5.2染色体变异（教学课件）（共35页PPT） 2024-2025学年人教版（2019）高中生物学必修二

第2节 染色体变异
马铃薯
栽培品种
野生祖先种
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？
提示：香蕉栽培品种体细胞中的染色体数目是33条，减数分裂时染色体联会紊乱，不能形成正常的配子，因此无法形成受精卵，进而不能形成种子。
变异类型
变异
是指亲、子代间或子代之间存在性状差异的现象
可遗传的变异
变异
不可遗传的变异
基因突变
染色体变异
基因重组
突变
环境（遗传物质不变）
表观遗传
（遗传物质改变）
数目变异
结构变异
染色体变异
个别染色体的增加或减少
以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或减少
21三体综合征（唐氏综合征）、性腺发育不良（特纳氏综合征）
染色体组
二倍体
多倍体
单倍体
21三体综合征（唐氏综合征）
细胞内个别染色体的增加
45条＋XY（47）
症状：
智力低下
发育迟缓
眼间较宽
外眼角上斜
口常半张
舌外伸
又叫伸舌样痴呆
44条＋X0（45）
症状：
身体矮小
肘外翻
颈部皮肤松弛为蹼颈
外观为女性
但乳房不发育
无生育能力
细胞内个别染色体的减少
性腺发育不良（特纳氏综合征）
病因： 。
亲代减数分裂时个别同源染色体未分离，或姐妹染色单体未分离
21三体综合征
数目变异
结构变异
染色体变异
个别染色体的增加或减少
以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或减少
21三体综合征（唐氏综合征）、
性腺发育不良（特纳氏综合征）
染色体组
染色体组
一套完整的非同源染色体
本质上：
是一组非同源染色体
，无同源染色体，无等位基因。
形态上：
一个染色体组中的染色体形态、大小各不相同。
功能上：
一个染色体组中染色体功能各不相同；一个染色体组携带着该生物生长、发育、遗传和变异的一整套遗传信息。
A
A
B
B
C
c
D
d
A
A
B
B
C
c
D
d
AABBCcDd
ABCD
ABcd
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
YyRr
ABCD
Aaa
染色体组数
3
2
1
4
2
1
3
每个染色体组内染色体数
3
3
4
2
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，就含有几个染色体组
方法二：根据基因型判断
同一字母（无论大小写）出现几次，就含有几个染色体组
数目变异
结构变异
染色体变异
个别染色体的增加或减少
以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或减少
21三体综合征（唐氏综合征）、
性腺发育不良（特纳氏综合征）
染色体组
二倍体
多倍体
单倍体
体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体
二倍体
体细胞中含有两个染色体组的个体
多倍体
野生马铃薯
♀
♂
果蝇体细胞
人类
玉米
2N=8
2N=24
2N=46
2N=20
体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体
二倍体
体细胞中含有两个染色体组的个体
多倍体
注意：二倍体和多倍体都是由受精卵发育而来的个体。
四倍体可以通过减数分裂形成含有两个染色体组的配子。
三倍体因为原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时出现联会紊乱，因此不能形成可育的配子。
偶数可育
奇数不可育
体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体
二倍体
体细胞中含有两个染色体组的个体
多倍体
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
优
缺
a.结实率低
b.晚熟
葡萄（三/四倍体）
四倍体番茄
例：四倍体葡萄的果实比二倍体的大得多；四倍体番茄的维生素C含量比二倍体的几乎增加了一倍。
人工诱导多倍体
方法
低温处理、秋水仙素诱发
处理对象
萌发的种子或幼苗
原理
抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极
应用
含糖量高的甜菜和三倍体无子西瓜的培育
二倍体
授粉
二倍体
（父本）
四倍体
（母本）
三倍体
联会紊乱
无子西瓜
秋水仙素
授粉
第一年
第二年
解离→______→_______→制片
剪取0.5-1cm根尖→_____________浸泡0.5~1h→
用体积分数为_______________冲洗2次。
