1、第四节第四节 生物的变异生物的变异二二 染色体变异染色体变异基因是什么？它和染色体又有何关系？基因是什么？它和染色体又有何关系？染色体是染色体是DNA的主要载体，基因的主要载体，基因又是有遗传效应的又是有遗传效应的DNA片段，染色体片段，染色体即为基因的主要载体。即为基因的主要载体。仅由环境引起的变异属于哪类变异？仅由环境引起的变异属于哪类变异？不遗传变异不遗传变异由遗传物质变化引起的变异属于哪类变异？由遗传物质变化引起的变异属于哪类变异？可遗传的变异可遗传的变异可遗传的变异主要有几个来源？可遗传的变异主要有几个来源？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基因突变与染色体变异的区
2、别基因突变与染色体变异的区别基因突变是基因的某一位点上的改变，基因突变是基因的某一位点上的改变，这种改变在光学显微镜下是看不见的。这种改变在光学显微镜下是看不见的。染色体变异是比较明显的染色体变染色体变异是比较明显的染色体变化，是可以用显微镜直接观察到的。化，是可以用显微镜直接观察到的。一、染色体结构的变异一、染色体结构的变异缺失缺失:重复重复:倒位:易位:猫叫综合症 染色体改变而导致的疾病染色体改变而导致的疾病 缺失指一条染色体断裂而失去一个片段，这个片段上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。在人类遗传中的基因也随之丢失。在人类遗传中,染色体缺失染色体缺失导致猫叫综合
3、症导致猫叫综合症.重复一条染色体的断裂片段接到同源染色体的相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。应部位，结果后者就有一段重复基因。例如例如:果蝇的果蝇的棒状眼棒状眼。果蝇的卵圆眼和棒状眼野生型：卵圆眼变异型：棒状眼倒位一条染色体的断裂片段，位置倒过来后再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接上去，造成这段染色体上的基因位置颠倒。倒。易位染色体发生断裂，断裂片段接到非同源染色染色体发生断裂，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体上的现象。易位可使原来不连锁的基因发生连锁。生连锁。大多数染色体变异对生大
4、多数染色体变异对生物体是不利的，有的甚物体是不利的，有的甚至会导致生物死亡至会导致生物死亡。二、染色体数目的变异二、染色体数目的变异1、染色体组：、染色体组：细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组色体，叫做一个染色体组。要构成一个染色体组应具备的条件：要构成一个染色体组应具备的条件：1、一个染色体组不含有同源染色体、一个染色体组不含有同源染色体2、一个染色体组中所含的染色体
5、形态、大、一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同小和功能各不相同3、一个染色体组中含有控制生物性状的一、一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因，但不能重复整套基因，但不能重复 染色体组数目的判断：染色体组数目的判断：1、细胞内形态相同的染色体有几条，则含有、细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。几个染色体组。此图具有此图具有4个染色体组。个染色体组。2、根据基因型来判断：、根据基因型来判断：在细胞或生物体的基因型中，控制同一性在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组。状的基因出现几次，则有几个染色体组。比如：基因型为比如：基因型为AAa
6、aBBbb的细胞或生物的细胞或生物体含有体含有 个染色体组。个染色体组。4果蝇的体细胞中含几个染色体组？果蝇的体细胞中含几个染色体组？由图可知：有两个组，这叫做二倍体由图可知：有两个组，这叫做二倍体2、二倍体和多倍体、二倍体和多倍体二倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中含有二倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中含有两两 个个染色染色 体组的个体。体组的个体。例如：人、果蝇、玉米等大多数生物。例如：人、果蝇、玉米等大多数生物。几乎所有的动物和过半数的高等植物都是二几乎所有的动物和过半数的高等植物都是二倍体。比如：当我们用倍体。比如：当我们用2N表示染色体的数目表示染色体的数目时，时，2表示表示2个染
7、色体组，个染色体组，N表示一个染色体组表示一个染色体组含有的染色体数目。含有的染色体数目。多倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中多倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中含含 有有三三 个或三个以上个或三个以上的染色的染色 体组的个体。体组的个体。例如：香蕉含三个染色体组叫三倍体；马例如：香蕉含三个染色体组叫三倍体；马铃薯马铃薯含四个染色体组叫四倍体，普铃薯马铃薯含四个染色体组叫四倍体，普通小麦含六个染色体组叫六倍体。这些植通小麦含六个染色体组叫六倍体。这些植物又叫多倍体植物。物又叫多倍体植物。什么是多倍体？什么是多倍体？多倍体产生的原因：多倍体产生的原因：当细胞在进行有丝分裂的过程中，当细胞在进行有
