1、 染色體變異【課前復習】在學習新課程前必須復習有關減數分裂、有絲分裂中染色體行為變化規律、減數分裂和受精作用的意義以及染色體、基因之間的關系等知識，這樣既有利于掌握新知識，又便于將新知識納入知識系統中。溫故會做了，學習新課才能有保障1水稻的體細胞中有24條染色體，在一般正常情況下，它的初級精母細胞、次級精母細胞和精子中染色體數目，分別依次是a24、12、12b24、24、12c24、48、12d48、24、12解析：在減數分裂過程中初級精母細胞、次級精母細胞和精子中染色體數目的變化規律為2nnn，水稻體細胞染色體2n24條，依照這一變化規律就可得出正確答案。答案：a2在細胞分裂中染色

2、體數目加倍是在有絲分裂的a分裂間期b分裂前期c分裂中期d分裂后期答案：d3對于進行有性生殖的生物來說，減數分裂和受精作用對于維持每種生物_體細胞中_的恒定性，對于生物的_，都是十分重要的。答案：前后代染色體數目遺傳和變異4基因與染色體的關系是：一條染色體上有許多_，染色體是基因的主要_，基因在染色體上呈_排列。答案：基因載體直線知新先看書，再來做一做1基因突變和染色體變異的區別（1）基因突變只是染色體上的_的改變，而染色體變異改變的是一些基因的_。（2）基因突變是分子水平的變異，在光學顯微鏡下是_的，而染色體變異是細胞水平的變異，在光學顯微鏡下是_的。2染色體結構的變異（1）實例：_，是人的_

3、染色體部分缺失而引起的遺傳病。（2）概念：由染色體_的改變而引起的變異。（3）種類缺失：染色體中_的缺失。重復：染色體中增加了_。倒位：染色體中_的位置_。易位：染色體的_移接到_染色體上。（4）結果：使排列在染色體上的基因的_發生改變，從而導致性狀的變異。3染色體數目的變異（1）概念：染色體_的改變而引起的變異。（2）種類個別染色體的_而引起的變異。染色體組成倍地_而引起的變異。（3）染色體組細胞中的一組_染色體，它們在形態和功能上_相同，但是攜帶者控制一種生物生長發育、遺傳和變異的_，這樣的一組染色體叫一個染色體組。（4）二倍體由_發育而成的個體，體細胞中含有_個染色體組的個體。（5）多倍

4、體概念：由_發育而成的個體，體細胞中含有_染色體組的個體。成因：多倍體產生的主要原因，是體細胞在有絲分裂的過程中，染色體完成了復制，但是細胞受到_劇烈變化或_的干擾，_的形成受到破壞，以致染色體不能被拉向兩極，細胞也不能分裂成兩個子細胞，于是就形成了染色體數目_的細胞。這種染色體_的細胞，繼續進行正常的有絲分裂，就可以發育成染色體_的組織或個體。多倍體育種：常用方法：_。育種原理：_。（6）單倍體概念：體細胞中含有本物種_染色體數目的個體。特點：_。成因：自然成因是_發育而來；人為成因通常是_離體培養。育種：方法：常采用_的方法獲得單倍體植株，再用_處理使染色體加倍為正常植株。特點：所得的后代

5、都是_體。 【學習目標】1識記染色體變異的概念及種類。2識記染色體組的概念及其實例。3識記單倍體、二倍體、多倍體的概念。4識記單倍體、多倍體產生的原因及特點。5識記單倍體育種過程及優點。 【基礎知識精講】課文全解：每種生物的染色體，無論結構或數目都是相對恒定的。但是，在自然條件或人為條件的影響下，染色體的結構和數目都可以發生變化，從而導致其上的基因數量、排列順序發生改變從而引起生物的性狀發生變異。1染色體變異的概念染色體變異是指生物細胞的染色體結構、數目等發生改變從而引起生物性狀的變異。主要包括染色體結構的變異和染色體數目的變異兩類。2基因突變和染色體變異的區別（1）由于染

