§5-2 染色体变异
基因突变和染色体变异的区别
基因突变
可用显微镜直接观察到的比较明显的染色体变化。
染色体变异
染色体变异
染色体结构变异
染色体数目变异
染色体上某一个位点上基因的改变，光学显微镜下不可见。
阅读课本P85、86相关内容试回答下列问题：
1.染色体结构变异有哪些主要类型？

2.各种染色体结构变异分别在染色体水平上发生了什么样的变化？

3.各种染色体结构变异是否影响基因的顺序和数目？试分别说明
一. 染色体结构的变异
①缺失 ②重复 ③倒位 ④易位
1. 缺失
(染色体的某一片段消失)
消失
一. 染色体结构的变异
例:猫 叫综合征
第5号染色体部分缺失
结果：
基因数目减少
（染色体增加了某一片段）
重复
一. 染色体结构的变异
2. 重复
结果：
例：果蝇棒状眼的形成
基因数目增多
颠 倒
断 裂
3. 倒位
（染色体的某一片段颠倒180o）
一. 染色体结构的变异
结果：
基因排列顺序改变
4. 易位
（染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上）
移接
一. 染色体结构的变异
结果：
基因排列顺序改变
比较交叉互换与易位：
（1）发生对象（什么染
色体）？
（2）所属变异类型？
缺失
重复
倒位
易位
基因数目改变
基因顺序改变
（多数不利）
一. 染色体结构的变异
正常
增多
减少
二. 染色体数目的变异
染色体数目变异
个别染色体数目的增加或减少
染色体组成倍的增加或减少
染色体数目变异有哪些类型？
（一）细胞内个别染色体数目的改变
二. 染色体数目的变异
21三体综合征（先天性愚型）病因
原因：
在21号染色体上多了一条染色体
（一）细胞内个别染色体数目的改变
二. 染色体数目的变异
（Turner综合征），女性患者少了一条X染色体。
特征：外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。身高、体重落后，手、足背明显浮肿，颈侧皮肤松弛。
性腺发育不良
XXY型
二. 染色体数目的变异
（二）细胞内染色体以染色体组的形式改变
1.染色体组
1、雌果蝇体细胞中有哪几对同源染色体？
2、右图中的染色体哪些是非同源染色体？
ⅡⅡ，Ⅲ Ⅲ，ⅣⅣ，XX
Ⅱ， Ⅲ，Ⅳ，X
一个染色体组: 细胞中的一组_______染色体，在形态和功能上________，但相互______，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异。
各不相同
非同源
协调
果蝇体细胞染色体图解
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅳ
♀
X
X
雄果蝇染色体组图解
X
Y
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅳ
染色体组
染色体组的判断
（1）根据染色体图判断：形态相同的染色体的条数
2个染色体组
3个染色体组
（2）根据基因型判断：控制相同性状的基因出现次数
Aa
AAa
Aaaa
4个染色体组
3个染色体组
2个染色体组
细胞中的一组非同源染色体，形态和功能各不相同，但携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。
1.染色体组
如：人、果蝇等生物的配子中的所有染色体就是一个染色体组，那么人的体细胞中含有二个染色体组
特点：
a它们形态大小、功能各不相同;不含同源染色体,但含同源染色体中的一条。
b.但是携带着控制一种生物生长发育、遗传变异的全套遗传信息。
1、该体细胞含 个染色体组；每个染色
体组中有 条染色体。
2、请画出其中的一个染色体组的染色体。
4
3
课堂训练：
一个染色体组
不同形态的染色体个数=
总结：染色体组与染色体的形态的关系
1个染色体组的染色体数
染色体组的数目
同一形态的染色体个数=
(同源染色体个数)
3、韭菜的体细胞中含有32条染色体，这32条染色体有8种形态结构，韭菜体细胞中含有几个染色体组：
A．2 B．4
C．6 D．8
B
2、某生物的基因型为AAaaBBbbCCcc,那么它有多少个染色体组： A、2 B、3 C、4 D、8
C
C
染色体组数的判断办法：
1、图形题就看同源染色体的条数

2、基因型题就看同种类型字母的个数
思考：1、该细胞经减数分裂，得到的每个子细胞中有多少条染色体？2、子细胞中有没有同源染色体？3、子细胞中有几个染色体组？4、每个染色体组由几条染色体构成？
10条
有
2个
5个
二. 染色体数目的变异
（二）细胞内染色体以染色体组的形式改变
