第2节 染色体变异
在自然条件或人为条件改变的情况下,染色体____的改变或染色体____的增减导致生物____的变异。
数目
性状
结构
基因突变和染色体变异的区别
基因突变：
对象
染色体变异：
碱基对
基因
一.染色体结构的变异
(一)类型
缺失:
染色体_______某一片段
重复:
染色体_______某一片段
倒位:
染色体某一片段位置_________
易位:
染色体的某一片段移接到
另一条______________上
缺失
增加
非同源染色体
颠倒180°
(三)原因
外因
内因
(二)概念
一.染色体结构的变异
指________________________________________使排列在其上的基因的____________或_____________________发生改变，从而导致性状的变异
染色体结构的改变
数目
排列顺序
：各种射线、化学药剂、温度骤变等
：生物体内代谢失调、衰老等
Q1：染色体结构变异对生物都是有害的吗？
大多有害、少数有利
Q2：染色体变异与基因突变相比，哪一种变异对引起的性状变化较大一些？为什么？
每条染色体上含有许多基因，染色体变异会引起多个基因的变化，所以引起的性状变化较大一些
请讨论：
染色体结构变异
染色体上的基因的数目和排列顺序改变
生物性状的变异
（多数不利，甚至导致死亡）
(四)结果
一.染色体结构的变异
二.染色体数目的变异
(1)______________染色体数目增减
(非整倍性变异)
(一)类型及实例
举例：21三体综合征
(2)以_____________________的形式成倍地增加或减少
(整倍性变异)
举例：三倍体西瓜、雄蜂
指细胞内染色体数目___________或__________
增加
减少
个别
染色体组
Q1:果蝇体细胞有几条
染色体？
8条
Q2:Ⅱ号和Ⅱ号染色体是什么关系?Ⅱ号和Ⅲ号呢?
请思考：
同源染色体
非同源染色体
Q3:雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体?
Ⅱ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅲ、Ⅳ和Ⅳ、X和Y
Ⅳ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅲ
X
Y
Q4：雄果蝇产生的精子中有哪几条染色体？这些染色体
在形态、结构和功能上有什么特点？这些染色体之间
是什么关系？它们是否控制着生物的生长、发育、遗
传和变异？
Q5：如果将果蝇的精子中的染色体看作一组，那么果蝇的体细胞中有几组染色体？
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X 或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y；
各不相同；
非同源染色体；
是。
两组
细胞中的一组________染色体，它们在_____和______上各不相同，但是携带着控制生物生长发育的___ _ _____，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。
非同源
形态
功能
全部遗传信息
（二）染色体组
1、概念
2.染色体组的特点
1. 一个染色体组中不含同源染色体和
等位基因，但含每对同源染色体中的一条

2. 一个染色体组中所含的染色体形态、
大小和功能各不同

3. 一个染色体组中含有控制一种生物性状
的一整套基因，但不能重复。
3.染色体组数目的判断
(1)细胞中同种形态的染色体有几条，
　 细胞内就含有几个染色体组 。
4个
(二)染色体组
（2）根据染色体数目和染色体形态数确
定染色体组数目。
问：图中细胞含有几个
染色体组？
12 / 3 ＝ 4个
染色体组数 = 细胞内染色体数目/染色体形态数
（3）根据基因型判断细胞中的染色体组数
目。根据细胞的基因型确定控制同一
性状的基因（即同种类型字母）出现的
次数，该次数就等于染色体组数。
问：图中细胞含有几个染色体组？
4个
由_______发育而成的，体细胞中含有
_______染色体组的个体。
由______发育而成的，体细胞中含有
_______________的染色体组的个体。
（三）二倍体和多倍体
三倍体 四倍体 六倍体
例如：人、果蝇、玉米、水稻等
例如：香蕉 马铃薯 普通小麦
1.概念及实例
多倍体：
二倍体：
几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体
多倍体常见于植物，在动物中极少见
（前提：由受精卵发育而成的个体）
受精卵
两个
受精卵
三个或三个以上
比较项目
生物种类
14
1
二倍体
六倍体
21
56
8
4
6
(1)特点
B.糖类、蛋白质等营养物质的含量有所增加
C.发育延迟，结实率低。
A.茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大（器官较大）
2.多倍体
4条染色体
8条染色体
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
2.多倍体
(2)人工诱导多倍体
A.方法：
a._______诱导
b.用________处理___________________
（最常用最有效的方法）
当秋水仙素作用于正在_____的细胞时，能够抑制________的形成，导致________不能_________，从而引起细胞内染色体__________。染色体数目加倍的细胞继续进行_______分裂，将来就可能发育成_________植株。
低温
秋水仙素
萌发的种子或幼苗
B.原理：
分裂
纺锤体
染色体
移向两极
数目加倍
有丝
多倍体
Q1：为什么要处理萌发的种子或幼苗，
处理成熟的植株可以不？
不行，秋水仙素的作用对象是正在有丝分裂的细胞，成熟的植株大多细胞不进行有丝分裂。
Q2：用适宜浓度的秋水仙素处理正处于
休眠的二倍体西瓜的种子，能得到
多倍体吗？
不能，休眠的种子未进行细胞分裂
二倍体
八倍体
四倍体
六倍体
三倍体
多倍体育种
能产生新基因型
实例：三倍体无子西瓜的培育
被子植物花的结构
子房
子房壁
胚珠
胚囊
珠被
1个卵细胞
2个极核
子叶
胚芽
胚轴
胚根
胚
受精极核
胚乳
种皮
种

