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(共24張PPT)
下面兩張圖展示的是香蕉和香蕉的祖先——野生香蕉，兩者差異
很大。我們可以清晰地看到野生香蕉其實是有籽的，而且籽還很 大。你在吃香蕉時是否有過這樣的疑惑：香蕉為什么沒有籽，沒 有籽它是如何進行繁殖的
野生祖先種VS栽培品種(馬鈴薯)
野生祖先種馬鈴薯
(多種顏色)
栽培品種馬鈴薯
(一般都為黃色)
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
12
栽培品種 48 4
24
香蕉 野生祖先種 22 2
11
栽培品種 33 3
異常
◆1.根據前面所學減數分裂的知識，試著完成該表格。
◆2.為什么平時吃的香蕉是沒有種子的
◆減數分裂和受精作用能夠使生物體親子代間的染色體數目保持穩定，然而馬鈴薯和香
蕉的染色體數目為什么與它們的野生祖先有這么大差別呢
5.2 染色體變異
作為野生植物的后代，許多栽培植物的染色體數目卻與他們的祖先大不相同，如馬鈴薯
和香蕉(見下表)
染色體變異的概念及種類
【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。
二倍體、多倍體、單倍體
染色體數目的變異 以染色體組的形式成倍 的增加或成套的減少
【染色體變異的種類】
個別染色體增加或減少
染色體結構的變異
◆野生馬鈴薯體細胞中有幾條染色體 24
◆標記為3號的兩條染色體是什么關系 3號和5號染 色體又是什么關系
同源染色體非同源染色體
◆野生馬鈴薯體細胞中有幾對同源染色體
12
◆野生馬鈴薯配子中有幾條染色體 這些染色體在形態
和功能上有什么特點 這些染色體之間是什么關系
12 形態結構和功能不同 非同源染色體
1.【染色體組】:在大多數生物的體細胞中，染色體都是兩兩成對的，也就是說含有兩 套非同源染色體，其中把每套非同源染色體稱為一個染色體組。
2.二倍體：野生馬鈴薯的體細胞中有兩個染色體組。像這樣體細胞中含有兩個染 色體組的個體叫做二倍體。
一、染色體數目的變異
野生馬鈴薯(紅色為熒光標記)
◆果蠅體細胞有2 個染色體組
◆每組染色體組含_ 條染色體
◆果蠅配子中有_ _個染色體組。
◆屬于_二 倍體
◆正常男性體細胞中有46 _條染色體
◆這些染色體可以組成23 對
◆這些染色體中有23 條來自父親，23 條來自母親
◆有_2 _套染色體，屬于二 _倍體
果蠅體細胞 果蠅配子
正常男性染色體組型
3.三倍體
減數分裂I 出現錯誤
二倍體的減數分裂出現錯誤，形成含有兩個染色體組的配子，這樣的配子與含有一個 染色體組的配子結合，發育成的個體的體細胞中就含有三個染色體組，稱 作三倍體。
三倍體因為原始生殖細胞中有三套非同源染色體，減數分裂時出現聯會紊亂，
因此不能形成可育的配子。
香蕉、三倍體無子西瓜的果實中沒有種子，原因就在于此。
染色體數目的變異——三倍體
4.四倍體
減數分裂I 出現錯誤
◆什么是四倍體 它是如何形成的
由2個含有兩個染色體組的配子結合發育成的個體，體細胞中含有4個染色
體組，稱為四倍體；
四倍體的成因有兩種： 一是有2個含有兩個染色體組的配子結合發育而來的；
二是，二倍體在胚或幼苗時期受某種因素影響，體細胞在進行有絲分裂時， 染色體只復制未分離，也會形成四倍體。
5.多倍體
【多倍體】體細胞中含有3個或3個以上染色體組的個體統稱為多倍體。
【特點】莖稈粗壯，葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質等營養物
質的含量都有所增加；也存在結實率低，晚熟等缺點。
