染色体变异 高一下学期生物人教版必修2

第3节

染色体变异会导致性状变化染色体变异染色体变异概念体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化一、染色体数目的变异1、个别染色体数目的增加或减少2、染色体组成倍的增加或减少正常增加减少一、染色体数目的变异女性染色体组成果蝇染色体组成二、染色体数目整体变异（一）染色体组1、概念：非同源染色体形态和功能不相同

细胞中的一组非同源染色体，形态、结构和功能各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，称为一个染色体组。（1）大小、形态不同（2）无同源染色体（3）含有该物种的一整套的遗传信息。雌雄果蝇体细胞的染色体示意图雄果蝇的2个染色体组示意图染色体组（一）染色体组2、判断方法：1个4个3个染色体形态（一）染色体组2、判断方法：基因型ABCDEYyRrAaaAABBCCDD1个3个2个2个二倍体多倍体生物体受精卵发育直接发育成生物体：单倍体雌配子直接发育成生物体：单倍体雄配子①由受精卵发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体；②而由配子直接发育来的，不管有几个染色体组，都叫单倍体。单倍体、二倍体、多倍体的区别（二）二倍体和多倍体24条染色体二倍体减数分裂正常配子：一个染色体组12条12条12条12条（二）二倍体和多倍体24条染色体二倍体减数分裂正常配子：一个染色体组出错24条24条24条12条12条36条48条三倍体四倍体减Ⅱ减Ⅰ（二）二倍体和多倍体1、二倍体2、多倍体受精卵体细胞中有两个染色体组受精卵几乎全部的动物和过半的高等植物体细胞中有三个或三个以上的染色体组植物中常见，动物中少见马铃薯是四倍体普通小麦是六倍体香蕉是三倍体多倍体特征：茎秆粗壮叶片、种子和果实比较大糖类和蛋白质增加人工诱导多倍体的方法及原理二是秋水仙素处理萌发的种子或幼苗（最常用最有效）一是低温处理方法原理：抑制纺锤体形成，从而使细胞内的染色体数目加倍二倍体三倍体秋水仙素处理使染色体数目加倍四倍体（母本）三倍体西瓜子种植三倍体西瓜第一年第二年传粉传粉刺激果实发育二倍体三倍体无籽西瓜的培育过程芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理可以抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，导致细胞内染色体数目加倍，从而得到四倍体植株。途径：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。①为什么用一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？②获得的四倍体为什么与二倍体杂交？联系第1问，能说出产生多倍体的基本途径吗？问题：杂交可以获得三倍体植株。第一次杂交，得到三倍体种子。第二次：提供生长素，刺激子房发育成果实。秋水仙素处理过芽尖之后，得到的四倍体植株，整个植株的所有细胞都是四个染色体组吗？

秋水仙素处理后，分生组织分裂产生的茎、叶、花的细胞中染色体数目加倍，变成四个染色体组；而未处理的如根部细胞中染色体数仍为两个染色体组；再思考：两次传粉的作用有什么不同？无籽香蕉的培育过程如下：野生芭蕉

2n有籽香蕉

4n秋水仙素野生芭蕉

2n无籽香蕉

3n无籽香蕉

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(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

低温诱导植物染色体数目变化的实验2.实验步骤(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

低温诱导植物染色体数目变化的实验试剂作用卡诺氏液95%酒精解离液0.01g/mL的甲紫溶液固定细胞形态冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液使组织中的细胞相互分离开使染色体(染色质)着色，便于观察染色体(染色质)的形态、数目和行为体积分数为95%的酒精溶液和质量分数为15%的盐酸溶液1:1混合解离液：秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，这两种方法在原理上有什么相似之处？

秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，都与抑制纺锤体的形成有关，着丝粒分裂后，没有纺锤体的牵引作用，因而不能将染色体拉向细胞的两极，导致细胞中的染色体数目加倍。秋水仙素萌发的种子或幼苗

萌发的种子或幼苗人工诱导染色体数目加倍人工选育新品种（5）优点:茎秆粗壮，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都有所增加。（6）缺点：只适用于植物，所得多倍体一般发育延迟，结实率低。雄蜂它是由卵细胞未经过受精作用直接发育而来的。所以，它的体细胞染色体数

