第31講

染色體變異染色體變異發生在包括體細胞生殖細胞染色體數目變異染色體結構變異生物體的體細胞或生殖細胞內染色體數目或結構的變化，稱為染色體變異。染色體變異的定義：染色體數目變異考點11.類型考點1染色體數目變異

細胞內染色體數目以一套完整的非同源染色體為基數成倍地增加或成套地減少。如多倍體、單倍體。細胞內個別染色體的增加或減少，如三體、單體。染色體數目變異非整倍變異整倍變異正常（8）增加一套（12）減少一套（4）三倍體單倍體單體：2n-1三體：2n+11.類型考點1染色體數目變異

（1）非整倍變異①定義：正常染色體組中,丟失或添加了一條或幾條完整的染色體。注意：單體和三體也是二倍體，均可進行減數分裂，產生配子，配子育

性情況，見具體實例。21三體綜合征唐氏綜合征

(21三體綜合征)，又稱先天愚型，由于多了一條21號染色體而導致的疾病。存活者有明顯的智能落后、特殊面容、生長發育障礙和多發畸形。②舉例：原因：減數第一次分裂后期21號同源染色體未分離或減數第二次分裂后期姐妹染色單體分離后移向細胞的同一極考點1染色體數目變異

1.類型（1）非整倍變異先天性卵巢發育不全(特納氏綜合征)個別染色體減少XO單體：缺少一條X染色體癥狀：身體矮小，肘外翻，頸部皮膚松弛為蹼頸，外觀為女性，但乳房不發育，無生育能力。XYY三體：增添一條Y染色體癥狀：一種人類男性的性染色體疾病，比正常的男性多出一條Y染色體，所以又稱“超雄綜合征”②舉例：考點1染色體數目變異

1.類型（1）非整倍變異思考：若三體為XXY的雄性果蠅，三條性染色體任意兩條聯會概率相等，則XXY個體產生的配子及比例為多少？提示X∶Y∶XY∶XX＝2∶1∶2∶1。考點1染色體數目變異

思考：若三體為XYY的個體，三條性染色體任意兩條聯會概率相等，則XYY個體產生的配子及比例為多少？提示X∶YY∶XY∶Y＝1∶1∶2∶2。染色體結構的變異染色體變異染色體變異思考：回答下列問題：①若同源四倍體的基因型為Aaaa，則產生的配子類型及比例：

。②若同源四倍體的基因型為AAAa，則產生的配子類型及比例：___________

。③若同源四倍體的基因型為AAaa，則產生的配子類型及比例：____________

。Aa∶aa＝1∶1AA∶Aa＝1∶1AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1考點1染色體數目變異

幾種常考變異類型產生配子的分析方法分析三體產生的配子類型時，為了避免混淆，可以進行標號，如AAa，可以記為A1A2a，則染色體的三種分離方式為1A1A2、1a，1A1、1A2a，1A2、1A1a，最后把A合并即可得到各種配子的比例。

1.類型考點1染色體數目變異

（2）整倍變異①染色體組ⅡⅡⅢⅢⅣXX雌果蠅染色體組成ⅡⅡⅢⅢⅣXY雄果蠅染色體組成一個染色體組表示方式Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、XⅡ、Ⅲ、Ⅳ、YⅡ、Ⅲ、Ⅳ、X或兩條中任選一條ⅡⅡⅢⅢⅣXX雌果蠅染色體組成ⅡⅡⅢⅢⅣXY雄果蠅染色體組成一個染色體組表示方式Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、XⅡ、Ⅲ、Ⅳ、YⅡ、Ⅲ、Ⅳ、X或兩條中任選一條組成特點I.形態上：細胞中的一組非同源染色體，在形態和功能上各不相同。II.功能上：控制著生物生長、發育、遺傳和變異的一組染色體，一個染色體組含有控制本物種生物性狀的全套遺傳信息。ⅡⅢⅣXⅡⅢⅣY1.類型考點1染色體數目變異

