第2節(jié)染色體變異

第二節(jié)、染色體變異教學(xué)重點(diǎn)1.染色體結(jié)構(gòu)變異的類型2.染色體組的概念及特點(diǎn)3.染色體數(shù)量變異及其原理第二節(jié)、染色體變異問題探討一、染色體結(jié)構(gòu)的變異二、染色體數(shù)目的變異課堂練習(xí)染色體組成倍增加或減少個(gè)別染色體增加或減少問題探討你知道無籽西瓜是怎樣形成的嗎？甲同學(xué)認(rèn)為是由于卵細(xì)胞沒有受精；乙同學(xué)認(rèn)為是因?yàn)槭芫褯]有正常發(fā)育。你的推測是什么？染色體數(shù)目的變異。返回“貓叫綜合癥”是第5號(hào)染色體短臂畸形，發(fā)生率為十萬分之一，在國內(nèi)外均很少見?；純阂话惚憩F(xiàn)為生長發(fā)育遲緩，頭央部畸形，哭聲奇特，皮紋改變等特點(diǎn)，并有智能障礙，而其最明顯的特征是哭聲類似貓叫。一、染色體結(jié)構(gòu)的變異據(jù)臨床觀察，患兒比正常新生兒喜哭，貓叫樣的哭聲顯著，此外，患兒眼距較寬，耳廓位置偏低，并伴生較多毛發(fā)，口腔中上腭也較高。此間醫(yī)學(xué)遺傳專家說，患有“貓叫綜合癥”的新生兒，先天愚型，目前尚無理想的治療手段。

貓叫綜合癥1.缺失一個(gè)片段

（貓叫綜合征和果蠅缺刻翅）2.增加一個(gè)片段（果蠅棒狀眼的形成）正常眼棒狀眼染色體結(jié)構(gòu)變異的類型：4.位置顛倒3.位移：染色體的某一片段移到另一非同源染色體上。返回21—三體綜合癥（先天愚型）21一三體綜合癥（先天愚型或伸舌樣癡呆），是染色體疾病中最常見的一種，主要是染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)異常。主要表現(xiàn)為不同程度智能低下，體格發(fā)育落后，世界所有患兒都有同樣的特殊面容。二、染色體數(shù)目的變異21—三體綜合癥（先天愚型）

21—三體綜合征患者體內(nèi)第21號(hào)染色體有三條。

形成原因：減數(shù)分裂時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤。減Ⅰ后期，第21對(duì)同源染色體未分離而進(jìn)入到同一個(gè)次級(jí)性母細(xì)胞；或減Ⅱ后期，著絲點(diǎn)分裂后的兩條第21號(hào)染色體未分離而同時(shí)進(jìn)入到同一個(gè)性細(xì)胞中所致。

21—三體綜合征（先天愚型）有絲分裂正常個(gè)別染色體數(shù)變異個(gè)別染色體的增加或減少以染色體組的形式成倍的增加或減少1.染色體數(shù)目變異的類型：個(gè)別染色體的增加或減少的原因：減Ⅰ分裂正常個(gè)別染色體數(shù)變異減Ⅱ分裂正常個(gè)別染色體數(shù)變異減數(shù)分裂2.染色體組細(xì)胞中的一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，攜帶著控制生物生長發(fā)育的全部遺傳信息，這樣的一組染色體叫一個(gè)染色體組。一個(gè)染色體組一個(gè)染色體組甲乙兩圖中含：

個(gè)染色體；

對(duì)同源染色體；

對(duì)常染色體；

對(duì)性染色體；雄性的是

；

雌性的是

。8431甲乙乙甲問題：染色體組有哪些特點(diǎn)？Ⅱ

1）大小、形狀各不相同。2）無同源染色體。3）含全部的遺傳信息。染色體組的特點(diǎn)：乙產(chǎn)生的生殖細(xì)胞的染色體組成是：1個(gè)染色體組減數(shù)分裂一般（二倍體，大多數(shù)生物的體細(xì)胞中，染色體都是兩兩成對(duì)的），配子中所含的一組染色體就是一個(gè)染色體組。染色體組數(shù)的判別：1）、細(xì)胞內(nèi)形態(tài)、大小相同的染色體數(shù)，就染色體組數(shù)。2個(gè)染色體組1個(gè)染色體組4個(gè)染色體組有___染色體組，每個(gè)染色體組有___染色體有___染色體組，每個(gè)染色體組有____染色體4個(gè)2條2個(gè)4條F、AAaBBbCCcDDd3個(gè)染色體組

2）、在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因個(gè)數(shù)（即同一個(gè)字母的個(gè)數(shù)，不分大、小寫），就是染色體組數(shù)。例如：A、DDddB、AABBddC、AaaD、ABDR

