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(共34張PPT)
第2節 染色體變異
第1課時
作為野生植物的后代，許多栽培植物的染色體數目卻與它們的祖先大不相同，如馬鈴薯和香蕉。
生物種類 體細胞染 色體數/條 體細胞非同 源染色體/套 配子染色
體數/條
馬 鈴 薯 野生祖先種 24 2
栽培品種 48 4
香 蕉 野生祖先種 22 2
栽培品種 33 3
野生型
栽培型
野生型
栽培型
12
24
11

為什么平時吃的香蕉是沒有種子的？
染色體數目的變異
染色體結構的變異
類型
染色體變異：生物體的體細胞或生殖細胞內染色體數目或結構的變化。
（一）個別染色體的增加或減少
（二）以一套完整的非同源染色體為基數成倍地增加或成套地減少
實 例：
21三體綜合征：先天愚型或唐氏綜合征
染色體組成：_____________
45+XY或45+XX
性腺發育不良：Turner綜合征
染色體組成：______
44+XO
實例1：唐氏綜合征即21三體綜合征
(又稱先天性愚型或Down綜合征)
病因：
表現：
智力低于常人
特殊面容
生長發育障礙
多發畸形
多了一條21號染色體
一、非整倍數變異
21三體綜合征產生的原因是什么？
——細胞內個別染色體的增加或減少
減數分裂Ⅰ
復制
減數分裂Ⅱ
21號染色體
21三體綜合征產生的原因是什么？
復制
21號染色體
正常個體的體細胞（含2條21號染色體）
減數分裂Ⅰ
復制
減數分裂Ⅱ
復制
同源染色體未分離
21號染色體
異常個體的體細胞（含3條21號染色體）
21號染色體
復制
姐妹染色體不分離
減數分裂Ⅰ
復制
減數分裂Ⅱ
21號染色體
21號染色體
異常個體的體細胞（含3條21號染色體）
實例2：男性Klinefelter綜合征
病因：
表現：
多了一條X染色體
身材較高
性腺發育不良
有女性特征
病因：
表現：
少了一條X染色體
身材較矮
性腺發育不良
實例3：女性Turner綜合征
二、整倍性變異
4n=16
n=4
2n=8
以一套完整的非同源染色體為基數成倍地增加或成套地減少
減數分裂
（1）寫出所有同源染色體？
Ⅱ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅲ、Ⅳ和Ⅳ、X和Y
（2）寫出所有非同源染色體的集合？
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和X
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Y
細胞中的一組非同源染色體，形態、結構和功能各不相同，但又互相協調，共同控制生物的生長、發育、遺傳和變異，稱為一個染色體組。
一個染色體組
一個染色體組
1.染色體組
小組活動：用手中的染色體紙條模型，擺出下圖中的一個染色體組。
體細胞
A
B
a
d
b
D
一個染色體組
擺出
一個染色體組中不存在同源染色體
一個染色體組中各個染色體的形態、大小和功能均不相同
一個染色體組中不含等位基因
一個染色體組中含有該物種的一整套遺傳信息
染色體組的特點
染色體組的判斷方法
1.細胞中同一形態的染色體有幾條，則含有幾個染色體組；
1個染色體組
1組3條染色體
3個染色體組
1組5條染色體
4個染色體組
1組2條染色體
AaaBBb
3組
ABCD
1組
2.同一英文字母（無論大小寫）出現幾次，就含有幾個染色體組。
2組
2組
2組
4組
1組
2組
【學以致用】細胞分裂圖的染色體中判斷：
動物體細胞有絲分裂后期染色體數量最多，染色體組數也最多，一般為4組
玉米2N=20
貓咪2N=38
人類2N=46
2.二倍體
——受精卵發育而來，體細胞中含有兩個染色體組的個體。
在自然界中，幾乎全部動物和過半數的高等植物都是二倍體。
人類2N=46
二倍體形成原因：
受精
作用
2n
受精卵
雌配子
n
減數分裂
2n
二倍體(♂)
雄配子
n
減數分裂
2n
二倍體(♀)
由受精卵發育而來，體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體。
多倍體在植物中很常見，在動物中極少見。
3.多倍體
普通小麥（六倍體）
菊花（六倍體）
葡萄（三/四倍體）
2n
二倍體(♀)
2n
二倍體(♂)
受精作用
3n
受精卵
雄配子
n
減數分裂
發育
3n
三倍體
有絲分裂
2n
異常雌配子
減數分裂
出錯
4n
四倍體(♀)
2n
二倍體(♂)
受精作用
3n
受精卵
雄配子
n
減數分裂
發育
3n
三倍體
有絲分裂
2n
雌配子
減數分裂
多倍體形成原因：
可育嗎？
不可育，原始生殖細胞中有三套非同源染色體，減數分裂會出現聯會紊亂
小麥（六倍體）
菊花（六倍體）
葡萄（三/四倍體）
優點
缺點
①莖稈粗壯；
②葉片、果實和種子都比較大；
③糖類和蛋白質等營養物質的含量都有所增加。
①結實率低，
