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1、第第2 2节节 染色体变异染色体变异必修二必修二 第五章第五章染色体染色体变异变异染色体染色体结构结构变异变异染色体染色体数数目目变异变异染色体组染色体组数目的数目的成倍增加或减少成倍增加或减少个别染色体个别染色体数目数目的增加或减少的增加或减少染色体变异染色体变异缺失缺失 重复重复易位易位 倒位倒位可以用显微镜观察到可以用显微镜观察到一、染色体结构变异缺失缺失重复重复倒位倒位易位易位猫叫综合症猫叫综合症注意：易位与交叉互换的不同？非同源染色体之间染色体结构变异中 的易位；显微镜可见同源染色体之间（四分体内）基因重 组中的交叉互换 显微镜不可见染色体结构变异染色体结构变异实质：染色体上实质：染
2、色体上基因的数目或排列顺序基因的数目或排列顺序改变改变生物性状的变异生物性状的变异多数不利多数不利 染色体结构的变染色体结构的变异和基因突变区别？异和基因突变区别？一、一、染色体结构变异【例例1 1】20092009年上海高考题年上海高考题下图中下图中和和表示发生在常染表示发生在常染色体上的变异。色体上的变异。和和所表示的变异类型分别属于（所表示的变异类型分别属于（）A.A.重组和易位重组和易位 B.B.易位和易位易位和易位 C.C.易位和重组易位和重组 D.D.重组和重组重组和重组A 二染色体的数目变异：甲图乙图bc类型1 1 1 1、细胞内、细胞内、细胞内、细胞内个别个别个别个别染色体的增
3、加或减少：染色体的增加或减少：染色体的增加或减少：染色体的增加或减少：2 2 2 2、细胞内染色体数目以、细胞内染色体数目以、细胞内染色体数目以、细胞内染色体数目以染色体组染色体组的形式的形式的形式的形式成倍成倍成倍成倍地增加地增加地增加地增加或减少。或减少。或减少。或减少。(1)(1)(1)(1)增加：增加：增加：增加：如如如如21212121三体综合症三体综合症三体综合症三体综合症(2)(2)(2)(2)减少：如性腺发育不良减少：如性腺发育不良减少：如性腺发育不良减少：如性腺发育不良XXY综合征综合征XXXXYY综合征综合征 XO染色体组特征：实质：减数减数 分裂分裂雄果蝇产生的配子染色体
4、组符合的条件：染色体组符合的条件：染色体组符合的条件：染色体组符合的条件：A A A A不含同源染色体（无等位基因）。不含同源染色体（无等位基因）。不含同源染色体（无等位基因）。不含同源染色体（无等位基因）。B B B B形态、大小和功能形态、大小和功能形态、大小和功能形态、大小和功能各不相同各不相同各不相同各不相同。C C C C一个染色体组中含有控制生物性状的一个染色体组中含有控制生物性状的一个染色体组中含有控制生物性状的一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因，但一整套基因，但一整套基因，但一整套基因，但不能重复不能重复不能重复不能重复。（不考虑（不考虑（不考虑（不考虑XYXYXYXY
5、染色体差异）染色体差异）染色体差异）染色体差异）D.D.D.D.二倍体生物生殖细胞二倍体生物生殖细胞二倍体生物生殖细胞二倍体生物生殖细胞中所含有的一组染色体中所含有的一组染色体中所含有的一组染色体中所含有的一组染色体例例例例3.3.3.3.有三种生物个体它们的基因型分别是有三种生物个体它们的基因型分别是有三种生物个体它们的基因型分别是有三种生物个体它们的基因型分别是AaaBBbccc AaaBBbccc AaaBBbccc AaaBBbccc、AbcdAbcdAbcdAbcd、AaBbCCAaBbCCAaBbCCAaBbCC，这三种生物体细胞内含有染色体组的数，这三种生物体细胞内含有染色体组的
