五2染色体变异课件

第二节染色体变异一、染色体结构的变异1．染色体中某一片段的缺失（上图1）；

2．染色体中增加了某一片段（上图2）；

3．染色体某一片段的位置颠倒了180。（上图3）；

4．染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上（上图4）易位1．染色体中某一片段的缺失；2．染色体中增加了某一片段（上图2）；

4．染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上（上图4）易位

染色体结构的改变，会使排列在染色体的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。大多数染色体结构的变异对生物是不利的，甚至导致死亡。实例：猫叫综合征

“猫叫综合症”是一种染色体短臂畸形，发生率为十万分之一，在国内外均很少见。患儿一般表现为生长发育迟缓，头央部畸形，哭声奇特，皮纹改变等特点，并有智能障碍，而其最明显的特征是哭声类似猫叫。据称，病儿哭声异常可能系喉部发育不良所致，也可能与脑损害有关。

染色体易位问题探讨你知道骡子与马、驴的血缘关系吗？

不少初次见到骡子的人总要好奇地看上一会儿——这家伙好玩儿，既像驴，又像马，挺有个性。其实，骡子是由驴和马交配而成的杂交动物。对骡子而言，驴是爹、马是妈！由于骡子的“爹”染色体数为62个，“妈”的染色体数为64个，而骡子的染色体却是63个，为单数，无法分裂，形不成成熟的生殖细胞，通常情况下没有生育能力。骡的染色体和马、驴均不同，发生了染色体数目的变异。

2N=642N=622N=63骡驴马雌雄果蝇体细胞的染色体图解AAaA雄果蝇的染色体组图解[资料]在自然界中，几乎全部的动物和过半数的高等植物是二倍体。多倍体在植物中很常见，在动物中比较少。

能否说：生物体的成熟配子细胞中含有一个染色体组？

二倍体生物体的成熟配子细胞中含有一个染色体组。多倍体植株的特点及应用(多倍体育种)

多倍体植株的特点：茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加。如四倍体葡萄的果实大，四倍体葡萄的维生素C含量高等。

应用：人工诱导多倍体育种(如低温处理。目前最常用的方法是用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗)秋水仙素的作用原理？染色体数加倍的草莓（上）和野生状态下的草莓（下）三倍体无子西瓜的培育原理二倍体幼苗[秋水仙素处理]

二倍体幼苗二倍体的植株X四倍体的植株(母本)X二倍体的植株(父本)三倍体的植株三倍体的种子(第一年得到)联会紊乱，果实无种子

三倍体无籽西瓜

普通西瓜是二倍体。用秋水仙素处理普通西瓜的幼苗，可以使它变成四倍体。然后，用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本，进行杂交，就能在四倍体植株上结出三倍体的种子。三倍体的种子长成的三倍体植株，由于在减数分裂的过程中，染色体的联会发生紊乱，因而不能形成正常的生殖细胞。这时候，需要授给普通西瓜（二倍体）成熟的花粉，刺激子房发育而成果实（西瓜）。因为胚珠并不发育成为种子，所以这种西瓜叫做无籽西瓜。目前生产上采用三倍体西瓜幼苗进行组织培养的方法，扩大了种植面积。实验：低温诱导染色体数目的变化课本88页实验原理：

低温处理植物分生组织细胞，可抑制纺锤体的形成，以致染色体不能被拉向两极，细胞不能分成两个子细胞，植物细胞染色体数目发生变化。实验步骤（略）讨论

秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，两种方法在原理上有什么相似之处？二倍体、多倍体和多倍体育种

由受精卵发育而成的、体细胞中含有两个染色体组的个体。二倍体：

由受精卵发育而成的、体细胞中含有三个或三个以上的染色体组叫多倍体。多倍体：单倍体和单倍体育种

蜂群由三种形态和功能不同的蜜蜂组成，有4——5万只工蜂、数百只雄蜂和一只蜂王，雄蜂由未受精的卵细胞发育而成；工蜂和蜂王同为受精卵发育而成，遗传基因完全相同(32条染色体)，决定谁成为蜂王不是命中注定，而是由胚胎期的食物（后天的营养）决定。如果保姆蜂在胚胎期始终喂饲蜂王浆，则发育成蜂王；如果只喂饲三天蜂王浆，此后喂饲花粉和花蜜混合物，则发育成工蜂。蜂王的体重是工蜂的三倍；蜂王的发育期为16天，工蜂为21天；蜂王的寿命为5—8年，工蜂约45天；蜂王每日产卵1500——3000粒，是自身体重的二倍以上，工蜂生殖器官发育不健全、无生殖能力；工蜂胚胎期或成蜂期都可能患多种疾病而死亡，蜂王终身不患病，无疾而终。4、应用：单倍体育种

常用方法：花药离体培养(再用秋水仙素处理单倍体成为纯合可育的植株)

