1、复习目标：复习目标：1.1.了解染色体结构的变异。了解染色体结构的变异。3 3、了解多倍体育种和单倍体育种。、了解多倍体育种和单倍体育种。2 2、理解染色体组、二倍体、多倍体、单倍体、理解染色体组、二倍体、多倍体、单倍体的概念。的概念。1.1.染色体结构和数目变异染色体结构和数目变异 2.2.染色体数目变异在育种上的应用染色体数目变异在育种上的应用 考试说明要求：考试说明要求：1.1.（海南卷（海南卷.21.21）关于基因突变和染色体结构变异的叙述，正确的是关于基因突变和染色体结构变异的叙述，正确的是（）A A基因突变导致染色体结构变异基因突变导致染色体结构变异B B基因突变与都会染色体结构变
2、异都导致个体表现型改变基因突变与都会染色体结构变异都导致个体表现型改变C C基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变D D基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察2015年高考题年高考题C C2.（天津卷（天津卷.4）低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，从而产生染色体数目加倍第一次分裂时不形成纺锤体，从而产生染色体数目加倍的卵细胞，此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎的卵细胞，此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎。上述过程中产生下
3、列四种细胞，下图所示四种细胞的。上述过程中产生下列四种细胞，下图所示四种细胞的染色体行为（以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为染色体行为（以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例）可出现的是（例）可出现的是（）B B课本知识梳理课本知识梳理染色体变异染色体变异染色体结构变异染色体结构变异染色体数目变异染色体数目变异缺失缺失重复重复倒位倒位易位易位非整倍性变异非整倍性变异整倍性变异整倍性变异病因病因:五号染色体的部分五号染色体的部分缺失缺失引引起起考点考点1：染色体的变异（结构变异和数目变异）：染色体的变异（结构变异和数目变异）缺失缺失重复重复倒位倒位易位易位a b c d e f a b c f
4、 a b c d e f a b c b c d e f a e d c b f a b c d e f a b c d e f g h i a b c d e f g h i j j 【例例1】已知某物种的一条染色体上依次排列着已知某物种的一条染色体上依次排列着A、B、C、D、E五个基因，下面列出的若干种变化中，未发生染色体结构变五个基因，下面列出的若干种变化中，未发生染色体结构变化的是化的是 ()D 缺失缺失 重复重复 倒位倒位（1 1）类型）类型易位易位（2 2）判断方法）判断方法：（3 3）实质：）实质：染色体长度发生了改变；（或者）染色体长度发生了改变；（或者）基因的数目或排列顺序发
5、生了改变基因的数目或排列顺序发生了改变J K L (2009年高考上海卷年高考上海卷)下图中下图中和和表示发生在表示发生在常染色体上的变异。常染色体上的变异。和和所表示的变异类型分所表示的变异类型分别属于别属于()A重组和易位重组和易位B易位和易位易位和易位C易位和重组易位和重组 D重组和重组重组和重组【尝试解答】【尝试解答】_A_【解析】【解析】由题图可看出，由题图可看出，表示减数分裂四分表示减数分裂四分体时期体时期同源染色体同源染色体互换同源区段，是交叉互换，互换同源区段，是交叉互换，属于属于基因重组基因重组；表示两条表示两条非同源染色体非同源染色体交换了交换了片段，属于染色体结构变异中的
