由于單倍體往往高度不育，育種操作的對象一般是單倍體幼苗，

通過組織培養(yǎng)得到純合子植株。②多倍體育種操作的對象是正常萌發(fā)的種子或幼苗。注意染色體數(shù)目變異個別增減由受精卵發(fā)育，含三個以上染色體組器官大、營養(yǎng)豐富，發(fā)育延遲，結實率低低溫誘導或秋水仙素使染色體加倍配子（生殖細胞）直接發(fā)育來的個體未經(jīng)受精的配子直接發(fā)育而成植株一般長得弱小、高度不育課堂小結成倍增減由受精卵發(fā)育來，含兩個染色體組的個體

多倍體單倍體

二倍體1、概念：

生物體的體細胞或生殖細胞內染色體數(shù)目或結構的變化。染色體數(shù)目的變異

染色體結構的變異2、類型染色體變異個別染色體的增減染色體組增減3、區(qū)別

基因突變、基因重組：光鏡下不可見染色體變異：光鏡下可見習題鞏固2、如圖所示細胞含三個染色體組的是()B1、如圖表示某植物正常體細胞的染色體組成，下列可能是該植物基因型的是（

）A.ABCdB.Aaaa C.AaBbCcDdD.AaaBbbB習題鞏固2、圖