高三生物一轮复习生物：染色体变异课件

第31讲

染色体变异染色体变异发生在包括体细胞生殖细胞染色体数目变异染色体结构变异生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。染色体变异的定义：染色体数目变异考点11.类型考点1染色体数目变异

细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。如多倍体、单倍体。细胞内个别染色体的增加或减少，如三体、单体。染色体数目变异非整倍变异整倍变异正常（8）增加一套（12）减少一套（4）三倍体单倍体单体：2n-1三体：2n+11.类型考点1染色体数目变异

（1）非整倍变异①定义：正常染色体组中,丢失或添加了一条或几条完整的染色体。注意：单体和三体也是二倍体，均可进行减数分裂，产生配子，配子育

性情况，见具体实例。21三体综合征唐氏综合征

(21三体综合征)，又称先天愚型，由于多了一条21号染色体而导致的疾病。存活者有明显的智能落后、特殊面容、生长发育障碍和多发畸形。②举例：原因：减数第一次分裂后期21号同源染色体未分离或减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离后移向细胞的同一极考点1染色体数目变异

1.类型（1）非整倍变异先天性卵巢发育不全(特纳氏综合征)个别染色体减少XO单体：缺少一条X染色体症状：身体矮小，肘外翻，颈部皮肤松弛为蹼颈，外观为女性，但乳房不发育，无生育能力。XYY三体：增添一条Y染色体症状：一种人类男性的性染色体疾病，比正常的男性多出一条Y染色体，所以又称“超雄综合征”②举例：考点1染色体数目变异

1.类型（1）非整倍变异思考：若三体为XXY的雄性果蝇，三条性染色体任意两条联会概率相等，则XXY个体产生的配子及比例为多少？提示X∶Y∶XY∶XX＝2∶1∶2∶1。考点1染色体数目变异

思考：若三体为XYY的个体，三条性染色体任意两条联会概率相等，则XYY个体产生的配子及比例为多少？提示X∶YY∶XY∶Y＝1∶1∶2∶2。染色体结构的变异染色体变异染色体变异思考：回答下列问题：①若同源四倍体的基因型为Aaaa，则产生的配子类型及比例：

。②若同源四倍体的基因型为AAAa，则产生的配子类型及比例：___________

。③若同源四倍体的基因型为AAaa，则产生的配子类型及比例：____________

。Aa∶aa＝1∶1AA∶Aa＝1∶1AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1考点1染色体数目变异

几种常考变异类型产生配子的分析方法分析三体产生的配子类型时，为了避免混淆，可以进行标号，如AAa，可以记为A1A2a，则染色体的三种分离方式为1A1A2、1a，1A1、1A2a，1A2、1A1a，最后把A合并即可得到各种配子的比例。

1.类型考点1染色体数目变异

（2）整倍变异①染色体组ⅡⅡⅢⅢⅣXX雌果蝇染色体组成ⅡⅡⅢⅢⅣXY雄果蝇染色体组成一个染色体组表示方式Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、XⅡ、Ⅲ、Ⅳ、YⅡ、Ⅲ、Ⅳ、X或两条中任选一条ⅡⅡⅢⅢⅣXX雌果蝇染色体组成ⅡⅡⅢⅢⅣXY雄果蝇染色体组成一个染色体组表示方式Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、XⅡ、Ⅲ、Ⅳ、YⅡ、Ⅲ、Ⅳ、X或两条中任选一条组成特点I.形态上：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同。II.功能上：控制着生物生长、发育、遗传和变异的一组染色体，一个染色体组含有控制本物种生物性状的全套遗传信息。ⅡⅢⅣXⅡⅢⅣY1.类型考点1染色体数目变异

（2）整倍变异①染色体组不含等位基因。1.类型考点1染色体数目变异

（2）整倍变异①染色体组染色体组数目的判定4214个I.根据染色体形态判定:细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。图示染色体组数每1个染色体组的染色体条数1个染色体组的图示3223411.类型考点1染色体数目变异

（2）整倍变异①染色体组II.根据基因型判定:12233!!!如果某一细胞中的染色体存在染色单体，不能根据控制同一性状的基因的数目判断染色体组的数目。AABbD两个染色体组单体染色体组数目的判定在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因(包括同一字母的大、小写)出现几次，则含有几个染色体组。考点1染色体数目变异