6、片段，属于染色体结构变异中的易位易位。3.右图示某生物细胞分裂时，两对联会的染色体右图示某生物细胞分裂时，两对联会的染色体(注：注：图中图中姐妹染色单体画成一条染色体姐妹染色单体画成一条染色体，黑点表示着丝点，黑点表示着丝点)之间出现异常的之间出现异常的“十字型结构十字型结构”现象，图中字母表示现象，图中字母表示染色体上的基因。据此所作推断中，正确的是染色体上的基因。据此所作推断中，正确的是()A此种异常源于基因重组此种异常源于基因重组 B该生物产生的异常配子很可能有该生物产生的异常配子很可能有HAa或或hBb型型 C此细胞可能正在进行有丝分裂此细胞可能正在进行有丝分裂 D此种变异可能会导致生
7、物体不育，从而不能遗传此种变异可能会导致生物体不育，从而不能遗传给后代给后代B 选选B大小、形态相同的染色体为同源染色体，大小、形态相同的染色体为同源染色体，在在减减四分体时期，同源染色体联会，非同源染色体不四分体时期，同源染色体联会，非同源染色体不能联会，能联会，但如果发生了某些变异也可能会发生题图所但如果发生了某些变异也可能会发生题图所示的情形，其变异类型可能如下图所示：示的情形，其变异类型可能如下图所示：即：非同源染色体的某些区段即：非同源染色体的某些区段发生发生“易位易位”(染色体结构染色体结构变异的一种变异的一种)，而不是基因重组；，而不是基因重组；随着易位后的同源染色体的分离，该生
8、物产生的异常随着易位后的同源染色体的分离，该生物产生的异常配子很可能有配子很可能有HAa或或hBh型；型；此细胞正在联会，说明是减数分裂；此细胞正在联会，说明是减数分裂；这种变异的结果可能有很多，也可能会导致生物体育这种变异的结果可能有很多，也可能会导致生物体育性下降，但育性下降不代表不能遗传给后代，该变异性下降，但育性下降不代表不能遗传给后代，该变异还可能通过无性生殖遗传给后代。还可能通过无性生殖遗传给后代。4.下列变异中，属于染色体结构变异的是下列变异中，属于染色体结构变异的是()A.将人类胰岛素基因与大肠杆菌将人类胰岛素基因与大肠杆菌DNA分子拼接重分子拼接重组组DNAB.染色体中染色体
9、中DNA的一个碱基缺失的一个碱基缺失C.果蝇第果蝇第号染色体上某片段移接到第号染色体上某片段移接到第号染色号染色体上体上D.同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换C【易错分析易错分析】染色体易位与交叉互换（基因重组）的区别染色体易位与交叉互换（基因重组）的区别两者发生的位置不一样：两者发生的位置不一样：染色体易位染色体易位非同源染色体之间；非同源染色体之间；交叉互换交叉互换四分体内（同源染色体之间）四分体内（同源染色体之间）【知识超链接知识超链接】染色体结构变异与基因突变的区别染色体结构变异与基因突变的区别、联系、联系染色体结构变异染色体结构变异基因突变基
10、因突变区区别别原因原因光学显微光学显微镜观察镜观察结果结果联系联系细胞水平细胞水平,可直接观察可直接观察DNA片段片段的变化的变化基因中基因中个别碱基对个别碱基对的变化的变化不产生新基因不产生新基因,只改变只改变基因的数量和顺序基因的数量和顺序产生新基因产生新基因(等位基因等位基因)，不改变基因的数量不改变基因的数量都属于都属于“突变突变”，为进化提供原材料，为进化提供原材料分子水平分子水平,不可直接观察不可直接观察思考：如何判断某种变异使基因突变造成的还是染思考：如何判断某种变异使基因突变造成的还是染色体变异造成的？色体变异造成的？患者比正常人多了一条多了一条21号染色体，号染色体，患者的智
