1、二、染色体变异二、染色体变异第五章第五章 基因突变及其他变异基因突变及其他变异1.1.染色体结构的变异染色体结构的变异2.2.染色体数目的变异染色体数目的变异染色体组染色体组二倍体和多倍体二倍体和多倍体人工诱导多倍体在育种上的应用人工诱导多倍体在育种上的应用单倍体单倍体染色体变异与基因突变相比，哪一种变异对引染色体变异与基因突变相比，哪一种变异对引起的性状变化较大一些？为什么？起的性状变化较大一些？为什么？大多数染色体结构变异对生物有害，有的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。甚至导致生物体死亡。染色体结构变异图解染色体结构变异图解1 12 23 34 4症状：两眼距离较远
2、，耳位低下，生长发育缓慢，症状：两眼距离较远，耳位低下，生长发育缓慢，存在着严重的智力障碍。患儿哭声轻，音调存在着严重的智力障碍。患儿哭声轻，音调 高，很像猫叫。高，很像猫叫。如：猫叫综合征如：猫叫综合征(5(5号染色体部分缺失号染色体部分缺失)(一一)个别染色体的增加或减少个别染色体的增加或减少先天性愚型先天性愚型（2121三体综合症）三体综合症）性腺发育不良性腺发育不良（特纳氏综合症）（特纳氏综合症）响誉世界的著名响誉世界的著名“天才天才”音乐指挥家舟舟音乐指挥家舟舟姓名胡一舟姓名胡一舟 年龄：年龄：30 30 岁岁 出生出生19781978年年4 4月月1 1日日智商：智商：30 30
3、重度弱智重度弱智 （正常人的最低（正常人的最低7070）演出自演出自19991999年年1 1月在保利剧场进行第一场指挥表月在保利剧场进行第一场指挥表演以来，至今已演出演以来，至今已演出2020场，与国内外十余家交响乐团场，与国内外十余家交响乐团进行过合作。进行过合作。智障智障“天才天才”舟舟的资料舟舟的资料舟舟是一个先天智力障碍舟舟是一个先天智力障碍(三体综合症三体综合症)患者患者病因：常染色体变异病因：常染色体变异,比正比正常人多了一条常人多了一条2121号染色号染色请思考：请思考：Q1:Q1:果蝇体细胞有几条染色体？果蝇体细胞有几条染色体？8 8条条Q2:Q2:号和号和号染色体是什么关系
4、号染色体是什么关系?号和号和号呢号呢?同源染色体同源染色体非同源染色体非同源染色体Q3:Q3: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?和和、和和、和和、X X和和Y Y 二、染色体数目的变异二、染色体数目的变异正常正常增多增多减少减少个别变异个别变异整组变异整组变异成倍增多或减少成倍增多或减少2 2、染色体数目的变异、染色体数目的变异(二二)染色体组倍性增减染色体组倍性增减 细胞中的一组非同源染色体，细胞中的一组非同源染色体，其形态和功能其形态和功能各不相同各不相同，但携带着控制一种生物生长发育、遗，但携带着控制一种生物生长发育、遗传变异的传变异的全部遗传信息
5、全部遗传信息。1.1.染色体组：染色体组：例：分析对照图，从例：分析对照图，从A B C DA B C D中确认出表示标中确认出表示标含一个染色体组的细胞，是图中的（）含一个染色体组的细胞，是图中的（）B BABCD对照对照3.3.多倍体多倍体(1)(1)定义：体细胞中含有三个或三个以上染色体定义：体细胞中含有三个或三个以上染色体 组的的个体组的的个体(2)(2)成因：外界环境条件影响了有丝分裂时纺锤成因：外界环境条件影响了有丝分裂时纺锤 体的形成，使染色体不能被拉向两极，体的形成，使染色体不能被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞。细胞不能分裂成两个子细胞。(3)(3)应用：应用：用途：多倍体
