第2節(jié)

染色體變異（第一課時(shí)）第5章基因突變及其他變異目錄CONTENTS什么是單倍體、二倍體和多倍體？一二染色體結(jié)構(gòu)的變異有哪些類型?三染色體數(shù)目的變異有哪些類型？問題探討作為野生植物的后代，許多栽培植物的染色體數(shù)目卻與他們的祖先大不相同，如馬鈴薯和香蕉生物種類體細(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333討論：1.根據(jù)前面所學(xué)減數(shù)分裂的知識(shí)試著完成表格2.為什么平時(shí)吃的香蕉是沒有種子的？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，因此無法形成受精卵，進(jìn)而形成種子122411異常3、減數(shù)分裂和受精作用，能夠使生物體親子代間的染色體數(shù)目保持穩(wěn)定。然而，馬鈴薯和香蕉的染色體數(shù)目為什么與它們的野生袓先有很大差別？1.概念：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。2.分類：3.區(qū)別

染色體結(jié)構(gòu)變異染色體數(shù)目變異基因突變分子水平的變異，光鏡下不可見。染色體變異：細(xì)胞水平的變異，光鏡下可見?；蛑亟M

染色體變異個(gè)別染色體的增加或減少以以一套完整的非同源染色體為基數(shù)成倍地增加或減少一、

染色體數(shù)目變異1.細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少響譽(yù)世界的音樂指揮家舟舟先天性愚型（21三體綜合征）：45條＋XY（47）實(shí)例：21三體綜合征21三體綜合征（先天性愚型）產(chǎn)生的原因減數(shù)分裂Ⅰ后期

同源染色體未分離減數(shù)分裂Ⅱ后期姐妹染色單體分離后移向細(xì)胞的同一極問題1：野生馬鈴薯體細(xì)胞中有幾條染色體？

幾對同源染色體？問題2：標(biāo)記為3號的兩條染色體是什么關(guān)系？3號與4號染色體又是什么關(guān)系？問題3：野生馬鈴薯配子中有幾條染色體？3號的兩條染色體是同源染色體；3號與4號染色體是非同源染色體24條；12對問題4：配子中染色體在形態(tài)和功能上有什么特點(diǎn)？這些染色體之間是什么關(guān)系？形態(tài)和功能各不相同的非同源染色體細(xì)胞中的一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，但又相互協(xié)調(diào)，共同控制生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異的一組染色體，每套非同源染色體稱為一個(gè)染色體組（共12條）。2.細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以一套完整的非同源染色體為基數(shù)成倍地增加或成套的減少問題5：栽培馬鈴薯有幾個(gè)染色體組？（一）細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以一套完整的非同源染色體（染色體組）為基數(shù)成倍地增加或成套地減少。4個(gè)一組非同源染色體染色體的形態(tài)、大小和功能各不相同含有該物種的全套遺傳信息不含等位基因染色體組的特點(diǎn)：2N=24：2表示：

N表示：有兩個(gè)染色體組每組有n條非同源染色體

3、染色體組的判斷方法方法一：根據(jù)染色體形態(tài)判斷細(xì)胞中同一形態(tài)的染色體有幾條，則含有幾個(gè)染色體組；細(xì)胞中有幾種形態(tài)的染色體，一個(gè)染色體組中就有幾條染色體。1個(gè)染色體組1組3條染色體3個(gè)染色體組1組5條染色體4個(gè)染色體組1組2條染色體4個(gè)染色體組1組4條染色體方法二：根據(jù)基因型判斷同一英文字母（無論大小寫）出現(xiàn)幾次，就含有幾個(gè)染色體組。有幾種字母出現(xiàn)，一個(gè)染色體組中就有幾條染色體。AAaaBbbb→同一字母出現(xiàn)4次→4個(gè)染色體組YyRrAABBDDAaaABCD2個(gè)染色體組1組2條染色體2個(gè)染色體組1組3條染色體3個(gè)染色體組1組1條染色體1個(gè)染色體組1組4條染色體提醒：以上各圖不能判定為幾倍體，還需要根據(jù)來源于配子或者是受精卵再判定。

3、染色體組的判斷方法有

個(gè)染色體組、每組有

條染色體現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用：下面細(xì)胞分別處于什么時(shí)期，此時(shí)細(xì)胞中各有幾個(gè)染色體組？減數(shù)分裂Ⅰ后期有絲中期有絲后期減數(shù)分裂Ⅱ后期4個(gè)2個(gè)2個(gè)2個(gè)

【

練

一

練

】二倍體：由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體四倍體三倍體多倍體：由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體二倍體二、

單倍體、二倍體、多倍體1.二倍體、多倍體概念

在自然界，幾乎全部動(dòng)物和過半數(shù)的高等植物都是二倍體2.多倍體的特點(diǎn)