11、力低下，身体发育缓慢，常表现出特殊的面容。这种遗传病是怎么形成的呢？这种遗传病是怎么形成的呢？2 2二倍体二倍体二倍体概念：由二倍体概念：由受精卵受精卵发育而成的，体细胞中含有发育而成的，体细胞中含有两个两个染色体组染色体组的个体叫二倍体。的个体叫二倍体。举例：几乎全部的举例：几乎全部的动物动物和过半数的和过半数的高等植物高等植物。3 3多倍体多倍体概念：由概念：由受精卵受精卵发育而成的，体细胞中含有发育而成的，体细胞中含有三个或三个三个或三个以上以上染色体组的个体。染色体组的个体。举例：已知被子植物中至少有举例：已知被子植物中至少有1/31/3的物种是多倍体，在的物种是多倍体，在植物中很植物
12、中很常见常见，在动物中极少见。，在动物中极少见。特点：特点：茎秆茎秆粗壮，粗壮，叶片叶片、果实果实和和种子种子一般都比较大一般都比较大，糖糖类类、蛋白质蛋白质含量较高，但发育含量较高，但发育迟缓迟缓，结实率，结实率低低。应用：利用多倍体植株的特点，进行多倍体育种，最常应用：利用多倍体植株的特点，进行多倍体育种，最常用的方法是用用的方法是用秋水仙素秋水仙素处理处理萌发的种子萌发的种子或或幼苗幼苗，从而得，从而得到多倍体植株。如三倍体无子西瓜，到多倍体植株。如三倍体无子西瓜，八倍体小黑麦八倍体小黑麦。注意；秋水仙素其作用机理是能抑制注意；秋水仙素其作用机理是能抑制 纺锤体纺锤体 的形成（有的形成（
13、有丝分裂丝分裂前前期），导致期），导致染色体染色体不能移向细胞不能移向细胞两极两极而加倍。而加倍。4 4单倍体单倍体概念：由概念：由配子配子发育而来，即体细胞中含有发育而来，即体细胞中含有本物本物种种配子配子染色体组数染色体组数的个体，例如的个体，例如雄蜂雄蜂。特点：植株特点：植株矮小矮小，高度，高度不育不育。应用：单倍体育种，可先进行应用：单倍体育种，可先进行花药离体培养花药离体培养获获得单倍体植株，再用得单倍体植株，再用秋水仙素秋水仙素处理单倍体幼苗处理单倍体幼苗，可得到，可得到纯合纯合的二倍体或多倍体。这种育种方的二倍体或多倍体。这种育种方法可以法可以明显缩短育种年限明显缩短育种年限。二
14、、染色体数目的变异二、染色体数目的变异非整倍变异非整倍变异整倍变异整倍变异正常正常增多增多减少减少几乎全部动物以及过半数的高等植物是几乎全部动物以及过半数的高等植物是二倍体二倍体(如：番茄、人、玉米、果蝇如：番茄、人、玉米、果蝇)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雌性雌性雌性雌性雄性雄性单倍体单倍体二倍体二倍体学习活动：学习活动：下图是一个果蝇的精原细胞，其进行下图是一个果蝇的精原细胞，其进行减数分裂减数分裂，产生，产生 种种 细胞。完成图解，并标出染色体的序号。细胞。完成图解，并标出染色体的序号。一、理解与一、理解与“染色体组染色体组”相关的
15、概念相关的概念染色体组成染色体组成(用序号表示用序号表示)：和和，和和，和和，X X和和Y Y。，X X。，Y Y。2 2精精 考点考点2 2染色体的染色体的数目数目变异：变异：染色体组的特征：染色体组的特征：生殖细胞中的生殖细胞中的一组非同源染色体一组非同源染色体；它们在它们在形态和功能形态和功能上各不相同；上各不相同；携带着控制一种生物生长发育、遗传携带着控制一种生物生长发育、遗传 和变异的和变异的全部遗传信息全部遗传信息。X XY Y 考点考点2 2染色体的染色体的数目数目变异：变异：染色体组染色体组【小组讨论小组讨论】请说出下图所示细胞中所含的染色体组数及每个染请说出下图所示细胞中所含
