1、第2节 染色体变异,在自然条件或人为条件改变的情况下,染色体_的改变或染色体_的增减导致生物_的变异。,数目,性状,结构,基因突变和染色体变异的区别,基因突变：,对象,染色体变异：,碱基对,基因,一.染色体结构的变异,(一)类型,缺失:,染色体_某一片段,重复:,染色体_某一片段,倒位:,染色体某一片段位置_,易位:,染色体的某一片段移接到 另一条_上,缺失,增加,非同源染色体,颠倒180,(三)原因,外因,内因,(二)概念,一.染色体结构的变异,指_使排列在其上的基因的_或_发生改变，从而导致性状的变异,染色体结构的改变,数目,排列顺序,：各种射线、化学药剂、温度骤变等,：生物体内代谢失调、
2、衰老等,Q1：染色体结构变异对生物都是有害的吗？,大多有害、少数有利,Q2：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？,每条染色体上含有许多基因，染色体变异会引起多个基因的变化，所以引起的性状变化较大一些,请讨论：,染色体结构变异,染色体上的基因的数目和排列顺序改变,生物性状的变异 （多数不利，甚至导致死亡）,(四)结果,一.染色体结构的变异,二.染色体数目的变异,(1)_染色体数目增减,(非整倍性变异),(一)类型及实例,举例：21三体综合征,(2)以_的形式成倍地增加或减少,(整倍性变异),举例：三倍体西瓜、雄蜂,指细胞内染色体数目_或_,增加,减少,个别,染色
3、体组,雌雄果蝇体细胞的染色体图解,Q1:果蝇体细胞有几条染色体？,8条,Q2:号和号染色体是什么关系?号和号呢?,请思考：,同源染色体,非同源染色体,Q3:雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体?,和、和、和、X和Y,X,Y,Q4：雄果蝇产生的精子中有哪几条染色体？这些染色体在形态、结构和功能上有什么特点？这些染色体之间是什么关系？它们是否控制着生物的生长、发育、遗传和变异？,减数分裂,Q5：如果将果蝇的精子中的染色体看作一组，那么果蝇的体细胞中有几组染色体？,、X 或、Y；,各不相同；,非同源染色体；,是。,两组,细胞中的一组_染色体，它们在_和_上各不相同，但是携带着控制生物生长发育的_ _
4、 _，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。,非同源,形态,功能,全部遗传信息,（二）染色体组,1、概念,2.染色体组的特点,1. 一个染色体组中不含同源染色体和等位基因，但含每对同源染色体中的一条2. 一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不同3. 一个染色体组中含有控制一种生物性状的一整套基因，但不能重复。,3.染色体组数目的判断,(1)细胞中同种形态的染色体有几条，细胞内就含有几个染色体组 。,4个,(二)染色体组,（2）根据染色体数目和染色体形态数确定染色体组数目。,问：图中细胞含有几个染色体组？,12 / 3 4个,染色体组数 = 细胞内染色体数目/染色体形态数,（3）根据基因型
5、判断细胞中的染色体组数目。根据细胞的基因型确定控制同一性状的基因（即同种类型字母）出现的次数，该次数就等于染色体组数。,问：图中细胞含有几个染色体组？,4个,由_发育而成的，体细胞中含有_染色体组的个体。,由_发育而成的，体细胞中含有_的染色体组的个体。,（三）二倍体和多倍体,三倍体 四倍体 六倍体,例如：人、果蝇、玉米、水稻等,例如：香蕉 马铃薯 普通小麦,1.概念及实例,多倍体：,二倍体：,几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体,多倍体常见于植物，在动物中极少见,（前提：由受精卵发育而成的个体）,受精卵,两个,受精卵,三个或三个以上,比较项目,生物种类,14,1,二倍体,六倍体,21,5
6、6,8,4,6,(1)特点,B.糖类、蛋白质等营养物质的含量有所增加,C.发育延迟，结实率低。,A.茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大（器官较大）,2.多倍体,4条染色体,8条染色体,无纺缍体形成,染色体复制,着丝点分裂,无纺缍丝牵引,多倍体的形成,若继续进行正常的有丝分裂,染色体加倍的组织或个体,2.多倍体,(2)人工诱导多倍体,A.方法：,a._诱导,b.用_处理_,（最常用最有效的方法）,当秋水仙素作用于正在_的细胞时，能够抑制_的形成，导致_不能_，从而引起细胞内染色体_。染色体数目加倍的细胞继续进行_分裂，将来就可能发育成_植株。,低温,秋水仙素,萌发的种子或幼苗,B.原理：,分裂,
7、纺锤体,染色体,移向两极,数目加倍,有丝,多倍体,Q1：为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植株可以不？,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。,Q2：用适宜浓度的秋水仙素处理正处于休眠的二倍体西瓜的种子，能得到多倍体吗？,不能，休眠的种子未进行细胞分裂,二倍体,八倍体,四倍体,秋水仙 素处理,秋水仙 素处理,六倍体,三倍体,多倍体育种,能产生新基因型,实例：三倍体无子西瓜的培育,被子植物花的结构,子房,子房壁,胚珠,胚囊,珠被,1个卵细胞,2个极核,子叶,胚芽,胚轴,胚根,胚,受精极核,胚乳,种皮,种子,果 皮,果实,2N,2N,2N,2N,3N