6、数，这三种生物体细胞内含有染色体组的数，这三种生物体细胞内含有染色体组的数目分别是：目分别是：目分别是：目分别是：甲含有:乙含有:丙含有:3 3个个2 2个个1 1个个判断标准判断标准:1.1.细胞内细胞内形态相同形态相同的染色体有几条，则含几个染色体组的染色体有几条，则含几个染色体组.3 1 23 1 2判断标准：判断标准：2.在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组。出现几次，则有几个染色体组。（同一字母，不分大小写）（同一字母，不分大小写）例例2.2.如图所示的三种细胞内各含有几个染色体组呢如图所示的三种细胞内各含
7、有几个染色体组呢?如何判断染色体组的数目呢？乙乙丙丙甲甲A A.a a.B Bb bC CC CC Ca aA Aa aB B b bB BC CC CA Ab bC Cd d3.3.3.3.根据染色体数目和染色体形态来推算：根据染色体数目和染色体形态来推算：根据染色体数目和染色体形态来推算：根据染色体数目和染色体形态来推算：例：某生物体细胞中有例：某生物体细胞中有例：某生物体细胞中有例：某生物体细胞中有2424条染色体条染色体条染色体条染色体染色体染色体组的数目组的数目=A:A:若其中各不相同的染色体有若其中各不相同的染色体有若其中各不相同的染色体有若其中各不相同的染色体有6 6条，则体细胞
8、中有（条，则体细胞中有（条，则体细胞中有（条，则体细胞中有（）个染色体组。）个染色体组。）个染色体组。）个染色体组。B:若其生殖细胞中有若其生殖细胞中有12条染色体，且各不相条染色体，且各不相 同，则体细同，则体细胞中有（胞中有（）个染色体组。）个染色体组。42【小组讨论小组讨论】请说出下图所示细胞中所含的染色体组数及每个染请说出下图所示细胞中所含的染色体组数及每个染色体组所含的染色体数目色体组所含的染色体数目.(注：图中非等位基因位于非同源染色体注：图中非等位基因位于非同源染色体)染色体组数的判断：4组组1组组3组组戊戊 己己庚庚甲甲 乙乙丙丙 丁丁辛辛 壬壬癸癸 3组组2组组1组组4组组2
9、组组4组组2组组【变式训练变式训练】如图是甲、乙、丙三种生物体细胞内如图是甲、乙、丙三种生物体细胞内染色体情况示意图，则对应的基因型可依次表示为染色体情况示意图，则对应的基因型可依次表示为()A.AaBb,AAaBbb,AaaaA.AaBb,AAaBbb,AaaaB.AaaaBBbb,Aaa,ABB.AaaaBBbb,Aaa,ABC.AAaaBbbb,AaaBBb,AaBbC.AAaaBbbb,AaaBBb,AaBbD.AaaBbb,AAabbb,ABCD D.AaaBbb,AAabbb,ABCD B B根据生物体根据生物体细胞内胞内染色体染色体组的数的数目可把生物分目可把生物分为：1 1、二
10、倍体、二倍体diploiddiploid2 2、多倍体、多倍体multiploidmultiploid3 3、单倍体倍体haploidhaploid二倍体：二倍体：具有具有两两个染色体个染色体组的个体；的个体；多倍体：多倍体：具有具有三个或三个以上三个或三个以上染色体染色体组的个体。的个体。几乎全部的动物和过半数以上的高等植物都是二倍体。几乎全部的动物和过半数以上的高等植物都是二倍体。香蕉香蕉 三倍体三倍体马铃薯马铃薯 四倍体四倍体普通小麦普通小麦 六倍体六倍体小黑麦小黑麦 八倍体八倍体二倍体、多倍体、单倍体二倍体、多倍体、单倍体由由受精卵受精卵发育而成的个体，发育而成的个体，由由受精卵受精卵
11、发育而成的个体，发育而成的个体，单倍体：由单倍体：由配子配子直接发育而成，直接发育而成，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体雌性雌性雌性雌性雄性雄性单倍体单倍体二倍体二倍体单倍体、二倍体、多倍体的区别单倍体、二倍体、多倍体的区别二倍体二倍体多倍体多倍体生物体生物体受精卵受精卵发育发育直接发育成生物体：直接发育成生物体：单倍体单倍体雌配雌配子子直接发育成生物体：直接发育成生物体：单倍体单倍体雄配雄配子子 受精卵发育来的个体，含几个染色体组，就叫几倍体；受精卵发育来的个体，含几个染色体组，就叫几倍体；配子直接发育来的，几个染色体组，都叫单倍体配子直接发育来的