1.类型（2）整倍变异①染色体组III.根据染色体数和染色体的形态数推算:染色体组数＝染色体数/染色体形态数。如果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为________。2染色体组数目的判定3个1个2个3个4个4个1个2个思考：下列细胞各有几个染色体组？染色体组“三法”判定染色体组③根据染色体数和染色体的形态数推算①根据染色体形态判定②根据基因型判定精子卵细胞受精受精卵或分裂分化2N体细胞2N二倍体NN通常由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体2N2N②举例：二倍体、多倍体和单倍体（2）整倍变异1.类型考点1染色体数目变异

染色体组“三法”判定染色体组③根据染色体数和染色体的形态数推算①根据染色体形态判定②根据基因型判定精子卵细胞受精受精卵或分裂分化3N体细胞3N三倍体2NN通常由受精卵发育而来，体细胞中含有三个染色体组的个体多倍体体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体，统称为多倍体。（2）整倍变异1.类型考点1染色体数目变异

②举例：二倍体、多倍体和单倍体精子卵细胞受精受精卵或分裂分化2N体细胞2N二倍体NN由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体直接发育个体直接发育个体NN单倍体单倍体2N2N2N2N单倍体单倍体精子卵细胞直接发育个体直接发育个体单倍体体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体(该个体通常由配子发育而来)（2）整倍变异1.类型考点1染色体数目变异

②举例：二倍体、多倍体和单倍体单倍体体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体(该个体通常由配子发育而来)二倍体单倍体（2）整倍变异1.类型考点1染色体数目变异

②举例：二倍体、多倍体和单倍体单倍体体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体(该个体通常由配子发育而来)单倍体秋水仙素处理二倍体等植物组织培养单倍体（2）整倍变异1.类型考点1染色体数目变异

②举例：二倍体、多倍体和单倍体②举例：二倍体、多倍体和单倍体项目单倍体二倍体多倍体概念体细胞中染色体数目与本物种

染色体数目相同的个体体细胞中含有两个_________的个体体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体发育起点_____受精卵(通常是)受精卵(通常是)植株特点①植株弱小；②高度不育正常可育①茎秆粗壮；②叶片、果实和种子较大；③营养物质含量丰富配子染色体组配子（2）整倍变异1.类型考点1染色体数目变异

④发育延迟、结实率低。单倍体二倍体多倍体体细胞染色体组数_____2______三倍体和四倍体形成过程

形成原因自然原因单性生殖正常的有性生殖外界环境条件剧变(如低温)人工诱导____________秋水仙素处理___________秋水仙素处理__________________

举例蜜蜂的雄蜂几乎全部的动物和过半数的高等植物如玉米、洋葱香蕉(三倍体)；马铃薯(四倍体)；八倍体小黑麦、三倍体无籽西瓜、棉花、菊花花药离体培养单倍体幼苗萌发的种子或幼苗≥1≥3②举例：单倍体、二倍体和多倍体①单倍体不一定只含1个染色体组，可能含同源染色体，可能含等位基因，也可能可育并产生后代，如马铃薯(四倍体)产生的单倍体，即同源多倍体的单倍体是可育的。②单倍体不同于单体，三倍体不同于三体。③二倍体、多倍体不一定来自受精卵，如植物组织培养得到的二倍体、多倍体。

考点1染色体数目变异

注意：思考：野生马铃薯的一个染色体组有12条染色体，一个基因组也有12条染色体，染色体组与基因组相同吗？考点1染色体数目变异

[易错提醒]基因组≠染色体组。提示：不一定相同。野生马铃薯是二倍体，对于二倍体来说，染色体组：是生物配子中的染色体。基因组：对于有性染色体的生物(二倍体)，其基因组为常染色体/2＋两条不同的性染色体；对于无性染色体的生物，其基因组与染色体组相同。果蝇(2N=8)的一个染色体组是______________或_______________。马铃薯（2n=24）的一个基因组含_______条染色体。果蝇(2N=8)的一个基因组是_______________________。马铃薯（2n=24）的一个染色体组含_______条染色体，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、XⅡ、Ⅲ、Ⅳ、YⅡ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y（3+XY）1212考点1染色体数目变异

