第2节 染色体变异
1、染色体变异：是可以用显微镜直接观察到的变异。
结构变异
染色体变异 个别增减
数目变异
成倍增减
2、体结构变异
染色体结构的改变，都会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。染色体发生的结构变异主要有以下四种：（1）染色体中某一片段缺失引起变异。（2）染色体中增加某一片段引起变异。（3）染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异。（4）染色体中某一片段位置颠倒引起变异。
3、染色体数目的变异
染色体数目的变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
4、染色体组
细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。特点：
（1）在一个染色体组中，所有染色体在形状、大小方面各不相同，即不含同源染色体。
（2）不同的生物，其染色体组数和每个染色体组所包含的染色体的数目、形状、大小都是不同的。
5、二倍体和多倍体
二倍体是指受精卵发育成的，体细胞中含有两个染色体组的个体，多倍体是指体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。
（1）多倍体成因
体细胞在有丝分裂的过程中，染色体完成复制，但是细胞受到外界环境条件（如温度骤变）或生物内部因素的干扰，纺锤体的形成受到破坏，以致染色体不能被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，于是形成染色体数目加倍的细胞。
（2）多倍体植株特点
与二倍体植株相比，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。
（3）人工诱导多倍体在育种上的应用
用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺缍体的形成，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。染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂，将来就可能发育成多倍体植株。
6、单倍体
体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。抓住重点词语“配子染色体数目”来理解。
对一个个体称单倍体还是几倍体，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；由受精卵发育而成的个体叫单倍体。
（1）单倍体植株的特点
单倍体植株长得弱小，而且高度不育。
（2）单倍体育种
单倍体育种常常采用花药离体培养的方法来获得单倍体植株，然后经过人工诱导使染色体数目加倍，重新恢复到正常植株的染色体数目。其优点是用这种方法培育得到的植株，不仅能够正常生殖，而且是纯种，自交产生的后代不会发生性状分离，能明显缩短育种年限。
课堂小结
染色体结构变异
概念：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各
染色体组 不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息
特点：不含同源染色体，但含有每对同源染色体中的一条
染色 概念：指受精卵发育成的，体细胞中含有两个染色体组的个体
体变 二倍体
异 举例：如人，水稻
概念：指受精卵发育成的，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体
染色 分类 多倍体 成因：有丝分裂的过程中，染色体完成复制，但不分开
体数 特点：茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，含有机
目变 物多
异 应用：人工诱导多倍体育种
概念：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
单倍体 成因：由配子发育而成
特点：单倍体植株长得弱小，而且高度不育。
应用：单倍体育种
八课后拓展
1、基因重组、基因突变和染色体变异三者的共同点是
A、都能产生可遗传的变异 B、都能产生新的基因
C、产生的变异均对生物不利 D、产生的变异均对生物有利
2、用杂合体种子尽快获得纯合体植株的方法是
A、种植 F2 选不分离者 纯合体
B、种植 秋水仙素处理 纯合体
C、种植 花药离体培养 秋水仙素处理 纯合体
D、种植 秋水仙素处理 花药离体培养 纯合体
3、四倍体水稻受精卵卵连续三次有丝分裂后，所生成的每个子细胞染色体数目是
A、12条 B、24条 C、36条 D、48条
4、用亲本基因为DD和dd的植株进行杂交，对其子一代的幼苗用秋水仙素处理产生了多倍体，其基因型是
A、DDDD B、DDdd C、dddd D、DDDd
5、蔷薇有多个品系，其中因减数分裂过程中同源染色体配对紊乱不能产生正常配子的是
A、2n=14 B、2n=21 C、2n=28 D、2n=42
参考答案：
1、解析：基因重组、基因突变和染色体变异三者的共同点是都发生了遗传物质的变化，故产生的变异都是可遗传的。但产生的变异有的对生物不利，有的对生物有利，三者只有基因突变可产生新的基因。
答案：A
2、解析：利用花药离体培养获得单倍体，再经人工诱导使染色体加倍，可迅速获得纯系植株。
答案：C
3、解析：二倍体水稻细胞中有24个染色体，四倍体水稻细胞中有48个染色体，四倍体水稻受精卵卵有48个染色体，有丝分裂分裂前后染色体数目不变。