12、，几个染色体组，都叫单倍体 。与染色体组相关的几个概念与染色体组相关的几个概念两看两看两看两看一看：一看：一看：一看：二看：二看：二看：二看：受精卵受精卵发育发育生物体生物体生殖细胞生殖细胞 (配子：配子：卵细胞或花粉卵细胞或花粉)发育发育生物体生物体二倍体或多倍体二倍体或多倍体一定是单倍体一定是单倍体(不管有几个染色体组不管有几个染色体组)受精卵发育生物体两个染色体组三个或三个以上染色体组二倍体二倍体多倍体多倍体（1 1）二倍体、多倍体、单倍体？）二倍体、多倍体、单倍体？Q：一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？含2个染色体组的个体一定是二倍体吗？体细胞体细胞中的染中的染色体数色体数配
13、子中配子中的染色的染色体数体数体细胞体细胞中的染中的染色体组色体组数数配子中配子中的染色的染色体组数体组数属于几倍属于几倍体生物体生物豌豌 豆豆 7 7 2 2普通普通小麦小麦 4242 3 3小黑麦小黑麦 2828八倍体八倍体比较项目比较项目生物种类生物种类14 1 二倍体二倍体 六倍体六倍体 2156 8 4 6单单、二二、多多倍倍体体的的比比较较多倍体草莓（上）和野生状态下的草莓（下）多倍体草莓（上）和野生状态下的草莓（下）多倍体的特征多倍体的特征1.1.植物常见、动物少见植物常见、动物少见2.2.多倍体植株茎秆粗壮、种子都比多倍体植株茎秆粗壮、种子都比较大，蛋白质等营养物质的含量都较大
14、，蛋白质等营养物质的含量都增加。增加。3.3.发育慢，结实率低发育慢，结实率低秋水仙素秋水仙素处理理萌萌发的种子或幼苗的种子或幼苗抑制纺锤丝的形成抑制纺锤丝的形成抑制纺锤丝的形成抑制纺锤丝的形成有丝分裂旺盛有丝分裂旺盛低温低温处理处理多倍体的诱导方法多倍体的诱导方法-培育新品种多倍体育种培育新品种多倍体育种单倍体倍体：1、植株弱小植株弱小 2、高度不育。高度不育。单倍体多倍体自然条件：人工条件：自然条件：人工条件：一般由未受精的卵细胞发育而来。常用花药离体培养法。由于外界环境条件的剧变，影响了细胞分裂时纺锤体的形成而使染色体数目加倍产生的。秋水仙素（常用且最有效）处理萌发的种子或幼苗，影响了细
15、胞分裂时纺锤体的形成而使染色体数目加倍产生的。（2）单倍体和多倍体的形成 无纺缍体形成染色体复制着丝点分裂多倍体的形成无纺缍丝牵引实验原理:萌发的种子或幼苗秋水仙素分裂周期中（2n）染色体正常复制，不能形成纺锤丝细胞染色体加倍4n多倍体组织块多倍体植株方法：用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗机理：作用于正在分裂的细胞，抑制纺锤丝的形成，导致染色体不分离，数目加倍具有具有偶数偶数染色体组的多倍体植物：可育染色体组的多倍体植物：可育具有具有奇数奇数染色体组的多倍体植物：不可育染色体组的多倍体植物：不可育 多倍体育种多倍体育种多倍体植株茎秆粗壮，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
16、有所增加（但发育延迟，结实率低）观赏或用材植物观赏或用材植物某些水果某些水果非种子农作物非种子农作物能不能生长能不能生长，看，看是否具有完整的染色体是否具有完整的染色体组组，染色体组多的生长更高大，染色体组多的生长更高大(多倍体多倍体),染色体少的瘦弱染色体少的瘦弱(单倍体单倍体)可不可育可不可育，看减数分裂中所有染色体能，看减数分裂中所有染色体能否联会配对，否联会配对，能否产生正常的配子能否产生正常的配子(单倍单倍体不育，奇数倍的多倍体也不育体不育，奇数倍的多倍体也不育)关于生长和育性问题关于生长和育性问题香蕉的培育香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，无法食用。香蕉的培育过程如下：野生芭蕉2