8、,3N,2N,2N,受 精卵,+1个精子,+1精子,N + N,2N + N,珠孔,无子西瓜的培育过程,二倍体幼苗,四倍体植株,秋水仙素处理,染色体加倍,授粉,花粉诱导,三倍体种子,三倍体植株,发育,（母本）,（父本）,（父本）,4N瓜肉(果皮）,3N胚,3N瓜肉,（母本）,(g),(a),(b),(c),(d),(e),(f),过程是为了杂交得到三倍体种子， 过程是为了提供生长素刺激子房发育成果实。,(1)关于两次传粉:,(g),(a),(b),(c),(d),(e),(f), 过程秋水仙素处理后，新产生的茎、叶、花的染色体数目加倍，而未处理的根细胞中仍为2个染色体组。,(2),(g),(a
9、),(b),(c),(d),(e),(f),(g),(a),(b),(c),(d),(e),(f),三倍体无子西瓜属可遗传的变异还是不可遗传的变异？为什么？,其遗传物质发生了改变，所以属于可遗传的变异。虽然西瓜并没有结种子，但可以通过让三倍体的西瓜植株进行无性繁殖（例如植物组织培养技术），得到大量的三倍体植株，再分别以其为母本，与二倍体植株进行杂交获得三倍体的无子果实。,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：,例2、香蕉的培育,雄蜂,它是由卵细胞未经过受精作用直接发育而来的。,有没有只由配子发育而来的个体呢？,所以，雄蜂的体细胞染色体数_配子染色体数。,等于,蜜蜂：
10、,精子,卵细胞,受精,蜂王、工蜂,雄蜂,直接发育,（四）单倍体,1.概念,由 直接发育而成，体细胞中含有 染色体数目的个体。,配子,本物种配子,思考,单倍体的体细胞中一定是只含一个染色体组吗？,只要是由本物种的配子直接发育而来的个体就是单倍体，不能简单地用染色体组数目多少来判断。,单倍体体细胞中含有的染色体组数目可能是一个，也可能是多个，要依形成单倍体的物种来决定。,判断：,1、体细胞中含一个染色体组的个体是单倍体。,2、单倍体的体细胞中含一个染色体组。,由配子直接发育来的个体，不管体细胞中含有几个染色体组，都只能叫单倍体 。,由受精卵发育来的个体，体细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体；,判断
11、生物是几倍体，既要看细胞内含有的染色体组数，还要考虑生物个体发育的起点。,（四）单倍体,3.单倍体育种,离体培养,单倍体幼苗,（1）过程（方法）：,（人工诱导）,秋水仙素处理,花药,染色体数目加倍，得到正常的纯合子,（2）特点：,得到的植株不仅能够正常生殖，而且自交后代不发生性状分离。,（3）优点：,快速获得纯合子，缩短育种的年限,2.单倍体植株的特点,（1）植株长得_ （2）高度_,弱小,不育,单倍体育种的优点,1、所培育的种子为纯种； 2、可大大减少工作量并缩短育种周期。,多倍体育种和单倍体育种的比较,用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍,若操作对象是单倍体植株,叫单倍体育种,若操作对象为正
12、常植株,叫多倍体育种,不要一看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。,三.低温诱导植物染色体数目变化的实验,1实验原理： 低温抑制_的形成，以致影响_被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，于是染色体数目改变。,纺锤体,染色体,2.实验步骤,三.低温诱导植物染色体数目变化的实验,(1)根尖的培养及诱导,培养方法：,将洋葱放在装满清水的广口瓶上，让洋葱的底部接触水面,培养时间：,待洋葱长出_左右的不定根,1cm,诱导措施：,将整个装置放入冰箱的_， 诱导培养_,低温室内(4),36h,2.实验步骤,三.低温诱导植物染色体数目变化的实验,(2) 取材及固定,取材：,剪取诱导处理的根尖约_,0.5c
13、m1cm,固定：,放入_中浸泡0.5h1h,以固定细胞的形态,卡诺氏液,冲洗：,用_冲洗2次,体积分数为95%的酒精,(3)制片（同“观察植物的有丝分裂”）,解离,漂洗,染色(用_染液),制片,改良苯酚品红,(4)观察,不同生物的变异类型不同，不同生殖方式所带来的变异类型亦不相同,（1）病毒的可遗传变异的来源,基因突变,（2）原核生物可遗传变异的来源,基因突变,（3）真核生物可遗传变异的来源：,a.进行无性生殖时,基因突变和染色体变异,b.进行有性生殖时,基因突变、基因重组 染色体变异,染色体变异,染色体变异,个别增减,染色体组,二倍体,概念,特点,应用,概念,特点,多倍体,单倍体,分类,数目 变异,成倍 增减,缺失、重复、易位、倒位,结构变异 ：,数目的判断方法,交叉互换,染色体易位发生于非同源染色体之间，属于染色体结构变异。,交叉互换发生于同源染色体之间，属于基因重组。,单倍体育种过程,普通植株,减数 分裂,花粉,花药离 体培养,单倍体幼苗,秋水仙 素处理,纯合子,筛选所需的品种,DDTT,DdTt,花药离 体培养,DT Dt dT dt 幼苗,秋水仙 素处理,DDTT DDtt ddTT ddtt,筛选所需的品种,ddtt,DT Dt dT dt,第一年,第二年,