因此人們常常采用人工誘導多倍體的方法來獲得多倍體植株培育新品種。
【人工誘導多倍體的方法】低溫處理、用秋水仙素誘發。
其中用秋水仙素來處理萌發的種子或幼苗是目前最常用且最有效的方法；
染色體數目的變異——多倍體
· 秋水仙素使染色體數目加倍的基本原理 ：當秋水仙素作用于正在分裂的細胞時，能夠 抑制紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞兩極，從而引起細胞內染色體數目加倍， 染色體數目加倍的細胞繼續進行，有絲分裂就可能發育成多倍體植株。
· 用低溫誘導植物細胞染色體數目變化的基本原理：進行正常有絲分裂的植物分生組織 細胞，在有絲分裂后期，染色體的著絲粒分裂，子染色體在紡錘絲的作用下，分別移 向細胞兩極，最終被平均分配到兩個子細胞中去。用低溫處理植物分生組織細胞，能 夠抑制紡錘體的形成，染色體不能被正常拉向細胞的兩極，細胞也不能分裂成兩個子 細胞，結果導致植物細胞的染色體數目發生變化。
6.單倍體
· 在生物的體細胞中，染色體數目不僅可以以染色體組的形式成倍的增加，還可以成套 的減少。
· 像蜜蜂的雄蜂這樣，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 做
單倍體。
蜜蜂的蜂王會先經過減數分裂產生卵細胞，卵細胞若不受精，則孵化為雄性個體，即雄
蜂；卵細胞受精后產生的受精卵則孵化為雌性個體，即蜂王和工蜂。
蜜蜂的蜂王和工蜂的
體細胞中有32條染色
體，而雄蜂的體細胞 中只有16條染色體。
蜂王
雄蜂
工蜂
染色體數目的變異 — — 單倍體
· 單倍體植株的特點：與正常二倍體植株比較，單倍體植株長得弱小，而且高度不育。
·利用單倍體植株培育作物新品種：育種工作者常采用花藥(或花粉)離體培養的方法 來獲得單倍體植株，然后人工誘導使這些植株的染色體數目加倍，恢復到正常植株染
色 體 數 目 。
·用這種方法培育得到的植株不但能夠正常生殖，而且每對染色體上成對的基因都是純 合的，自交后代不會發生性狀分離，能明顯縮短育種年限。
P F1 減數
AABB×aabb AaBb 分裂
AABB
AAbb
aaBB
aabb
AB
Ab
aB
ab
AB
Ab
aB
ab
秋水 仙素 處理 單倍 體幼 苗
花藥 離體 培養 獲得 單倍 體
◆以上分析的染色體數目的變異是細胞內的染色體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，還有一類染色體數目的變異是細胞內個別染色體的增加或減少。
◆唐氏綜合癥又稱21三體綜合癥，由于患者比正常人多了一條21號染色體導致患者的智 力低于常人，身體發育緩慢，并且表現出特殊的面容。
配子 單倍體 (無論有多少個染色體組) 發育起點 =2
二倍體
體細胞中
受精卵 染色體組數
>2
多倍體
染色體數目的變異——單倍體
◆ 單倍體、二倍體、多倍體概念辨析
1、在二倍體西瓜幼苗的芽尖滴加秋水
仙素的目的是什么 依據的原理是什么
當秋水仙素作用于芽尖時，它能滲入分生組織正 在進行有絲分裂的細胞里面，抑制紡錘絲的形成， 導致染色體不能移向細胞兩極。但不影響染色 體的復制，復制后的染色體共存于該細胞中，進 而經有絲分裂形成染色體加倍的細胞。
2、 四倍體西瓜植株做母本產生的雌配
子中含有幾個染色體組 獲得的四倍體
西瓜為何要與二倍體雜交
二倍體(父本)
2個；雜交可以獲得三倍體植株。
3、 四倍體植株上結的西瓜是無籽西瓜
嗎
有籽西瓜
染色體數目的變異——三倍體無子西瓜培育過程
滴加秋水仙素
二倍體
雜交
聯會紊亂
三倍體植株 無子西瓜
四倍體(母本)
第一年 第二年
三倍體