16、的染色体组数及每个染色体组所含的染色体数目色体组所含的染色体数目.(注：图中非等位基因位于非同源染色体注：图中非等位基因位于非同源染色体)二、染色体组数的判断方法：二、染色体组数的判断方法：（限时：（限时：5min）1.根据染色体根据染色体形态形态判断：判断：不同形态的不同形态的非同源染色体非同源染色体为一个染色体组为一个染色体组2.根据根据基因型基因型判断：控判断：控制制同一性状同一性状的基因个数的基因个数4组组(3条条/组组)1组组(4条条)3组组(2条条)戊戊 己己庚庚甲甲 乙乙丙丙 丁丁辛辛 壬壬癸癸 3组组(3条条/组组)2组组(4条条/组组)1组组(4条条)4组组(1条条)2组组(
17、2条条)4组组(2条条)同一种字母同一种字母 （包括大小写）包括大小写）2组组(2条条)3 3个个图形题就看图形题就看形状大小相同的染色体形状大小相同的染色体(同源同源染色体染色体)有几条有几条,就是几个染色体组就是几个染色体组4 4个个例例1.判断下图中分别有几个染色体组，每个染色判断下图中分别有几个染色体组，每个染色体组怎么表示？体组怎么表示？1 1个个例例2.指出下面细胞分别处于什么时期，此时细指出下面细胞分别处于什么时期，此时细胞中各有几个染色体组？胞中各有几个染色体组？减减后期后期有丝中期有丝中期有丝后期有丝后期减减后期后期4 4个个2 2个个2 2个个2 2个个例例3:一个基因型为
18、一个基因型为AAaBbb的个体，那它有几的个体，那它有几个染色体组呢？个染色体组呢？如果是如果是Ab基因型的呢？基因型的呢？3个个1个个基因型题就看基因型题就看同种类型字母同种类型字母(不区分大不区分大小写小写)的个数的个数 3.据染色体数据染色体数/形态数的比值判断形态数的比值判断 染色体数染色体数/形态数形态数比值意味着每种形态染色体比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几条，即含数目的多少，每种形态染色体有几条，即含几个染色体组。如果蝇该比值为几个染色体组。如果蝇该比值为8条条/4种形态种形态2，则果蝇含，则果蝇含2个染色体组。个染色体组。1.判断单倍体与二倍体、多倍体的方
19、法判断单倍体与二倍体、多倍体的方法(1)由受精卵发育而成的个体，含有几个染由受精卵发育而成的个体，含有几个染色体组，就叫几倍体。色体组，就叫几倍体。(2)由配子发育而成的个体，不论含几个染由配子发育而成的个体，不论含几个染色体组，都称为单倍体。如八倍体生物的色体组，都称为单倍体。如八倍体生物的单倍体含有单倍体含有4个染色体组。个染色体组。(3)二倍体生物的配子中只含有一个染色体二倍体生物的配子中只含有一个染色体组。组。单倍体单倍体-配子配子发育而来的，可含发育而来的，可含1 1或或多个多个染色体组染色体组 二倍体二倍体-受精卵受精卵发育而来，含发育而来，含2 2个染色体组个染色体组 多倍体多倍
20、体-受精卵受精卵发育而来，含有发育而来，含有3 3或或3 3个以上的染色体组个以上的染色体组判断：含有判断：含有1 1个染色体组的生物体一定是单倍体个染色体组的生物体一定是单倍体.含有含有3 3个染色体组的生物体一定是三倍体。个染色体组的生物体一定是三倍体。方法：方法：含有多个染色体组的生物体，含有多个染色体组的生物体，关键看关键看是受精卵还是配子发育而来，是受精卵还是配子发育而来，配子发育而来配子发育而来-单倍体；单倍体；受精卵发育而来受精卵发育而来-有几个染色体组有几个染色体组就是几倍体。就是几倍体。判断时先看发育来源；再看有几个染色体组。判断时先看发育来源；再看有几个染色体组。三三、单单
21、倍倍体体发育起点发育起点体细胞染色体组体细胞染色体组特点特点培育培育应用应用配子（花药、卵细胞）配子（花药、卵细胞）1个、个、2个或多个个或多个长得弱小，高度不育（长得弱小，高度不育（n1）花药离体培养花药离体培养单倍体育种单倍体育种【例】现有有芒抗病【例】现有有芒抗病（AARR）和无芒不）和无芒不抗病（抗病（aarr）两个水）两个水稻品种。用单倍体育稻品种。用单倍体育种法培育无芒抗病种法培育无芒抗病(aaRR)品种。品种。AaRrAR Ar aR arAARR AArr aaRR aarrPF1花药（花药（配子）配子）单倍体单倍体幼苗幼苗AR Ar aR ar花药离体培养花药离体培养秋水仙素
