第2节染色体变异

第二节、染色体变异教学重点1.染色体结构变异的类型2.染色体组的概念及特点3.染色体数量变异及其原理第二节、染色体变异问题探讨一、染色体结构的变异二、染色体数目的变异课堂练习染色体组成倍增加或减少个别染色体增加或减少问题探讨你知道无籽西瓜是怎样形成的吗？甲同学认为是由于卵细胞没有受精；乙同学认为是因为受精卵没有正常发育。你的推测是什么？染色体数目的变异。返回“猫叫综合症”是第5号染色体短臂畸形，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。一、染色体结构的变异据临床观察，患儿比正常新生儿喜哭，猫叫样的哭声显著，此外，患儿眼距较宽，耳廓位置偏低，并伴生较多毛发，口腔中上腭也较高。此间医学遗传专家说，患有“猫叫综合症”的新生儿，先天愚型，目前尚无理想的治疗手段。

猫叫综合症1.缺失一个片段

（猫叫综合征和果蝇缺刻翅）2.增加一个片段（果蝇棒状眼的形成）正常眼棒状眼染色体结构变异的类型：4.位置颠倒3.位移：染色体的某一片段移到另一非同源染色体上。返回21—三体综合症（先天愚型）21一三体综合症（先天愚型或伸舌样痴呆），是染色体疾病中最常见的一种，主要是染色体数目和结构异常。主要表现为不同程度智能低下，体格发育落后，世界所有患儿都有同样的特殊面容。二、染色体数目的变异21—三体综合症（先天愚型）

21—三体综合征患者体内第21号染色体有三条。

形成原因：减数分裂时发生错误。减Ⅰ后期，第21对同源染色体未分离而进入到同一个次级性母细胞；或减Ⅱ后期，着丝点分裂后的两条第21号染色体未分离而同时进入到同一个性细胞中所致。

21—三体综合征（先天愚型）有丝分裂正常个别染色体数变异个别染色体的增加或减少以染色体组的形式成倍的增加或减少1.染色体数目变异的类型：个别染色体的增加或减少的原因：减Ⅰ分裂正常个别染色体数变异减Ⅱ分裂正常个别染色体数变异减数分裂2.染色体组细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，这样的一组染色体叫一个染色体组。一个染色体组一个染色体组甲乙两图中含：

个染色体；

对同源染色体；

对常染色体；

对性染色体；雄性的是

；

雌性的是

。8431甲乙乙甲问题：染色体组有哪些特点？Ⅱ

1）大小、形状各不相同。2）无同源染色体。3）含全部的遗传信息。染色体组的特点：乙产生的生殖细胞的染色体组成是：1个染色体组减数分裂一般（二倍体，大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的），配子中所含的一组染色体就是一个染色体组。染色体组数的判别：1）、细胞内形态、大小相同的染色体数，就染色体组数。2个染色体组1个染色体组4个染色体组有___染色体组，每个染色体组有___染色体有___染色体组，每个染色体组有____染色体4个2条2个4条F、AAaBBbCCcDDd3个染色体组

2）、在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因个数（即同一个字母的个数，不分大、小写），就是染色体组数。例如：A、DDddB、AABBddC、AaaD、ABDR

4个

2个

3个1个E、AAaaBBBb4个染色体组3.二倍体和多倍体二倍体：由受精卵发育而成，体细胞中含有两个染色体组的个体。多倍体：由受精卵发育而成，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。多倍体的特征：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。但结实率低。如香蕉是三倍体，马铃薯是四倍体。在自然界中，几乎全部动物和过半数的高等植物都是多倍体。多倍体在植物中很常见，被子植物中约有33%的多倍体，在动物中极少见。多倍体的形成：外界环境内部因素不能形成纺锤体染色体复制加倍后不移向两极染色体加倍的细胞多倍体多倍体形成的原因：细胞分裂中纺锤体的形成受阻或形成后受到破坏。形成纺锤体细胞不能继续分裂内外因素的影响下不形成纺锤体染色体加倍4条染色体8条染色体多倍体的形成：人工诱导多倍体在育种上的应用方法：很多，如低温处理等。最常用最有效的是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。

原理：秋水仙素能抑制纺锤体的形成。萌发种子或幼苗（正在进行有丝分裂）秋水仙素处理抑制纺锤体的形成多倍体染色体复制加倍、不移向两极人工诱导多倍体育种普通西瓜（2n）秋水仙素四倍体西瓜♀