4、有時可以看到三倍體西瓜中有少量
發育并不成熟的種子，請推測產生這些
種子的原因。
無籽西瓜屬同源三倍體植株(3n=33),其性母細胞在減 數分裂時，同源的每三個染色體在第一次分裂前期聯會 時或組成三價體(三個染色體連在一起)或組成二價體 (兩個染色體連和單價體(一個染色體單獨存在)。在后 期時，二價體分離正常，單價體一般隨機進入細胞兩極 的一極，而三價體一般是兩條進入細胞的一極，另一條 則進入細胞的另一極。對于同源的每三個染色體來說， 形成的二倍體配子與單倍體配子的機率各為1/2;而三
二 倍 體 ( 父體無籽西瓜共有十一種非同源染色體，在減數分裂過 程中，遵循自由組合規律，產生的生殖細胞的染色體數 大多在2n=22與n=11之間。由于生殖細胞沒有完整的染 色體組，具有不平衡性，它是不育性的，從而決定了胚珠 具有高度不孕性。這就是三倍體西瓜一般不結種子(癟 子)的原因。從表中我們也能看出，極少數生殖細胞里 的染色體數為2n=22或n=11,具有完整的染色組數，唯此 是可育性的，其機率分別為(1/2)11。因此，三倍體西瓜 結籽率可推算由此可見，三倍體西瓜并非絕對不結籽， 而是結籽率極低，故通常被稱為無籽西瓜。
〔(12) +(1%) J =(/) +2(1%2) (1/2) 1
+(2)2 =1% =1/1048576。
二倍體
雜交
三倍體
聯會紊亂
無子西瓜
四倍體(母本)
第一年 第二年
三倍體植株
染色體數目的變異——三倍體無子西瓜培育過程
滴加秋水仙素
實驗：低溫誘導植物染色體數目的變化
1.實 驗 原 理 ：
低溫抑制紡錘體的形成(作用機理同秋水仙素)
2.試劑及用途
(1)卡諾氏液： 固定細胞形態
(2)甲紫溶液： 使染色體著色
3.方 法 步 驟 ：
洋蔥根尖培養→低溫誘導→固定→制作裝片(解離→漂洗→染色→制 片) → 觀察
卡諾氏液 甲紫溶液
二、染色體結構的變異
一 .概 念 ：
染色體結構變異是指排列在染色體上的基因數目或排列順序發
生改變，這會導致性狀的變異。大多數染色體結構變異對生物體是 不利的，有的甚至會導致生物死亡。
二 .分 類 ：
1.缺 失 ：染色體的某一片段缺失引起變異。例如果蠅缺刻翅的形成。
A B C D E F G H A B C E F G H
缺刻翅
2.重 復： 染色體中增加某一片段引起變異。例如果蠅棒狀眼的形成。
正常眼
棒狀眼
3.易 位 ：染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起的變異， 例如果蠅花斑眼的形成。
4.倒 位 ：染色體某一片段位置顛倒引起變異，例如果蠅卷翅的形成。
D E F G H
R
F G H
R
正常眼 花斑眼
M
A
A
M
C
Q
N
B
E
Q
O
P
C
O
B
N
D
P
卷翅
染色體易位
交叉互換
圖 解
區 別 位置 發生于非同源染色體之間
發生于同源染色體的非姐妹染色 單體之間
原理 染色體結構變異
基因重組
觀察 可在顯微鏡下觀察到
在顯微鏡下觀察不到
比較染色體易位與交叉互換
染色體結構的變異
一 .概 念 ：
染色體結構變異是指排列在染色體上的基因數目或排列順序發
生改變，這會導致性狀的變異。大多數染色體結構變異對生物體是 不利的，有的甚至會導致生物死亡。
二 .分 類 ：
缺失、重復、易位、倒位
為什么染色體結構的改變會導致性狀的發生改變
染色體結構上的缺失、重復、易位和倒位
基因數量、排列順序的改變
生物性狀的改變( 變 異)
大多數染色體結構變異對生物體是不利的，甚至導致生物體死亡。

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