(共44张PPT)
生物学
必修二
遗传和进化
第5章 第2节
染色体变异第1课时
野生祖先种马铃薯（多种颜色）
栽培品种马铃薯（一般都为黄色）
野生祖先种香蕉（有籽）
栽培品种香蕉（无籽）
作为野生植物的后代，许多栽培植物的染色体数目却与他们的祖先大不相同，如马铃薯和香蕉。
：
生物种类 体细胞染色体数/条 体细胞非同源染色体/套 配子染色体数/条
马铃薯 野生祖先种 24 2
栽培品种 48 4
香蕉 野生祖先种 22 2
栽培品种 33 3
12
24
11
异常
1.根据前面所学减数分裂的知识，试着完成该表格。
2.为什么平时吃的香蕉是没有种子的？
因为香蕉栽培品种体细胞中的染色体数目是
33条，减数分裂时染色体发生联会紊乱，不
能形成正常的配子，因此无法形成受精卵，
不能形成种子。
3.分析表中数据，你还能提出什么问题吗？能否发挥想象力作出一些推测呢？
染色体数目一定是偶数吗？
香蕉体细胞中的染色体数目不是偶数，它是怎样形成的呢？
又是如何繁殖下一代的？
生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，
称为染色体变异。
减数分裂和受精作用，能够使生物体亲子代间的染色体数目保持稳定。然而，马铃薯和香蕉的染色体数目为什么与它们的野生袓先有很大差别？生物的多样性和进化是如何来的？
染色体结构的变异
染色体数目的变异
细胞内个别染色体的增加或减少
细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套的减少
缺失、重复、倒位、易位
（光学显微镜下可以观察到）
正常
增多
减少
人的21三体综合征（45+XY）
唐氏综合征
人的性腺发育不（44+XO）
特纳氏综合征
（一）细胞内的个别染色体数目的改变
染色体数目的变异
（二）染色体以染色体组的形式成倍增加或减少
正常
增多
减少
染色体数目的变异
野生马铃薯体细胞含有12对同源染色体，染色体都是两两成对，也就是说含有两套非同源染色体。其中有每套非同源染色体称为一个染色体组。
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ + X
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ + Y
染色体组：细胞中的每套非同源染色体。
特点：
1.一个染色体组中不存在同源染色体
2.一个染色染色体组中含有该物种的
全部遗传信息
染色体组的判断方法
方法一：根据染色体形态判断
细胞中同一形态的染色体有几条，则含有几个染色体组；细胞中有几种形态的染色体，一个染色体组中就有几条染色体。
1个染色体组
1组2条染色体
3个染色体组
1组5条染色体
4个染色体组
1组2条染色体
4个染色体组
1组3条染色体
方法二：根据基因型判断
同一英文字母（无论大小写）出现几次，就含有几个染色体组。有几种字母出现，一个染色体组中就有几条染色体。
AAaaBbbb→同一字母出现4次→4个染色体组
YyRr
AABBDD
Aaa
ABCD
2个染色体组
1组2条染色体
2个染色体组
1组3条染色体
3个染色体组
1组1条染色体
1个染色体组
1组4条染色体
方法三：根据染色体数目和染色体形态来推算：
例：某生物体细胞中有24条染色体
染色体组的数目
=
A:不相同的染色体有6条，则体细胞中有（ ）个染色体组。
B:生殖细胞中有12条不同染色体，则体细胞中有（ ）个染色体组。
4
2
3个
4个
4个
染色体数目
染色体形态数
3个
4个
Aa AaBb AAaBbb
2个
2个
3个
判断下列有几个染色体组
2个
3个
4个
1个
2个
4个
判断下列有几个染色体组
ABcd Aaaa AaBbCcDd AaaBbb
1个
2个
4个
2个
1个
4个
2个
3个
判断下列有几个染色体组
指出下面细胞分别处于什么时期，细胞中各有几个染色体组？
减Ⅰ后期
有丝中期
有丝后期
减Ⅱ后期
4个
2个
2个
2个
韭菜的体细胞中含有32条染色体，这32条染色体有8种形态结构，韭菜体细胞含有几个染色体组？
4个
阅读课本87页倒数第1段和88页第1段：
1.二倍体：
2.三倍体：
3.四倍体：
体细胞中有两个染色体组的个体。
含两个染色体组的配子与含有一个染色体组的配子结合发育成的个体。三倍体的体细胞中含有三个染色体组。