（2）整倍變異①染色體組不含等位基因。1.類型考點1染色體數目變異

（2）整倍變異①染色體組染色體組數目的判定4214個I.根據染色體形態判定:細胞內形態相同的染色體有幾條，則含有幾個染色體組。圖示染色體組數每1個染色體組的染色體條數1個染色體組的圖示3223411.類型考點1染色體數目變異

（2）整倍變異①染色體組II.根據基因型判定:12233!!!如果某一細胞中的染色體存在染色單體，不能根據控制同一性狀的基因的數目判斷染色體組的數目。AABbD兩個染色體組單體染色體組數目的判定在細胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因(包括同一字母的大、小寫)出現幾次，則含有幾個染色體組。考點1染色體數目變異

1.類型（2）整倍變異①染色體組III.根據染色體數和染色體的形態數推算:染色體組數＝染色體數/染色體形態數。如果蠅體細胞中有8條染色體，分為4種形態，則染色體組的數目為________。2染色體組數目的判定3個1個2個3個4個4個1個2個思考：下列細胞各有幾個染色體組？染色體組“三法”判定染色體組③根據染色體數和染色體的形態數推算①根據染色體形態判定②根據基因型判定精子卵細胞受精受精卵或分裂分化2N體細胞2N二倍體NN通常由受精卵發育而來，體細胞中含有兩個染色體組的個體2N2N②舉例：二倍體、多倍體和單倍體（2）整倍變異1.類型考點1染色體數目變異

染色體組“三法”判定染色體組③根據染色體數和染色體的形態數推算①根據染色體形態判定②根據基因型判定精子卵細胞受精受精卵或分裂分化3N體細胞3N三倍體2NN通常由受精卵發育而來，體細胞中含有三個染色體組的個體多倍體體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體，統稱為多倍體。（2）整倍變異1.類型考點1染色體數目變異

②舉例：二倍體、多倍體和單倍體精子卵細胞受精受精卵或分裂分化2N體細胞2N二倍體NN由受精卵發育而來，體細胞中含有兩個染色體組的個體直接發育個體直接發育個體NN單倍體單倍體2N2N2N2N單倍體單倍體精子卵細胞直接發育個體直接發育個體單倍體體細胞中的染色體數目與本物種配子染色體數目相同的個體(該個體通常由配子發育而來)（2）整倍變異1.類型考點1染色體數目變異

②舉例：二倍體、多倍體和單倍體單倍體體細胞中的染色體數目與本物種配子染色體數目相同的個體(該個體通常由配子發育而來)二倍體單倍體（2）整倍變異1.類型考點1染色體數目變異

②舉例：二倍體、多倍體和單倍體單倍體體細胞中的染色體數目與本物種配子染色體數目相同的個體(該個體通常由配子發育而來)單倍體秋水仙素處理二倍體等植物組織培養單倍體（2）整倍變異1.類型考點1染色體數目變異

②舉例：二倍體、多倍體和單倍體②舉例：二倍體、多倍體和單倍體項目單倍體二倍體多倍體概念體細胞中染色體數目與本物種

染色體數目相同的個體體細胞中含有兩個_________的個體體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體發育起點_____受精卵(通常是)受精卵(通常是)植株特點①植株弱小；②高度不育正常可育①莖稈粗壯；②葉片、果實和種子較大；③營養物質含量豐富配子染色體組配子（2）整倍變異1.類型考點1染色體數目變異

④發育延遲、結實率低。單倍體二倍體多倍體體細胞染色體組數_____2______三倍體和四倍體形成過程

形成原因自然原因單性生殖正常的有性生殖外界環境條件劇變(如低溫)人工誘導____________秋水仙素處理___________秋水仙素處理__________________