4個(gè)

2個(gè)

3個(gè)1個(gè)E、AAaaBBBb4個(gè)染色體組3.二倍體和多倍體二倍體：由受精卵發(fā)育而成，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體。多倍體：由受精卵發(fā)育而成，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體。多倍體的特征：莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加。但結(jié)實(shí)率低。如香蕉是三倍體，馬鈴薯是四倍體。在自然界中，幾乎全部動(dòng)物和過半數(shù)的高等植物都是多倍體。多倍體在植物中很常見，被子植物中約有33%的多倍體，在動(dòng)物中極少見。多倍體的形成：外界環(huán)境內(nèi)部因素不能形成紡錘體染色體復(fù)制加倍后不移向兩極染色體加倍的細(xì)胞多倍體多倍體形成的原因：細(xì)胞分裂中紡錘體的形成受阻或形成后受到破壞。形成紡錘體細(xì)胞不能繼續(xù)分裂內(nèi)外因素的影響下不形成紡錘體染色體加倍4條染色體8條染色體多倍體的形成：人工誘導(dǎo)多倍體在育種上的應(yīng)用方法：很多，如低溫處理等。最常用最有效的是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。

原理：秋水仙素能抑制紡錘體的形成。萌發(fā)種子或幼苗（正在進(jìn)行有絲分裂）秋水仙素處理抑制紡錘體的形成多倍體染色體復(fù)制加倍、不移向兩極人工誘導(dǎo)多倍體育種普通西瓜（2n）秋水仙素四倍體西瓜♀

（4n）×普通西瓜♂

（2n）三倍體植株（3n）二倍體花粉聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成生殖細(xì)胞

三倍體無籽西瓜三倍體無籽西瓜的培育（同源多倍體）三倍體種子（3n）第一年第二年思考：1、第一年為什么用四倍體西瓜作母本，二倍體西瓜作父本？如果互換能得到三倍體種子嗎？2、第二年三倍體植物株聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成生殖細(xì)胞，為什么還要接受二倍植物株的花粉？因果實(shí)結(jié)在母本上，母本是多倍體，它莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加。需要花粉萌發(fā)時(shí)提供合成生長素的酶。能得到三倍體種子，但較小、營養(yǎng)含量低。人工誘導(dǎo)多倍體育種八倍體小黑麥的培育（異源多倍體）六倍體普通小麥♀

×二倍黑麥♂

八倍體小黑麥四倍體種子

異源四倍體不育秋水仙素處理染色體加倍異源八倍體可育它是鮑文奎花了20余年時(shí)間成功培育的一類新作物。八倍體小黑麥的培育（異源多倍體）六倍體普通小麥♀

×二倍黑麥♂

四倍體種子

異源四倍體不育秋水仙素處理染色體加倍八倍體小黑麥異源八倍體可育一只雄蜂它是由卵細(xì)胞不經(jīng)過受精直接而來的。所以，它的體細(xì)胞染色體數(shù)

配子染色體數(shù)﹦那么，什么是單倍體呢？4.單倍體1）單倍體概念：

生殖細(xì)胞不經(jīng)受精作用直接發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體。由未受精卵發(fā)育而成，體細(xì)胞中含一個(gè)染色體組的個(gè)體。蜂群蜂王工蜂雄蜂體細(xì)胞染色體數(shù)目有32條體細(xì)胞染色體數(shù)目有16條雌性雄蜂發(fā)育起點(diǎn)：未受精的卵細(xì)胞單倍體發(fā)育雌蜂（蜂王、工蜂）是由什么發(fā)育來的？如蜜蜂的雄蜂是單倍體：受精卵發(fā)育而來。思考：單倍體是不是只含一個(gè)染色體組的個(gè)體呢？玉米體細(xì)胞：有2個(gè)染色體組，有20條染色體；卵細(xì)胞：有____個(gè)染色體組，有____條染色體；單倍體：有____個(gè)染色體組，有____條染色體。水稻體細(xì)胞：有4個(gè)染色體組，有48條染色體；卵細(xì)胞：有____個(gè)染色體組，有____條染色體；單倍體：有____個(gè)染色體組，有____條染色體。小麥體細(xì)胞：有6個(gè)染色體組，有42條染色體；卵細(xì)胞：有____個(gè)染色體組，有____條染色體；單倍體：有____個(gè)染色體組，有____條染色體。1101102242243213212）單倍體特點(diǎn)：弱小、高度不育。——花藥（花粉）離體培養(yǎng)。3）單倍體育種的方法、過程和優(yōu)點(diǎn)：方法:過程:花藥（花粉）離體組織培養(yǎng)單倍體植株人工誘導(dǎo)染色體加倍正常植株(純合體)自交種子萌發(fā)發(fā)育植株(新品種)優(yōu)點(diǎn)：a、可以明顯縮短育種年限，b、成對(duì)的基因都是純合體，自交后代不會(huì)發(fā)生分離。AbDAbDAAbbDDAAbbDDAAbbDD花的結(jié)構(gòu)花柄花萼花瓣子房花柱柱頭雌蕊花冠花藥花絲雄蕊花托例：P高桿抗病×矮桿不抗病F1高桿抗病花粉粒離體培養(yǎng)高抗、高不抗、矮抗、矮不抗單倍體人工誘導(dǎo)染色體加倍矮桿抗病二倍體純合子例如：有兩個(gè)純種小麥，一個(gè)是高稈（D）能抗?。═）；另一種是矮稈（d），易染銹?。╰)，如何培育成符合生產(chǎn)要求的新品種？如果進(jìn)行雜交育種需幾年，如何進(jìn)行？P高稈抗銹病(DDTT)×矮稈易染銹病（ddtt)F1

