第2节 染色体变异

植物的种子的各部分都是由受精卵发育而来的吗？种子的各部分的遗传物质的量是否相同？ 问题探讨1 1.胚茎、2.胚芽、 3.胚根、4.子叶、 5.胚乳、6种皮 单子叶植物 双子叶植物 植物的种子的各部分都是由受精卵发育而来的吗？种子的各部分的遗传物质的量是否相同？

柱头 子房壁 珠被 极核(两个极核位于中央细胞内) 卵细胞 花柱 雌蕊 胚珠 子房 等...

植物双受精的过程

子房壁、珠被是母本的一部分，基因型跟母本一样。 受精极核（3n）由一个精子（n）和两个极核（n）结合而成。

问题探讨2 你知道无籽西瓜又是怎样形成的？甲同学认为是由于卵细胞没有受精；乙同学认为是由于受精卵没有正常发育，那你的推测是什么？

第2节 染色体变异

不遗传的变异： 变异的类型 基因突变 可遗传的变异： 基因重组 染色体变异 由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。 遗传物质发生了改变，其后代将继承这种改变 染色体变异

染色体变异概念 自然条件或人为条件的影响下，染色体结构和数目可以发生改变，从而引起的生物 性状改变，把这种变异叫染色体变异。

染色体变异的类型 一、染色体结构变异 类型 个别染色体增加或减少 二、染色体数目变异 染色体组 成倍增加或减少

一、染色体结构的变异 1.缺失：染色体的某一片段缺失 缺　失

２.重复:染色体增加了某一片段 重　复

A B C D E B E A C D 3.易位（移接） 染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上 思考： 联会时，四分体内非姐妹染色单体之间的交叉互换是不是染色体结构的变异呢？

4. 倒位（颠倒）染色体的某一片段位置颠倒了180o

一、染色体结构的变异 1. 缺失 2. 重复 3. 易位（移接） 4. 倒位（颠倒） 染色体结构的变化导致生物变异的原因是什么？ a b c d e f a c d e f 2. 重复 a b c d e f a b c d e f 3. 易位（移接） a b c d e f a b c k l g h i j k l g h d e f j i 4. 倒位（颠倒） a b c d e f b c d e a f 染色体结构的变化导致生物变异的原因是什么？ 基因的数目或排列顺序改变

资料 猫叫综合症 病因：人的第5号染色体短臂缺失 婴儿面容特殊：小头小脸、眼距宽、塌鼻梁、皮纹改变，哭声像猫叫。 此病发病率只有十万分之一，解放后全国有记载的仅几十例。 病因：人的第5号染色体短臂缺失

二、染色体数目的变异 （一）类型 个别染色体的增减 染色体组的增减 正常 增多1条 减少1条 成倍增多 成倍减少 （非整倍体变异） （整倍体变异） 成倍增多 成倍减少

（二）染色体组 果蝇体细胞的染色体 (1) 将每种染色体各取一条组成一组染色体，可以形成几组？

一套完整的非同源染色体就是一个染色体组 (2)果蝇的精子中有哪几条染色体？这些染色体之间是什么关系？这些染色体在形态、大小和功能上有什么特点？

（二）染色体组 1、概念： 细胞中的一组_____________，它们在______和______上各不相同，但又相互协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。 非同源染色体 形态 功能 ①不含同源染色体； ②所含的染色体形态、大小和功能各不相同； 2、特点 ③携带着控制一种生物生长发育、遗传变异的全部信息，但不含等位基因和相同基因；

3、染色体组数目的判断方法： (1)据染色体形态判断 细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。 (2)据基因型判断 基因型中控制同一性状（性对性状属于同一性状的不同表现类型）的基因出现几次，就含几个染色体组。 或者相同字母（不分大小写）出现几次就有几个染色体组。

思考： 1、该细胞中有几个染色体组？ 2、每个染色体组由几条染色体构成？ 3、该细胞经减数分裂，得到的每个子细胞中有多少条染色体？ 4、子细胞中有没有同源染色体？ 4个 5个 10条 有

