第 5 章 基因突变及其他变异第 2 节 染色体变异

人教版必修 2

回忆：基因是什么？它和染色体又有何关系？基因是有遗传效应的 DNA 片段染色体是基因的载体基因在染色体上呈线性排列

基因突变与染色体变异的区别1. 基因突变是染色体上的某一个位点上的

基因的改变 , 在光学显微镜下是看不见的；而染色体变异是光学显微镜下看得见的变异。

2. 染色体变异由于牵涉到许多基因改变，因而后果比基因突变要严重得多。

染色体的某一片段缺失

消失

1 、缺失 染色体结构的变异种类染色体结构的变异种类 一

a b c d e f

b

a c d e f

果蝇缺刻翅的形成

　　“猫叫综合症”是人的 5 号染色体部分缺失引起的遗传病，病儿生长发育迟缓，头部畸形，哭声奇特，皮纹改变等特点，并有智能障碍，而其最明显的特征是哭声类似猫叫。

染色体中增加某一片段

重复

２、重复a b c d e f

b b

a b c d e fb

果蝇棒状眼的形成

染色体结构的变异种类染色体结构的变异种类 一

染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体非同源染色体上3 、易位a b c d e fg h i j k l

g h i jk la b ce

fd

a b c k lg h d e fji

夜来香的变异移接

染色体结构的变异种类染色体结构的变异种类 一

注意：必须强调是非同源染色体之间的染色体交换，同源染色体之间的交叉互换属于基因重组，对生物的变异是有利的。

染色体的某一片段位置颠倒4 、倒位a b c d e f

abcd

ef

bcdea f

颠倒

染色体结构的变异种类染色体结构的变异种类 一

缺失重复

倒位易位

果蝇缺刻翅、猫叫综合症果蝇棒状眼夜来香的变异、 慢性粒细胞白血病

染色体结构的变异导致生物变异的原因是什么？

染色体结构的变异种类染色体结构的变异种类 一

染色体结构变异染色体上基因的数目或排列顺序改变

生物性状的变异多数不利

染色体结构的变异导致生物变异的原因是什么？

染色体结构的变异种类染色体结构的变异种类 一

21 三体综合征（先天愚型），患者比正常人多一条染色体 ------21 号染色体是三条，其症状表现为智力低下，身体发育缓慢等。

性腺发育不良（ Turner 综合征），女性患者少了一条 X 染色体，外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。

果蝇染色体组成

染色体组：细胞中的染色体组：细胞中的一组一组非非同源染色体同源染色体，，它它们们在形态和功能上各不相同在形态和功能上各不相同，但是，但是携带着控携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息息，，这样的一组染色体叫做一个染色体组。这样的一组染色体叫做一个染色体组。 果蝇体细胞中有几个染色体组果蝇体细胞中有几个染色体组 ?? 每个染每个染色体组有几条染色体色体组有几条染色体 ??

染色体组的内涵染色体组的内涵 一个染色体组中不存在同源染色体 一个染色体组中各个染色体的形态和

功能均不相同 一个染色染色体组中含有该物种的全

部遗传信息 一个染色体组中不含有等位基因

● ● 细胞或生物体的基因型中细胞或生物体的基因型中 ,, 控控制制同一性状同一性状的基因有几个，就是有的基因有几个，就是有几个染色体组。如图所示几个染色体组。如图所示

含三个染色体组含三个染色体组

●● 细胞内形状大小相同的染色体细胞内形状大小相同的染色体有几条，就是有几个染色体组。有几条，就是有几个染色体组。如图所示如图所示

染色体组数目的判断染色体组数目的判断

AaaBbbAaaBbb

含三个染色体组含三个染色体组 AbAb呢呢 ??

染色体组的数目 染色体形态数

染色体数=

人类的染色体人类的染色体

有几个染色体组有几个染色体组 ?? 每个染色体组有几条染色体每个染色体组有几条染色体 ??

思考：1 、该细胞经减数分裂，得到的每个子细胞中有多少条染色体？2 、子细胞中有没有同源染色体？

3 、子细胞中有几个染色体组？4 、每个染色体组由几条染色体构成？

10条有

2个5个

二倍体和多倍体二倍体和多倍体 由受精卵发育而来的个体 具有两个染色体组的细胞或个体称为二倍体 (2n)；具有三个或三个以上染色体组的细胞或个体统称为多倍体。

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

多倍体产生的原因成因一成因一 ((主主 )) ：：有丝分裂过程中有丝分裂过程中 ,,纺锤体形成受到破坏纺锤体形成受到破坏 ..

