染色体的结构变异

1、一、一、 染色体的结构变异染色体的结构变异 生物的染色体结构是相当生物的染色体结构是相当稳定的。但稳定是相对的，在稳定的。但稳定是相对的，在自然或人为条件影响下，还可自然或人为条件影响下，还可能发生变异。且变异必然会引能发生变异。且变异必然会引起相应的遗传效应。所有染色起相应的遗传效应。所有染色体的结构变异都与染色体受到体的结构变异都与染色体受到损害而发生折断有关。损害而发生折断有关。 （一）、（一）、缺失缺失指一个正常染色体丢失带指一个正常染色体丢失带有基因的一个区段。有基因的一个区段。1、分类：、分类：（1）顶端缺失：染色体的末）顶端缺失：染色体的末端发生缺失。端发生缺失。 （2）中间缺失

2、：染色体的内）中间缺失：染色体的内部区段发生缺失。部区段发生缺失。 2、缺失杂合体：体细胞中的某一对、缺失杂合体：体细胞中的某一对染色体，一条为正常染色体，另一条染色体，一条为正常染色体，另一条为缺失染色体。为缺失染色体。3、缺失纯合体：两条同源染色体都、缺失纯合体：两条同源染色体都为缺失染色体，并且缺失的区段相同。为缺失染色体，并且缺失的区段相同。 缺失的形成缺失的形成4、缺失的细胞学、缺失的细胞学鉴定鉴定果蝇唾腺染色体上的缺失圈果蝇唾腺染色体上的缺失圈5、缺失的遗传学效应、缺失的遗传学效应 （1）杂合植株常部分不育的，纯）杂合植株常部分不育的，纯合体不能存活合体不能存活 。 （2）假显性现

3、象）假显性现象 。（3）人类疾病。）人类疾病。 （二）（二）重复重复通常是指染色体上额外增加了通常是指染色体上额外增加了一个相似的区段叫重复。一个相似的区段叫重复。1、分类：、分类：（1）顺接重复：重复区段上基因）顺接重复：重复区段上基因排列顺序与原来的相同。排列顺序与原来的相同。（2）反接重复）反接重复:重复区段上基因重复区段上基因排列顺序发生了颠倒排列顺序发生了颠倒,与原来染色与原来染色体上的直线顺序刚好相反。体上的直线顺序刚好相反。 重复的形成重复杂合体及其联会重复杂合体及其联会2、重复的细胞学鉴定、重复的细胞学鉴定3、重复的遗传效应、重复的遗传效应1）剂量效应）剂量效应2）位置效应）位

4、置效应3）增加新基因）增加新基因果蝇不同的复眼与唾腺染色体节段果蝇不同的复眼与唾腺染色体节段果蝇果蝇X染色体染色体16区段的重复和不同排列对果蝇复眼的效应区段的重复和不同排列对果蝇复眼的效应（三）（三）倒位倒位一个正常染色体的某一区段断一个正常染色体的某一区段断裂下来后经裂下来后经180。的倒转后又重新的倒转后又重新连接起来，成为一个具有倒位区段连接起来，成为一个具有倒位区段的染色体，这一现象叫倒位。的染色体，这一现象叫倒位。1、分类：、分类：（1）臂内倒位）臂内倒位（2）臂间倒位）臂间倒位 倒位的形成2、倒位的细胞学鉴定、倒位的细胞学鉴定3、倒位的遗传效应、倒位的遗传效应（1）倒位杂合体部分

5、不育，可育株）倒位杂合体部分不育，可育株自交后代，群体出现正常染色体的自交后代，群体出现正常染色体的个体、杂倒位的和纯倒位的三种个个体、杂倒位的和纯倒位的三种个体，且是体，且是1：2：1之比；正常可育：之比；正常可育：部分不育为部分不育为1：1。（2）改变倒位区段内连锁基）改变倒位区段内连锁基因的重组率（交换值）。因的重组率（交换值）。（3）是生物进化的一个因素。）是生物进化的一个因素。 （四）（四）易位易位易位：一条染色体上的一个片易位：一条染色体上的一个片段移接到另一条非同源染色体上叫段移接到另一条非同源染色体上叫易位。易位。1、分类、分类（1）相互易位）相互易位（2）简单易位）简单易位