香蕉是三倍体、马铃薯是四倍体、普通小麦是六倍体 （三）二倍体 1、概念：由受精卵发育而成的，体细胞中含有两个染色体组的生物个体叫做二倍体。 2、形成： 精子 （1个染色体组） 受精 受精卵 个体（二倍体） （2个染色体组） 卵细胞 （1个染色体组） （四）多倍体 1、概念：由受精卵发育而成的，体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的生物个体叫做多倍体。 多倍体在植物中常见，在动物中极少见； 香蕉是三倍体、马铃薯是四倍体、普通小麦是六倍体

♀ ♂ 2、多倍体产生的原因 细胞分裂时，纺锤体形成受到破坏，使子细胞染色体数目加倍。 情形一(主要)：有丝分裂时 情形二：减数分裂时 受精作用 减数分裂 ♂

3、多倍体的特点： 优点:植株、果实、种子等粗大，营养物质含量高 缺点:生长发育延迟,结实率低。

4、应用： 多倍体育种 方法： 秋水仙素或低温处理处理萌发的种子或幼苗。 原理： 抑制分裂时纺锤体的形成，导致加倍了的染色体不能移向细胞两极，细胞不能分裂成两个子细胞，使细胞染色体加倍。 理论依据： 染色体数目变异 思考： 秋水仙素的作用时期是 。 细胞分裂前期

自然界中的单倍体生物 蜂王和工蜂是由 发育而来的， 雄蜂是由 直接发育而来的。 受精卵 卵细胞 雄蜂体细胞的染色体数是否和亲本产生的配子染色体数相等？ 相等

（五）单倍体 1、概念： 由配子发育而来，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。 思考：⑴单倍体是不是只含一个染色体组的个体？ ⑵对一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么？ 不是 关键看它是由什么而发育而成的个体。由受精卵发育而成的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体；由配子发育而成的个体，不管含有几个染色体组，都只能叫单倍体。

（五）单倍体 1、概念： 由配子发育而来，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。 2、特点： 植株弱小，且高度不育。 问题：单倍体植物为什么高度不育？ 单倍体植物高度不育，是针对二倍体生物产生的单倍体而言的，原因产生可育配子的概率很小。 例如：二倍体玉米体细胞中染色体数20，单倍体玉米体细胞中染色体数10，如果要产生可育配子（含10条染色体），概率为2-10。

3、人工诱导方法： 花药离体培养 4、应用： 单倍体育种 方法： 过程： 理论依据： 优点： 花药离体培养，秋水仙素处理 单倍体 植株 正常植株 单倍体 植株 纯合 正常植株 秋水仙素处理 染色体加倍 花药离体培养 染色体变异 明显缩短育种年限

单倍体与多倍体的区别 单倍体 多倍体 来源 植株 特点 应用 诱导方法 染色体 组数 理论 依据 由生殖细胞直接发育 由受精卵发育成 植株弱小 高度不育 器官都比较大，营养物质的含量有所增加 单倍体育种 多倍体育种 秋水仙素或低温处理 萌发的种子或幼苗 常用花药离体培养 一组或以上 三组或以上 染色体变异（染色体数目变异）

1.下列表示某种农作物①和②两种品种分别培育出④⑤⑥三 种品种,根据上述过程,回答下列问题: ① AABB ② aabb ③ AaBb ④ Ab ⑥ AAaaBBbb ⑤ AAbb Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅴ Ⅳ ⑴ 用①和②培育⑤所采用的方法Ⅰ称为_______,方法Ⅱ称为 _________,由Ⅰ和 Ⅱ培育⑤所依据的原理是________. 杂交 自交 基因重组 花药离体培养 ⑵ 用③培育出④的常用方法Ⅲ是_____________,由④培育成 ⑤的过程中用化学药剂_________处理④的幼苗,方法Ⅲ和Ⅴ合 称为_______育种.其优点是___________________. 秋水仙素 单倍体 明显缩短育种年限 ⑶ 由③培育出⑥的常用方法是_______________,形成的⑥ 叫____________。依据的原理是____________。 用秋水仙素处理 多倍体 染色体变异

