第5章第2节：染色体变异

1、学习目标,说出染色体结构变异的基本类型。 说出染色体数目的变异。 染色体组的概念。 二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系。,问题：生物可遗传的变异有哪三个主要来源？,基因重组、基因突变、,染色体变异,一、基因突变与染色体变异的区别,1、基因突变,2、染色体变异,一个基因,(1)基因突变是染色体 的改变，而染色体变异改变的是一些基因的 。 (2)基因突变是分子水平的变异，在光学显微镜下是 的，而染色体变异是细胞水平的变异，在光学显微镜下是 。,某一位点上的基因结构,数量、排列顺序,观察不到,可以直接观察到的,智障“天才”舟舟的资料,舟舟是一个先天智力障碍(三体综合症)患者 病因：常染色体变异,比

2、正常人多了一条21号染色,21三体综合症(如图，又称先天性愚型或唐氏综合症)是由于患者细胞内多了一条21号染色体造成的。患者眼间宽、眼角上斜、口常半张，身体发育缓慢、智力极度低下，许多在10岁前夭折。,染色体变异,1.概念：,在自然或人为条件影响下，染色体数目或结构发生改变，从而引起生物性状变异。,2.类型:,结构变异,数目变异,（一）染色体结构的变异：指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失、增添、倒装或移位等改变。,大多数染色体结构变异对生物有害，有的甚至导致生物体死亡。,缺失,增添,倒装,移位,1.缺失,指一条染色体断裂而失去一个片段，这个片段上的基因也随之丢失。 例子：猫叫综合症.,猫叫

3、综合症,猫叫综合症”是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病，病儿生长发育迟缓，头部畸形，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。,2.重复,一条染色体的断裂片段接到同源染色体的相应部位，结果后者就有一段重复基因，在进化中很重要，因为它提供了额外的基因，有可能执行新的功能。 例如:果蝇的棒状眼。,果蝇的卵圆眼和棒状眼,野生型：卵圆眼,变异型：棒状眼,3.倒位,一条染色体的断裂片段，位置倒过来后再接上去，造成这段染色体上的基因位置颠倒。 在生物染色体进化的研究中证实，染色体倒位是进化中的重要事件。如在染色体结构的比较中发现，人与黑猩猩之间发生过6次倒位，黑猩猩与大猩猩

4、之间发生过8次倒位。,4.易位,染色体发生断裂，断裂片段接到非同源染色体上的现象。易位可使原来不连锁的基因发生连锁。如人的慢性粒细胞白血病，就是22号染色体长臂片段易位到其它染色体上所致。,二、染色体数目变异,1、染色体组,分析果蝇的染色体组成,雌果蝇体细胞中的染 色体由两套完全相同 的染色体组成：,、 + X,图中完整的一套非同 源染色体即雌果蝇的一 个染色体组。,特点1.：形态各异、互 为非同源染色体,雄果蝇的体细胞中 也有两个染色体组,、 + X,、 + Y,特点2：互为非同源染色体,（1）染色体组定义：,某种生物的一套完整的非同源染色体，这组染色体 的形态、功能各不相同。,（2）基因组

5、：,一个染色体组携带着本物种的全套基因，也叫基因组。,人类基因组：22+X+Y 共24条染色体上的全部基因,2,识别染色体组的方法： 1.每一种形状的染色体重复了几次就有几个染色体组。,Aa、AAA、AaBb、AAaaBBBb、aBCDeF,2.同种字母出现几次就有几个染色体组。,4,1,2,3,2,4,1,练习：1、下图细胞中各含有几个染色体组？,2、下列基因型中各含有几个染色体组？,3,5,4,3,练习2、,2、二倍体的概念,由受精卵发育而来，体细胞中含两个染色体组的 个体，记作：2N。,二倍体水稻： 2N = 24,洋葱： 2N = 16,西瓜： 2N = 22,几乎全部的动物和一半以上

6、的植物是二倍体。,3、染色体数目整倍性变异,细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增 加或减少。,（1）成倍增加：,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，记作 3N、4N ,六倍体普通小麦： 6N = 42,三倍体无籽西瓜： 3N = 33,三倍体香蕉： 3N = 33,多倍体,三倍体的特点：,联会紊乱，无法形成正常的生殖细胞，所以不能进 行有性生殖，也不会形成种子。,香蕉：有果实、无种子、营养生殖。 营养生殖是由高等植物的根、茎、叶等营养器官发育成新个体的生殖方式。,多倍体植株特点：,茎秆粗壮，果实、种子大， 营养物质含量高，但生长周期 长，结实率低。,多倍体的形成