优点：明显缩短育种年限自交代数子代纯度100%基因型为Aa的小麦连续自交

常规的杂交育种方法要６─８年才能获得一纯合品种。而单倍体育种一般只１─２年即可获得纯合品种。

例如：用ＡａＢｂ水稻育种——

↓用秋水仙素处理

纯合二倍体ＡＡＢＢＡＡｂｂａａＢＢａａｂｂ

ＡａＢｂ

↓

花粉类型

ＡＢＡｂａＢａｂ

↓花粉离体培养

单倍体类型

ＡＢＡｂａＢａｂ

染色体变异个别染色体的增减染色体组成倍增减染色体组和二倍体的概念[？][][][][]结构变异数目变异多倍体概念[？]成因：在细胞分裂过程中

形成受阻特点[？]和应用[？]特点[？]和应用[？]概念[？]纺锤丝单倍体缺失重复倒位易位

练习答案基础题参考答案：1、（1）（2）2、3、14721二倍体422163六倍体562884八倍体B拓展题参考答案：1、西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，从而形成四倍体西瓜植株。2、杂交可以获得三倍体植株。多倍体产生的基本途径为：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。3、三倍体植株不能进行正常的减数分裂形成生殖细胞，因此，不能形成种子。但并不是绝对一颗种子都没有，其原因是在进行减数分裂时，有可能形成正常的卵细胞。4、有其他的方法可以替代。方法一：进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培养获取大量的组培苗，再进行移栽。方法二：利用生长素或生长素类似物处理二倍体未受粉的雌蕊，以促进子房发育为无种子的果实，在此过程中要进行套袋处理，以避免受粉。下列分别属于何种育种方法？

(1)无籽西瓜的培育是________。

(2)用钴60辐射玉米，育出成熟期提前、蛋白质含量高的新品系是_________。

(3)花药离体培育成水稻新品种是__________。

(4)用抗倒伏不抗锈病的小麦与易倒伏抗锈的小麦品种培育成既抗倒伏又抗锈病的小麦新品种是____。问题5：常见育种方法比较多倍体育种单倍体育种诱变育种杂交育种杂交育种

诱变育种单倍体育种多倍体育种依据原理常用方法主要优点主要缺点基因重组

染色体成倍减少杂交—自交—选优—连续多代自交激光诱变、辐射诱变、化学诱变秋水仙素处理萌发的种子或幼苗使不同的优良性状互补整合可加速育种进程育种年限长有利变异少工作量大；有不可预见性提高作物产量和品质只适用于植物，不适用于动物几种主要育种方法的比较基因突变

染色体成倍增加花药离体培养再加倍可明显缩短育种年限技术较复杂，需与杂交育种配合

例如玉米是二倍体，它的体细胞中含有二个染色体组、20个染色体，它的单倍体植株的体细胞中含有一个染色体组，10个染色体。应该指出，有的单倍体生物的体细胞中不只含有一个染色体组。例如，普通小麦是六倍体，它的体细胞中含有六个染色体组、42个染色体，而它的单倍体植株的体细胞中则含有三个染色体组、21个染色体。因此，单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。自然条件下，在玉米、普通小麦、水稻、烟草等作物中，偶尔也会出现单倍体植株。这是由未经受精作用的卵细胞发育面成的。[小资料]

摩洛哥一头母骡产子

众所周知，骡子是马和驴杂交的产物，其中驴生的为驴骡，马生的为马骡，无论驴骡或马骡，一般都不具有繁殖能力。然而摩洛哥菲斯地区的一头灰白驴骡居然在今年８月产下了一个“似驴非骡”的“小精灵”，并用母乳喂养自己的孩子。

消息传出后，不仅当地居民视为“神奇”，有关科研人员也认为“不可思议”。几位英国科学家在北非保护动物协会的帮助下，亲自来摩洛哥采集了这对“神奇母子”和同群其它牲畜的血样。经过多次“脱氧核糖核酸”（ＤＮＡ）测验，终于在日前确认了它们之间的母子关系，并测定出“父亲”是一头黑色毛驴。

北非保护动物协会主席凯伊博士指出，从理论上说，马有６４个基因（三思编者按：应是染色体，非基因），驴有６２个，而马和驴杂交所生的骡子只有６３个，由于不可分，因此骡子一般不具有繁殖能力。但世上的任何事物都有例外，骡子产崽儿并非奇迹。自１５２７年建立相关档案以来，世界上已有６０例骡子生崽的记录，而最近２５年就有２例，一例是１９８８年发生在中国，另一例是１９８４年发生在摩洛哥。

小结生物的变异不遗传的变异可遗传的变异基因突变基因重组染色体变异三倍体无子西瓜的培育原理二倍体幼苗[秋水仙素处理]

二倍体幼苗二倍体的植株X四倍体的植株(母本)X二倍体的植株(父本)三倍体的植株三倍体的种子(第一年得到)联会紊乱，果实无种子

是不是体细胞中含有偶数个染色体组的生物，都能进行正常的减数分裂？普通小麦与黑麦的杂交育种（图解）

八倍体小黑麦八倍体小黑麦是普通小麦（六倍体）与黑麦（二倍体）杂交所产生的新种。黑麦是普通小麦在植物分类学上属于不同的属，二者的亲缘关系较远，它们的杂交后代完全不育。中国农业科学院的科学工作者，运用先进的育种方法和技术，使上述的杂种能够生育，并且对杂种的生代进行选育，从中培育出适于在高寒地区种植的