高稈抗銹病(DdTt)F2

高、抗高、易染矮稈抗銹病

矮、易染自交

自交

F3

矮稈抗銹病(ddTT)

一般需要5—6年。P高稈抗銹病(DDTT)╳

矮稈易染銹?。╠dtt)F1

高稈抗銹病(DdTt)

花粉（DT、dT、Dt、dt)

花藥離體培養(yǎng)

純種矮稈抗銹病(ddTT)

單倍體（DT、dT、Dt、dt)

秋水仙素處理

如果采用單倍體育種，則需幾年？如何進(jìn)行？

2年多倍體育種單倍體育種原理常用

方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)多倍體育種與單倍體育種的比較染色體組成倍增加秋水仙素處理萌發(fā)的種子、幼苗器官大，提高產(chǎn)量和營養(yǎng)成分適用于植物，在動(dòng)物方面難以開展染色體組成倍減少，再加倍后得到純種花藥的離體培養(yǎng)后，人工誘導(dǎo)染色體加倍明顯縮短育種年限,成對(duì)基因全為純合體技術(shù)復(fù)雜，須與雜交育種和多倍體育種配合常規(guī)育種（雜交育種）誘變育種多倍體育種單倍體育種處理原理優(yōu)缺點(diǎn)雜交物理(輻射、射線)、化學(xué)藥劑秋水仙素花藥離體基因重組基因突變?nèi)旧w變異可以集中兩個(gè)親體的優(yōu)良性狀，時(shí)間長。提高突變率培養(yǎng)新品種，有利不多，需大量處理果大，莖稈粗，營養(yǎng)物豐富，發(fā)育遲，結(jié)實(shí)低?？s短育種年限，易穩(wěn)定，高度不育且弱小。染色體變異常見的育種方法比較：單倍體、一倍體、二倍體、多倍體比較來源染色體組數(shù)實(shí)例單倍體一倍體二倍體多倍體生殖細(xì)胞不經(jīng)受精作用直接發(fā)育而來由受精卵發(fā)育而來1個(gè)或多個(gè)3個(gè)或3個(gè)以上生殖細(xì)胞不經(jīng)受精作用直接發(fā)育而來由受精卵發(fā)育而來1個(gè)2個(gè)雄蜂雄蜂絕大多數(shù)香蕉、馬鈴薯含本物種配子中染色體組數(shù)返回課堂練習(xí)1.在顯微鏡的視野所觀察到的變異類型是()A.基因重組B.基因突變

C.染色體變異D.A和BC2.下列關(guān)于染色體組的敘述，錯(cuò)誤的是()A.沒有同源染色體的存在

B.因生物種類不同染色體的形狀數(shù)量不同

C.攜帶有該生物體的全部遺傳信息

D.所有生物生殖細(xì)胞中的全部染色體D3.蘿卜的體細(xì)胞內(nèi)有9對(duì)染色體，白菜的體細(xì)胞中也有9對(duì)染色體，現(xiàn)將蘿卜和白菜雜交培養(yǎng)出能開花結(jié)子的新作物，這種作物至少應(yīng)有染色體（）

A.72個(gè)B.36個(gè)C.18個(gè)D.9個(gè)4.下列說法正確的是()A.體細(xì)胞只有一個(gè)染色體組的個(gè)體才是單倍體

B.體細(xì)胞有二個(gè)染色體組的個(gè)體一定是二倍體

C.八倍體小黑麥花粉離體培養(yǎng)成的個(gè)體是四倍體

D.六倍體小麥的花粉離體培養(yǎng)成的個(gè)體不育，這是因?yàn)樗菃伪扼wBD5.用馬鈴薯的花藥離體培養(yǎng)出的單倍體植株，可以正常的進(jìn)行減數(shù)分裂，用顯微鏡可以觀察到染色體兩兩配對(duì)，形成12個(gè)四分體。由此可推知產(chǎn)生該花藥的馬鈴薯是（）