17、n有籽香蕉4n加倍野生芭蕉2n无籽香蕉3n单倍体本身对人类并无多大作用(植株弱小且高度不育)，但用秋水仙素可获得纯合子，因此大大缩短了育种年限方法：花药离体培养花药单倍体植株纯合正常植株秋水仙素染色体加倍离体培养 单倍体育种单倍体育种单倍体育种：利用高茎皱粒豌豆和矮茎圆粒豌豆培育高茎圆粒豌豆高皱DDtt杂合高圆DdTt矮圆ddTT花药离体培养高圆DT矮皱dt高皱Dt矮圆dT纯合高圆DDTT加倍纯合矮皱ddtt加倍纯合高皱DDtt加倍纯合矮圆ddTT加倍为什么说单倍体育种能明显缩短育种年限？为什么说单倍体育种能明显缩短育种年限？花药离体培养花药离体培养花药离体培养花药离体培养P P P P高杆抗
18、病高杆抗病高杆抗病高杆抗病 DDTTDDTTDDTTDDTT矮杆感病矮杆感病矮杆感病矮杆感病 ddttddttddttddttF1F1F1F1高杆抗病高杆抗病高杆抗病高杆抗病 DdTtDdTtDdTtDdTt配子配子配子配子DTDTDTDTDtDtDtDtdTdTdTdTdtdtdtdtDTDTDTDTDtDtDtDtdTdTdTdTdtdtdtdtDDTTDDTTDDTTDDTTDDttDDttDDttDDtt ddTTddTTddTTddTTddttddttddttddtt纯合体纯合体纯合体纯合体秋水仙素秋水仙素秋水仙素秋水仙素 需要的矮抗品种需要的矮抗品种需要的矮抗品种需要的矮抗品种单倍
19、体育种单倍体育种单倍体育种单倍体育种第第第第1 1 1 1年年年年第第第第2 2 2 2年年年年P P高杆抗病高杆抗病高杆抗病高杆抗病 DDTTDDTTDDTTDDTT矮杆感病矮杆感病矮杆感病矮杆感病 ddttddttddttddttF F1 1高杆抗病高杆抗病高杆抗病高杆抗病 DdTtDdTtDdTtDdTtF F2 2D_T_D_T_D_T_D_T_ D_ttD_ttD_ttD_tt ddTddTddTddT_ _ _ _ddttddttddttddttddTTddTTddTTddTT杂交育种杂交育种第第第第1 1 1 1年年年年第第第第2 2 2 2年年年年第第第第3 3 3 3 6 6
20、 6 6年年年年 需要的矮抗品种需要的矮抗品种需要的矮抗品种需要的矮抗品种矮抗矮抗矮抗矮抗体细胞体细胞中的染中的染色体数色体数配子中配子中的染色的染色体数体数体细胞中体细胞中的染色体的染色体组数组数配子中配子中的染色的染色体组数体组数属于属于 几倍体几倍体生物生物单倍体的单倍体的染色体数染色体数豌豆豌豆7 72 2 普通小麦普通小麦42423 3小黑麦小黑麦2828八倍体八倍体二倍体【巩固训练】填写下表 六倍体142156168472128关系=2:1=2:1单倍体体细胞中含有本物种配子的染色体数目的个体发育起点为受精卵单倍体（n1，且与染色体组数无关）实验原理、步骤和现象 考点分布考点分布对
21、应知识点对应知识点染染色色体体变变异异染色染色体体 结构结构变异变异1.类型类型2.实质实质3.例子例子4.意义意义染色染色体体 数目数目变异变异1.类型和例子类型和例子2.时期时期3.染色体组的概念和特点染色体组的概念和特点4.染色体组的辨认（图）染色体组的辨认（图）5.育种上的应用育种上的应用6.意义意义7.实验：低温诱导植物染实验：低温诱导植物染色色 体数目的变化体数目的变化小结缺失、重复、倒位、易位基因的数目或排列顺序发生了改变猫叫综合征（缺失）个别增减，成倍增减有丝分裂的后期，减、减的后期非同源染色体的集合 根据染色体形态、等位基因型数目判断为进化提供了原材料比较项目基因突变基因重组
22、染色体变异变异的本质基因的分子结构发生改变原有基因的重新组合染色体结构或数目发生改变发生时间有丝分裂间期和减数第一次分裂间期减数第一次分裂前期和后期细胞分裂期适用范围生物种类所有生物均可发生自然状态下，真核生物真核生物细胞增殖过程均可发生生殖类型无性生殖、有性生殖有性生殖无性生殖、有性生殖产生结果产生新的基因、新的基因型产生新基因型，不产生新基因不产生新基因，基因数目或顺序发生变化鉴定方法光镜下均无法检出，可根据是否有新性状或新性状组合确定光镜下可检出 辨析染色体变异方式 图a为三体(个别染色体增加)；图c为三倍体(染色体组成倍增加)；图b和图f皆为染色体结构变异中的重复；图d和图e皆为染色体结构变异中的缺失。有丝分裂正常个别染色体数变异减分裂正常个别染色体数变异减 分裂正常个别染色体数变异