思考：根据上述推导过程，请回答下列问题：①方法：_________________________秋水仙素处理或低温诱导②育种原理：__________________染色体(数目)变异③处理对象：萌发的种子或幼苗秋水仙素是最常用、最有效的方法。原理是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。2.应用考点1染色体数目变异

秋水仙素作用时间：有丝分裂的前期或减数分裂前期（1）多倍体育种染色体组成倍增加缺点：适用于植物，在动物方面难以操作④优缺点：优点：操作简单、使原品系营养器官加强二倍体授粉二倍体（父本）四倍体（母本）三倍体联会紊乱无子西瓜秋水仙素授粉第一年第二年考点1染色体数目变异

⑤实例1：三倍体无籽西瓜2.应用（1）多倍体育种西瓜幼苗的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。Q: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?考点1染色体数目变异

⑤实例1：三倍体无籽西瓜2.应用（1）多倍体育种二倍体授粉二倍体（父本）四倍体（母本）三倍体联会紊乱无子西瓜秋水仙素授粉第一年第二年Q：处理后的植株，各个部位染色体数目是否都为4N？不一定用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花的染色体数目加倍，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数目不变。若处理种子，几乎所有细胞染色体都加倍。考点1染色体数目变异

⑤实例1：三倍体无籽西瓜2.应用（1）多倍体育种二倍体授粉二倍体（父本）四倍体（母本）三倍体联会紊乱无子西瓜秋水仙素授粉第一年第二年Q：为什么用四倍体作母本？培育三倍体无子西瓜，一般用四倍体西瓜做母本，二倍体西瓜做父本，进行杂交。所得西瓜种子的种皮、胚和早期胚乳细胞中，所含有的染色体组数分别为4、3、5。

如果用二倍体西瓜做母本，四倍体西瓜做父本，即进行反交，也能产生三倍体的种子，所得西瓜种子的种皮、胚和早期胚乳细胞所含有的染色体组数分别为2、3、4。

因为种皮是二倍体，比三倍体的胚发育快，当胚发育成熟时，种皮已过度发育，会使珠被发育形成的种皮厚且硬，影响无子西瓜的品质，导致西瓜口感不好。考点1染色体数目变异

⑤实例1：三倍体无籽西瓜2.应用（1）多倍体育种二倍体授粉二倍体（父本）四倍体（母本）三倍体联会紊乱无子西瓜秋水仙素授粉第一年第二年Q：四倍体植株上结的西瓜是无子西瓜吗？四倍体植株上结四倍体西瓜，四倍体西瓜内是三倍体的种子。因此按该流程，获得无子西瓜需2年。考点1染色体数目变异

⑤实例1：三倍体无籽西瓜2.应用（1）多倍体育种二倍体授粉二倍体（父本）四倍体（母本）三倍体联会紊乱无子西瓜秋水仙素授粉第一年第二年Q:两次传粉的意义？第一次：杂交获得三倍体植株的种子第二次：刺激子房发育成果实二倍体授粉二倍体（父本）四倍体（母本）三倍体联会紊乱无子西瓜秋水仙素授粉第一年第二年考点1染色体数目变异

⑤实例1：三倍体无籽西瓜2.应用（1）多倍体育种三倍体西瓜植株有三套非同源染色体，在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，一般不能产生正常配子。Q:三倍体西瓜无子的原因：Q：无子西瓜一定没有种子？不一定！！1三倍体一般不可育二倍体授粉二倍体（父本）四倍体（母本）三倍体联会紊乱无子西瓜秋水仙素授粉第一年第二年考点1染色体数目变异

⑤实例1：三倍体无籽西瓜2.应用（1）多倍体育种Q:有时可以看到三倍体西瓜中有少量发育并成熟的种子，请推测产生这些种子的原因。三倍体植株一般不能进行正常的减数分裂形成配子，因此不能形成种子。但是，也有可能在减数分裂时形成正常的卵细胞，从而形成正常的种子，但这种概率特别小。二倍体授粉二倍体（父本）四倍体（母本）三倍体联会紊乱无子西瓜秋水仙素授粉第一年第二年考点1染色体数目变异