由2个含有两个染色体组的配子结合发育成的个体。
四倍体的体细胞中含有4个染色体组。
二倍体在胚或幼苗时期受某种因素影响,体细胞在进行有丝分裂时,染色体只复制未分离，形成四倍体。
自然界中，几乎全部的动物和过半数的高等植物都是二倍体。
三倍体减数分裂时出现紊乱，不能形成可育配子。
马铃薯是四倍体
香蕉是三倍体
普通小麦是六倍体
四倍体草莓
二倍体草莓
四倍体番茄维生素C的含量比二倍体品种几乎
增加一倍
四倍体葡萄比二倍体葡萄大得多
多倍体：
体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体统称为多倍体。
优点：
多倍体植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，
糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
不足：
生长慢，发育延迟，结实性差。
那么，我们如何人工得到多倍体？
人工诱导多倍体的方法：低温处理、用秋水仙素诱发。其中用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗是目前最常用且最有效的方法。
秋水仙素使染色体数目加倍的基本原理：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，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂就可能发育成多倍体植株。
人工诱导多倍体
秋水仙素（C22H25O6N）是从百合科植物秋水仙的种子和球茎中提取的一种植物碱。它是白色或淡黄色的粉末或针状结晶，有剧毒，使用时应当特别注意。
染色体复制
着丝粒正常分裂
无纺锤丝牵引，染色体数加倍
图示利用二倍体西瓜获得三倍体无籽西瓜的培育过程
1、为什么用一定浓度的秋水仙素滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？
：
无籽西瓜的培育
无子西瓜的培育
二倍体
杂交
三倍体
第一年
第二年
四倍体
二倍体
♀
♂
联会紊乱
芽尖细胞有丝分裂旺盛，用秋水仙素作用于正在有丝分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。
图示利用二倍体西瓜获得三倍体无籽西瓜的培育过程
2、获得的四倍体西瓜为何要与二倍体杂交？联系第1问，你能说出产生多倍体的基本途径吗？
：
无籽西瓜的培育
无子西瓜的培育
二倍体
杂交
三倍体
第一年
第二年
四倍体
二倍体
♀
♂
联会紊乱
杂交可获得三倍体植株。
多倍体产生的途径有：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
图示利用二倍体西瓜获得三倍体无籽西瓜的培育过程
3、有时可以看到三倍体西瓜中有少量发育并不成熟的种子，请推测产生这些种子的原因。
：
无籽西瓜的培育
无子西瓜的培育
二倍体
杂交
三倍体
第一年
第二年
四倍体
二倍体
♀
♂
联会紊乱
三倍体植株不能进行正常的减数分裂，一般情况下不能形成配子，也有可能形成正常的配子。
图示利用二倍体西瓜获得三倍体无籽西瓜的培育过程
4、无子西瓜每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？
：
无籽西瓜的培育
无子西瓜的培育
二倍体
杂交
三倍体
第一年
第二年
四倍体
二倍体
♀
♂
联会紊乱
1.进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培养获得大量的组织苗，再进行移栽。
2.利用生长素或生长素类似物处理未受粉的雌蕊，促进子房发育成无子果实。
图示利用二倍体西瓜获得三倍体无籽西瓜的培育过程
5、四倍体植株上结的西瓜是无子西瓜吗？
：
无籽西瓜的培育
无子西瓜的培育
二倍体
杂交
三倍体
第一年
第二年
四倍体
二倍体
♀
♂
联会紊乱
四倍体植株上结的西瓜是含有三倍体种子的有子西瓜。
三倍体植株结的西瓜是无子西瓜。
图示利用二倍体西瓜获得三倍体无籽西瓜的培育过程
6、两次传粉的目的？
：
无籽西瓜的培育
无子西瓜的培育
二倍体
杂交
三倍体
第一年