6、育种用途：多倍体育种(多倍体植物各器官都比多倍体植物各器官都比 较大，营养物质的含量也较高，但发较大，营养物质的含量也较高，但发 育延迟，结实率低。育延迟，结实率低。)方法原理：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗方法原理：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗2.2.二倍体：二倍体：体细胞中含两个染色体组的个体体细胞中含两个染色体组的个体如：香蕉、马铃薯如：香蕉、马铃薯 多倍体育种多倍体育种多倍体植株茎秆粗壮，叶片多倍体植株茎秆粗壮，叶片、果实和、果实和种子种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加有所增加观赏或用材植物观赏或用材植物某些水果某些水果非种子
7、农作物非种子农作物萌萌发发的的种种子子或或幼幼苗苗秋水仙素秋水仙素分裂周期分裂周期细（细（2n）染色体正染色体正常复制，常复制，不能形成不能形成纺锤丝纺锤丝细细胞胞染染色色体体加加倍倍4n多多倍倍体体组组织织块块多多倍倍体体植植株株方法方法：用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗：用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗机理机理：作用于正在分裂的细胞，抑制纺锤丝的形成，：作用于正在分裂的细胞，抑制纺锤丝的形成，导致染色体不分离，数目加倍导致染色体不分离，数目加倍 具有具有偶数偶数染色体组的多倍体植物：可育染色体组的多倍体植物：可育 具有具有奇数奇数染色体组的多倍体植物：不可育染色体组的多倍体植物：不可育香蕉
8、的培育香蕉的培育香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，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：无法食用。香蕉的培育过程如下：野生芭蕉野生芭蕉2n2n有籽香蕉有籽香蕉4n4n加倍加倍野生芭蕉野生芭蕉2n2n无籽香蕉无籽香蕉3n3n4.4.单倍体单倍体(1)(1)定义：定义：(2)(2)应用：应用：单倍体育种单倍体育种（单倍体本身对人类并无多大作（单倍体本身对人类并无多大作用，但用秋水仙素可获得纯合子，因此用，但用秋水仙素可获得纯合子，因此大大大大缩短了育种年限缩短了育种年限）方法：花药离体培养方法：花药离体培养体细胞中含本物种配子染色体数目的个体体细胞中含本物种配子染色体
9、数目的个体(植株弱小且高度不育植株弱小且高度不育)花药花药单倍体单倍体植株植株纯合纯合正常植株正常植株秋水仙素秋水仙素染色体加倍染色体加倍离体培养离体培养(三三)应用应用1 1单倍体与多倍体的判断单倍体与多倍体的判断(1)(1)如果生物体是如果生物体是由受精卵发育或合子发育形成由受精卵发育或合子发育形成，生物体细胞内有几个染色体组就叫几倍体。生物体细胞内有几个染色体组就叫几倍体。(2)(2)如果生物体是由生殖细胞如果生物体是由生殖细胞卵细胞或花粉直卵细胞或花粉直接发育而成，接发育而成，不论不论细胞内含有细胞内含有几个几个染色体组，染色体组，都不能叫几倍体，而只能叫都不能叫几倍体，而只能叫单倍体
10、单倍体。2 2染色体组数目的判别染色体组数目的判别3 3无子番茄与无子西瓜无子番茄与无子西瓜Q Q：一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？：一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？一倍体一定是单倍体；单倍体不一定是一倍体。一倍体一定是单倍体；单倍体不一定是一倍体。2.染色体组数的判断依据：依据：染色体组的特点染色体组的特点 全部为非同源染色体（不含同源染色体）全部为非同源染色体（不含同源染色体）携带全部遗传信息携带全部遗传信息A B C D所含染色体形态、大小和功能各不相同所含染色体形态、大小和功能各不相同方法方法:.每组同源染色体的个数（即形态相同的染色体个数）每组同源染色体的个数
11、（即形态相同的染色体个数）2个个个个个个个个.同源染色体上的基因个数（同种基因即同源染色体上的基因个数（同种基因即同种字母同种字母数）数）基因型为：基因型为：a ab b、d deeee若从播种到收获种子需要一年若从播种到收获种子需要一年,则培育出能稳定则培育出能稳定遗传的矮杆抗病的品种至少需要几年遗传的矮杆抗病的品种至少需要几年?P高杆抗病高杆抗病 DDTT矮杆感病矮杆感病 ddttF1高杆抗病高杆抗病 DdTt第第1年年选育出需要的矮抗品种选育出需要的矮抗品种F2D_T_ D_tt ddT_ ddtt矮抗矮抗杂交育种杂交育种第第2年年第第3年年生长生长ddTTF3减数分裂减数分裂配子配子D