7 2 42 3 28 14 1 21 6 56 8 4 豌 豆 普通小麦 小黑麦 八倍体 二倍体 六倍体 体细胞中的染色体数 配子中的染色体数 体细胞中的染色体组数 配子中的染色体组数 属于几倍体生物 豌 豆 7 2 普通小麦 42 3 小黑麦 28 八倍体 比较项目 生物种类 二倍体 14 1 六倍体 21 6 56 8 4

C 3.下列有关单倍体的叙述，正确的是（ ） A、体细胞中含有一个染色体组的个体 B、体细胞中含有奇数染色体数目的个体 3.下列有关单倍体的叙述，正确的是（ ） A、体细胞中含有一个染色体组的个体 B、体细胞中含有奇数染色体数目的个体 C、体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体 D、体细胞中含有奇数染色体组数目的个体 C

4、在三倍体无籽西瓜的培养过程中，以二倍体普通西瓜幼苗用秋水仙素处理，待植物成熟后接受普通二倍体西瓜的正常花粉，所结果实的果皮、种皮、胚芽，胚乳细胞的染色体组数依次为(　 ) A.4、2、2、4　　 B.4、4、3、6　　 C.3、3、3、4　　 D.4、4、3、5 D

D (2004 年北京高考题)下列有关水稻的叙述，错误的是( ) A．二倍体水稻含有两个染色体组; (2004 年北京高考题)下列有关水稻的叙述，错误的是(　 ) A．二倍体水稻含有两个染色体组; B．二倍体水稻经秋水仙素处理，可得到四倍体水稻，稻穗、米粒变大 ; C．二倍体水稻与四倍体水稻杂交，可得到三倍体水稻，含三个染色体组 ; D．二倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、米粒变小; D

D 5、下列关于单倍体、二倍体、多倍体的叙述不正确的是 ( ) A、由合子发育成的生物体细胞中有几个染色体组就叫几倍体 5、下列关于单倍体、二倍体、多倍体的叙述不正确的是 ( ) D A、由合子发育成的生物体细胞中有几个染色体组就叫几倍体 B、由配子发育成的生物体，细胞中无论有几个染色体组也只能叫单倍体 C、单倍体一般高度不孕，多倍体一般茎秆粗壮，果实、种子较大 D、单倍体都是纯种，多倍体等位基因至少有三个

(1)杂交育种的理论依据是_________________； 6、运用所学知识回答下列问题： (1)杂交育种的理论依据是_________________； (2)诱变育种的理论依据是_________________； (3)单倍体育种的理论依据是_______________； 基因重组 基因突变 染色体数目变异 染色体数目变异 (4)多倍体育种的理论依据是___________________。

教材P91 人的第21号染色体如果多一条，就会患21三体综合征。 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。

多倍体育种方法： 方法一：用生物的种子或幼苗经染色体加倍形成多倍体。 例如：四倍体水稻的形成。 二倍体水稻萌发的种子或幼苗（2n） 秋水仙素处理 细胞内染色体数目加倍（4n） 间期：染色体正常复制 前期：纺锤体形成受阻 有丝 分裂 四倍体水稻（4n）

方法二：两种生物杂交，再经染色体加倍形成多倍体。 A物种 2a B物种 2b × 2n=a+b (异源二倍体) 杂交 4n=2a+2b (异源四倍体) 秋水仙素处理 染色体数加倍

P × ↓ ↓ 配子 F1杂种 八倍体小黑麦 方法二：两种生物杂交，再经染色体加倍形成多倍体。 八倍体小黑麦的培育 (A、B、C、D、R表示染色体组) 普通小麦 （异源六倍体） （6N=42） AABBDD 黑麦 （2N=14） RR P × ↓ ↓ 配子 ABD （3N=21） R （N=7） F1杂种 ABDR （4N=28，不育杂种） 染色体加倍 八倍体小黑麦 AABBDDRR （8N=56） （异源八倍体）