22、秋水仙素第一年第一年第二年第二年减数分裂减数分裂花药离体培养花药离体培养单倍体植株（单倍体植株（秋水仙素秋水仙素）正常植株（正常植株（纯合子纯合子）优点优点：1 1、纯合子自交，后代不发生性状分离。、纯合子自交，后代不发生性状分离。2 2、缩短育种年限。、缩短育种年限。正常植株正常植株染色体复制染色体复制四、人工诱导多倍体的原理：四、人工诱导多倍体的原理：着丝点分裂着丝点分裂无纺锤丝牵引，无纺锤丝牵引，染色体数加倍染色体数加倍 低温低温、适宜浓度的、适宜浓度的秋水仙素秋水仙素能在不影响细胞活力能在不影响细胞活力的条件下的条件下导致染色体复制且着导致染色体复制且着丝点分裂后不能分配到两个细胞中，
23、从而使细胞丝点分裂后不能分配到两个细胞中，从而使细胞内的染色体数目加倍。内的染色体数目加倍。无籽西瓜的培育过程：无籽西瓜的培育过程：二倍体西瓜幼二倍体西瓜幼苗苗二倍体西瓜幼二倍体西瓜幼苗苗三倍体无子三倍体无子西瓜西瓜子房发育子房发育三倍体植株三倍体植株（联会紊乱（联会紊乱）二倍体植株二倍体植株（第一年）（第一年）（第二年）（第二年）三倍体种子三倍体种子花粉刺激子房花粉刺激子房秋水仙素处理秋水仙素处理四倍体植株（）四倍体植株（）二倍体植株（）二倍体植株（）授粉授粉关于三倍体无子西瓜培育过程中的几个问题关于三倍体无子西瓜培育过程中的几个问题(1)(1)关于两次传粉：关于两次传粉：第一次传粉第一次传
24、粉是为了杂交得到是为了杂交得到三倍体三倍体种子，种子，第二次传粉第二次传粉是为了是为了刺激子房刺激子房产生产生生长素生长素，促进，促进果实果实发育发育。(2)(2)四倍体植株上结的西瓜，四倍体植株上结的西瓜，皮和瓜瓤皮和瓜瓤为为四个四个染色染色体组，而体组，而种子种子为为三个三个染色体组。染色体组。(3)(3)三倍体西瓜进行减数分裂时，由于三倍体西瓜进行减数分裂时，由于联会紊乱联会紊乱，不能产生不能产生正常配子正常配子。普通小麦的形成过程普通小麦的形成过程14141414一粒小麦一粒小麦山羊草山羊草1414另一种山羊草另一种山羊草7 77 77 77 7杂交种不育杂交种不育配子配子配子配子14
25、147 714147 7配子配子配子配子杂交种不育杂交种不育2828 14144242加倍加倍异源异源多倍体多倍体二粒小麦二粒小麦1414 14142828加倍加倍异源异源多倍体多倍体普通小麦普通小麦例题例题1 1 下列表示某种农作物下列表示某种农作物和和两种品种分别培育出两种品种分别培育出三三 种品种种品种,根据上述过程根据上述过程,回答下列问题回答下列问题:AABB aabb AaBb Ab AAaaBBbb AAbb 用用和和培育培育所采用的方法所采用的方法称为称为_,方法方法称为称为 _,由由和和 培育培育所依据的原理是所依据的原理是_.用用培育出培育出的常用方法的常用方法是是_,由由
26、培育成培育成的过程中用化学药剂的过程中用化学药剂_处理处理的幼苗的幼苗,方法方法和和合合 称为称为_育种育种.其优点是其优点是_.由由培育出培育出的常用方法是用的常用方法是用_处理幼苗处理幼苗,形成的形成的 叫叫_。依据的原理是。依据的原理是_。杂交杂交自交自交基因重组基因重组花药离体培养花药离体培养秋水仙素秋水仙素单倍体单倍体明显缩短育种年限明显缩短育种年限秋水仙素秋水仙素多倍体多倍体染色体变异染色体变异 强调：单倍体育种与多倍体育种的操作对象不强调：单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同同,两种育种方式都出现了染色体加倍情况两种育种方式都出现了染色体加倍情况：单倍体育种操作对象是：单倍体育种