6、色體是基因的主要載體，基因在染色體上呈直線排列，因此基因突變只是染色體上的某一位點上基因的改變，有可能產生新的基因，而染色體變異改變的是一些基因的數量、排列順序。（2）基因突變是分子水平的變異，在光學顯微鏡下是觀察不到的，而染色體變異是細胞水平的變異，在光學顯微鏡下是可以觀察到的。3染色體結構的變異在自然條件或人工誘導下，染色體在某些部位可以發生斷裂。絕大多數的斷裂通過修復過程在原處愈合，也有少數斷裂的重接出現差錯，或者斷裂端保持游離狀態，結果產生染色體結構變異。（1）實例：貓叫綜合征，是人的第五號染色體部分缺失而引起的遺傳病。（2）概念：在自然條件或人為因素的影響下，染色體結構發生改變而引起

7、的變異。（3）種類：缺失：染色體中某一片段的缺失。重復：染色體中增加了某一片段。倒位：染色體中某一片段的位置顛倒了180°。易位：染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上。（4）結果：使排列在染色體上的基因的數目和排列順序發生改變，從而導致性狀的變異。4染色體數目的變異圖6111（1）概念：染色體數目的改變而引起的變異。（2）種類個別染色體的增加或減少而引起的變異。染色體組成倍地增加或減少而引起的變異。（3）染色體組概念：細胞中的一組非同源染色體，它們在形態和功能上各不相同，但是攜帶著控制一種生物生長發育、遺傳和變異的全部信息，這樣的一組染色體叫一個染色體組。實例：雄果蠅的染色體組

8、，如圖6111。果蠅的體細胞中含有8個染色體。這8個染色體，包括3對常染色體（、）和1對性染色體（雌果蠅為xx，雄果蠅為xy），因此共有4對，每對是一對同源染色體。這8個染色體可以分成兩組。就雄果蠅來說，其中的一組包括x、，另一組包括y、。在精子形成的過程中，經過減數分裂，染色體的數目減半，所以雄果蠅的精子中只含有一組染色體（x、或y、），這一組染色體中的4個染色體，形狀和大小各不相同。不同種的生物，每個染色體組所包括的染色體在數目、形態和大小方面是不同的。（4）二倍體由受精卵發育而成的個體，體細胞中含有兩個染色體組的個體。（5）多倍體概念：由受精卵發育而成的個體，體細胞中含有三個或三個以上染

9、色體組的個體。成因：多倍體產生的主要原因，是體細胞在有絲分裂的過程中，染色體完成了復制，但是細胞受到外界環境條件劇烈變化或生物內部因素的干擾，紡錘體的形成受到破壞，以致染色體不能被拉向兩極，細胞也不能分裂成兩個子細胞，于是就形成了染色體數目加倍的細胞。這種染色體加倍的細胞，繼續進行正常的有絲分裂，就可以發育成染色體加倍的組織或個體。染色體數目加倍也可以發生在配子形成的減數分裂過程中，這樣就會產生染色體加倍的配子，染色體加倍的配子在受精以后也會發育成多倍體。例如，帕米爾高原的高山植物，其中有65%是多倍體。特點：由于染色體數目的增加，多倍體植株與二倍體植株在性狀上有很大的差別。多倍體植株一般表現

10、為莖稈粗壯，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高。例如，四倍體葡萄的果實比二倍體品種大得多，四倍體番茄的維生素c的含量比二倍體品種幾乎增加了一倍。多倍體育種常用方法：用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗。育種原理：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，導致染色體不分離，從而引起染色體數目加倍。染色體數目加倍的細胞繼續進行正常的有絲分裂，將來就可以發育成多倍體植株。實例：三倍體無籽西瓜培育過程（見發散遷移）。（6）單倍體概念：體細胞中含有本物種配子染色體數目的個體。實例：蜂王和工蜂都是由受精卵發育而來，體細胞含有32條染色體，而雄蜂是由未受精的卵細胞發育而

11、來，體細胞中含有16條染色體。特點：單倍體的植株弱小，且高度不育。育種方法：常采用花藥離體培養的方法獲得單倍體植株，再用秋水仙素處理使染色體加倍為正常植株，用這種方法育種所得的后代都是純合體。問題全解：68什么是染色體變異？有哪些類型？ 見“課文全解1”。69染色體變異與基因突變的區別是什么？見“課文全解2”。70染色體結構變異的種類有哪些？見“課文全解3（3）”。71什么是染色體數目變異？都包括哪些類型？分別見“課文全解4（1）（2）”。72什么是染色體組？染色體組定義的實質是什么？染色體組的概念見“課文全解4（3）”。染色體組定義的實質是，它攜帶著控制一種生物生長發育、遺傳和變異的全部信息