⑤实例1：三倍体无籽西瓜2.应用（1）多倍体育种Q:无子西瓜每年都要制种，很麻烦，有无别的替代方法?方法一：进行无性生殖，将三倍体植株进行组织培养获取大量培苗，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植株未受粉的雌蕊，以促进子房发育成无种子的果实，同时，在花期全时段要进行套袋处理，以避免受粉。Q:无子番茄采用的哪种方法？方法二（不可遗传变异）（可遗传变异）考点1染色体数目变异

⑤实例2：2.应用（1）多倍体育种香蕉的培育野生芭蕉2n有籽香蕉4n加倍野生芭蕉×无籽香蕉3n受精作用2n←减数分裂→2nn无籽香蕉3n无性生殖考点1染色体数目变异

⑤实例3：2.应用（1）多倍体育种普通小麦的形成过程这里的A、B、D代表的是染色体组，而不是基因考点1染色体数目变异

⑤实例4：2.应用（1）多倍体育种八倍体小黑麦的培育过程第1步：杂交异源四倍体（4N）（ABDR）第2步：染色体加倍注意：这里的A、B、D、R代表的是染色体组，而不是基因。所以，异源四倍体（ABDR）是不可育的。第一年第二年普通小麦（6N）×小黑麦（2N）（RR）

（AABBDD）八倍体小黑麦（8N）（AABBDDRR）秋水仙素处理！！四倍体（偶数）一般可育，但异源就不可育①过程：DDTTDDttddTTddttPF1高杆抗病DDTT×矮杆感病ddtt高杆抗病

DdTt花药离体培养DTDtdTdt单倍体植株秋水仙素处理需要的纯合矮抗品种杂交（诱导染色体数加倍）筛选花药离体培养≠单倍体育种：单倍体育种一般包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选4个过程配子DTDtdTdt2.应用（2）单倍体育种考点1染色体数目变异

单倍体育种的选择时机：不能选择特定基因型的花粉，因为花粉不能表现出相关性状，应在秋水仙素处理后获得的纯合子中选择具有所需性状的个体。①过程：花药离体培养PF1配子DDTTDDttddTTddtt秋水仙素处理高杆抗病DDTT×矮杆感病ddtt高杆抗病

DdTtDTDtdTdt单倍体植株DTDtdTdt需要的纯合矮抗品种杂交（诱导染色体数加倍）筛选2.应用（2）单倍体育种考点1染色体数目变异

秋水仙素处理对象：幼苗用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍,若操作对象是单倍体植株,叫单倍体育种,若操作对象为正常植株,叫多倍体育种,不要一看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。2.应用（2）单倍体育种考点1染色体数目变异

缺点：需与杂交育种配合。若亲本为二倍体，则单倍体育种后获得的品种一定为纯合子，如：

若单倍体体细胞中基因型为AB，经秋水仙素处理后基因型为AABB，是纯合子。染色体组成倍减少,再加倍后得到纯种【情境推理·探究】1.体细胞含四个染色体组的生物不一定为四倍体，原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。确认是四倍体还是单倍体，必须先看发育起点。若由配子发育而来，则为单倍体；若由受精卵发育而来，则为四倍体2.单倍体也可能是可育的，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。单倍体体细胞中含有奇数个染色体组一般不可育，有偶数个染色体组一般可育3.二倍体西瓜与四倍体西瓜是同一物种吗？____，说明理由

___________________。不是二者杂交的后代不可育4.为什么选用四倍体西瓜作母本？

___________________。①多倍体花粉可育低；②种子产量高③种皮薄，利于播种根据不同育种目标选择最佳育种方案·局限于同种或亲缘关系较近的物种细胞工程育种：植物组织培养、植物体细胞杂交、细胞核移植根据不同育种目标选择最佳育种方案基因工程育种又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的性状。定向改造生物的遗传性状；克服了远缘杂交不亲和的障碍(2)原理：(1)概念：(3)优点：基因重组目的基因的获取基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定①“亲本新品种”为：；②“亲本新品种”为：；③“种子或幼苗新品种”为；④“种子或幼苗新品种”为；⑤“植物细胞新品种”为。ADBCEFGHIJ杂交育种单倍体育种诱变育种多倍体育种基因工程育种分别说出①-⑥对应的处理方法：①_____________②_____________③_____________④_____________⑤_____________⑥_____________杂交自交花药离体培养秋水仙素处理物理或化学因素诱变处理秋水仙素处理Q:图中哪种途径为单倍体育种？①③⑤过程表示单倍体育种。植物体细胞杂交技术异源四倍体不同来源杂种细胞新植物体流动性全能性植物体细胞杂交技术异源四倍体电融合离心聚乙二醇(PEG)融合Ca2＋—高pH融合法项目体细胞杂交P1：2n(Aabb)与P2：2m(ccDd)生殖类型变异类型染色体数染色体组数基因组成植物体细胞杂交后代的遗传变化