第二年
四倍体
二倍体
♀
♂
联会紊乱
第一次传粉：获得三倍体种子
第二次传粉：促进子房发育成果实
同源多倍体、异源多倍体
N1+N2=63
（不可育）
N1=32
N2=31
马2N1=64
驴2N2=62
异源二倍体
具有奇数染色体组的多倍体植物：
联会紊乱，无法正常减数分裂形成配子，一般不可育
判断多倍体是否可育？
具有偶数染色体组的多倍体植物：
一般可育
单倍体
体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
（由配子直接发育而成）
32 16 32
体细胞中染色体数目
单倍体
单倍体的特点：
植株弱小，而且高度不育
单倍体、二倍体和多倍体的比较
项目 二倍体 多倍体 单倍体
概念 体细胞中含有2个染色体组 体细胞中含有3个或3个以上染色体组 体细胞的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体
发育起点 受精卵 受精卵 未受精的配子
染色体组的数目 2个 3个或3个以上 不确定
性状表现 正常 茎秆粗壮，叶片、果实、种子较大，营养丰富 植株矮小，高度不育
提醒：
①如果生物体由受精卵(或合子)发育而成,体细胞中含有几个染色体组,该生物就是几倍体。
②如果生物体由生殖细胞直接发育而成,无论体细胞中含有几个染色体组,都是单倍体。
关于单倍体的三个易错点
(1)单倍体的体细胞中并不一定只有一个染色体组。
如四倍体生物的配子形成的单倍体的体细胞中含有两个染色体组。
(2)单倍体并非都不育。
二倍体的配子发育成的单倍体,表现为高度不育;多倍体的配子若含有偶数个染色体组,则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因,可育并能产生后代。
(3)单倍体是生物个体,而不是配子;精子和卵细胞属于配子,但不是单倍体。
1.对一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么？
关键看它是由受精卵发育而成的个体，还是由配子发育而成的个体。
由受精卵发育而成的个体叫几倍体，
由配子发育而成的个体叫单倍体。
2.一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；
单倍体不一定只有一个染色体组。
单倍体育种
方法：花药（或花粉）离体培养+人工诱导染色体数目加倍
（秋水仙素处理单倍体幼苗）
植株
花药离体培养
单倍体植株
秋水仙素染色体加倍
正常植株
原理：染色体（数目）变异
与社会的联系
优点：明显缩短育种年限
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
纯合子幼苗
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
单倍体育种过程：
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。发育成的小麦体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
思考：
1.下列细胞中含有三个染色体组的是（ ）
A．小麦的体细胞 B．小麦的胚细胞
C．小麦的卵细胞 D．小麦的根尖细胞
C
练习
2.下列说法正确的是（ ）
A．个体的体细胞中含几个染色体组就是几倍体
B．受单倍体的体细胞一定只含一个染色体组
C．二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含有
一个染色体组
D．六倍体小麦的配子发育成的植株，其体细胞中有三
个染色体组，所以是三倍体。
C
3.某品种水稻的体细胞中含有48条染色体，具有四个染色体组。则此品种水稻属于( )
A．四倍体 B．三倍体
C．二倍体 D．单倍体
A
4.就二倍体而言，下列组合中属于配子的是( )
A.MMNN
B.Mm
C.MN
D.Nn
C(共19张PPT)
生物学
必修二
遗传和进化
第5章 第2节
染色体变异第2课时
低温诱导植物细胞染色体数目的变化
用低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞。
1. 实验原理：
2. 方法步骤：
探究与实践