12、。73何為二倍體？何為多倍體？ 分別見“課文全解4（4）（5）”。74多倍體產生的原因是什么？多倍體生物有何特點？有何應用？分別見“課文全解4（5）”。75什么樣的多倍體能產生無籽果實？體細胞中染色體組數為奇數的多倍體，在減數分裂過程中會造成染色體配對紊亂，不能正常地形成生殖細胞，因此這樣的多倍體是高度不育的。例如香蕉，由于不能正常地形成生殖細胞，因此香蕉是沒有種子的，它只能依靠無性繁殖來繁殖后代。76為什么多倍體在動物界比較少見？多倍體在動物界比較少見，這是因為動物大多數是雌雄異體的，雌雄配子的染色體稍有不平衡就會導致不育，甚至使個體不能存活。少數多倍體動物，如甲殼類四倍體豐年蟲，通常只能依

13、靠無性繁殖產生后代。77什么是單倍體？單倍體的體細胞中是否都含有一個染色體組？單倍體的概念見“課文全解4（6）”。單倍體的體細胞中不一定含有一個染色體組。單倍體是體細胞中含有本物種配子染色體數目的個體，與染色體組的數目無關。78單倍體生物產生的原因是什么？有何特點？其高度不育的原因是什么？自然界中的單倍體是由未受精的卵細胞發育而來的，人工誘導的單倍體往往是通過花藥離體培養而來的。單倍體生物的特點見“課文全解4（6）”。單倍體高度不育的原因是減數分裂過程中染色體不能正常配對，從而不能正常地形成生殖細胞，導致不育。79單倍體育種常見的方法是什么？其意義是什么？在單倍體育種上，常采用花藥離體培養的方

14、法先獲得單倍體，也就是通過花粉粒直接培養出單倍體植株。培養出的單倍體植株再經過人工誘導，使它的染色體數目加倍。這樣，它的體細胞中不僅含有正常植株體細胞中的染色體數，而且每對染色體上的成對的基因都是純合的。這樣的植株自交以后產生的后代，就不會發生性狀分離。因此，利用單倍體植株培育新品種，可以明顯地縮短育種年限。例如，通常的雜交育種，由于雜交后代不斷地發生分離，需要幾年的時間進行選擇純優、淘汰雜劣的工作，才能獲得一個穩定的優良品種，而采用單倍體育種方法，只需要兩年的時間就能育成合乎要求的新品種。80常見的育種方法有哪些？各自依據的原理是什么？見下表。 雜交育種誘變育種多倍體育種單倍體育種

15、處理雜交用射線、激光、化學藥品處理生物用秋水仙素處理種子或幼苗花藥離體培養，秋水仙素處理原理通過基因重組，把兩親本的優良性狀組合在同一后代中用人工方法誘發基因突變，產生新性狀，創造新品種或新類型抑制細胞分裂中紡錘體的形成，使染色體數加倍后不能形成兩個細胞誘導花藥直接發育成植株，再用秋水仙素加倍成純合體優點方法較簡便提高突變頻率，創造需要的變異類型，選擇、培育出優良品種器官較大，營養物質含量高縮短育種的年限例子高稈抗病與矮稈染病小麥雜交產生矮稈抗病品種高產量、高油量的“黑農5號”大豆的育成三倍體無籽西瓜和甜菜，八倍體小黑麥抗病植株的育成 【學習方法指導】1聯系實例理解染色體組的概念。染

16、色體組的概念是學習二倍體、多倍體內容的基礎和關鍵。學習時應聯系果蠅細胞中的染色體組充分理解概念，掌握這一概念的本質。染色體組所包括的染色體，實際上是在某物種的每種同源染色體之中任意選取一條組成的一組染色體；也就是說，在一個染色體組中，不存在大小和形狀等方面都相同的同源染色體對。2從發育起點上理解單倍體的概念。一般地說，體細胞含一個染色體組的個體是單倍體，但單倍體個體的體細胞不一定都含有一個染色體組，實際上，它與染色體組數無關，主要看是否由配子直接發育來，由配子不經受精直接形成的個體不管體細胞中含有幾個染色體組，均為單倍體。3從發育起點和染色體組數上正確區分二倍體、多倍體和單倍體。二倍體和多倍體