12、TDtdTdt单倍体单倍体 DTDtdTdt花药离体培养花药离体培养秋水仙素秋水仙素第第1年年第第2年年第第4年年 单倍体育种单倍体育种DDttddTT ddtt纯合体纯合体DDTT矮抗矮抗单倍体、二倍体和多倍体单倍体、二倍体和多倍体单倍体单倍体二倍体二倍体多倍体多倍体配子配子发育发育发育发育受精卵受精卵（含（含2个染色体组）个染色体组）（含（含3个或个或3个以上染色体组）个以上染色体组）（含（含1个或几个个或几个染色体组）染色体组）六倍体小麦体细胞中有六倍体小麦体细胞中有42条染色体，六个染色体条染色体，六个染色体组，用其花粉培育成的植株是三倍体，其体细胞组，用其花粉培育成的植株是三倍体，其
13、体细胞有有21个染色体，三个染色体组。个染色体，三个染色体组。单倍体单倍体染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异个别增减个别增减染色体组染色体组二倍体二倍体概念概念特点特点应用应用成因成因概念概念特征特征多倍体多倍体单倍体单倍体分类分类数目数目变异变异成倍成倍增减增减缺失、增加缺失、增加(重复重复)、倒位倒位(颠倒）颠倒）、易位（移接）易位（移接）结构变异：结构变异：小结小结:染色体变异染色体变异染色体结构变异染色体结构变异:缺失、重复、倒位、易位缺失、重复、倒位、易位染色体数目变异染色体数目变异非整倍性变异非整倍性变异增加增加:21:21三体综合征三体综合征减少减少:21:21单体综合征单
14、体综合征整倍性变异整倍性变异染色体组染色体组分类分类一倍体一倍体:体细胞中含体细胞中含1 1个染色体组的个体个染色体组的个体.多倍体多倍体:由合子发育而成的个体，基体细由合子发育而成的个体，基体细胞中含有几个染色体组，即称为几倍体，胞中含有几个染色体组，即称为几倍体，当染色体组数超过两个以上时称为多倍当染色体组数超过两个以上时称为多倍体。体。单倍体单倍体:由未受精的配子直接发育由未受精的配子直接发育,体细体细胞含配子染色体数目的个体胞含配子染色体数目的个体避免变异避免变异无性繁殖无性繁殖利用利用变异变异杂交育种杂交育种人工诱变育种人工诱变育种多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种生物的后代出
15、现不同于亲本的性状生物的后代出现不同于亲本的性状自然变异自然变异人工诱导变异人工诱导变异按来源分按来源分应应用用生生物物的的变变异异小小结结概念：概念：类类型型基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异不遗传的变异不遗传的变异遗传的遗传的变异变异按结按结果分果分 左图是果蝇体细胞染色体左图是果蝇体细胞染色体 图解，根据回答：图解，根据回答：1、此果蝇是、此果蝇是_性果蝇性果蝇，性染色体为性染色体为_，其性别决定，其性别决定方式属于方式属于_型。型。A B2、细胞中有、细胞中有_对同源染色体。有对同源染色体。有_个个 染色体组。是染色体组。是_倍体。倍体。3、细胞中有、细胞中有_对常染
16、色体。对常染色体。4、细胞中有、细胞中有_对性染色体。能产生对性染色体。能产生_ 种配子。种配子。体细胞体细胞中的染中的染色体数色体数配子中配子中的染色的染色体数体数体细胞体细胞中的染中的染色体组色体组数数配子中配子中的染色的染色体组数体组数属于几倍属于几倍体生物体生物豌豌 豆豆 7 2普通普通小麦小麦 42 3小黑麦小黑麦 28八倍体八倍体比较项目比较项目生物种类生物种类14 1 二倍体二倍体 六倍体六倍体 2156 8 4 6课本课本 P89P891.1.请注意观察下图，指出该图所示的变异类型请注意观察下图，指出该图所示的变异类型()()A A基因突变基因突变 B B染色体变异染色体变异
