1、变异的类型,可遗传的变异：,不可遗传的变异：,基因突变,染色体变异,基因重组,由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。,遗传物质发生了改变，其后代将继承这种改变,第2节 染色体变异,5.2 染色体变异,学习目标： 说出染色体结构变异类型和数目变异。 掌握染色体组、二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系。,回忆：基因是什么？它和染色体又有何关系？,基因是有遗传效应的DNA片段 染色体是基因的载体 基因在染色体上呈线性排列,基因突变与染色体变异的区别,基因突变是染色体上的某一个位点上的基因的改变,在光学显微镜下是看不见的；而染色体变异是光学显微镜下看得见的变异。 染色体变异由于牵涉到
2、许多基因改变，因而后果比基因突变要严重得多。,染色体中某一片段缺失,消失,1、缺失,果蝇缺刻翅的形成,染色体中增加某一片段,重复,、重复（增加）,果蝇棒状眼的形成,染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上,3、易位（移接）,夜来香的变异,移接,注意：必须强调是非同源染色体之间的染色体交换，同源染色体之间的交叉互换属于基因重组，对生物的变异是有利的。,染色体的某一片段位置颠倒,4、倒位,颠倒,缺失,重复,倒位,易位,果蝇缺刻翅、猫叫综合症,果蝇棒状眼,夜来香的变异、,染色体结构的变异导致生物变异的原因是什么？,染色体结构变异,染色体上基因的数目或排列顺序改变,生物性状的变异,多数不利,染色体结
3、构的变异导致生物变异的原因是什么？,果蝇染色体组成,染色体组,正常,增多,减少,个别染色体的增加或减少,以染色体组的形式成倍地增加或减少,二、染色体数目的变异： 指细胞内染色体数目增添或缺失的改变。,响誉世界的著名“天才”音乐指挥家舟舟,一)个别染色体的增加或减少,1、例,智障“天才”舟舟的资料,舟舟是一个先天智力障碍(21三体综合症)患者病因：常染色体变异,比正常人多了一条21号染色,雄果蝇染色体组图解,X,Y,1、果蝇的体细胞中有几条染色体？几对常染色体？几对性染色体？,2、号与号染色体是什么关系？号与号染色体是什么关系？,3、雄果蝇的体细胞中有哪几对同源染色体？,4、果蝇精子中有哪几条染
4、色体？这些染色体在形态、大小和功能上有什么特点？它们是否携带控制生物生长发育的全部遗传信息？,5、如果果蝇的精子中的染色体看成一组，那么果蝇的体细胞中有几组染色体？,染色体组：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。,思考,果蝇体细胞中有几个染色体组?每个染色体组有几条染色体?,染色体组的内涵,一个染色体组中不存在同源染色体，彼此之间互为非同源染色体(一个染色体组中不含有等位基因) 一个染色体组中各个染色体的形态、大小和功能均不相同 一个染色染色体组中含有该物种的生长发育、遗传变异的全套遗传信
5、息注：不同生物一个染色体组的染色体形态和数目不同,细胞或生物体的基因型中,控制同一性状的基因有几个，就是有几个染色体组。如图所示,含几个染色体组，每组有几条染 色体,细胞内形状大小相同的染色体有几条，就是有几个染色体组。如图所示,染色体组数目的判断,AaaBbb,含三个染色体组,Ab呢?,1、某生物正常体细胞的染色体数目为8条，下图中，表示含有一个染色体组的细胞是,C,2、某生物的基因型为AAaaBbbbCCCc，那么它有多少个染色体组 A、2、 B、3 C、4 D、8,C,练习1,人类的染色体,有几个染色体组?每个染色体组有几条染色体?,思考： 1、该细胞经减数分裂，得到的每个子细胞中有多少