27、操作对象是单倍体幼苗，单倍体幼苗，通过植通过植物组织培养，得到的植株是纯合子；物组织培养，得到的植株是纯合子；多倍体育种的操作对象是多倍体育种的操作对象是正常萌发的种子或幼正常萌发的种子或幼苗。苗。考点考点3：三种可遗传的变异：三种可遗传的变异:基因突变、基因重基因突变、基因重组和染色体变异比较组和染色体变异比较项目项目基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异适适用用范范围围生物生物种类种类所有生物所有生物（包括病（包括病毒）均可发生，具毒）均可发生，具有普遍性有普遍性自然状态下，只发生在自然状态下，只发生在真真核生物的有性生殖核生物的有性生殖过程中过程中，细胞核遗传细胞核遗传真核
28、生物真核生物细胞细胞增殖过程均可增殖过程均可发生发生生殖生殖无性生殖、有性生无性生殖、有性生殖殖有性生殖有性生殖无性生殖、有无性生殖、有性生殖性生殖类型类型可分为自然突变和可分为自然突变和诱发突变，也可分诱发突变，也可分为显性突变和隐性为显性突变和隐性突变突变自由组合型、交叉互换型自由组合型、交叉互换型染色体结构的染色体结构的改变、染色体改变、染色体数目的变化数目的变化发生发生时间时间有丝分裂间期和减数第一有丝分裂间期和减数第一次分裂间期次分裂间期减数第一次分裂前期减数第一次分裂前期和减数第一次分裂后和减数第一次分裂后期期细胞分裂期细胞分裂期产生产生结果结果产生新的基因（产生了它产生新的基因（
29、产生了它的等位基因）、新的基因的等位基因）、新的基因型、新的性状型、新的性状产生新的基因型，但产生新的基因型，但不可以产生新的基因不可以产生新的基因和新的性状和新的性状不产生新的基因不产生新的基因，但会引起基因，但会引起基因数目或顺序变化数目或顺序变化镜检镜检光镜下均无法检出，可根据是否有新性状或新性光镜下均无法检出，可根据是否有新性状或新性状组合确定状组合确定光镜下可检出光镜下可检出本质本质基因的分子结构发生改变，基因的分子结构发生改变，产生了新的基因，产生了新的基因，改变了基改变了基因的因的“质质”，出现了新性状出现了新性状，但没有改变基因的，但没有改变基因的“量量”原有基因的重新组原有基
30、因的重新组合，产生了新的基合，产生了新的基因型，使性状重新因型，使性状重新组合，但组合，但未改变基未改变基因的因的“质质”和和“量量”染色体结构或数染色体结构或数目发生改变，目发生改变，没没有产生新的基因有产生新的基因，基因的数量可，基因的数量可发生改变发生改变项目项目基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异 三种可遗传变异的比较三种可遗传变异的比较基因突变、基因重组、染色体变异都会引起基因突变、基因重组、染色体变异都会引起遗传物质遗传物质的的改变，均可能传给后代。改变，均可能传给后代。基因突变、基因重组是基因突变、基因重组是DNADNA分子分子水平上的变化；水平上的变化；染色体结构或数目染色体结构或数目的变异，属于的变异，属于细胞细胞水平水平上的变化。上的变化。染色体变异染色体变异在在光学显微镜下可观察到。光学显微镜下可观察到。1.1.原理：低温处理植物原理：低温处理植物分生组织分生组织细胞，能够细胞，能够抑制抑制纺锤体的形成纺锤体的形成，以致影响，以致影响染色体染色体被拉向两极，被拉向两极，细胞细胞不能分裂不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生变化。染色体数目发生变化。2.2.选材：选材：洋葱或大葱、蒜洋葱或大葱、蒜等等。考点四：低温诱导植物染色体数目变化的实验考点四：低温诱导植物染色体数目变化的实验