6、易位的形成2、易位杂合体与易位纯合体、易位杂合体与易位纯合体 3、易位的细胞学鉴定、易位的细胞学鉴定 3、易位的遗传效应、易位的遗传效应 （1）杂易位植株半不育，纯易位可育）杂易位植株半不育，纯易位可育杂易位自交结果杂易位自交结果（4）是植物进化的重要因素）是植物进化的重要因素（5）导致染色体数目变异）导致染色体数目变异易位导致染色体数目变异易位导致染色体数目变异12假定有假定有100100个孢母细胞，其中有个孢母细胞，其中有4040个孢母细胞发生交换，个孢母细胞发生交换，6060个孢母细个孢母细胞不发生交换，胞不发生交换，F1F1的基因型为的基因型为AB/abAB/ab（相引相），以每个孢母

7、细胞产生四（相引相），以每个孢母细胞产生四个配子计算，求重组率？个配子计算，求重组率？重组率（重组率（40404040）/400/400% %20%20%二、染色体数目变异二、染色体数目变异（一）、染色体组及其倍数的变异（一）、染色体组及其倍数的变异 1、染色体组及其整倍性、染色体组及其整倍性以小麦属为例，多个种的配子染色体数（以小麦属为例，多个种的配子染色体数（n）都）都是以是以7个染色体为基数变化的。个染色体为基数变化的。 一粒小麦一粒小麦 n=7, 2n=14 二粒小麦二粒小麦 n=14, 2n=28 普通小麦普通小麦 n=21，2n=42 体内的染色体都是按某一基数整倍增加的，称之体内

8、的染色体都是按某一基数整倍增加的，称之为整倍体。为整倍体。 非整倍体：体内的染色体数目比该物种的正常合非整倍体：体内的染色体数目比该物种的正常合子染色体数（子染色体数（2n）多或少一个以至若干个染色体。）多或少一个以至若干个染色体。2、基本概念、基本概念 （1）一个染色体组：即基数染色体的总称，用）一个染色体组：即基数染色体的总称，用X表示。表示。 （2）一倍体）一倍体:体细胞内含有一个染色体组数目的体细胞内含有一个染色体组数目的染色体（染色体（n=X）。二倍体的配子内部都只有一个）。二倍体的配子内部都只有一个染色体组。染色体组。 （3）二倍体：基数）二倍体：基数X的二倍的二倍 （4） 四倍体

9、：基数四倍体：基数X的四倍的四倍 （5）多倍体：三倍和三倍以上的整倍体统称之。）多倍体：三倍和三倍以上的整倍体统称之。常见花卉多倍体系列表常见花卉多倍体系列表 同一个染色体组的各个染色体同一个染色体组的各个染色体的形态、结构和连锁基因群都彼此的形态、结构和连锁基因群都彼此不同，但它的构成一个完整而协调不同，但它的构成一个完整而协调的体系；缺少之一造成不育或变异。的体系；缺少之一造成不育或变异。这是染色体组最基本的特征。这是染色体组最基本的特征。 还阳参染色体图象还阳参染色体图象四倍体金钱松四倍体金钱松3、整倍体的同源性与异源性、整倍体的同源性与异源性 同源多倍体：增加的染色体组来自同一物种。同

10、源多倍体：增加的染色体组来自同一物种。 异源多倍体：是指增加的染色体组的来自不异源多倍体：是指增加的染色体组的来自不同物种。同物种。多倍体的形成多倍体的形成（二）、同源多倍体（二）、同源多倍体 1、同源三倍体、同源三倍体1）同源三倍体的发生和形成）同源三倍体的发生和形成A、减数分裂不正常，产生不减数的二倍体、减数分裂不正常，产生不减数的二倍体雌配子（雌配子（n=2X），当它和正常的雄配子），当它和正常的雄配子（n=1X）受精结合，发育成同源三倍体。）受精结合，发育成同源三倍体。B、两个精核进入胚后和一个正常的卵核结、两个精核进入胚后和一个正常的卵核结合。合。C、同源四倍体和同种二倍体杂交，获得