6、条染色体？ 2、子细胞中有没有同源染色体？ 3、子细胞中有几个染色体组？ 4、每个染色体组由几条染色体构成？,10条,有,2个,5个,二倍体和多倍体,由受精卵发育而来的个体体细胞中含有两个染色体组的叫二倍体。记作2N（N表示一个染色体组所包含的染色体数目）果蝇、玉米、洋葱就是二倍体。几乎全部的动物和过半数以上的高等植物，都是二倍体。 人：2N=46 果蝇：2N=8 水稻：2N=24,番茄是二倍体,葡萄是二倍体,几乎全部的动物和过半的高等植物都是二倍体。,由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的叫多倍体。,马铃薯是四倍体 香蕉就是三倍体 普通小麦是六倍体 八倍体的黑小麦,帕米
7、尔高原的植物65%的种类是多倍体,马铃薯是四倍体,普通小麦是六倍体,香蕉是三倍体,多倍体植株茎秆粗壮、叶片、果实、种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都增加。,多倍体的特征,多倍体在植物中很常见，在动物中极少见。,多倍体植株的特点,细胞分裂时，染色体完成复制，但细胞受外界环境条件（如温度骤变）或生物内部因素的干扰，纺锤体不能正常形成，以致染色体不能被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是就形成了染色体数目加倍的细胞。,（4）多倍体产生的主要原因,4个染色体,8个染色体,无纺缍体形成（前期）,染色体复制,着丝点分裂,无纺缍丝牵引,（4）多倍体的形成的原因,若继续进行正常的有丝分裂,染色
8、体加倍的组织或个体,8个染色体,三）单倍体,1、概念：由配子发育而来，体细胞中含有本物种配子的染色体数目的个体。,2、成因：由有性生殖细胞未受精直接发育成的个体,3、举例雄蜂,它是由卵细胞未经过受精作用直接发育而来的。,它的体细胞染色体数=配子染色体数,4、单倍体植株的特点,植株长得弱小，而且高度不育（同源染色体联会紊乱）,卵细胞 精子,单倍体,受精卵,生物体,2N 二倍体 3N 三倍体 4N 四倍体 6N 六倍体,直接发育,玉米是二倍体，它的体细胞中含有 染色体组，20个染色体，它的单倍体植株体细胞含 染色体组， 染色体。又如普通小麦是六倍体，它的体细胞中含有 染色体组，42个染色体，它的单
9、倍体植株体细胞中含 有 染色体组， 染色体。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。,二个,1个,10个,六个,3个,21个,例1：蜜蜂家族中有雄蜂、蜂王、工蜂。工蜂、蜂王都是由受精卵发育而成的，而雄蜂是由卵细胞直接发育而成的。问：雄蜂体细胞内的染色体组数和蜂王体细胞内的染色体组数的关系是怎样的？,雄蜂的染色体组数是蜂王的一半，与蜂王产生的卵细胞相同。,如果亲代蜂王的基因型为AaBb,则子代雄蜂的基因型是什么？如果子代雄蜂全为Ab，亲代蜂王的基因型是什么？,例2：普通小麦体细胞内含有六个染色体组，42条染色体 。它的花粉不经受精可直接发育成小麦植株。问由花粉直接发育成的小麦体
10、细胞内有几个染色体组，有几条染色体,是几倍体？,3个 21条 单,生物几倍体判别不能只看细胞内含有多少个染色体组，还要考虑生物个体发育的直接来源。A、如果生物体由受精卵发育而成，生物体细胞内有几个染色体组就叫几倍体。B、如果生物体是由配子卵细胞或花粉直接发育而成，无论细胞内含有几个染色体组，都叫单倍体。,几倍体判别？,注意:,1、体细胞中含一个染色体组的个体一定是单倍体,2、单倍体的体细胞中不一定含一个染色体组,3、体细胞中含有两个或三个染色体组的个体不一定就是二倍体或三倍体，也可能是单倍体,a、二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含一个染色体组。,请判断：,b、如果是四倍体、六倍体物种形