培养不定根
低温诱导
卡诺氏液
95%的酒精
漂洗
染色
视野中大多数是正常的二倍体细胞，少部分是染色体数目加倍的细胞
先低倍镜
再高倍镜
将1cm长的不定根→冰箱(4℃)→
培养48~72h→室温再培养12h以上
培养诱导
固定
制作装片
观察
【探究·实践】低温诱导植物细胞染色体数目的变化
单倍体
体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体
成因：
由配子（如卵细胞、花粉等）直接发育而成。
受精卵
2n=32
卵细胞
n=16
减数分裂
受精作用
食用5天蜂王浆
食用3天蜂王浆
未受精的卵
雄蜂 n=16
2n=32
蜂王
工蜂（雌性）
蜂王（雌性）
特点：与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，而且高度不育。
过程：
二倍体植株
花药离体培养
单倍体植株
秋水仙素处理
二倍体植株
原理：
染色体变异
高秆：D 矮秆：d 抗病：T 不抗病：t
现有纯合的高秆抗病的小麦（DDTT）和矮秆不抗病的小麦（ddtt），怎样得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？
用遗传图解表示出来。
单倍体育种
P
高杆抗病
矮杆不抗病
DDTT
ddtt
×
↓
高杆抗病
DdTt
F1
↓
F2
高杆抗病
9 D_T_
高杆不抗病
3 D_tt
矮杆抗病
3 ddT_
矮杆不抗病
1 ddtt
（淘汰）
（淘汰）
（保留）
（淘汰）
多次自交选种
矮杆抗病
ddTT
杂交
自交
选种
多次自交选种
优良性状的纯合体
杂交育种
纯种既抗倒伏又抗条锈病（ddTT）的小麦育种过程
?
第1年
第2年
第3-6年
花药
单倍体幼苗
DDTT DDtt ddTT ddtt
花药离
体培养
秋水仙
素处理
DdTt
DT Dt dT dt
单倍体育种
纯种既抗倒伏又抗条锈病（ddTT）的小麦育种过程
杂交
高杆抗病
矮杆不抗病
DDTT
ddtt
×
DT Dt dT dt
正常植株
第1年
第2年
操作复杂
能明显缩短育种年限
产物全为纯合子
优
缺
项目
二倍体
多倍体
单倍体
概念
体细胞中含有2个染色体组的个体
体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体
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
一般为受精卵
一般为受精卵
未受精的配子
染色体组的数目
2个
≥3个
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
数目变异
结构变异
染色体变异
个别染色体的增加或减少
以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或减少
21三体综合征（唐氏综合征）、
性腺发育不良（特纳氏综合征）
染色体组
二倍体
多倍体
单倍体
在自然条件或人为因素的影响下，染色体可能发生断裂
染色体结构变异
电离辐射
化学药剂
病毒感染
温度骤变
电离辐射
化学药剂
病毒感染
温度骤变
在自然条件或人为因素的影响下，染色体可能发生断裂
电离辐射
化学药剂
病毒感染
温度骤变
染色体结构变异
染色体的某一片段消失
a
b
c
d
e
f
结果：基因数目减少
1.缺失
染色体增加了某一片段
a
b
c
d
e
f
b
结果：基因数目增加
2.重复
棒状眼
正常眼
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
结果：
染色体上基因的排列顺序发生改变
3.易位
正常眼
花斑眼
比较染色体易位与互换
{7DF18680-E054-41AD-8BC1-D1AEF772440D}
染色体易位
互换
图解
区别
位置
原理
观察
发生于非同源染色体之间
发生于同源染色体的
非姐妹染色单体之间
染色体结构变异
基因重组
可在光学显微镜下观察到
在光学显微镜下观察不到
c
d
e
f
a
b
a
f
b
c
d
e
染色体的某一片段位置颠倒引起的变异
结果：染色体上基因的排列顺序发生改变。
4.倒位
正常翅
卷翅
染色体结构上的缺失、重复、易位和倒位
染色体上的基因数量、排列顺序的改变
生物性状的改变（变异）
影响
结果
大多数染色体结构变异对生物体是不利的，甚至导致生物体死亡。
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}生物种类
豌豆
普通小麦
小黑麦
体细胞中的染色体数/条
14
42
56
配子中的染色体数/条
7
21
28
体细胞中的染色体组数
2
6
8
配子中的染色体组数
1
3
4
属于几倍体生物
二倍体
六倍体
八倍体