成因二：成因二：♀♀

♂♂

减数分裂减数分裂

减数分裂减数分裂受精作用受精作用

多倍体特点多倍体特点 ::优优 ::植株、果实、种子等粗大，营养物质含量高植株、果实、种子等粗大，营养物质含量高缺缺 :: 生长发育延迟生长发育延迟 ,, 结实率低。（结实率低。（注意与杂交种区分开注意与杂交种区分开））

染色体数目加倍后的草莓（上）

野生状态下的草莓（下）

人工诱导多倍体的原理 温度的骤变、适当浓度的秋水仙素能在不影响细胞活力的条件下抑制纺锤体生成或破坏纺锤体。导致染色体复制且着丝点分裂后不能分配到两个细胞中，从而使细胞内的染色体数目加倍。

秋水仙素的作用时期秋水仙素的作用时期 细胞分裂前期细胞分裂前期

人工诱导多倍体的方法 （ 2 ）秋水仙素处理萌发种子

或幼苗（（ 11 ）低温处理）低温处理

人工诱导多倍体的产生二倍体二倍体 八倍体八倍体四倍体四倍体秋水仙素

处理秋水仙素处理

二倍体二倍体 四倍体四倍体 三倍体三倍体八倍体八倍体 四倍体四倍体 六倍体六倍体

如：无籽西瓜的培育

思考：思考：三倍体植株为什么不三倍体植株为什么不能形成种子能形成种子？？

二倍体幼苗 四倍体植株秋水仙素处理染色体加倍

二倍体幼苗 二倍体植株发育

授粉二倍体幼苗 二倍体植株发育

花粉诱导

三倍体种子 三倍体无籽瓜三倍体植株发育

第一年 第二年

单倍体的概念由配子发育而来，体细胞中含有本物种配子的染色体数目的个体。形成原因 :1. 自然条件 :由有性生殖细胞（如卵、花粉等）直接发育而成 .如蜜蜂中的雄峰;2.人工条件 :一般利用花粉离体培养获得 ;如单倍体玉米 , 小麦.

特点: 植株弱小植株弱小 ,,高度不育高度不育 ..

对一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么？

关键看它是受精卵发育成的，还是配子直接发育而成的。由受精卵发育成的个体叫几倍体，由配子发育而成的个体叫单倍体。

例 1 ：蜜蜂家族中有雄蜂、蜂王、工蜂。工蜂、蜂王都是由受精卵发育而成的，而雄蜂是由卵细胞直接发育而成的。问： 雄蜂体细胞内的染色体组数和蜂王体细胞内的染色体组数的关系是怎样的？ 雄蜂的染色体组数是蜂王的一半，与蜂王产生的卵细胞相同。如果亲代蜂王的基因型为 AaBb,则子代雄蜂的基因型是什么？如果子代雄蜂全为 Ab，亲代蜂王的基因型是什么？

例 2 ：普通小麦体细胞内含有六个染色体组， 42条染色体 。它的花粉不经受精可直接发育成小麦植株。问由花粉直接发育成的小麦体细胞内有几个染色体组，有几条染色体 , 是几倍体？3 个 21 条 单

思考：棉花的抗病（ B ）对不抗病（ b ）为显

性，易倒伏（ R ）对抗倒伏（ r ）为显性。现有一基因型为 BBRR 的抗病易倒伏棉花和 bbrr 的不抗病抗倒伏，那么用什么方法可以在最短时间内获得纯种的抗病抗倒伏（ BBrr ）棉花？

单倍体育种过程普通植株减数 分裂花粉

花药离 体培养单倍体幼苗秋水仙 素处理纯合子幼苗筛选所需的品种

DDTTDdTt

花药离 体培养DT Dt dT dt 幼苗

秋水仙 素处理DDTT DDtt ddTT ddtt

筛选所需的品种

ddtt×

DT Dt dT dt

特点：特点： 明显缩短育种年限、子代都是纯合子明显缩短育种年限、子代都是纯合子

原理：植物组织培养

单倍体育种与多倍体育种的比较普通植株减数 分裂花粉

花药离 体培养单倍体幼苗秋水仙 素处理纯合子幼苗筛选所需的品种

习题1. 不是染色体结构变异的是 ( 　 )

A 染色体缺失某一段 B 染色体中增加了某一片段C 染色体中的 DNA 的碱基对位置的颠倒D 染色体裁中的某一片段的位置的颠倒

C

韭菜的体细胞中含有 32 条染色体，这 32条染色体有 8 种形态结构，韭菜是 ( ) A 二倍体 B 四倍体 C 六倍体 D 八倍体

22.. BB

３ .分析对照图，从下列选项中选出表示只含一个染色体组的细胞，是图中的（　）B

A B

C D

4．普通小麦成熟花粉粒中含有三个染色 体组，用这种花粉粒培育成的植株是 A．单倍体 B．二倍体 C．六倍体 D．三倍体 5．某品种水稻的体细胞中含有 48 条染色 体，具有四个染色体组。则此品种水稻属于 A．四倍体 B．三倍体 C．二倍体 D．单倍体

A

A

6．单倍体生物的体细胞内 A．只有一个染色体 B．只有一个染色体组 C．染色体组数目成单 D．与本物种配子的染色体数相同

D

7 .雌蜂和一雄蜂交配产生 F1代，在 F1代雌雄个体产生的 F2代中，雄蜂基因型共有 AB 、Ab 、 aB 、 ab四种，雌蜂的基因型共有 AaBb 、 Aabb 、 aaBb 、 aabb四种则亲本的基因型是 A 、 aabb×AB B 、 AaBb×Ab

C 、 Aabb×aB D 、 AABB×ab

A