子
果
皮
果
实
2N
2N
2N
2N
3N
3N
2N
2N
受
精卵
+1个精子
+1精子
N + N
2N + N
珠孔
无子西瓜的培育过程
二倍体幼苗
四倍体植株
秋水仙素处理
染色体加倍
花粉诱导
三倍体种子
三倍体植株
（母本）
（父本）
（父本）
4N瓜肉(果皮）
3N胚
3N瓜肉
（母本）
⑤
①
②
③
④
(g)
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
②过程是为了杂交得到三倍体种子，
④过程是为了提供生长素刺激子房发育成果实。
(1)关于两次传粉:
⑤
①
②
③
④
(g)
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
① 过程秋水仙素处理后，新产生的茎、叶、花的染色体数目加倍，而未处理的根细胞中仍为2个染色体组。
(2)
⑤
①
②
③
④
(g)
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
⑤
①
②
③
④
(g)
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
三倍体无子西瓜属可遗传的变异还是不可遗传的变异？为什么？
其遗传物质发生了改变，所以属于可遗传的变异。
虽然西瓜并没有结种子，但可以通过让三倍体的西瓜植株进行无性繁殖（例如植物组织培养技术），得到大量的三倍体植株，再分别以其为母本，与二倍体植株进行杂交获得三倍体的无子果实。
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：
例2、香蕉的培育
雄蜂
它是由卵细胞未经过受精作用直接发育而来的。
有没有只由配子发育而来的个体呢？
所以，雄蜂的体细胞染色体数______配子染色体数。
等于
蜜蜂：
精子
卵细胞
受精
蜂王、工蜂
雄蜂
直接发育
（四）单倍体
1.概念
由 直接发育而成，体细胞中含有 染色体数目的个体。
配子
本物种配子
思考
单倍体的体细胞中一定是只含一个染色体组吗？
只要是由本物种的配子直接发育而来的个体就是单倍体，不能简单地用染色体组数目多少来判断。
单倍体体细胞中含有的染色体组数目可能是一个，也可能是多个，要依形成单倍体的物种来决定。
判断：
1、体细胞中含一个染色体组的个体是单倍体。
2、单倍体的体细胞中含一个染色体组。
②由配子直接发育来的个体，不管体细胞
中含有几个染色体组，都只能叫单倍体 。
①由受精卵发育来的个体，体细胞中含有
几个染色体组，就叫几倍体；
判断生物是几倍体，既要看细胞内含有的染色体组数，还要考虑生物个体发育的起点。
（四）单倍体
3.单倍体育种
离体培养
单倍体幼苗
（1）过程（方法）：
（人工诱导）
秋水仙素处理
花药
染色体数目加倍，得到正常的纯合子
（2）特点：
得到的植株不仅能够正常生殖，而且自交后代不发生性状分离。
（3）优点：
快速获得纯合子，缩短育种的年限
2.单倍体植株的特点
（1）植株长得______ （2）高度_______
弱小
不育
单倍体育种的优点
1、所培育的种子为纯种；　　2、可大大减少工作量并缩短育种周期。
多倍体育种和单倍体育种的比较
用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍,若操作对象是单倍体植株,叫单倍体育种,若操作对象为正常植株,叫多倍体育种,不要一看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。
三.低温诱导植物染色体数目变化的实验
1．实验原理：
低温抑制_______的形成，以致影响________被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，于是染色体数目改变。
纺锤体
染色体
2.实验步骤
三.低温诱导植物染色体数目变化的实验
(1)根尖的培养及诱导
培养方法：
将洋葱放在装满清水的广口瓶上，让洋葱的底部接触水面
培养时间：
待洋葱长出_______左右的不定根
1cm
诱导措施：
将整个装置放入冰箱的____________，
诱导培养_____
低温室内(4℃)
36h
2.实验步骤
三.低温诱导植物染色体数目变化的实验
(2) 取材及固定
取材：
剪取诱导处理的根尖约_____________
0.5cm—1cm
固定：
放入_____________中浸泡0.5h—1h,以固定细胞的形态
卡诺氏液
冲洗：
用______________________冲洗2次
体积分数为95%的酒精
(3)制片（同“观察植物的有丝分裂”）
解离
漂洗
染色(用_____________染液)
制片
改良苯酚品红
(4)观察
不同生物的变异类型不同，不同生殖方式所带来的变异类型亦不相同
（1）病毒的可遗传变异的来源
基因突变
（2）原核生物可遗传变异的来源
基因突变
（3）真核生物可遗传变异的来源：
a.进行无性生殖时
基因突变和染色体变异
b.进行有性生殖时
基因突变、基因重组
染色体变异
染色体变异
染色体变异
个别增减
染色体组
二倍体
概念
特点
应用
概念
特点
多倍体
单倍体
分类
数目
变异
成倍
增减
缺失、重复、易位、倒位
结构变异 ：
数目的判断方法
染色体易位发生于非同源染色体之间，属于染色体结构变异。
交叉互换发生于同源染色体之间，属于基因重组。
单倍体育种过程
普通植株
减数 分裂
花粉
花药离 体培养
单倍体幼苗
秋水仙 素处理
纯合子
筛选所需的品种
DDTT
DdTt
花药离 体培养
DT Dt dT dt 幼苗
秋水仙 素处理
DDTT DDtt ddTT ddtt
筛选所需的品种
ddtt
×
DT Dt dT dt
第一年
第二年