1、染色体变异（一）染色体变异（一）正常眼花斑眼 我们已经知道， 减数分裂和受精作用， 能够使生物体亲子代间的染色体数目保持稳定。然而，马铃薯和香蕉的染色体数目为什么与它们的野生祖先有很大差别呢？ 其实，在自然界，像马铃薯和香蕉这样的例子还有很多，这充分说明了生物界的复杂性。换个角度想，生物界如果只有稳定， 而没有变化，又何来多样性和进化呢？ 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（ chromosomal variation ）。（教材P87）染色体数目染色体数目的变异的变异 染色体结构染色体结构的变异的变异类型类型染色体数目变异Chromosome number va
2、riation1、个别染色体的增加或减少、个别染色体的增加或减少增加增加减少减少染色体数目变异Chromosome number variation1、个别染色体的增加或减少、个别染色体的增加或减少染色体数目变异Chromosome number variation1、个别染色体的增加或减少、个别染色体的增加或减少染色体数目变异Chromosome number variation雄果蝇染色体图解雄果蝇染色体图解 号和号和号染色体是什么关系？号染色体是什么关系？号和号和号染色体是什么关系？判号染色体是什么关系？判断依据是什么？断依据是什么？1、个别染色体的增加或减少、个别染色体的增加或减少染色
3、体数目变异Chromosome number variation雄果蝇染色体图解雄果蝇染色体图解雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体？雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体？1、个别染色体的增加或减少、个别染色体的增加或减少染色体数目变异Chromosome number variation雄果蝇染色体图解雄果蝇染色体图解1、个别染色体的增加或减少、个别染色体的增加或减少XYXY 果蝇的精子中有哪几条染色体？这些染色体在形态、大小和功能果蝇的精子中有哪几条染色体？这些染色体在形态、大小和功能上有什么特点？上有什么特点？染色体数目变异Chromosome number variation2、染色体
4、组、染色体组定义：定义：XYXY1） 一组非同源染色体同源染色体2） 染色体的形态、大小、功能染色体的形态、大小、功能各不相同各不相同3） 含有该物种生长、发育、遗传、变异的全套遗传信息染色体数目变异Chromosome number variation3个个4个个1个个染色体组数目的确定方法染色体组数目的确定方法（1）根据）根据“染色体形态染色体形态”判断判断 细胞内细胞内同种形态染色体同种形态染色体有几条就含几个染色体组有几条就含几个染色体组2个个4个个2、染色体组、染色体组染色体数目变异Chromosome number variation（2）根据）根据“基因型基因型”判断判断 控制同
5、一性状的基因控制同一性状的基因(包括同一字母的大、小写包括同一字母的大、小写)出出现几次，则含有几个染色体组现几次，则含有几个染色体组YyRrAABBDDAaaAABbD二个染色体组二个染色体组二个染色体组二个染色体组三个染色体组三个染色体组一个染色体组一个染色体组ABCD两个染色体组两个染色体组2、染色体组、染色体组染色体组数目的确定方法染色体组数目的确定方法染色体数目变异Chromosome number variation增加增加减少减少2、以染色体组的形式成倍的增加或减少、以染色体组的形式成倍的增加或减少染色体数目变异Chromosome number variationXYXYX2、
6、以染色体组的形式成倍的增加或减少、以染色体组的形式成倍的增加或减少染色体数目变异Chromosome number variation个体个体雌配子雌配子受精卵受精卵雄配子雄配子由由受精卵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；发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体；而由而由配子直接发育配子直接发育来的来的,不管含有几个染色体，都只能叫单倍体不管含有几个染色体，都只能叫单倍体 。判断判断单倍体单倍体个体个体二倍体二倍体/多倍体多倍体是否含有两个染色体组的都是二倍体？是否含有两个染色体组的都是二倍体？ 是否单倍体都只有一个染色体组？是否单倍体都只有一个染色体组？由由雌配
7、子雌配子或或雄配子雄配子直直接发育而成的生物体接发育而成的生物体几乎全部的动物和过几乎全部的动物和过半数的植物是二倍体半数的植物是二倍体香蕉香蕉(三倍体三倍体);马铃薯马铃薯(四倍体四倍体)雄蜂（单倍体）雄蜂（单倍体）（1）单倍体、二倍体与多倍体）单倍体、二倍体与多倍体2、以染色体组的形式成倍的增加或减少、以染色体组的形式成倍的增加或减少蜂王 雄蜂 工蜂 32条 16条 32条染色体数目变异Chromosome number variation个体个体雌配子雌配子受精卵受精卵雄配子雄配子单倍体单倍体个体个体二倍体二倍体/多倍体多倍体单体和单倍体单体和单倍体 三体和三倍体三体和三倍体2、以染色体