多倍體在植物中很常見，在動(dòng)物中極少見。四倍體番茄的維生素C含量比二倍體幾乎增加了一倍。四倍體葡萄的果實(shí)比二倍體的大得多。

莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加，但發(fā)育遲緩，結(jié)實(shí)率低。（1）方法：Ⅰ低溫處理。染色體數(shù)加倍染色體復(fù)制著絲點(diǎn)分裂細(xì)胞無法正常分裂無紡綞絲牽引

Ⅱ秋水仙素誘發(fā)。處理萌發(fā)的種子或幼苗。抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞的兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍（2）原理：作用時(shí)期：有絲分裂的前期目前常用、最有效3.多倍體育種（人工誘導(dǎo)多倍體）無子西瓜的形成二倍體授粉二倍體（父本）四倍體（母本）三倍體聯(lián)會(huì)紊亂無子西瓜秋水仙素授粉第一年第二年（以三倍體無子西瓜為例）2、為什么要進(jìn)行兩次傳粉？第一次：雜交獲得三倍體植株的種子第二次：刺激子房發(fā)育成果實(shí)1、為什么用四倍體作母本？閱讀P91，請嘗試說出三倍體西瓜培育的過程3、有時(shí)可以看到三倍體西瓜中有少量發(fā)育并不成熟的種子，請推測產(chǎn)生這些種子的原因？4、無子西瓜每年都要制種，很麻煩，有沒有別的替代方法？三倍體在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)有可能形成了正常的卵細(xì)胞，從而形成正常的種子，但這種概率特別小。三倍體在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)有可能形成了正常的卵細(xì)胞，從而形成正常的種子，但這種概率特別小。1)為什么處理的是萌發(fā)的種子或幼苗？萌發(fā)的種子或幼苗具有分生能力，細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂。2)秋水仙素抑制紡錘體的形成，會(huì)不會(huì)影響著絲粒的分裂？著絲粒的分裂不是由紡錘絲的牽拉引起的。3)多倍體育種的不足？4)多倍體育種的實(shí)例：三倍體無子香蕉適用于植物，動(dòng)物方面難以開展，且多倍體植株多發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低。思考與討論：單倍體由配子直接發(fā)育而來，體細(xì)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(gè)體。（1）成因：由配子（如卵細(xì)胞、花粉等）直接發(fā)育而來的個(gè)體。蜜蜂蜂王工蜂雄峰由受精卵發(fā)育而來二倍體由卵細(xì)胞發(fā)育而來單倍體（2）代表生物：蜜蜂中的雄蜂蜂王雄蜂工蜂

32條

16條

32條4.單倍體單倍體生物的體細(xì)胞中一定只含有一個(gè)染色體組嗎？植株長得弱小一般高度不育含偶數(shù)個(gè)染色體組：可育含奇數(shù)個(gè)染色體組：高度不育單倍體：由配子直接發(fā)育而來，體細(xì)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(gè)體。特點(diǎn)：單倍體在動(dòng)物中比較少見，植物種較多，單倍體植株長勢弱小、

一般高度不育花藥(或花粉）離體培養(yǎng)、人工誘導(dǎo)加倍二倍體植株花藥離體培養(yǎng)單倍體幼苗人工誘導(dǎo)秋水仙素處理恢復(fù)二倍體植株（3）優(yōu)點(diǎn)：（1）原理：

染色體數(shù)目變異（2）方法：明顯縮短育種年限，所得個(gè)體均為純合子單倍體植株高度不育兩年一般應(yīng)用于二倍體植物5.單倍體育種花藥離體培養(yǎng)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(xù)?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優(yōu)點(diǎn)：單倍體育種能明顯縮短育種年限，子代均為純合子。(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(gè)過程。(2)單倍體育種的選擇時(shí)機(jī)：不能選擇特定基因型的花粉，因?yàn)榛ǚ鄄荒鼙憩F(xiàn)出相關(guān)性狀，應(yīng)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(gè)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。染色體變異在育種上的應(yīng)用單倍體、二倍體、多倍體的比較項(xiàng)目單倍體二倍體多倍體概念發(fā)育起點(diǎn)染色體組的數(shù)目性狀表現(xiàn)由配子發(fā)育而來，體細(xì)胞的染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目相同的個(gè)體由受精卵發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有2個(gè)染色體組的個(gè)體由受精卵發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有3個(gè)或3個(gè)以上染色體組的個(gè)體未受精的配子受精卵受精卵不確定（是正常體細(xì)胞染色體組數(shù)目的一半）2個(gè)3個(gè)或3個(gè)以上植株矮小，且高度不育（除雄蜂外）莖稈粗壯，葉片、果實(shí)、種子較大，營養(yǎng)豐富，但發(fā)育遲緩，結(jié)實(shí)率低正常（作為單倍體、多倍體的參照物）

染色體數(shù)目變異

個(gè)別增減（例：21三體綜合征）