答案：D
4、 亲本基因为DD和dd的植株进行杂交，对其子一代幼苗的基因型是Dd，用秋水仙素处理后，染色体数目加倍，造成基因数目加倍，基因型是DDdd。
答案：B
5、解析：2n表示的是二倍体的染色体数目，当它为双数时，可以配对，单数时不能配对。
答案：B
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人的心灵深处，都有一种根深蒂固的需要，这就是希望感到自己是一个发现者，探索者，研究者······
学习目标：
1、了解染色体结构的变异。
3、了解多倍体育种和单倍体育种。
2、理解染色体组、二倍体、多倍体、单倍体的概念。
一、 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位点上 的改变；染色体变异是比较明显的 的变化。
在光学显微镜下是看不见的；而 则可在光学显微镜下直接观察到。
碱基
染色体
基因突变
染色体变异
1、染色体变异有几种方式
2、每种变异方式又有几种类 型
3、染色体结构和数目改变导致生物变异的原因是什么？
想一想：
概念:在自然条件和人为条件改变的情况下，染色体的数目和结构可以发生变化，从而导致生物性状的变异就叫染色体变异。
结果：大多对生物体是不利的 (如猫叫综合征)
种类：缺失、重复、倒位和易位
二、染色体结构的变异
染色体结构的变异
染色体结构的变异
三、染色体数目的变异
非整组变异
整组变异
正常
增多
减少
21三体综合征
性腺发育不良患者
雌果蝇配子染色体组成
减 裂
雄果蝇配子染色体组成
减 裂
雄 配 子
雌 配 子
每个配子内能否找出二个形态、大小完全相同的染色体？
指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。
染色体组：
二倍体：
三倍体：
四倍体：
多倍体：
自学以下概念
由受精卵发育而成的个体，体细胞具有两个染色体组的个体称为二倍体(2n)；
由受精卵发育而成的个体，体细胞具有三个或三个以上染色体组的个体统称为多倍体。
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。
香蕉就是三倍体
马铃薯是四倍体
普通小麦是六倍体
八倍体的黑小麦
帕米尔高原的植物65%的种类是多倍体
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
秋水仙素的作用原理
二倍
思考：
1、多倍体是怎样形成的？
2、人工诱导多倍体的方法
是什么？
3、秋水仙素的作用原理是
什么？
着丝点的分裂是不是纺缍丝牵引所致？
思考：
人工诱导多倍体的产生
低温处理
秋水仙素处理种子或幼苗
人工诱导多倍体的产生
无子西瓜的培育
雄蜂
它是由卵细胞未经过受精作用直接发育而来的。
所以，它的体细胞染色体数
配子染色体数
那么， 有没有只有配子发育而来的个体呢？
单倍体
由本物种配子发育而来的个体。
单倍体是二倍体或多倍体单性生殖的结果
玉米是二倍体，它的体细胞中含有二个染色体组，20个染色体，它的单倍体植株体细胞含1个染色体组，10个染色体，又如普通小麦是六倍体，它的体细胞中含有六个染色体组，42个染色体，它的单倍体植株体细胞中含有3个染色体组，21个染色体。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。
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。
单倍体育种过程
第一年
第二年
YyRr
YYRR
YYrr
yyRR
yyrr
YYRR
YYrr
yyRR
yyrr
YYRR
YYrr
yyRR
yyrr
YR
YR
Yr
yR
yr
Yr
yR
yr
四、染色体倍性在育种上的应用
三倍体无籽西瓜,三倍体甜菜和茶树，以及异源八倍体小黑麦
用原生质体融合方法将两个物种的体细胞融合在一起，也能诱导形成异源多倍体
在育种工作中，用花药离体培养获得单倍体植株再用秋水仙素等处理单倍体植株得到二倍体纯系，以其作为育种材料培育新品种称为单倍体育种。
几种育种方法的比较
方法
比较 杂交育种 诱变育种 多倍体育种 单倍体育种
处理
原理
优缺点
例子
组合
几种育种方法的比较
常规育种 诱变育种 多倍体育种 单倍体育种
处理 杂交 用射线、激光、化学药品等处理生物 用秋水仙素处理种子或幼苗 花药离体培养
原理 通过基因重组把两亲本的优良性状组合在同一后代中 用人工方法诱发基因突变，产生新性状，创造新品种或新类型 抑制细胞分裂中纺锤体的形成，使染色体数目加倍后不能形成两个细胞 诱导精子直接发育成植株，再用秋水仙素加倍成纯合体
特点 方法简便，但需较长年限方可获得纯合体 加速育种的进程，大幅改良某些性状，但突变后有利个体往往不多 器官大，营养物质含量高，但发育延迟，结实率低 缩短育种年限，但方法复杂，成活率较低
举例 高杆抗病与矮杆不抗病小麦杂交产生矮杆抗病品种 高产量青霉素菌株的育成 三倍体西瓜、八倍体小黑麦 抗病植株的育成
当堂巩固
1、下列含有一个染色体组的细胞是
A 单倍体小麦的体细胞
B 雄蜂的体细胞
C白化玉米苗的体细胞
D 人体成熟的红细胞
B 雄蜂的体细胞
2、大麦的一个染色体组有7条染色体，在四倍体大麦根尖细胞有丝分裂后期能观察到的染色体数是：
A、7条 B、14条
C、28条 D、56条
当堂巩固
D、56条
3、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
当堂巩固
C、六倍体小麦的花粉离体培养的
幼苗
4、分析对照图，选出含一个染色体 组的细胞，是图中的
A
C D
当堂巩固
B
B
对照图