三倍体无子西瓜的培育 方法三：同一物种经染色体加倍，再与普通个体杂交形成多倍体，例如：三倍体无籽西瓜。

（二倍体） （四倍体） 父 本 母 本

母 本 授粉 父本 四倍体 二倍体 三倍体种子

花粉刺激 （促进子房产生生长素） 种下去 三倍体植株 普通西瓜植株 无子西瓜

三倍体无子西瓜的培育过程 二倍体植株♂ 二倍体植株♂ 二倍体幼苗 四倍体植株 三倍体种子 三倍体无子西瓜 三倍体植株 第二年 第一年 花粉刺激 授粉 秋水仙素处理 发育 二倍体幼苗 四倍体植株 三倍体种子 三倍体无子西瓜 三倍体植株 染色体加倍 第二年 第一年 思考：三倍体植株为什么不能形成种子？ 三倍体形成配子时，染色体联会紊乱，一般不能产生正常的生殖细胞，因此结的果实没有种子。

5、多倍体 的种类 同源多倍体： 同一物种经过染色体加倍形成的多倍体，如三倍体西瓜、香蕉 异源多倍体： 不同物种杂交产生的杂种后代，经过染色体加倍形成的多倍体，如八倍体小黑麦

→ →纯种植株 → 3、人工诱导方法： 花药离体培养 4、应用： 单倍体育种 原理： 方法： 过程： 优点： 染色体变异 花药离体培养，秋水仙素处理 杂交 花药离体培养 秋水仙素 筛选 优良 品种 亲本→ → F1花粉→单倍体植株 →纯种植株 → F1 基因重组 植物组织培养 染色体数目加倍

思考：单倍体是不是只含一个染色体组的个体呢？ 例： 玉米体细胞：有2个染色体组，有20条染色体 卵细胞:有____个染色体组，有____条染色体 单倍体:有____个染色体组，有____条染色体 1 10 1 10 水稻体细胞:有4个染色体组，有48条染色体 卵细胞:有____个染色体组，有____条染色体 单倍体:有____个染色体组，有____条染色体 2 24 2 24 小麦体细胞:有6个染色体组，有42条染色体 卵细胞:有____个染色体组，有____条染色体 单倍体:有____个染色体组，有____条染色体 3 21 21 3

P × ↓ F1 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 单倍体育种过程 高杆抗病 DDTT 矮杆感病 ddtt 高杆抗病 DdTt 配子 DT 花药离体培养→ 单倍体植株 DT Dt dT dt ↓ ↓ ↓ ↓ 秋水仙素处理→ 正常植株 （纯合子） DDTT DDtt ddTT ddtt （矮杆抗病品种）

↓ ↓ 杂交育种 P × F1 F2 ddTT 高杆抗病 DDTT 矮杆感病 ddtt 高杆抗病 DdTt D_T_ D_tt ddT_ 第1年 ↓ 高杆抗病 DdTt F1 第2年 ↓ × F2 D_T_ D_tt ddT_ ddtt 矮抗 第3~6年 × ddTT （纯合矮杆抗病品种）

↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 单倍体育种能明显缩短育种年限 P × F1 F2 杂交育种 单倍体育种 × P F1 第1年 高杆抗病 DDTT × 矮杆感病 ddtt F1 DdTt ↓ F2 D_T_ D_tt ddT_ ddTT 杂交育种 第1年 第2年 第3~6年 ↑ 需要的矮抗品种 矮抗 单倍体育种 × P 高杆抗病 DDTT 矮杆感病 ddtt 第1年 ↓ 高杆抗病 DdTt F1 ↓ Dt dT dt 第2年 配子 DT ↓ ↓ ↓ ↓ 花药离体培养→ Dt dT 单倍体植株 DT dt ↓ ↓ ↓ ↓ 秋水仙素→ 纯合体 DDTT DDtt ddTT ddtt ↑ 需要的矮抗品种