第5章基因突變及其他變異第2節染色體變異野生祖先種馬鈴薯（多種顏色）栽培品種馬鈴薯（一般都為黃色）野生祖先種香蕉（有籽）栽培品種香蕉（無籽）1.根據前面所學減數分裂的知識，試著完成上表。2.為什么我們平時吃的香蕉沒有種子？生物種類體細胞染色體數/條體細胞非同源染色體/套配子染色體數/條馬鈴薯野生祖先種242栽培品種484香蕉野生祖先種222栽培品種333122411異常【提示】因為香蕉栽培品種體細胞中的染色體數目是33條，減數分裂時染色體發生聯會紊亂，難以形成正常可育的配子，因此無法形成受精卵，進而不能形成種子。問題探討：一、染色體變異（一）概念：光學顯微鏡可見的染色體結構的改變和數目的變化染色體結構的改變：缺失、重復、倒位、易位染色體數目的改變個別染色體的增加或減少以染色體組的形式成倍增加或減少染色體組二倍體多倍體及形成單倍體及形成（一）染色體結構的變異：

1、缺失：染色體中某一片段的缺少，片段上的基因也隨之減少。2、重復：染色體中增加了某一片段。3、倒位：染色體中某一片段的位置顛倒了1800。4、易位：染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上。癥狀：眼距寬、耳位低、頭畸型、生長發育遲緩、存在著嚴重的智力障礙。患兒喉部發育不良，哭聲輕，音調高似貓叫。通常在嬰兒期和幼兒期夭折。“貓叫綜合征”人的第5號染色體部分缺失人的正常5號染色體貓叫綜合征5號染色體缺失染色體的某一片段消失一、染色體結構的變異四倍體單倍體正常染色體數目的變異個別染色體數目的增加或減少以染色體組的形式成倍的增加或減少正常二、染色體數目的變異21三體綜合征患者比正常人多一條染色體------21號染色體是三條，其癥狀表現為智力低下，身體發育緩慢等。性腺發育不良女性患者少了一條X染色體，外觀表現為女性，但性腺發育不良，沒有生育能力。個別染色體增加或減少實例：21三體綜合征（唐氏綜合征）、Turner綜合征(性腺發育不良）染色體結構變異（貓叫綜合征）（缺失、增加、倒位、易位）染色體數目變異染色體組成倍增加或減少（多倍體）個別染色體增加或減少類型

小結——染色體變異請同學們踴躍總結并相互補充：（

21三體綜合征）1.基因突變2.染色體變異思考：染色體結構變異與基因突變的區別變異類型基因突變染色體變異變異結果顯微鏡觀察結果變異水平分子水平細胞水平在光學顯微鏡下是無法直接觀察到在光學顯微鏡下就能觀察到的染色體變化。產生新基因，基因數目和排列順序未改變未產生新基因，使基因的數目和排列順序改變染色體結構變異對生物性狀的影響更大一些Ⅱ

Ⅱ

Ⅲ

1個染色體組1、大小、形狀不相同2、無同源染色體3、含全部的遺傳信息（1）染色體組的概念和特點：減數分裂3.成套染色體的數目變化（2）染色體組的判斷方法方法一：根據染色體形態判斷

細胞中同一形態的染色體有幾條，則含有幾個染色體組；細胞中有幾種形態的染色體，一個染色體組中就有幾條染色體。1個染色體組1組3條染色體3個染色體組1組5條染色體4個染色體組1組2條染色體4個染色體組1組3條染色體4個染色體組1組2條染色體3.成套染色體的數目變化（2）染色體組的判斷方法方法二：根據基因型判斷

同一英文字母（無論大小寫）出現幾次，就含有幾個染色體組。有幾種字母出現，一個染色體組中就有幾條染色體。YyRrAABBDDAaaABCD2個染色體組1組2條染色體2個染色體組1組3條染色體3個染色體組1組1條染色體1個染色體組1組4條染色體配子

本物種配子受精卵二受精卵

特別說明：單倍體與多倍體的判斷：(1)如果生物體是由受精卵發育發育形成，生物體細胞內有幾個染色體組就叫幾倍體。(2)如果生物體是由生殖細胞—卵細胞或精子直接發育而成，不論細胞內含有幾個染色體組，都只能叫單倍體。既要看細胞內含有的染色體組數，還要考慮生物個體發育的起點單倍體概念：由