无性繁殖，育种过程中不遵循孟德尔定律染色体数目变异两亲本染色体数之和。2n+2m两亲本染色体组数之和。2+2两亲本基因型之和。AabbccDd植物体细胞杂交技术体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞不管染色体、基因组成还是染色体组都是两亲本之和(4)在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以染色体为单位的变异。(

)(5)XYY个体的形成及三倍体无子西瓜植株的高度不育均与减数分裂中同源染色体的联会行为有关。(

)提示

XYY个体的形成与减数分裂Ⅱ后期两染色体移至同一极有关。(1)高等植物细胞每个染色体组中都含有常染色体和性染色体。(

)提示雌雄同体的高等植物如豌豆、水稻没有性染色体。(2)通过普通小麦和黑麦杂交培育出了小黑麦与染色体变异无关。(

)提示属于多倍体育种，原理是染色体变异。(3)弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种。(

)××√√×染色体结构的变异考点2考点2染色体结构变异

受各种因素影响(如：各种射线、代谢失调等)，染色体的

.以及断裂后片段

的重新连接。1、染色体结构变异的原因断裂不正常2、染色体结构变异的类型及实例：缺失重复易位倒位2.染色体结构变异的类型及实例：考点2染色体结构变异

易位倒位两条非同源染色体之间一条染色体内部考点2染色体结构变异

人类慢性髓细胞性白血病2.染色体结构变异的类型及实例：人类9号染色体长臂倒位可导致习惯性流产1.易位与互换的区别难点分析：易位难点分析：易位染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异。单向易位相互易位指一条染色体的某一片段转移到了另一条染色体上指两条染色体间相互交换了片段，较为常见。1234512345678912345123456789678967892.易位类型(平衡易位)难点分析：易位染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异。单向易位相互易位指一条染色体的某一片段转移到了另一条染色体上指两条染色体间相互交换了片段，较为常见。1234512345678912345123456789678967892.易位类型难点分析：易位染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异。单向易位相互易位指一条染色体的某一片段转移到了另一条染色体上指两条染色体间相互交换了片段，较为常见。123451234567891234512345678967896789你知道他们异常联会的图像吗？2.易位类型难点分析：易位染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异。单向易位相互易位指一条染色体的某一片段转移到了另一条染色体上指两条染色体间相互交换了片段，较为常见。1234512345678912345123456789678967892.易位类型难点分析：易位染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异。单向易位相互易位指一条染色体的某一片段转移到了另一条染色体上指两条染色体间相互交换了片段，较为常见。1234512312345123454567896789678967892.易位类型难点分析：易位染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异。单向易位相互易位指一条染色体的某一片段转移到了另一条染色体上指两条染色体间相互交换了片段，较为常见。1234512312345123454567896789678967892.易位类型难点分析：易位染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异。单向易位相互易位指一条染色体的某一片段转移到了另一条染色体上指两条染色体间相互交换了片段，较为常见。1234512312345123454567896789678967892.易位类型难点分析：易位染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异。单向易位相互易位指一条染色体的某一片段转移到了另一条染色体上指两条染色体间相互交换了片段，较为常见。1234512312345123456789678945678967892.易位类型难点分析：易位染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异。单向易位相互易位指一条染色体的某一片段转移到了另一条染色体上指两条染色体间相互交换了片段，较为常见。1234512312345123456789678945678967892.易位类型难点分析：倒位染色体的某一片段位置颠倒也可引起变异。abcdef染色体结构的变异难点分析：倒位3.结果

染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因______或__________发生改变，导致______的变异。4.对生物体的影响

大多数染色体结构变异对生物体是______的，有的甚至会导致生物体死亡。数目排列顺