②晚熟
多倍體植物有這么優點，那該如何獲得多倍體植株呢？
多倍體特點
合作探究：請同學們自主閱讀教材P88,小組合作思考討論完成人工誘導多倍體的方法、處理對象、原理等問題。
方法
處理對象
原理
圖像表示
低溫處理，
秋水仙素誘發。
萌發的種子或幼苗(進行有絲分裂)
抑制紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞的兩極，從而引起細胞內染色體數目加倍。（作用于有絲分裂前期）
目前常用、最有效
染色體數加倍
染色體復制
著絲粒分裂
細胞無法正常分裂
無紡綞絲牽引
雜交
三倍體
（母本）
聯會紊亂
無子西瓜
第一年
第二年
三倍體植株
多倍體育種
秋水仙素誘導無籽西瓜的產生
討論2：用一定濃度的秋水仙素溶液處理得到的四倍體植株的體細胞中含有幾個染色體組？
討論1：為什么用一定濃度的秋水仙素溶液滴在二倍體西瓜幼苗的芽尖？
芽尖是有絲分裂旺盛的地方，用秋水仙素處理可以抑制細胞有絲分裂時形成紡錘體，導致細胞內染色體數目加倍，從而得到四倍體植株。
秋水仙素處理后，分生組織分裂產生的莖、葉、花的細胞中染色體數目加倍，變成四個染色體組；而未處理的如根部細胞中染色體數仍為兩個染色體組。
第一次傳粉目的：雜交獲得三倍體的種子。
第二次傳粉目的：利用花粉中少量的生長素促進子房發育成果實。
討論3：無籽西瓜培育過程中，兩年都要進行授粉，它們的目的一樣嗎？
體細胞中的染色體數目與本物種配子染色體數目相同的個體，叫作單倍體。
定 義
與正常植株相比，植株弱小，且高度不育。
特 點
體細胞：2N=32
配　子：
減數分裂
單倍體：
發育
N=16
16（N）
N=16（N）
染色體數相等
4.單倍體
個體是單倍體還是幾倍體，關鍵看什么？
由受精卵而來，體細胞含幾個染色體組就是幾倍體
由配子而來，無論含幾個染色體組都是單倍體
是否經過受精作用
思考：體細胞中有3個染色體組的個體，一定是三倍體嗎？
不一定。可能是三倍體，也可能是單倍體
二倍體生物的配子發育而來的個體，其體細胞中只含一個染色體組。
如果是四倍體、六倍體生物的配子發育而來的個體，其體細胞中就含有兩個或三個染色體組，我們可以稱它為二倍體或三倍體。
單倍體中可以只有一個染色體組，也可以有多個染色體組。
個體的體細胞中含幾個染色體組就是幾倍體。
一倍體一定是單倍體；
單倍體一定是一倍體。
辨析：判斷以下關于“倍體”的說法
√
×
√
×
√
×
二倍體、多倍體和單倍體的比較
項目 二倍體 多倍體 單倍體
概念
發育起點
染色體組的數目
性狀表現
體細胞中含有2個染色體組的個體
體細胞中含有3個或3個以上染色體組的個體
體細胞的染色體數目與本物種配子染色體數目相同的個體
受精卵
受精卵
未受精的配子
2個
3個或3個以上
不確定
正常
莖稈粗壯，葉片、果實、種子較大，營養豐富
植株矮小，高度不育
(3)過程：
二倍體植株
花藥離體
培養
單倍體植株
秋水仙素
處理
二倍體植株（純合子）
(2)原理：
染色體變異
注意：秋水仙素只能處理萌發的幼苗
單倍體育種
(1)方法：
用花藥離體培養的方法獲得單倍體植株幼苗，然后人工誘導使這些植株的染色體數目加倍，恢復到正常植株的染色體數目。
減數
分裂
P
AABB×aabb
AB
Ab
aB
ab
AB
AABB
Ab
aB
ab
AAbb
aaBB
aabb
花藥離
體培養
獲得
單倍體
秋水仙素處理幼苗
F1
AaBb
優點：
明顯縮短育種年限。用單倍體育種得到的植株，不僅能正常生殖，而且每對染色體上成對的基因都是純合的，自交產生的后代不會發生性狀分離，因此與雜交育種相比，單倍體育種明顯縮短了育種年限。
缺點：
技術性強，需要結合組織培養技術、雜交技術和人工誘導染色體加倍技術。
(4)優缺點：
多倍體育種
單倍體育種
舉例
適用于植物，動物難以開展。多倍體植物生長周期延長，結實率降低
技術復雜，需要與雜交育種配合
缺點
器官大，營養成分含量高，產量增加
明顯縮短育種年限
優點
秋水仙素處理正在萌發的種子或幼苗
花藥離體培養獲得單倍體，
再用秋水仙素處理幼苗
方法
染色體數目變異
染色體數目變異
原理
單倍體育種與多倍體育種的比較
1.秋水仙素在誘導產生多倍體過程中的作用是（ ）
A.促進染色體的復制 B.抑制細胞壁的形成
C.干擾紡錘體的形成 D.使染色體配對紊亂
C
2．二倍體黑麥與六倍體普通小麥雜交產生的 F1 代的體細胞具有（ ）
A.兩個染色體組 B.三個染色體組
C.四個染色體組 D.八個染色體組
C
3.與正常植株相比，多倍體植株所不具備的特點是（ ）
A.莖桿粗壯 B.營養豐富
C.結實減少 D.提前成熟
4.用秋水仙素誘發基因突變和誘導多倍體，起作用的時期分別是（ ）
A.有絲分裂的間期和前期
B.有絲分裂的間期和后期
C.有絲分裂的前期的前期
D.有絲分裂的間期和間期
D
A

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