11、同、同源四倍体和同种二倍体杂交，获得同源三倍体，无籽西瓜。源三倍体，无籽西瓜。无籽西瓜同源三倍体无籽西瓜同源三倍体2）同源三倍体的各组同源染色）同源三倍体的各组同源染色体的联会和分离体的联会和分离 3）同源三倍体后期）同源三倍体后期 分离和分配的随机性分离和分配的随机性2、同源四倍体、同源四倍体 1）同源四倍体的发生和产生）同源四倍体的发生和产生（1）二倍体植物在受精后的任何时）二倍体植物在受精后的任何时期，体细胞发生染色体加倍形成四期，体细胞发生染色体加倍形成四倍体。倍体。（2）减数分裂不正常，形成染色体）减数分裂不正常，形成染色体数没有减半的二倍性配子（数没有减半的二倍性配子（2X），），

12、2X的雌雄配子受精结合，发育为同的雌雄配子受精结合，发育为同源四倍体。源四倍体。2）同源四倍体的各组同源染色）同源四倍体的各组同源染色体的联会和分离体的联会和分离 3、异源多倍体、异源多倍体1）、异源多倍体的产生和形成）、异源多倍体的产生和形成 1）二倍体种、属间杂交种的体）二倍体种、属间杂交种的体细胞发生染色体加倍。细胞发生染色体加倍。2）杂种的减数分裂不正常，同）杂种的减数分裂不正常，同一细胞中两个物种的染色体全部一细胞中两个物种的染色体全部分配到一个子细胞中，形成未减分配到一个子细胞中，形成未减数的配子，而未减数的雌雄配子数的配子，而未减数的雌雄配子受精结合，形成异源四倍体。受精结合，形

13、成异源四倍体。异源多倍体的形成途径异源多倍体的形成途径 111水仙水仙郁金香郁金香3、异源多倍体、异源多倍体1）、异源多倍体的产生和形成）、异源多倍体的产生和形成 4、单倍体、单倍体单倍体是指具有配子染色体数的个体。单倍体是指具有配子染色体数的个体。（不同于一倍体）（不同于一倍体）1）单倍体的形成：）单倍体的形成：（1）花药培养）花药培养（2）生物可自发产生单倍体孤雌（雄）生）生物可自发产生单倍体孤雌（雄）生殖，胚囊中的助细胞和反足细胞发育或单倍殖，胚囊中的助细胞和反足细胞发育或单倍体胚。体胚。（2）应用）应用培育基因型纯合的培育基因型纯合的植株，缩短育种年限。植株，缩短育种年限。单倍体是研究

14、基因性质和作单倍体是研究基因性质和作用的良好材料。用的良好材料。根据单倍体的花粉细胞减数根据单倍体的花粉细胞减数分裂时染色体联会的情况分析染色分裂时染色体联会的情况分析染色体组间同源或部分同源的关系。体组间同源或部分同源的关系。花药培养（单倍体育种）花药培养（单倍体育种）5、非整倍体、非整倍体1）分类：）分类：单体：体细胞中某对染色体缺少一条的个单体：体细胞中某对染色体缺少一条的个体（体（2n-1）。）。缺体：生物体细胞中缺少一对同源染色体缺体：生物体细胞中缺少一对同源染色体的个体（的个体（2n-2）。）。三体：体细胞中的染色体较正常个体增加三体：体细胞中的染色体较正常个体增加一条的变异类型（

15、一条的变异类型（2n+1）。）。双三体双三体:（2n+1+1）。四体：生物体细胞中某对染色体多的两条四体：生物体细胞中某对染色体多的两条同源染色体的个体（同源染色体的个体（2n+2)。2）非整倍体的产生）非整倍体的产生主要由于减数分裂时主要由于减数分裂时发生了某对或几对染色体发生了某对或几对染色体不分离造成的。不分离造成的。第一次分裂第一次分裂第二次分裂第二次分裂酢浆草酢浆草吊竹梅吊竹梅紫露草紫露草“中国春中国春”小麦品种的部分缺体及正常的穗小麦品种的部分缺体及正常的穗型型曼陀罗不同三体的蒴果曼陀罗不同三体的蒴果染色体数目变异类型染色体数目变异类型6、倍性育种：、倍性育种：1）、多倍体育种）、多倍体育种多倍体育种是人为的培养多倍体育种是人为的培养出多倍体植物，并对其进行选出多倍体植物，并对其进行选育而获得新品种的方法。育而获得新品种的方法。2）、多倍体