A.二倍體B.三倍體C.四倍體D.六倍體C6.馬和驢雜交的后代騾子不育的原因是（）

A.馬與驢的染色體不能共存

B.馬與驢的遺傳物質(zhì)有本質(zhì)上的不同

C.染色體不完整D.減數(shù)分裂時(shí)染色體聯(lián)會(huì)紊亂D

7.將基因型為AA和aa的兩植株雜交得F1，將F1進(jìn)一步做如下圖示的處理：F1幼苗自然生長→甲植株秋水仙素乙植株×丙植株（1）乙植株的基因型是_____,它屬于___倍體（2）用乙植株的花粉直接培育出的后代屬于___倍體，其基因型及比例是___________________。（3）丙植株的體細(xì)胞中有___個(gè)染色體組，其基因型有___________________________________。AAaa四單1AA、4Aa、1aaAAA、AAa、AAa、Aaa、

Aaa

、

aaa三

8.右圖是兩種生物的體細(xì)胞內(nèi)染色體及有關(guān)基因的分布情況，據(jù)圖回答：

（1）甲是_____倍體生物的體細(xì)胞，乙是____倍體生物的體細(xì)胞。（2）甲的一個(gè)染色體組含有_____條染色體，由該生物的卵細(xì)胞單獨(dú)培育而成的生物體的體細(xì)胞中有____個(gè)染色體組，該生物是_____倍體。（3）乙植株的幼苗經(jīng)秋水仙素處理得丙植株，丙植株的基因型是________________,丙植株的花藥離體培養(yǎng)成植株丁，丁植株能否繁殖____，其原因是___________________________。四二三二單AAaaBBbbDDdd能它還具有成對(duì)的同源染色體，能正常形成配子甲乙9、某物種的體細(xì)胞中含有32條染色體，這些染色體有8種形態(tài)，則該物種是：（）A、二倍體B、四倍體

C、八倍體D、十六倍體10、大麥的一個(gè)染色體組有7條染色體，在四倍體大麥根尖細(xì)胞有絲分裂后期能觀察到的染色體數(shù)目是:()A、7條B、14條C、28條D、56條BD11、二倍體生物的有絲分裂的后期細(xì)胞中有幾個(gè)染色體組？（）二倍體生物減數(shù)第一次分裂的初級(jí)精母細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組？(）精子細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組？（）412

AABbAaaBbbCccAAaaBbbbAAaaaa組數(shù)幾倍體例子2346二倍體三倍體四倍體六倍體多數(shù)香蕉馬鈴薯普通小麥12、完成下表：13、請(qǐng)說出下列變異的類型：A、人類的色盲B、無籽西瓜C、果蠅的白眼D、二倍體玉米（WW）經(jīng)輻射后，基因型由WW

變?yōu)閃wE、小黑麥F、棉花中的短果枝G、糖尿病H、小麥花藥離體培育的植物I、有籽蜜橘的一枝條上結(jié)了無核蜜橘J、高桿抗銹病水稻（DDTT）和矮桿不抗銹病水稻（ddtt）雜交得F1，F(xiàn)1自花傳粉得F2，F(xiàn)2出現(xiàn)高桿不抗銹病和矮桿抗銹病兩種新類型水稻基因突變：基因重組：染色體變異：A、C、D、F、G、IJB、E、H14、下列關(guān)于單倍體、二倍體、多倍體的敘述不正確的是（）A、有合子發(fā)育成的生物體中有幾個(gè)染色體組就叫幾倍體B、由配子發(fā)育成的生物體，細(xì)胞中無論有幾個(gè)染色體組也只能叫單倍體C、單倍體一般高度不育，多倍體一般莖稈粗壯，果實(shí)、種子較大D、單倍體都是純種，多倍體等位基因至少有3個(gè)D15、用花藥離體培養(yǎng)出馬鈴薯單倍體植株，當(dāng)它進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，觀察到染色體兩兩配對(duì)，形成12個(gè)四分體，據(jù)此現(xiàn)象可推知產(chǎn)生花藥的馬鈴薯是（）A、二倍體B、三倍體C、四倍體D、六倍體16、用普通小麥（六倍體）的花粉培育的小麥植株可稱為（）A、六倍體B、單倍體C、二倍體D、三倍體CB17、親本基因型為AABB和aabb的植株進(jìn)行雜交對(duì)其子一代的幼苗用秋水仙素處理產(chǎn)生了多倍體，其基因型是（