8、组的形式成倍的增加或减少、以染色体组的形式成倍的增加或减少（1）单倍体、二倍体与多倍体）单倍体、二倍体与多倍体染色体数目变异Chromosome number variation缺：多倍体特点多倍体特点:马铃薯是马铃薯是四倍体四倍体香蕉是香蕉是三倍体三倍体普通小麦是普通小麦是六倍体六倍体优：植株、果实、种子等粗大， 糖类、蛋白质等营养物质的含量高结实率低生长发育迟缓高度不育单倍体特点单倍体特点:个体弱小，高度不育（不是所有）2、以染色体组的形式成倍的增加或减少、以染色体组的形式成倍的增加或减少（1）单倍体、二倍体与多倍体）单倍体、二倍体与多倍体染色体数目变异Chromosome number
9、variation常用方法有哪些？常用方法有哪些？低温低温4条、2对染色体复制着丝点自动断裂如果前期无纺锤体形成细胞不能分裂成两个子细胞_染色体组_染色体2个_染色体组_染色体8条、4对4个影响染色体被拉向两极影响染色体被拉向两极染色体数目加倍染色体数目加倍2、以染色体组的形式成倍的增加或减少、以染色体组的形式成倍的增加或减少（2）人工诱导多倍体的方法）人工诱导多倍体的方法染色体数目变异Chromosome number variation2、以染色体组的形式成倍的增加或减少、以染色体组的形式成倍的增加或减少（2）人工诱导多倍体的方法）人工诱导多倍体的方法常用方法有哪些？常用方法有哪些？低温低
10、温Q：秋水仙素处理法的具体做法是什么？原理又是什么？方法：用秋水仙素处理萌发的种子 或幼苗。原理：当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向两极，从而引起细胞内染色数目加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂，将来就可能发育成多倍体植株。(教材P88)Q：为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植株可以不？秋水仙素的作用对象是_，成熟的植株大多细胞不进行有丝分裂。 正在有丝分裂的细胞时期：有丝分裂前期秋水仙素处理染色体数目变异Chromosome number variation柱柱头头花花柱柱子子房房花药花药花丝花丝花瓣花瓣花萼花萼花托花托雄雄蕊蕊雌雌蕊蕊花
11、花 的的 主主 要要 结结 构构3、多倍体育种、多倍体育种3、多倍体育种、多倍体育种染色体数目变异Chromosome number variation柱头柱头花柱花柱珠珠被被卵细胞卵细胞（1个）极核极核（2个）胚胚囊囊胚胚珠珠果皮果皮子子房房发育发育子子房房壁壁子子房房壁壁胚胚珠珠种皮种皮发育发育胚胚+精子发育发育胚乳胚乳+精子发育发育种种子子染色体变异（二）染色体变异（二）正常眼花斑眼湖北 扫地生生物染色体数目变异Chromosome number variation无籽西瓜培育无籽西瓜培育3、多倍体育种、多倍体育种染色体数目变异Chromosome number variation秋水仙
12、秋水仙素处理素处理2N4N第第一一年年1.为什么要用秋水仙素处理幼苗的芽尖？芽尖细胞分裂旺盛，更容易使染色体数目加倍2.处理后的植株，各个部位染色体数目是否都为4N？不一定染色体数目变异Chromosome number variation秋水仙素处理2N4N4N母本2N父本杂交2N果皮_种子的胚_种皮_第第一一年年4N3N4N杂交获得三倍体3.获得的四倍体西瓜为何要与二倍体杂交？多倍体花粉可育低；4.为什么要用四倍体植株做母本？种子产量高种皮薄，利于播种染色体数目变异Chromosome number variation秋水仙素处理2N4N4N母本2N父本杂交2N果皮_种子的胚_种皮_第第一
13、一年年第第二二年年假授粉联会紊乱4N3N4N3N2N果皮_3N无籽西瓜无籽西瓜染色体数目变异Chromosome number variation第第二二年年假授粉联会紊乱3N2N果皮_3N无籽西瓜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。5.三倍体西瓜为什么没有种子？真的一颗没有吗？联会紊乱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染色体数目变异Chromosome number variation第第二二年年假授粉联会紊乱3N2N果皮_3N无籽西瓜2年5.按照一般流程，获得无籽西瓜需要几年？进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培养获
14、取大量的组培苗，再进行移栽7.每年都要制种，很麻烦，有没有替代方法？利用生长素或生长素类似物处理二倍体未受粉的雌蕊，以促进子房发育成无种子的果实染色体数目变异Chromosome number variation秋水仙素处理2N4N4N母本2N父本杂交2N果皮_种子的胚_种皮_第第一一年年第第二二年年假授粉联会紊乱4N3N4N3N2N果皮_3N无籽西瓜无籽西瓜染色体变异染色体变异可遗传变异可遗传变异染色体数目变异Chromosome number variation香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，无法食用。香蕉的香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，无法食用。香蕉的培育过程如下：培育过程如下