配子染色体数那么，有没有只有配子发育而来的个体呢？精子卵细胞受精卵蜂王工蜂雄蜂蜜蜂单倍体2N=32N=162N=32蜂王雄蜂工蜂由配子直接发育而来，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体.（1）概念：（2）、获得单倍体植株的方法:花药离体培养（3）、植株特点:植株弱小，高度不育。（4）、应用：单倍体育种（三）、单倍体单倍体育种—花药离体培养+秋水仙素优点：明显缩短育种年限花药单倍体

植株纯合

正常植株秋水仙素

染色体加倍离体培养纯种花药离体培养PF1配子DDTTDDttddTTddtt正常植株（纯合）秋水仙素诱导单倍体育种P高杆抗病

DDTT×矮杆感病

ddttF1高杆抗病

DdTtF2D_T_D_ttddT_ddttddTT杂交育种矮抗⊗需要的纯合矮抗品种连续⊗第1年第2年第3-6年高杆抗病

DDTT×矮杆感病

ddtt高杆抗病

DdTtDTDtdTdt单倍体植株第1年第2年DTDtdTdt需要的纯合矮抗品种单倍体育种举例：培育矮杆抗病小麦秋水仙素处理，染色体加倍花药离体培养单倍体育种（1）方法：单倍体植株正常纯合体植株（3）优点：

明显缩短育种年限染色体变异（染色体组成倍增加）（2）依据原理：用单倍体育种得到的植株，不仅能正常生殖，而且每对染色体上成对的基因都是纯合的，自交产生的后代不会发生性状分离，因此与杂交育种相比，单倍体育种明显缩短了育种年限；（4）缺点：技术性强，需结合杂交育种和人工诱导染色体加倍技术类别

杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种原理常用方法优点缺点基因重组杂交→自交→选优→自交将不同品种的优良性状集中于同一个体上不能产生新基因；育种进程缓慢、过程复杂；基因突变用物理或化学方法处理生物提高突变率，可以在较短的时间内获得更多的优良变异类型有利变异少，需大量处理实验材料（具有不定向性、低频性）染色体变异花药离体培养；秋水仙素处理幼苗（非种子）；选择；明显缩短育种年限；(得到的植株都是纯合子；)技术性强，需结合杂交育种和人工诱导染色体加倍技术染色体变异用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗茎秆粗壮，叶片、果实、种子都比较大，营养物质含量有所增加发育延迟，结实率降低，一般只适用于植物性腺发育不良女性患者少了一条X染色体，外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。三、染色体数目非整体变异21-三体综合征患者比正常人多一条染色体------21号染色体是三条，其症状表现为智力低下，身体发育缓慢等。

四、染色体结构的变异正常异常1、缺失染色体某一片段的缺失abcdefacdef果蝇的缺刻翅形成猫叫综合征5号染色体部分缺失2、重复abcdefabcdefb染色体增加了某一片段果蝇的棒状眼由X染色体部分重复引起3、倒位染色体的某一片段颠倒180°abcdefabcdefbcdeaf夜来香变异4、易位染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上abcdefghijklabcefdghijklabcklghdefji交叉互换同源染色体非姐妹单体慢性粒细胞白血病当9号染色体与22号染色体上的长臂发生易位后，ABL基因与22号染色体上的BCR基因相连，使ABL基因的表达增强，导致细胞内酪氨酸激酶活性异常升高，造成白细胞异常增殖，从而引发慢性粒细胞白血病染色体上的基因的数目和排列顺序改变染色体结构变异生物性状的变异多数不利基因突变染色体变异显微镜无法观察到显微镜可以观察到可遗传的变异基因突变基因重组染色体变异体细胞中的染色体数配子中的染色体数体细胞中的染色体组数配子中的染色体组数属于几倍体生物单倍体的染色体数豌豆72

普通小麦423小黑麦28八倍体练一练141二倍体7621六倍体215684281.请注意观察下图，指出该图所示的变异类型()A．基因突变B．染色体变异

C．染色体减少D．基因重组2.下列细胞中含有三个染色体组的是（）

A．小麦的体细胞B．小麦的胚细胞

C．小麦的卵细胞D．小麦的胚乳细胞练一练BC4、下列有关单倍体的叙述，正确的是：（）Ａ、体细胞中含有一个染色体组的个体；