舉例蜜蜂的雄蜂幾乎全部的動物和過半數的高等植物如玉米、洋蔥香蕉(三倍體)；馬鈴薯(四倍體)；八倍體小黑麥、三倍體無籽西瓜、棉花、菊花花藥離體培養單倍體幼苗萌發的種子或幼苗≥1≥3②舉例：單倍體、二倍體和多倍體①單倍體不一定只含1個染色體組，可能含同源染色體，可能含等位基因，也可能可育并產生后代，如馬鈴薯(四倍體)產生的單倍體，即同源多倍體的單倍體是可育的。②單倍體不同于單體，三倍體不同于三體。③二倍體、多倍體不一定來自受精卵，如植物組織培養得到的二倍體、多倍體。

考點1染色體數目變異

注意：思考：野生馬鈴薯的一個染色體組有12條染色體，一個基因組也有12條染色體，染色體組與基因組相同嗎？考點1染色體數目變異

[易錯提醒]基因組≠染色體組。提示：不一定相同。野生馬鈴薯是二倍體，對于二倍體來說，染色體組：是生物配子中的染色體。基因組：對于有性染色體的生物(二倍體)，其基因組為常染色體/2＋兩條不同的性染色體；對于無性染色體的生物，其基因組與染色體組相同。果蠅(2N=8)的一個染色體組是______________或_______________。馬鈴薯（2n=24）的一個基因組含_______條染色體。果蠅(2N=8)的一個基因組是_______________________。馬鈴薯（2n=24）的一個染色體組含_______條染色體，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、XⅡ、Ⅲ、Ⅳ、YⅡ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y（3+XY）1212考點1染色體數目變異

思考：根據上述推導過程，請回答下列問題：①方法：_________________________秋水仙素處理或低溫誘導②育種原理：__________________染色體(數目)變異③處理對象：萌發的種子或幼苗秋水仙素是最常用、最有效的方法。原理是抑制細胞分裂時紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞兩極，從而引起細胞內染色體數目加倍。2.應用考點1染色體數目變異

秋水仙素作用時間：有絲分裂的前期或減數分裂前期（1）多倍體育種染色體組成倍增加缺點：適用于植物，在動物方面難以操作④優缺點：優點：操作簡單、使原品系營養器官加強二倍體授粉二倍體（父本）四倍體（母本）三倍體聯會紊亂無子西瓜秋水仙素授粉第一年第二年考點1染色體數目變異

⑤實例1：三倍體無籽西瓜2.應用（1）多倍體育種西瓜幼苗的芽尖是有絲分裂旺盛的地方，用秋水仙素處理可以抑制細胞有絲分裂時形成紡錘體，導致細胞內染色體數目加倍，從而得到四倍體植株。Q:為什么用一定濃度的秋水仙素溶液滴在二倍體西瓜幼苗的芽尖?考點1染色體數目變異

⑤實例1：三倍體無籽西瓜2.應用（1）多倍體育種二倍體授粉二倍體（父本）四倍體（母本）三倍體聯會紊亂無子西瓜秋水仙素授粉第一年第二年Q：處理后的植株，各個部位染色體數目是否都為4N？不一定用秋水仙素處理幼苗后，分生組織分裂產生的莖、葉、花的染色體數目加倍，而未經處理部分(如根部細胞)的染色體數目不變。若處理種子，幾乎所有細胞染色體都加倍。考點1染色體數目變異

⑤實例1：三倍體無籽西瓜2.應用（1）多倍體育種二倍體授粉二倍體（父本）四倍體（母本）三倍體聯會紊亂無子西瓜秋水仙素授粉第一年第二年Q：為什么用四倍體作母本？培育三倍體無子西瓜，一般用四倍體西瓜做母本，二倍體西瓜做父本，進行雜交。所得西瓜種子的種皮、胚和早期胚乳細胞中，所含有的染色體組數分別為4、3、5。