15、：野生芭蕉野生芭蕉2n有籽香蕉有籽香蕉4n加倍加倍野生芭蕉野生芭蕉2n无籽香蕉无籽香蕉3n无籽香蕉培育无籽香蕉培育3、多倍体育种、多倍体育种染色体数目变异Chromosome number variation亲本F1DDTTddtt（抗倒伏，不抗病）（抗倒伏，不抗病） （易倒伏，抗病）（易倒伏，抗病）DdTt自交多代，获得目标品种自交多代，获得目标品种优点：操作简单优点：操作简单传统育种方式缺点：缺点：耗时长耗时长4、单倍体育种、单倍体育种染色体数目变异Chromosome number variation（抗倒伏，不抗病）（抗倒伏，不抗病）（抗倒伏抗病）（抗倒伏抗病）花药（粉）：花药（粉）：
16、单倍体幼苗单倍体幼苗：DT Dt dT dt正常植株：正常植株：DDTT DDtt ddTT ddtt新品种：新品种：DDtt方法：方法：花药花药离体培养离体培养秋水仙素处理秋水仙素处理缺点：操作复杂缺点：操作复杂优点：能明显缩短育种年限优点：能明显缩短育种年限DDTT（） ddtt（）第第一一年年第第二二年年筛选筛选DdTt（抗倒伏，不抗病）（抗倒伏，不抗病）（倒伏，抗病）（倒伏，抗病）二倍体生物二倍体生物（组织培养）（组织培养）DdTt植株DT Dt dT dt花药离体培养花药离体培养4、单倍体育种、单倍体育种染色体数目变异Chromosome number variation四倍体AAa
17、a（由Aa秋水仙素诱导后形成）产生的配子类型及比例1AA 4Aa 1aa4、单倍体育种、单倍体育种染色体数目变异Chromosome number variation关于可育、可遗传2N生物可育异源二倍体不可育两个染色体组来自不同物种异源二倍体幼苗如何处理可育？秋水仙素处理4N3N、5N高度不育、结实率低同源多倍体两个染色体组同源，即来自同一物种异源多倍体马铃薯（马铃薯（4N）可育可育小麦（小麦（6N）可育可育多倍体植物同源二倍体（如：骡子）原因：联会紊乱染色体数目变异Chromosome number variation异源多倍体育种单粒小麦单粒小麦野山羊草野山羊草二粒小麦二粒小麦2N=14
18、2N=142N=14粗山羊草粗山羊草4N=282N=143N=216N=42面包小麦面包小麦染色体结构变异Chromosomal structural variation1.缺失：一条染色体某一片段缺失猫叫综合征5号染色体部分片段缺失染色体结构变异Chromosomal structural variation2.重复：一条染色体某一片段重复，重复次数不确定果蝇棒状眼注意：发生在同源染色体上注意：发生在同源染色体上染色体结构变异Chromosomal structural variation3.易位：一条染色体某一片段，移接到另一条非同源染色体上慢性粒细胞白血病交叉互换交叉互换易位易位变异类型
19、发生时期发生部位可见性同源染色体之间同源染色体之间非同源染色体之间非同源染色体之间基因重组基因重组染色体结构变异染色体结构变异减数第一次分裂前期减数第一次分裂前期有丝分裂、减数分裂有丝分裂、减数分裂不可见不可见可见可见染色体结构变异Chromosomal structural variation4.倒位：一条染色体某一片段位置颠倒abcdefabcdefbcdeaf颠倒颠倒卷翅（卷翅（Cy）染色体结构变异Chromosomal structural variation缺失缺失重复重复易位易位 倒位倒位染色体上染色体上基因数目基因数目、排列顺序排列顺序发生改变发生改变结果：性状变异（改变）结果：
20、性状变异（改变）染色体数目变异Chromosome number variation变异类型变异类型基因突变 基因重组染色体结构变异染色体数目变异发生时间间期间期减减前期前期减减后期后期有丝分裂有丝分裂减数分裂减数分裂有丝后期有丝后期减减后期后期减减后期后期原核生物有哪些变异类型？原核生物有哪些变异类型？ 基因突变基因突变生物变异总结生物变异总结随堂练习In-class practice1.真核生物基因突变产生真核生物基因突变产生_，原核基因突变产生，原核基因突变产生_。2.染色体结构改变，使染色体上的基因数目或基因排列顺序改变（染色体结构改变，使染色体上的基因数目或基因排列顺序改变（ ）3.
21、染色体结构变异对生物体都是有利的（染色体结构变异对生物体都是有利的（ ）4.单倍体一定只含有一个染色体组（单倍体一定只含有一个染色体组（ ）5.体细胞含有两个染色体组的一定是二倍体（体细胞含有两个染色体组的一定是二倍体（ ）6.秋水仙素诱导染色体加倍的原理是抑制着丝点的断裂（秋水仙素诱导染色体加倍的原理是抑制着丝点的断裂（ ）7.低温诱导实验中，光学显微镜下可以看到大多数处在分裂期细胞中的染低温诱导实验中，光学显微镜下可以看到大多数处在分裂期细胞中的染色体数目发生改变（色体数目发生改变（ ）8.在高倍显微镜下可以看到细胞从二倍体变为四倍体（在高倍显微镜下可以看到细胞从二倍体变为四倍体（ ） 9.基因突变和染色体变异不一定都能遗传给后代基因突变和染色体变异不一定都能遗传给后代 （ ） 10.二倍体水稻花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、米粒变小（二倍体水稻花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、米粒变小（ ）等位基因等位基因多害少利多害少利新基因新基因并非所有细胞染色体数目都加倍并非所有细胞染色体数目都加倍