17、發育的起點是受精卵，而單倍體發育的起點是配子。由受精卵發育而來的、體細胞含有兩個染色體組的個體為二倍體，體細胞含有三個以上染色體組的個體為多倍體。 【知識拓展】1多倍體的類型及特點根據染色體組的起源不同，可以將多倍體分為同源多倍體和異源多倍體。若染色體來源于同一物種的稱為同源多倍體，如三倍體無籽西瓜；馬鈴薯則是同源四倍體。天然的同源多倍體不僅在動物中極為罕見，就是在植物界中也不多見。若染色體組來源于不同的物種，則稱為異源多倍體。這樣的多倍體包含著若干個祖先種（基本種）的染色體組，即細胞中染色體的來源不同。祖先種（基本種）的染色體組稱為基本染色體組，以x表示。相應地把包含若干祖先種的染

18、色體組的物種稱為異源多倍體物種，它的體細胞中的染色體組數為2n=2x。例如，普通小麥的染色體組包含三個祖先種的基本染色體組，其體細胞中染色體組數為2n=2x1+2x2+2x3=6x。因此，普通小麥是異源六倍體植物。高等顯花植物中約有一半為異源多倍體。與二倍體相比，同源多倍體有下列特點：（1）巨型性，即整個植株及其各種器官都有增大趨勢。如四倍體水稻的千粒重比二倍體水稻大一倍。（2）生理代謝活性增強、糖類、蛋白質及其他產物的含量增高。（3）生長和開花一般延遲，如四倍體玉米可能為二年生或多年生（類似竹類）。（4）結實率一般降低，如一個二倍體番茄果實內平均種子數為100170粒，而四倍體番茄果實的平均

19、種子數只有1030粒。（5）抗逆性強，如四倍體番茄抗立枯病。2三倍體無籽西瓜人們平常食用的西瓜是二倍體，在二倍體西瓜的幼苗期，用秋水仙素處理，可以得到四倍體植株。然后，用四倍體植株作母本，用二倍體植株作父本，進行雜交，在四倍體植株上結種子，得到的種子胚細胞中有三個染色體組。把這些種子種下去，就會得到三倍體的植株。由于三倍體的植株在減數分裂的過程中，染色體的聯會發生紊亂，因而不能形成正常的生殖細胞。當三倍體的植株開花時，需要授給普通西瓜（二倍體）成熟的花粉，刺激子房發育而成為果實（西瓜）。因為胚珠并不發育成為種子，所以這種西瓜叫做無籽西瓜。3八倍體小黑麥八倍體小黑麥是普通小麥（六倍體）與黑麥（二

20、倍體）雜交所產生的新種。黑麥和普通小麥在植物分類學上屬于不同的屬，二者的親緣關系較遠，它們的雜交后代完全不育。中國農業科學院的科學工作者，運用先進的育種方法和技術，使上述的雜種能夠生育，并且對雜種的后代進行選育，從中培育出適于在高寒地區種植的良種。它的優點是：耐瘠薄的土壤和寒冷的氣候，面粉白，蛋白質含量高，產量比在高寒地區種植的普通小麥和黑麥都高，莖稈可以作青飼料。 【同步達綱訓練】1以下情況下，屬于染色體變異的是唐氏綜合征患者細胞中的第21號染色體有3條姐妹染色體單體的分開染色體數目增加或減少染色單體部分缺失后而形成的精子非同源染色體之間的自由組合染色體上dna堿基對的增添缺失abcd2某生物正常體細胞的染色體數目為8條，下圖表示含有一個染色體組的細胞是3下列關于染色體組的正確敘述是a染色體組內不存在同源染色體b染色體組只存在于生殖細胞中c染色體組只存在于體細胞中d染色體組在減數分裂過程中消失4染色體數目異常的基礎主要是a染色體復制b染色體斷裂c染色體易位d染色體不分離5對于一個染色體組成為xxy的色覺正常的男孩，其雙親可能有如下幾種情況色盲的母親和正常的父親色盲的父親和正常的母親(不攜帶色盲基因)則以上兩種情況中，染色體畸變分別發生于什么之中a精子，精子b精子，卵細胞c卵細胞，卵細胞d精子，精子或卵