如果用二倍體西瓜做母本，四倍體西瓜做父本，即進行反交，也能產生三倍體的種子，所得西瓜種子的種皮、胚和早期胚乳細胞所含有的染色體組數分別為2、3、4。

因為種皮是二倍體，比三倍體的胚發育快，當胚發育成熟時，種皮已過度發育，會使珠被發育形成的種皮厚且硬，影響無子西瓜的品質，導致西瓜口感不好。考點1染色體數目變異

⑤實例1：三倍體無籽西瓜2.應用（1）多倍體育種二倍體授粉二倍體（父本）四倍體（母本）三倍體聯會紊亂無子西瓜秋水仙素授粉第一年第二年Q：四倍體植株上結的西瓜是無子西瓜嗎？四倍體植株上結四倍體西瓜，四倍體西瓜內是三倍體的種子。因此按該流程，獲得無子西瓜需2年。考點1染色體數目變異

⑤實例1：三倍體無籽西瓜2.應用（1）多倍體育種二倍體授粉二倍體（父本）四倍體（母本）三倍體聯會紊亂無子西瓜秋水仙素授粉第一年第二年Q:兩次傳粉的意義？第一次：雜交獲得三倍體植株的種子第二次：刺激子房發育成果實二倍體授粉二倍體（父本）四倍體（母本）三倍體聯會紊亂無子西瓜秋水仙素授粉第一年第二年考點1染色體數目變異

⑤實例1：三倍體無籽西瓜2.應用（1）多倍體育種三倍體西瓜植株有三套非同源染色體，在減數分裂過程中，由于染色體聯會紊亂，一般不能產生正常配子。Q:三倍體西瓜無子的原因：Q：無子西瓜一定沒有種子？不一定！！1三倍體一般不可育二倍體授粉二倍體（父本）四倍體（母本）三倍體聯會紊亂無子西瓜秋水仙素授粉第一年第二年考點1染色體數目變異

⑤實例1：三倍體無籽西瓜2.應用（1）多倍體育種Q:有時可以看到三倍體西瓜中有少量發育并成熟的種子，請推測產生這些種子的原因。三倍體植株一般不能進行正常的減數分裂形成配子，因此不能形成種子。但是，也有可能在減數分裂時形成正常的卵細胞，從而形成正常的種子，但這種概率特別小。二倍體授粉二倍體（父本）四倍體（母本）三倍體聯會紊亂無子西瓜秋水仙素授粉第一年第二年考點1染色體數目變異

⑤實例1：三倍體無籽西瓜2.應用（1）多倍體育種Q:無子西瓜每年都要制種，很麻煩，有無別的替代方法?方法一：進行無性生殖，將三倍體植株進行組織培養獲取大量培苗，再進行移栽；方法二：利用生長素或生長素類似物處理二倍體植株未受粉的雌蕊，以促進子房發育成無種子的果實，同時，在花期全時段要進行套袋處理，以避免受粉。Q:無子番茄采用的哪種方法？方法二（不可遺傳變異）（可遺傳變異）考點1染色體數目變異

⑤實例2：2.應用（1）多倍體育種香蕉的培育野生芭蕉2n有籽香蕉4n加倍野生芭蕉×無籽香蕉3n受精作用2n←減數分裂→2nn無籽香蕉3n無性生殖考點1染色體數目變異

⑤實例3：2.應用（1）多倍體育種普通小麥的形成過程這里的A、B、D代表的是染色體組，而不是基因考點1染色體數目變異

⑤實例4：2.應用（1）多倍體育種八倍體小黑麥的培育過程第1步：雜交異源四倍體（4N）（ABDR）第2步：染色體加倍注意：這里的A、B、D、R代表的是染色體組，而不是基因。所以，異源四倍體（ABDR）是不可育的。第一年第二年普通小麥（6N）×小黑麥（2N）（RR）

（AABBDD）八倍體小黑麥（8N）（AABBDDRR）秋水仙素處理！！四倍體（偶數）一般可育，但異源就不可育①過程：DDTTDDttddTTddttPF1高桿抗病DDTT×矮桿感病ddtt高桿抗病