阅读课本P87、88，思考下列问题：
① 二倍体、多倍体和单倍体的发育起点是？
体细胞中的染色体组数是？
② 多倍体植株和单倍体植株的特点分别是？
③ 多倍体育种和单倍体育种的操作方法分别是？
二. 染色体数目的变异
（二）细胞内染色体以染色体组的形式改变
2 . 二倍体
概念：由___________发育而成的个体，体细胞中含
有________个染色体组的生物（记作2N）。
受精卵
两
(2) 例子：自然界中几乎全部动物和过半数的高等植物。
2.二倍体
概念：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组的生物。记作2N（N表示一个染色体组所包含的染色体数目）。
几乎全部动物和过半数的高等植物
代表：
人：2N=46 果蝇：2N=8 水稻：2N=24
Q:请根据二倍体的概念，得出三倍体的概念？
3.三倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞含三个染色体组。
二. 染色体数目的变异
（二）细胞内染色体以染色体组的形式改变
3 . 多倍体
概念：由___________发育而成的个体，体细胞中含
有____________________个染色体组的生物。
受精卵
三个或三个以上
(2) 例子：
二. 染色体数目的变异
（二）细胞内染色体以染色体组的形式改变
3 . 多倍体
(3) 特点：
(4) 多倍体育种
茎秆粗壮、叶片、果实、
种子都比较大，营养物质
含量高。
①方法：
_____ 处理或__________
处理___________________。
②原理：
_____________________,
染色体不能移向两极，
从而使染色体数目加倍。
低温
秋水仙素
萌发的种子或幼苗
抑制纺锤体的形成
4.多倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有 三个或三个以上的染色体组叫做多倍体。
（1）多倍体的特点：
优点——茎秆粗壮、叶片、果实、种子都比较大，营养物质含量高。
（2）人工诱导多倍体
（多倍体育种）
①方法：
低温处理或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
②原理：
秋水仙素能抑制纺锤体的形成，染色体不能
移向两极，从而使染色体数目加倍。
缺点——生长发育延迟，结实率低
染色体复制
着丝点分裂
（4条染色体）
（无纺缍体形成）
无纺缍丝牵引
正常进行有丝分裂
染色体加倍的组织或个体
（8条染色体）
多倍体育种原理示意图
二倍体
四倍体
二倍体
三倍体种子
×
三倍体植株
不能形成正常的生殖细胞
无籽西瓜
秋水仙素处理
种下去
联会紊乱
受二倍体花粉
无籽西瓜
问：该植株的西瓜的果肉细胞、种子的种皮、胚和胚乳的染色体 组数目 各是多少？
二倍体
四倍体
二倍体
三倍体种子
×
三倍体植株
不能形成正常的生殖细胞
无籽西瓜
秋水仙素处理
种下去
联会紊乱
受二倍体花粉
子房壁
果皮
珠被
种皮
胚乳
胚
受精极核
受精卵
种子
果实
果实和种子的形成
问：该植株的西瓜的果肉细胞、种子的种皮、胚和胚乳的染色体 组数目 各是多少？
4,4,3,5
二倍体
四倍体
二倍体
三倍体种子
×
三倍体植株
不能形成正常的生殖细胞
无籽西瓜
秋水仙素处理
种下去
联会紊乱
受二倍体花粉
一粒小麦AA（2n=6x=14）
山羊草BB（2n=2x=14）
AB
普通小麦AABBDD（2n=6x=42）
普通小麦的起源
另一种山羊草DD（2n=2x=14）
二粒小麦AABB（2n=4x=28
ABD
异源多倍体：指不同物种杂交产生的异源二
倍体经过染色体数目加倍后
形成的多倍体。
同源多倍体：是同一物种经过加倍形成的多
倍体。
二. 染色体数目的变异
（二）细胞内染色体以染色体组的形式改变
3 . 多倍体
(5) 类型：
二. 染色体数目的变异
（二）细胞内染色体以染色体组的形式改变
4 .单倍体
概念：由___________发育而成的个体， 体细胞中含
有______________染色体数目的生物。
配子
本物种配子
发育
生物体：单倍体
配子
雌配子+雄配子
受精作用
受精卵
直接发育
（2）单倍体判断
二. 染色体数目的变异
（二）细胞内染色体以染色体组的形式改变
4 . 单倍体
(3) 特点：
单倍体植株弱小，高度不育
判一判
1.单倍体的细胞中一定含有一个染色体组（ ）
2.含有一个染色体组的生物体一定是单倍体（ ）
3.由六倍体生物形成的单倍体，其体细胞中含有
三个染色体组，可称为三倍体（ ）
√
（4）单倍体育种
