1、第一节 染色体变异及其应用第3章 生物的变异新课引入v 果蝇幼虫唾腺染色体一般长约400m ，宽约5m，比普通染色体粗大很多。这是因为唾腺染色体经过多次复制后不分开。在光学显微镜下，一位科学家观察到唾腺染色体某些部位呈现异常状态，如图1所示。经过思考，他推测染色体发生了一种如图2所示的结构变异。那么，除此之外，染色体还会发生哪些变异呢？图1图2染色体结构会发生变异 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：缺失：染色体缺失某一片段重复：染色体增加某一片段易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上倒位：染色
2、体某一片段位置颠倒180猫叫综合征5号染色体缺失染色体结构会发生变异 染色体结构变异主要是由染色体断裂所形成的片段不正常地重新连接所导致的。缺失缺失或重复倒位易位染色体数量会发生变异染色体组 细胞中的一组非同源染色体，形态和功能各不相同，但又相互协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，称为一个染色体组。 如：人的精子或卵细胞中有23条非同源染色体，构成一个染色体组；而人的体细胞中有23对染色体，构成两个染色体组。染色体组数量的判定方法（1）染色体形态法 同一形态的染色体 有几条就有几个染色体组。如下图分别有_个染色体组。染色体数量会发生变异4、2、2、2染色体组（2）等位基因个数法 控制同
3、一性状的等位基因有几个就有几个染色体组。如AAaBbb个体中有_个染色体组。3染色体数量会发生变异 染色体数量以染色体组的方式成倍地增加或减少，或个别染色体增加或减少，称为染色体数量变异。整倍性变异非整倍性变异个别染色体数目的增加或减少染色体组成倍的增加或减少染色体数量变异染色体数量会发生变异染色体数量变异整倍性变异非整倍性变异：染色体数量变异多倍性变异单倍性变异只是增减一条或几条染色体，增减后地染色体数量不是整倍数。染色体数量会发生变异 自然界中由受精卵发育而来的生物，其体细胞中含有3个或3个以上染色体组的生物，称为多倍体生物。二倍体和多倍体 由受精卵发育而来，体细胞中含有2个染色体组的生物
4、称为二倍体生物。自然界中的许多动物和植物为二倍体生物。染色体数量会发生变异多倍体生物生物特点： 具有偶数染色体组的多倍体植物，在减数分裂中，若染色体能够配对，一般是可育的；具有奇数染色体组的多倍体植物，在减数分裂中染色体不能正常配对，一般是不可育的。如，香蕉是三倍体，含三个染色体组，减数分裂中染色体联会紊乱，产生不可育的配子，因此果实里无种子。多倍体生物生物形成原因： 低温、电离辐射、化学药剂等的作用下，生物体的染色体数量可能发生改变，进而产生可遗传的变异。染色体数量会发生变异单倍体 蜜蜂中的蜂王和工蜂，均由受精卵发育而来，而雄蜂由未受精的卵细胞发育而来，雄蜂的细胞中染色体数目只有蜂王和工蜂细
5、胞中的一半。在生物的体细胞中，染色体数目也可以整倍性地减少。蜂王 工蜂 雄蜂 染色体数目 32条 32条 16条染色体数量会发生变异 体细胞中含有的染色体数量等于本物种配子含有的染色体数量的变异是单倍性变异，由此产生的个体称为称为单倍体。 植物种也有许多自然发生的单倍体，如番茄、棉花、咖啡、小麦。发育起点单倍体普通小麦及其体细胞中的染色体示意图染色体数量会发生变异1定义：生物细胞中缺少或增加一条或几条染色体的情况，属于染色体数目的个别增减。2发生时期：在减数分裂形成配子的过程中，同源染色体不分离或姐妹染色单体不分离都可导致染色体数目的个别变化，由这样的配子与正常配子受精后可形成非整倍体的个体。