DdTt花藥離體培養DTDtdTdt單倍體植株秋水仙素處理需要的純合矮抗品種雜交（誘導染色體數加倍）篩選花藥離體培養≠單倍體育種：單倍體育種一般包括雜交、花藥離體培養、秋水仙素處理和篩選4個過程配子DTDtdTdt2.應用（2）單倍體育種考點1染色體數目變異

單倍體育種的選擇時機：不能選擇特定基因型的花粉，因為花粉不能表現出相關性狀，應在秋水仙素處理后獲得的純合子中選擇具有所需性狀的個體。①過程：花藥離體培養PF1配子DDTTDDttddTTddtt秋水仙素處理高桿抗病DDTT×矮桿感病ddtt高桿抗病

DdTtDTDtdTdt單倍體植株DTDtdTdt需要的純合矮抗品種雜交（誘導染色體數加倍）篩選2.應用（2）單倍體育種考點1染色體數目變異

秋水仙素處理對象：幼苗用秋水仙素處理植株使染色體數目加倍,若操作對象是單倍體植株,叫單倍體育種,若操作對象為正常植株,叫多倍體育種,不要一看到“染色體數目加倍”就認為是多倍體育種。2.應用（2）單倍體育種考點1染色體數目變異

缺點：需與雜交育種配合。若親本為二倍體，則單倍體育種后獲得的品種一定為純合子，如：

若單倍體體細胞中基因型為AB，經秋水仙素處理后基因型為AABB，是純合子。染色體組成倍減少,再加倍后得到純種【情境推理·探究】1.體細胞含四個染色體組的生物不一定為四倍體，原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。確認是四倍體還是單倍體，必須先看發育起點。若由配子發育而來，則為單倍體；若由受精卵發育而來，則為四倍體2.單倍體也可能是可育的，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。單倍體體細胞中含有奇數個染色體組一般不可育，有偶數個染色體組一般可育3.二倍體西瓜與四倍體西瓜是同一物種嗎？____，說明理由

___________________。不是二者雜交的后代不可育4.為什么選用四倍體西瓜作母本？

___________________。①多倍體花粉可育低；②種子產量高③種皮薄，利于播種根據不同育種目標選擇最佳育種方案·局限于同種或親緣關系較近的物種細胞工程育種：植物組織培養、植物體細胞雜交、細胞核移植根據不同育種目標選擇最佳育種方案基因工程育種又叫做基因拼接技術或DNA重組技術。就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細胞里，定向地改造生物的性狀。定向改造生物的遺傳性狀；克服了遠緣雜交不親和的障礙(2)原理：(1)概念：(3)優點：基因重組目的基因的獲取基因表達載體的構建將目的基因導入受體細胞目的基因的檢測與鑒定①“親本新品種”為：；②“親本新品種”為：；③“種子或幼苗新品種”為；④“種子或幼苗新品種”為；⑤“植物細胞新品種”為。ADBCEFGHIJ雜交育種單倍體育種誘變育種多倍體育種基因工程育種分別說出①-⑥對應的處理方法：①_____________②_____________③_____________④_____________⑤_____________⑥_____________雜交自交花藥離體培養秋水仙素處理物理或化學因素誘變處理秋水仙素處理Q:圖中哪種途徑為單倍體育種？①③⑤過程表示單倍體育種。植物體細胞雜交技術異源四倍體不同來源雜種細胞新植物體流動性全能性植物體細胞雜交技術異源四倍體電融合離心聚乙二醇(PEG)融合Ca2＋—高pH融合法項目體細胞雜交P1：2n(Aabb)與P2：2m(ccDd)生殖類型變異類型染色體數染色體組數基因組成植物體細胞雜交后代的遺傳變化