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
纯合子幼苗
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
特点：
明显缩短育种年限、子代都是纯合子
如何判断某种生物是几倍体？
（四）单倍体：
1、概念：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
2、成因：由配子发育而成
3、特点：单倍体植株长的弱小，而且高度不育。
4、人工诱导方法：花药离体培养
6、应用：单倍体育种
5、单倍体是否等同于一倍体？
例如：有两个纯种小麦，一个纯种小麦的性状是高秆（D）能抗病（T）；另一种纯种小麦是矮秆（d），易染锈病（t)，如何在尽量短的时间内培育成符合生产要求的新品种？
如果进行杂交育种需几年，如何进行？
花粉 （DT、dT、Dt、dt)
花药离体培养
纯种矮秆抗锈病(ddTT)
单倍体 （DT、dT、Dt、dt)
秋水仙素处理
如果采用单倍体育种，则需几年？如何进行？
几年时间？
2年
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
纯合子幼苗
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
特点：
明显缩短育种年限、子代都是纯合子
原理：植物组织培养
实验—低温诱导植物染色体数目的变化
1.实验原理是？
2.大致分为哪几个步骤？
3.诱导的方法？
4.固定植物细胞形态所用试剂是？固定后是否需要冲洗，如果需要，所用试剂是？
5.这里的解离液和染色剂分别是？
实验—低温诱导植物染色体数目的变化
1.实验原理：
_______处理植物___________细胞，能够_____________________，以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，使植物细胞染色体数目发生变化。
低温
分生组织
抑制纺锤体的形成
（1）根尖的培养及诱导（将长出约______cm不定根的洋葱放入冰箱的____度，诱导培养____h。）
（2）取材和固定（剪取诱导处理的根尖约______cm放入____________中浸泡0.5-1h，以__________________→___________冲洗）
（3）制作装片（解离→漂洗→________________染液→制片）
（4）观察
实验—低温诱导植物染色体数目的变化
约1
4
36
2.实验流程
0.5-1
卡诺氏液
固定细胞形态
95%酒精
改良的苯酚品红
填表比较豌豆、普通小麦、小黑麦的体细胞和配子中的染色体数、染色体组数，并且注明它们分别属于几倍体生物。
14
1
二倍体
6
21
六倍体
8
4
56
基因分子结构的改变，产生新基因
复制时基因中碱基对的替换、增添或缺失
减数分裂形成配子时，非等位基因自由组合或等位基因的互换
不同性状的基因重新组合，产生新基因型
染色体组成倍增加，产生新基因型
染色体组成倍减少，产生新基因型
细胞分裂时染色体复制后不能形成两子细胞
有性配子未经受精作用直接发育成个体
普遍性、随机性、不定向性、低频性、多害少利
后代中重新组合的变异类型有一定的比例
器官大，养分多，成熟迟，结实少
植株弱小，高度不育
镰刀型细胞贫血症
黄圆、绿皱豌豆杂交出现黄皱、绿圆豌豆
普通小麦
雄蜂、单倍体玉米
染色体数目变异
秋水仙素处理萌发中的种子或幼苗，使染色体加倍
小麦新品种
明显缩短育种年限，得到纯合体
无籽西瓜
器官大，营养成分含量高
花药离体培养
秋水仙素处理
1、某生物正常体细胞的染色体数目为8条，下图中，表示含有一个染色体组的细胞是
C
2、某生物的基因型为AAaaBbbbCCCc，那么它有多少个染色体组
A、2、 B、3 C、4 D、8
染色体组数的判断办法：
1、图形题就看同源染色体的条数
2、基因型题就看同种类型字母的个数
常见育种方式比较
有丝分裂
嫁接、扦插、组织培养等
无核蜜桔
保持优良性状
基因重组
杂交，自交，筛选，自交。。。。。。
抗倒伏抗锈病小麦
集中优良性状
基因突变
物理法、化学法等
青霉素高产菌株
提高变异频率，出现新性状
染色体变异
花药离体培养法+秋水仙素处理
小麦新品种
明显缩短育种进程，得到纯合体
染色体变异
秋水仙素处理使染色体加倍
无籽西瓜
器官大，营养成分含量高
DNA拼接
将不同生物的基因拼接在一起
抗虫棉
目的性强，打破物种界限
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：