17、C C染色体减少染色体减少 D D基因重组基因重组2.2.下列细胞中含有三个染色体组的是（下列细胞中含有三个染色体组的是（）A A小麦的体细胞小麦的体细胞 B B小麦的胚细胞小麦的胚细胞 C C小麦的卵细胞小麦的卵细胞 D D小麦的胚乳细胞小麦的胚乳细胞B BC C下列人类配子中，结合会产生唐氏先天愚型下列人类配子中，结合会产生唐氏先天愚型（21三体综合征）的男性个体的两种配子是（三体综合征）的男性个体的两种配子是（）23+X 23+X 22+XX 22+XX 21+Y 21+Y 22+Y22+YA、和和 B B、和和 C C、和和 D D、和和C4、某生物的基因型为AAaaBbbbCCCc，
18、那么它有多少个染色体组A、2、B、3 C、4 D、8染色体组数的判断办法：染色体组数的判断办法：1 1、基因型题就看同种类型字母的个数、基因型题就看同种类型字母的个数2 2、图形题就看同源染色体的条数图形题就看同源染色体的条数5.5.某家庭父亲正常，母亲色盲，生了一个性染色体某家庭父亲正常，母亲色盲，生了一个性染色体 为为XXYXXY的色觉正常的儿子，产生这种染色体数目的色觉正常的儿子，产生这种染色体数目 变异的原因很可能是变异的原因很可能是 （）A A胚胎发育的卵裂阶段出现异常胚胎发育的卵裂阶段出现异常 B B正常的卵与异常的精子结合正常的卵与异常的精子结合 C C异常的卵与正常的精子结合异
19、常的卵与正常的精子结合 D D异常的卵与异常的精子结合异常的卵与异常的精子结合6.6.基因型为基因型为AAbbAAbb和和aaBBaaBB的植物杂交得到的植物杂交得到F1F1，对其幼苗，对其幼苗 用适当浓度秋水仙素来处理，该植物的基因型和染用适当浓度秋水仙素来处理，该植物的基因型和染 色体倍数分别是（色体倍数分别是（）A AAAaaBBbb AAaaBBbb 四倍体四倍体 B BAaBb AaBb 二倍体二倍体 C CAAbb AAbb 二倍体二倍体 D DAAaaBBbb AAaaBBbb 八倍体八倍体 B BA A7.(7.(多选多选)以基因型为以基因型为AABBAABB和和aabbaab
20、b二倍体植物为亲二倍体植物为亲 本，欲培育出基因型为本，欲培育出基因型为AAaaBBbbAAaaBBbb的植株，可能的植株，可能 的途径有的途径有()()A AF1F1不断自交不断自交 B B以秋水仙素处理以秋水仙素处理F1F1 C C利用利用FlFl的花药进行离体培养的花药进行离体培养 D D运用植物体细胞杂交技术培育运用植物体细胞杂交技术培育8.8.下列关于基因突变和染色体变异的叙述中，下列关于基因突变和染色体变异的叙述中，正确的是（正确的是（）A.A.染色体变异是定向的，基因突变是不定向的染色体变异是定向的，基因突变是不定向的 B.B.基因突变是指生物基因型的改变基因突变是指生物基因型的
21、改变 C.C.染色体变异是不可遗传的染色体变异是不可遗传的 D.D.基因突变是随机发生的基因突变是随机发生的B DB DD D9 9请分析以下两个实验：请分析以下两个实验：用适当适当浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄用适当适当浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄 花蕾，子房发育成无籽果实。花蕾，子房发育成无籽果实。用二倍体与四倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜植用二倍体与四倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜植 株，给其雌蕊授以二倍体西瓜的花粉，子房发育株，给其雌蕊授以二倍体西瓜的花粉，子房发育 成无籽西瓜。成无籽西瓜。(1)(1)番茄的无籽性状能否遗传？番茄的无籽性状能否遗传？；若取此；若取此 番茄植株的枝条扦插，长成后的植株所结果实中番茄植株的枝条扦插，长成后的植株所结果实中 是否有种子？是否有种子？。(2)(2)三倍体无籽西瓜性状能否遗传？三倍体无籽西瓜性状能否遗传？；若取其；若取其 枝条扦插，长成后的植株子房壁细胞有枝条扦插，长成后的植株子房壁细胞有 个个 染色体组。染色体组。不能不能有有能能3 3