（4n）×普通西瓜♂

（2n）三倍体植株（3n）二倍体花粉联会紊乱，不能形成生殖细胞

三倍体无籽西瓜三倍体无籽西瓜的培育（同源多倍体）三倍体种子（3n）第一年第二年思考：1、第一年为什么用四倍体西瓜作母本，二倍体西瓜作父本？如果互换能得到三倍体种子吗？2、第二年三倍体植物株联会紊乱，不能形成生殖细胞，为什么还要接受二倍植物株的花粉？因果实结在母本上，母本是多倍体，它茎秆粗壮，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。需要花粉萌发时提供合成生长素的酶。能得到三倍体种子，但较小、营养含量低。人工诱导多倍体育种八倍体小黑麦的培育（异源多倍体）六倍体普通小麦♀

×二倍黑麦♂

八倍体小黑麦四倍体种子

异源四倍体不育秋水仙素处理染色体加倍异源八倍体可育它是鲍文奎花了20余年时间成功培育的一类新作物。八倍体小黑麦的培育（异源多倍体）六倍体普通小麦♀

×二倍黑麦♂

四倍体种子

异源四倍体不育秋水仙素处理染色体加倍八倍体小黑麦异源八倍体可育一只雄蜂它是由卵细胞不经过受精直接而来的。所以，它的体细胞染色体数

配子染色体数﹦那么，什么是单倍体呢？4.单倍体1）单倍体概念：

生殖细胞不经受精作用直接发育而来，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。由未受精卵发育而成，体细胞中含一个染色体组的个体。蜂群蜂王工蜂雄蜂体细胞染色体数目有32条体细胞染色体数目有16条雌性雄蜂发育起点：未受精的卵细胞单倍体发育雌蜂（蜂王、工蜂）是由什么发育来的？如蜜蜂的雄蜂是单倍体：受精卵发育而来。思考：单倍体是不是只含一个染色体组的个体呢？玉米体细胞：有2个染色体组，有20条染色体；卵细胞：有____个染色体组，有____条染色体；单倍体：有____个染色体组，有____条染色体。水稻体细胞：有4个染色体组，有48条染色体；卵细胞：有____个染色体组，有____条染色体；单倍体：有____个染色体组，有____条染色体。小麦体细胞：有6个染色体组，有42条染色体；卵细胞：有____个染色体组，有____条染色体；单倍体：有____个染色体组，有____条染色体。1101102242243213212）单倍体特点：弱小、高度不育。——花药（花粉）离体培养。3）单倍体育种的方法、过程和优点：方法:过程:花药（花粉）离体组织培养单倍体植株人工诱导染色体加倍正常植株(纯合体)自交种子萌发发育植株(新品种)优点：a、可以明显缩短育种年限，b、成对的基因都是纯合体，自交后代不会发生分离。AbDAbDAAbbDDAAbbDDAAbbDD花的结构花柄花萼花瓣子房花柱柱头雌蕊花冠花药花丝雄蕊花托例：P高杆抗病×矮杆不抗病F1高杆抗病花粉粒离体培养高抗、高不抗、矮抗、矮不抗单倍体人工诱导染色体加倍矮杆抗病二倍体纯合子例如：有两个纯种小麦，一个是高秆（D）能抗病（T）；另一种是矮秆（d），易染锈病（t)，如何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？P高秆抗锈病(DDTT)×矮秆易染锈病（ddtt)F1

高秆抗锈病(DdTt)F2

高、抗高、易染矮秆抗锈病

矮、易染自交

自交

F3

矮秆抗锈病(ddTT)

一般需要5—6年。P高秆抗锈病(DDTT)╳

矮秆易染锈病（ddtt)F1

高秆抗锈病(DdTt)

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？

2年多倍体育种单倍体育种原理常用

方法优点缺点多倍体育种与单倍体育种的比较染色体组成倍增加秋水仙素处理萌发的种子、幼苗器官大，提高产量和营养成分适用于植物，在动物方面难以开展染色体组成倍减少，再加倍后得到纯种花药的离体培养后，人工诱导染色体加倍明显缩短育种年限,成对基因全为纯合体技术复杂，须与杂交育种和多倍体育种配合常规育种（杂交育种）诱变育种多倍体育种单倍体育种处理原理优缺点杂交物理(辐射、射线)、化学药剂秋水仙素花药离体基因重组基因突变染色体变异可以集中两个亲体的优良性状，时间长。提高突变率培养新品种，有利不多，需大量处理果大，茎秆粗，营养物丰富，发育迟，结实低。缩短育种年限，易稳定，高度不育且弱小。染色体变异常见的育种方法比较：单倍体、一倍体、二倍体、多倍体比较来源染色体组数实例单倍体一倍体二倍体多倍体生殖细胞不经受精作用直接发育而来由受精卵发育而来1个或多个3个或3个以上生殖细胞不经受精作用直接发育而来由受精卵发育而来1个2个雄蜂雄蜂绝大多数香蕉、马铃薯含本物种配子中染色体组数返回课堂练习1.在显微镜的视野所观察到的变异类型是()A.基因重组B.基因突变