①将蒜/洋葱在冰箱冷藏室内（4℃）放置一周。取出后将蒜/洋葱放在装满清水的容器上方，让它的底部接触水面，于室温（约25℃）培养。待蒜/洋葱长出约1cm长的不定根时，将整个装置放入冰箱冷藏室内，诱导培养48~72h。
②剪取诱导处理的根尖0.5~1cm，放入卡诺氏液中浸泡0.5~1h。
（卡诺氏液：固定细胞的形态），然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。
③制作装片（同有丝分裂实验）
解离：盐酸和酒精混合液（1：1混合），目的是使组织中的细胞相互分离开来。
漂洗：清水漂洗，目的是洗去药液，防止解离过度。
染色：用甲紫（龙胆紫）或醋酸洋红溶液对染色体染色。
制片：放在载玻片上，加清水并用镊子把根尖弄碎，盖上盖玻片，用拇指轻轻地按压盖玻片完成制片。
④观察
先用__________寻找染色体形态好的分裂象；
视野中既有___________________，也有_ _____________________；
确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用__________观察；
低倍镜
正常的二倍体细胞
染色体数目发生改变的细胞
高倍镜
注意：
1.观察到的是死细胞。
2.分生组织细胞。
3.低温原理及持续时间。
4.着丝粒正常分裂。
染色体机结构的变异
猫叫综合征
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，音调高，很像猫叫。
5号染色体部分缺失
缺刻翅
正常翅
缺失：染色体的某一片段缺失引起变异。
例如：果蝇缺刻翅的形成、猫叫综合征
丢失
a
b
c
d
e
f
b
a
c
d
e
f
正常眼
棒状眼
重复：染色体中增加某一片段引起变异。
例如果蝇棒状眼的形成
重复
a
b
c
d
e
f
b
b
a
b
c
d
e
f
b
易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异，例如果蝇花斑眼的形成
正常眼
花斑眼
移接
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
l
g
h
i
j
k
l
a
b
c
e
f
d
a
b
c
k
l
g
h
d
e
f
j
i
倒位：染色体的某一片段位置颠倒也可引起变异，例如果蝇卷翅的形成
正常翅
卷翅
a
b
c
d
e
f
a
b
c
d
e
f
b
c
d
e
a
f
颠倒
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
基因的数目和种类没有变化，基因排列顺序发生改变
倒位
缺失
重复
易位
“环”——缺失或重复
“结”——倒位
“十字形”——易位
联
会
模
式
图
缺失
重复
易位
倒位
染色体缺失、重复与基因突变的区别
易位与互换的区别
基因突变、基因重组和染色体变异的比较
项 目 基因突变 基因重组 染色体变异
本 质 基因结构的改变 基因的重新组合 染色体结构或数目发生变化
发生时期 DNA复制时期 减Ⅰ时期 细胞分裂期
观 察 光学显微镜下无法观察 光学显微镜下无法观察 光学显微镜下可以观察
适用范围 任何生物 真核生物、有性生殖 真核生物
产生结果 产生新的基因 只改变基因型 基因“数量”上发生变化
共同点 都是可遗传的变异
练习
1．慢性髓细胞性白血病是一种恶性疾病，患者骨髓内会出现大量恶性增殖的白细胞。该病是由于9号染色体和22号染色体互换片段所导致。这种变异属于( )
A. 基因突变 B. 基因重组
C. 染色体结构变异 D. 染色体数目变异
C
2.生物的某些变异可通过细胞分裂某一时期染色体的行为来识别。下面甲、乙两模式图分别表示细胞分裂过程中出现的“环形圈”“十字型结构”现象，图中字母表示染色体上的基因。图丙是细胞分裂过程中染色体在某一时期所呈现的形态。下列有关叙述正确的是( )
A．甲、乙两种变异类型分别属于染色体结构变异、基因重组B．图甲是由于个别碱基对的增添或缺失，导致染色体上基因数目改变的结果C．图乙是由于四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换的结果
D．甲、乙、丙三图均发生在减数分裂过程中
D