11、成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们可以称它为二倍体或三倍体。,c、单倍体中可以只有一个染色体组，也可以有多个染色体组,d、个体的体细胞中含几个染色体组就是几倍体,染色体总数 组数 几倍体,小家鼠 香蕉 马铃薯 普通小麦,2,二倍体,三倍体,？,4,？,？,六倍体,40,33,48,42,3,四倍体,6,下列细胞中，属于果蝇配子并能形成受精卵的是（ ）A甲与乙 B乙与丙 C乙与丁 D丙与丁,C,棉花是一个四倍体植株，它的单倍体细胞内含有的染色体组数是（ ）A、1 B、2 C、3 D 、4,单倍体的体细胞中不一定只含一个染色体组。若体细胞中只含一个染色体组的个体一定是单倍体。,B
12、,下列属于单倍体的是 （ ）,A、二倍体种子长出的幼苗； B、四倍体的植株枝条扦插成的植株； C、六倍体小麦的花粉离体培养的幼苗； D、用鸡蛋孵化出的小鸡,C,基因重组、基因突变、染色体变异的比较,有性生殖细胞形成时,主要在间期,有丝分裂期,单性生殖时,减数分裂和受精作用,碱基顺序改变,分裂受阻,配子直接发育,没有产生,产生,没有产生,没有产生,杂交育种,诱变育种,多倍体育种,单倍体育种,基因突变,基因重组,发生机理,多倍体育种,1、常用方法： A、常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 B、有时低温诱导,2、秋水仙素作用 抑制纺锤体形成，导致染色体不分离，从而引起细胞内染色体数目加倍。,3、过程：
13、秋水仙素作用于正在_的细胞时，能够抑制_的形成，导致_不_，从而引起细胞内染色体_。染色体目加倍的细胞继续进行_分裂，将来就可能发育_植株。,分裂,纺锤丝,染色体,移向两极,数目加倍,有丝,多倍体,7、举例：三倍体无籽西瓜的培育,多倍体育种,5、优点：,操作简便、易行,4、原理：,染色体变异,有丝分裂,秋水仙素,抑制纺锤体形成,细胞内染色体数目加倍,多倍体植株,发育,3、过程：,6、缺点：适用于植物，动物难开展。,不行，秋水仙素的作用对象是正在有丝分裂的细胞，成熟的植株大多细胞不进行有丝分裂。,8、为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植株可以不？,思考：三倍体植株为什么不能形成种子？,虽有
14、授粉，但无受精作用发生，因为三倍体的孢子母细胞在减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞(卵细胞)，但授粉后的子房也可发育成无籽西瓜。原因是授粉后，雌蕊的生长素含量增加。,例：下面是三倍体无子西瓜的培育过程图解。请回答下列问题：,（1）为什么以一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的 尖?_ _ 。除了使用秋水仙素外，还能采用_方法处理。,幼苗的芽尖细胞正在分裂，秋水仙素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体数目加倍。,低温,例：下面是三倍体无子西瓜的培育过程图解。请回答下列问题：,（2）获得的四倍体西瓜缘何要和二倍体杂交?_ _，。 写出三倍体
15、无子西瓜的培育过程遗传图解(用A表示一个染色组)。,因为四倍体的西瓜和二倍体的西瓜才能产生三倍体的西瓜种子。,例：下面是三倍体无子西瓜的培育过程图解。请回答下列问题：,（3）三倍体西瓜为什么没有种子?_ _。,单倍体育种：,1、方法 花药（花粉）离体培养,2、过程,花药离体培养,秋水 仙素,3、优点,明显缩短育种年限 得到的植株都是纯合体,方法复杂，要与杂交育种配合 成活率较低，成本高,恢复正常植株 （纯合体）,单倍体植株,4、缺点,5、原理：,染色体变异,6、单倍体育种的措施和优点,以利用高茎皱粒豌豆和矮茎圆粒豌豆培育高茎圆粒豌豆为例说明单倍体育种方法：,纯合高圆DDTT,纯合矮皱ddtt,纯合高皱DDtt,纯合矮圆ddTT,香蕉的形成,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：,