C.染色体变异D.A和BC2.下列关于染色体组的叙述，错误的是()A.没有同源染色体的存在

B.因生物种类不同染色体的形状数量不同

C.携带有该生物体的全部遗传信息

D.所有生物生殖细胞中的全部染色体D3.萝卜的体细胞内有9对染色体，白菜的体细胞中也有9对染色体，现将萝卜和白菜杂交培养出能开花结子的新作物，这种作物至少应有染色体（）

A.72个B.36个C.18个D.9个4.下列说法正确的是()A.体细胞只有一个染色体组的个体才是单倍体

B.体细胞有二个染色体组的个体一定是二倍体

C.八倍体小黑麦花粉离体培养成的个体是四倍体

D.六倍体小麦的花粉离体培养成的个体不育，这是因为它是单倍体BD5.用马铃薯的花药离体培养出的单倍体植株，可以正常的进行减数分裂，用显微镜可以观察到染色体两两配对，形成12个四分体。由此可推知产生该花药的马铃薯是（）

A.二倍体B.三倍体C.四倍体D.六倍体C6.马和驴杂交的后代骡子不育的原因是（）

A.马与驴的染色体不能共存

B.马与驴的遗传物质有本质上的不同

C.染色体不完整D.减数分裂时染色体联会紊乱D

7.将基因型为AA和aa的两植株杂交得F1，将F1进一步做如下图示的处理：F1幼苗自然生长→甲植株秋水仙素乙植株×丙植株（1）乙植株的基因型是_____,它属于___倍体（2）用乙植株的花粉直接培育出的后代属于___倍体，其基因型及比例是___________________。（3）丙植株的体细胞中有___个染色体组，其基因型有___________________________________。AAaa四单1AA、4Aa、1aaAAA、AAa、AAa、Aaa、

Aaa

、

aaa三

8.右图是两种生物的体细胞内染色体及有关基因的分布情况，据图回答：

（1）甲是_____倍体生物的体细胞，乙是____倍体生物的体细胞。（2）甲的一个染色体组含有_____条染色体，由该生物的卵细胞单独培育而成的生物体的体细胞中有____个染色体组，该生物是_____倍体。（3）乙植株的幼苗经秋水仙素处理得丙植株，丙植株的基因型是________________,丙植株的花药离体培养成植株丁，丁植株能否繁殖____，其原因是___________________________。四二三二单AAaaBBbbDDdd能它还具有成对的同源染色体，能正常形成配子甲乙9、某物种的体细胞中含有32条染色体，这些染色体有8种形态，则该物种是：（）A、二倍体B、四倍体

C、八倍体D、十六倍体10、大麦的一个染色体组有7条染色体，在四倍体大麦根尖细胞有丝分裂后期能观察到的染色体数目是:()A、7条B、14条C、28条D、56条BD11、二倍体生物的有丝分裂的后期细胞中有几个染色体组？（）二倍体生物减数第一次分裂的初级精母细胞中含有几个染色体组？(）精子细胞中含有几个染色体组？（）412

AABbAaaBbbCccAAaaBbbbAAaaaa组数几倍体例子2346二倍体三倍体四倍体六倍体多数香蕉马铃薯普通小麦12、完成下表：13、请说出下列变异的类型：A、人类的色盲B、无籽西瓜C、果蝇的白眼D、二倍体玉米（WW）经辐射后，基因型由WW

变为WwE、小黑麦F、棉花中的短果枝G、糖尿病H、小麦花药离体培育的植物I、有籽蜜橘的一枝条上结了无核蜜橘J、高杆抗锈病水稻（DDTT）和矮杆不抗锈病水稻（ddtt）杂交得F1，F1自花传粉得F2，F2出现高杆不抗锈病和矮杆抗锈病两种新类型水稻基因突变：基因重组：染色体变异：A、C、D、F、G、IJB、E、H14、下列关于单倍体、二倍体、多倍体的叙述不正确的是（）A、有合子发育成的生物体中有几个染色体组就叫几倍体B、由配子发育成的生物体，细胞中无论有几个染色体组也只能叫单倍体C、单倍体一般高度不育，多倍体一般茎秆粗壮，果实、种子较大D、单倍体都是纯种，多倍体等位基因至少有3个D15、用花药离体培养出马铃薯单倍体植株，当它进行减数分裂时，观察到染色体两两配对，形成12个四分体，据此现象可推知产生花药的马铃薯是（）A、二倍体B、三倍体C、四倍体D、六倍体16、用普通小麦（六倍体）的花粉培育的小麦植株可称为（）A、六倍体B、单倍体C、二倍体D、三倍体CB17、亲本基因型为AABB和aabb的植株进行杂交对其子一代的幼苗用秋水仙素处理产生了多倍体，其基因型是（