無性繁殖，育種過程中不遵循孟德爾定律染色體數目變異兩親本染色體數之和。2n+2m兩親本染色體組數之和。2+2兩親本基因型之和。AabbccDd植物體細胞雜交技術體細胞雜交即兩個細胞融合成一個細胞不管染色體、基因組成還是染色體組都是兩親本之和(4)在染色體數目變異中，既可發生以染色體組為單位的變異，也可發生以染色體為單位的變異。(

)(5)XYY個體的形成及三倍體無子西瓜植株的高度不育均與減數分裂中同源染色體的聯會行為有關。(

)提示

XYY個體的形成與減數分裂Ⅱ后期兩染色體移至同一極有關。(1)高等植物細胞每個染色體組中都含有常染色體和性染色體。(

)提示雌雄同體的高等植物如豌豆、水稻沒有性染色體。(2)通過普通小麥和黑麥雜交培育出了小黑麥與染色體變異無關。(

)提示屬于多倍體育種，原理是染色體變異。(3)弱小且高度不育的單倍體植株，進行加倍處理后可用于育種。(

)××√√×染色體結構的變異考點2考點2染色體結構變異

受各種因素影響(如：各種射線、代謝失調等)，染色體的

.以及斷裂后片段

的重新連接。1、染色體結構變異的原因斷裂不正常2、染色體結構變異的類型及實例：缺失重復易位倒位2.染色體結構變異的類型及實例：考點2染色體結構變異

易位倒位兩條非同源染色體之間一條染色體內部考點2染色體結構變異

人類慢性髓細胞性白血病2.染色體結構變異的類型及實例：人類9號染色體長臂倒位可導致習慣性流產1.易位與互換的區別難點分析：易位難點分析：易位染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起變異。單向易位相互易位指一條染色體的某一片段轉移到了另一條染色體上指兩條染色體間相互交換了片段，較為常見。1234512345678912345123456789678967892.易位類型(平衡易位)難點分析：易位染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起變異。單向易位相互易位指一條染色體的某一片段轉移到了另一條染色體上指兩條染色體間相互交換了片段，較為常見。1234512345678912345123456789678967892.易位類型難點分析：易位染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起變異。單向易位相互易位指一條染色體的某一片段轉移到了另一條染色體上指兩條染色體間相互交換了片段，較為常見。123451234567891234512345678967896789你知道他們異常聯會的圖像嗎？2.易位類型難點分析：易位染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起變異。單向易位相互易位指一條染色體的某一片段轉移到了另一條染色體上指兩條染色體間相互交換了片段，較為常見。1234512345678912345123456789678967892.易位類型難點分析：易位染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起變異。單向易位相互易位指一條染色體的某一片段轉移到了另一條染色體上指兩條染色體間相互交換了片段，較為常見。1234512312345123454567896789678967892.易位類型難點分析：易位染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起變異。單向易位相互易位指一條染色體的某一片段轉移到了另一條染色體上指兩條染色體間相互交換了片段，較為常見。1234512312345123454567896789678967892.易位類型難點分析：易位染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起變異。單向易位相互易位指一條染色體的某一片段轉移到了另一條染色體上指兩條染色體間相互交換了片段，較為常見。1234512312345123454567896789678967892.易位類型難點分析：易位染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起變異。單向易位相互易位指一條染色體的某一片段轉移到了另一條染色體上指兩條染色體間相互交換了片段，較為常見。1234512312345123456789678945678967892.易位類型難點分析：易位染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起變異。單向易位相互易位指一條染色體的某一片段轉移到了另一條染色體上指兩條染色體間相互交換了片段，較為常見。1234512312345123456789678945678967892.易位類型難點分析：倒位染色體的某一片段位置顛倒也可引起變異。abcdef染色體結構的變異難點分析：倒位3.結果

染色體結構的改變，會使排列在染色體上的基因______或__________發生改變，導致______的變異。4.對生物體的影響

大多數染色體結構變異對生物體是______的，有的甚至會導致生物體死亡。數目排列順