6、3产生的影响：由于一条或几条染色体的缺失，一些隐性有害基因可以直接表现出来，多数情况下生物个体不能存活，但也有例外情况。原因非整倍性变异染色体数目变化对生物的影响人类21号染色体多一条人类13号染色体多一条人类18号染色体多一条男性多一条Y染色体（XYY）女性少一条X染色体（XO）果蝇性染色组成为XO雄蝗虫性染色体组成XO21三体综合征，先天愚型，无生育能力兔唇、智力迟钝畸形超雄性性腺发育不良表现雄性但无生育能力正常可育三体单体染色体数量会发生变异染色体变异在育种上得到广泛应用杂交育种概念：在遗传上：将两个或多个品种的优良性状通过杂交集中在一起，再经过选择和培育获得新品种的方法。原理：基因重组
7、不足：在杂交育种中，杂合子后代容易发生性状分离，不能成为稳定遗传的优良品种，还要进行连续的选育，直到选育出不发生性状分离的纯合子后代为止。常规杂交育种过程示意图F1植株（纯合子，杂合子）杂交来自另一植株的花粉自交人工选育经过n代F2植株（纯合子，杂合子）染色体变异在育种上得到广泛应用单倍体育种特点：与正常二倍体植株相比，单倍体植株一般弱小，高度不育，因此在生产上几乎没有直接应用价值，但是，单倍体在育种上有着特殊的价值。原理：染色体变异优点：更容易获得纯种个体，可以明显地缩短育种年限，加快育种进程过程：育种工作者通常采用花药（花粉）离体培养的方法获得单倍体植株，然后经过人工诱导使染色体数量加倍，
8、从而恢复到正常植株的染色体数量，再通过人工选育获得优良品种。单倍体过程示意图离体培养 人工诱导染色体数量加倍二倍体植株人工选育单倍体幼苗纯合二倍体优良品种染色体变异在育种上得到广泛应用多倍体育种阅读三倍体西瓜的培育过程示意图，思考：1培育三倍体无子西瓜的关键步骤有哪些？ 秋水仙素处理，培育出一代四倍体西瓜，然后四倍体西瓜再与正常二倍体西瓜杂交下一代即为三倍体无子西瓜。2三倍体西瓜没有种子的原因？ 三倍体西瓜是用四倍体和二倍体西瓜杂交的种子，所以三倍体西瓜含有三组染色体。在产生种子时，出现染色体联会紊乱。二倍体杂交滴加秋水仙素 二倍体（父本） 四倍体（母本） 三倍体 联会紊乱 无子西瓜 第一年
9、第二年染色体变异在育种上得到广泛应用优缺点：多倍体植株茎秆粗壮，叶片、果实比较大，糖类、蛋白质等营养物质含量也比较高；多倍体植株结实率低、发育延迟等。原理：染色体变异过程：萌发的种子或幼苗低温或秋水仙素抑制纺锤体形成染色体数目加倍的植株多倍体育种课堂小结染色体结构变异缺失：染色体缺失某一片段重复：染色体增加某一片段易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上倒位：染色体某一片段位置颠倒180课堂小结三体指的是二倍体生物体细胞核中的一对同源染色体多了一条染色体的个体，染色体组成表示为2n1。单体指的是二倍体生物体细胞核中的一对同源染色体少了一条染色体的个体，其染色体组成表示为2n1。三倍体是
10、指由受精卵发育而成的体细胞中含有三个染色体组的个体。三体、三倍体与单体的区别课堂小结项目单倍体二倍体多倍体发育起点体细胞染色体组植株特点形成原因自然成因人工诱导举例配子1弱小，高度不育单性生殖花药离体培养蜜蜂的雄蜂受精卵2正常可育正常有性生殖秋水仙素处理单倍体幼苗几乎全部动物受精卵3茎秆粗壮，营养丰富低温（高山植物）秋水仙素处理萌发的种子或幼苗香蕉、马铃薯、小黑麦1如图表示染色体结构变异的四种情况，有关叙述正确的是（ ）课堂检测C abA图中4种变异中能够遗传的变异是B中的变异属于染色体结构变异中的缺失C中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复D都表示易位，发生在减数第一次分裂的前期2下列关于染色体组的叙述，错误的是（ ）A一个染色体组中不含同源染色体和等位基因B一个染色体组中的染色体一半来自父方，一半来自母方C一个染色体组中的染色体的形态、功能各不相同D体细胞只含有一个染色体组的植物个体高度不育课堂检测B3秋水仙素诱导多倍体形成的原因是（ ）A诱导染色体多次复制 B抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成 C促使染色单体分开，形成染色体 D促进细胞融合 课堂检测B4若二倍体生物正常体细胞中含8条染色体，则下列表示一个染色体组的是（ ）课堂检测ADCBA敬请各位老师提出宝贵意见！