（如花粉、卵細胞等）發育而來的，體細胞中含有本物種配子中染色體數目的個體。

實例：配子蜜蜂的雄蜂，玉米、水稻等高等植物偶爾出現的單倍體植株特點：植株莖稈矮小、一般高度不育不一定。只要由配子發育而成的個體就叫單倍體。單倍體一定含有一個染色體組嗎？應用：例如：幾乎全部的動物和過半數以上的高等植物，都是二倍體。人、果蠅、玉米、番茄等。二倍體概念：由受精卵發育而來，體細胞含有2個染色體組的個體。多倍體：由受精卵發育而來，體細胞中有三個或三個以上染色體組的生物，統稱為多倍體。（有幾個染色體組就叫幾倍體）多倍體優點：莖稈粗壯，葉片、果實和種子都比較大，營養物質含量較多。缺點：

生長發育延遲，結實率低。四倍體番茄的維生素C含量比二倍體的幾乎增加了一倍。四倍體番茄多倍體植株特點：染色體數目加倍后的草莓野生草莓草莓多倍體例：香蕉、馬鈴薯等。三倍體四倍體六倍體染色體數加倍染色體復制著絲點分裂細胞無法正常分裂無紡綞絲牽引

多倍體育種（人工誘導多倍體）方法

低溫處理秋水仙素誘發處理處理對象

萌發的種子或幼苗原理

抑制紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞的兩極，從而引起細胞內染色體數目加倍作用時期

有絲分裂的前期或減數分裂前期染色體復制著絲粒自動斷裂人工誘導多倍體（人工誘導多倍體）（1）方法：低溫誘導、秋水仙素處理萌發的種子或幼苗（最常用）（2）作用機理：在有絲分裂前期抑制紡錘體的形成，使染色體數目加倍染色體數加倍染色體復制著絲點分裂細胞無法正常分裂無紡綞絲牽引

作用時期：有絲分裂的前期，細胞分裂停留在有絲分裂后期**秋水仙素只影響紡錘體的形成，不影響著絲粒的分裂；**低溫處理和秋水仙素誘發的原理是一樣的；⑤人工誘導多倍體實例——三倍體無籽西瓜P91二倍體的幼苗秋水仙素四倍體二倍體（母本）（父本）雜交三倍體第一年第二年聯會紊亂傳粉無籽西瓜實例：無籽西瓜的培育二倍體授粉二倍體（父本）四倍體（母本）三倍體聯會紊亂無籽西瓜秋水仙素授粉·人工誘導多倍體第一年第二年三倍體因為原始生殖細胞中有三套非同源染色體，減數分裂時出現聯會紊亂，因此不能形成可育的配子。用二倍體花粉：刺激子房產生生長素，促進子房發育為果實。⑦秋水仙素處理過芽尖之后，得到的四倍體植株，整個植株的所有細胞都是四個染色體組嗎？

秋水仙素處理后，分生組織分裂產生的莖、葉、花的細胞中染色體數目加倍，變成四個染色體組；而未處理的如根部細胞中染色體數仍為兩個染色體組；⑧為什么三倍體西瓜沒有種子?三倍體西瓜進行減數分裂時,由于聯會紊亂,一般不能產生正常配子。不能進行受精作用，不能形成種子♀♂雜交自然長成單倍體育種方法

花藥離體培養→單倍體植株幼苗→秋水仙素處理幼苗，染色體數目加倍→正常純合體植株依據原理

染色體變異（染色體組成倍增加）優點

明顯縮短育種年限。用單倍體育種得到的植株，不僅能正常生殖，而且每對染色體上成對的基因都是純合的，自交產生的后代不會發生性狀分離，因此與雜交育種相比，單倍體育種明顯縮短了育種年限；缺點

技術性強，需結合雜交育種和人工誘導染色體加倍技術花藥離體培養PF1配子DDTTDDttddTTddtt正常植株（純合）秋水仙素誘導單倍體育種P高桿抗病

DDTT×矮桿感病

ddttF1高桿抗病

DdTtF2D_T_D_ttddT_ddttddTT雜交育種矮抗?需要的純合矮抗品種連續?第1年第2年第3-6年高桿抗病

DDTT×矮桿感病

ddtt高桿抗病

DdTtDTDtdTdt單倍體植株第1年第2年DTDtdTdt需要的純合矮抗品種實例：培育矮桿抗病小麥（組織培養）花藥離體培養若從播種到收獲種子需要一年,則培育出能穩定遺傳的矮桿抗病的品種至少需要幾年?P高桿抗病

DDTT×矮桿感病

ddttF1高桿抗病

DdTt↓第1年↓×選育出需要的矮抗品種F2D_T_D_ttddT_ddtt矮抗雜交育種第2年第3年×生長ddTTF3減數分裂配子DTDtdTdt↓花藥離體培養第4年

單倍體育種秋水仙素處理花藥離體培養（4