7、原因：,正在分裂的细胞，纺锤体的形成受到破坏，导致已复 制的染色体不能移向两极，细胞分裂终止，从而形成 染色体数加倍的细胞。,有丝分裂： 减数分裂：,人工诱导：秋水仙素处理、低温处理,方法：自然状态：温度骤变,2 N,4 N,产生染色体数加倍的体细胞；,产生染色体数加倍的配子。,4条染色体,8条染色体,用秋水仙素处理无纺缍体形成,秋水仙素在细胞分裂过程的何时起作用？其作用机理是什麽？,在细胞有丝分裂前期抑制纺锤体的形成，导致复制后的染色体不能移向细胞两极而使染色体数目加倍。,三倍体无子西瓜的培育过程图解,秋水仙素,（2）成倍减少 ,1.概念：由未受精的配子直接发育而来的个体，体细胞中 含有本物

8、种配子染色体数目。,例如：动物：雄蜂,2.特点：,无论二倍体或多倍体生物，通过单性生殖产生的个体 的都是单倍体。,来源于受精卵的，依据染色体组数确定几倍体； 来源于配子的，不管有几个染色体组，均为单倍体。,弱小、高度不育,区分多倍体与单倍体，关键看什么？,看 来 源：,单倍体,由受精卵发育来的个体，体细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体； 而由配子直接发育来的，不管体细胞中含有几个染色体组，都只能叫单倍体 。,温馨提示,单倍体育种过程,4、染色体非整倍性变异,整倍体中缺少或额外增加一条或几条染色体的变异。,“ 21三体综合征”,P 配子 F,“21三体综合征”遗传图解：, 44 + XX 44

9、+ XY,23 + X 、 21 + X,22 + X 、22 + Y,45 + XX,43 + XX,21三体综合征,死 亡,21号染色体未分开,45 + XY,43 + XY,染色体数目变异,1.单倍体与一倍体的关系 （1）相同点：都是由配子发育而来，即体细胞中均含有该物种配子中的染色体数目。 （2）不同点 含有的染色体组数：单倍体体细胞中可能含有1，2， 3个染色体组，而一倍体只含有一个染色体组。 是否可育：单倍体绝大多数高度不育. （3）联系：一倍体一定是单倍体，单倍体不一定是一倍体。,.二倍体、多倍体、单倍体的比较,3.单倍体与二倍体、多倍体的判定 (1)单倍体与二倍体、多倍体是两个

10、概念系统，主要区别在于是由什么发育而来的，单倍体的概念与染色体组无关。单倍体一般含一个染色体组（二倍体生物产生的单倍体），也可以含两个、三个甚至多个染色体组，如普通小麦产生的单倍体，就有三个染色体组。 (2)二倍体、多倍体与染色体组直接相关，体细胞含有两个染色体组的个体叫二倍体，含有三个或三个以上的叫多倍体。,【例2】一个染色体组是指 （ ） A.体细胞中染色体数目的一半 B.体细胞中的染色体数 C.二倍体生物配子中的全部染色体 D.每一对同源染色体为一个染色体组,C,例3.下列关于单倍体的叙述，正确的是（ ） .单倍体的体细胞中只含有一个染色体组 .一个卵细胞就是一个单倍体 .未受精的配子发

11、育成的个体一定是单倍体 .单倍体育种是为了获得单倍体植株,C,考点 单倍体育种与多倍体育种比较,例4、某二倍体生物细胞有丝分裂后期细胞中含有16条染色体，下图中表示含有一个染色体组的细胞是 ( ),A,例6、用2%的秋水仙素处理植物分生组织，能诱导细胞内染色 体数目加倍，形成多倍体植物细胞，那么，用一定时间低 温（4 ）处理水培的洋葱根尖时，是否也能诱导细胞内 染色体数目加倍，形成多倍体植物细胞呢？请就低温对细 胞内染色体数目的影响是否与秋水仙素作用相同这个问题 进行实验探究： 材料器具：长出根的洋葱（2n=16）若干、小烧杯或培 养皿若干、清水、冰箱、2%的秋水仙素溶液。,(1)探究时，你所做的假设是： (2)根据你的假设，请写出实验设计方案步骤： (3)实验结果预测与结论：,低温同秋水仙素一样可以诱导细胞内染色体数目加倍 （或低温不能像秋水仙素那样诱导细胞内染色体数目加倍）,取3个培养皿洗净并编号,将生长状况大体相同的三个洋葱根尖分别放入三个编号的培养皿中，一份放在室温下培养，一份放在滴加2%的秋水仙素溶液中培养，一份放在4 冰箱中培养，三者培养的时间相同,三组