8、丝分裂的过程中，染色体已经复制并分裂加倍，但由染色体已经复制并分裂加倍，但由于受到外界环境剧烈变化或生物内于受到外界环境剧烈变化或生物内部因素的干扰，造成纺缍体破坏，部因素的干扰，造成纺缍体破坏，使细胞分裂受阻而停止分裂，因此使细胞分裂受阻而停止分裂，因此细胞不能分裂成两个细胞，于是就细胞不能分裂成两个细胞，于是就形成染色体数目加倍的细胞。形成染色体数目加倍的细胞。下面用二倍体水稻（下面用二倍体水稻（24个染色体）和四倍体水个染色体）和四倍体水稻（稻（48个染色体）来作比较：个染色体）来作比较：二倍体二倍体四倍体四倍体体形大：茎粗，叶大，花、果均大体形大：茎粗，叶大，花、果均大营养物质含量增高
9、：蛋白质、糖含量增高营养物质含量增高：蛋白质、糖含量增高有的发育迟缓，结实率低有的发育迟缓，结实率低多倍体的特点：多倍体的特点：3、多倍体育种、多倍体育种常用方法：利用人工诱导获得多倍体，培育新品种常用方法：利用人工诱导获得多倍体，培育新品种染色体加倍染色体加倍后的草莓后的草莓野生状态野生状态下的草莓下的草莓 人工诱导多倍体的方法中最常用、最人工诱导多倍体的方法中最常用、最有效的方法是：利用秋水仙素来处理萌发有效的方法是：利用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。的种子或幼苗。育种的原理：育种的原理：当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，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
10、不分能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不分离，从而引起细胞内染色体数目加倍。离，从而引起细胞内染色体数目加倍。举例：八倍体小黑麦的形成过程举例：八倍体小黑麦的形成过程普通小麦普通小麦 AABBDD黑麦黑麦 RR配子：配子：ABDRABDR杂种一代杂种一代染色体加倍染色体加倍AABBDDRR八倍体的小黑麦八倍体的小黑麦无子西瓜：无子西瓜：母母 本本父父 本本四倍体四倍体二倍体二倍体有籽有籽西瓜西瓜父本父本母本母本去雄授粉去雄授粉普通西瓜植株普通西瓜植株二倍体二倍体种下去种下去三倍体三倍体植株植株无籽西瓜无籽西瓜花粉刺激花粉刺激（提供生长素）（提供生长素）联会紊乱联会紊乱4、单倍体：、单倍体：定义：
11、在生物的定义：在生物的中含有中含有 染染色体数目的个体。色体数目的个体。例如：蜜蜂的蜂王和工蜂的体细胞中有例如：蜜蜂的蜂王和工蜂的体细胞中有32条染条染色体，而雄蜂的体细胞中只有色体，而雄蜂的体细胞中只有16条染色体，雄条染色体，雄蜂就属于单倍体。单倍体往往是由蜂就属于单倍体。单倍体往往是由成的生物个体。成的生物个体。形成原因：精细胞、卵细胞形成原因：精细胞、卵细胞成成的个体的个体问题：单倍体是否一定含有一个染色体组？问题：单倍体是否一定含有一个染色体组？不一定，有时可能有一个染色体组，有时可能二不一定，有时可能有一个染色体组，有时可能二个或二个以上染色体组。个或二个以上染色体组。例如：玉米为
12、二倍体例如：玉米为二倍体2N20卵细胞卵细胞N10单倍体新植株单倍体新植株N10而普通小麦是六倍体而普通小麦是六倍体6N42卵细胞卵细胞3N21单倍体新植株单倍体新植株3N21可见，单倍体植株的染色体数目总是正常植株染色体数目的一半。可见，单倍体植株的染色体数目总是正常植株染色体数目的一半。单倍体植株的特点：单倍体植株的特点：单倍体水稻单倍体水稻二倍体水稻二倍体水稻植株瘦弱，高度不孕植株瘦弱，高度不孕单倍体在育种上的意义：单倍体在育种上的意义：方法：采用花药离体培养的方法获得单倍方法：采用花药离体培养的方法获得单倍体植株，再人工诱导使染色体数目加倍，体植株，再人工诱导使染色体数目加倍，重新恢复
13、到正常植株的染色体数目。重新恢复到正常植株的染色体数目。原理：利用染色体变异。原理：利用染色体变异。花药离体培养：花药离体培养：单倍体育种的优点：单倍体育种的优点：育种所得的后代都是纯合子，能够迅速获育种所得的后代都是纯合子，能够迅速获得纯系品种，明显缩短育种年限得纯系品种，明显缩短育种年限只需两只需两年时间年时间基因型：基因型：AaBb AaBb （小麦自交）（小麦自交）减数分裂减数分裂形成各种类型的花粉形成各种类型的花粉ABAbaBab离体培养离体培养单倍体植株单倍体植株人工诱变人工诱变染色体加倍染色体加倍形成不同类型的纯合体小麦形成不同类型的纯合体小麦AABBAabbaaBBaabb有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。一个人的价值在于他的才华，而不在他的衣饰。一个人的价值在于他的才华，而不在他的衣饰。生活就像海洋，只有意志坚强的人，才能到达彼岸。生活就像海洋，只有意志坚强的人，才能到达彼岸。读一切好的书，就是和许多高尚的人说话。读一切好的书，就是和许多高尚的人说话。最聪明的人是最不愿浪费时间的人。最聪明的人是最不愿浪费时间的人。
