染色体结构变异
高中生物染色体变异
染色体变异染色体的变异包括染色体结构和数目的改变──染色体畸变。
基因位于染色体上，因此染色体结构和数目的变化必然会导致遗传信息的改变。
1．染色体结构变异染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位四种类型。
缺失染色体断裂而丢失了一段，其中所含的基因也随之丧失，使生物性状有明显的改变。
例如儿童中的猫叫综合症，患儿哭声像猫叫，两眼距离较远，智力低下，生活力差。
这种病就是由于第五对常染色体有一短臂缺失所致。
重复染色体增加了片段，重复与缺失常相伴发生。
从进化的观点看，重复很重要，因为它提供了额外的遗传物质，有可能执行新的功能。
倒位染色体某一片段作180°的颠倒，造成染色体上的基因排列顺序改变。
在灵长类染色体进化的研究中证实，染色体倒位是进化中的重要事件。
如在染色体结构的比较中发现，人与黑猩猩之间发生过6次倒位，黑猩猩与大猩猩之间发生过8次倒位。
易位非同源的染色体之间互换染色体片段，改变了染色体上基因的连锁关系。
人类中也发现有染色体易位的疾病，如人的慢性粒细胞白血病，就是22号染色体长臂片段易位到其他染色体上所致。
2．染色体数目改变染色体数目改变包括两类。
一类是细胞内个别染色体增加或减少，如人的21三体。
另一类是细胞内的染色体数目以染色体组形式成倍地增加或减少。
例如，二倍体（2n）细胞有丝分裂时，若染色体复制了，但由于某种原因细胞并未分裂，则这个细胞的染色体就加倍成四倍体（4n）。
四倍体细胞减数分裂产生的配子，其染色体就为原来二倍体产生配子的染色体数的二倍，这样的雌、雄配子结合产生的合子为四倍体，这样的配子与原来的二倍体产生的配子结合而成的合子为三倍体（3n）。
普通西瓜为二倍体（2n=22），产生的配子有11条染色体，即n=11。
普通西瓜在幼苗期用秋水仙素处理，可以得到四倍体西瓜（4n=44）。
把四倍体作为母本（配子2n=22），普通西瓜为父本（配子n=11），杂交产生三倍体西瓜（3n=33），它不能产生可育的配子，不能正常结子，即为无子西瓜。
染色体结构变异(共101张PPT)
• 例如，猫叫综合征是人的第5号染色体局 部缺失引起的遗传病，因为患病儿童哭 声轻，音调高，很像猫叫而得名。猫叫 综合征患者的两眼距离较远，耳位低下， 生长发育缓慢，而且存在严重的智力障 碍；果蝇的缺刻翅的形成也是由于一段 染色体缺失造成的
• 位置效应(position effect)：
– 果蝇眼面大小遗传的位置效应 – 位置效应的意义
〔三〕重复的遗传效应
(1)剂量效应：随着细胞内基因拷 贝数增加，基因的表现能力和表 现程度也会随之加强,即细胞内基 因拷贝数越多，表现型效应越显 著
例1 果蝇眼色：红色(v+) 朱红色(v)
果蝇棒眼遗传
〔1〕断头很难愈合，断头可能同另一
有着丝粒的染色体的断头重接， 成为双着丝粒染色体 〔2〕顶端缺失染色体的两个姊妹染色
单体可能在断头上彼此接合，形
成双着丝粒染色体
双着丝粒染色体就会在细胞分裂的后期 受两个着丝粒向相反两极移动所产生的拉 力所折断，再次造成结构的变异而不能稳 定
双着丝粒染色体：
两条末端缺失的染色体末端之间相互连接，形成双着丝粒染色体。 用dic表示，如46，X，dic〔Y〕表示X正常，Y是双着丝粒染色 体。
图 6－6 不等交换与果蝇16A区段重复形成
重复区段内不能有着丝粒,否那么重复 染色体就变成双着丝粒的染色体，就会 继续发生结构变异，很难稳定成型。
重复和缺失总是伴随出现的。某染色 体的一个区段转移给同源的另一个染 色体之后，它自己就成为缺失染色体 了。
拓展资料：染色体结构变异(附图)
染色体结构变异染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位四种类型。
染色体结构变异最早是在果蝇中发现的。
遗传学家在1917年发现染色体缺失，1919年发现染色体重复，1923年发现染色体易位，1926年发现染色体倒位。
人们在果蝇幼虫唾腺染色体上，对各种染色体结构变异进行了详细的遗传学研究。
染色体结构变异的发生是内因和外因共同作用的结果，外因有各种射线、化学药剂、温度的剧变等，内因有生物体内代谢过程的失调、衰老等。
在这些因素的作用下，染色体可能发生断裂，断裂端具有愈合与重接的能力。
当染色体在不同区段发生断裂后，在同一条染色体内或不同的染色体之间以不同的方式重接时，就会导致各种结构变异的出现。
下面分别介绍这几种结构变异的情况。
缺失缺失是指染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失，从而引起变异的现象。
如果缺失的区段发生在染色体两臂的内部，称为中间缺失。
如果缺失的区段在染色体的一端，则称为顶端缺失。
在缺失杂合体中，由于缺失的染色体不能和它的正常同源染色体完全相应地配对，所以当同源染色体联会时，可以看到正常的一条染色体多出了一段(顶端缺失)，或者形成一个拱形的结构(中间缺失)，这条正常染色体上多出的一段或者一个结，正是缺失染色体上相应失去的部分。
缺失引起的遗传效应随着缺失片段大小和细胞所处发育时期的不同而不同。
在个体发育中，缺失发生得越早，影响越大缺失的片段越大，对个体的影响也越严重，重则引起个体死亡，轻则影响个体的生活力。
在人类遗传中，染色体缺失常会引起较严重的遗传性疾病，如猫叫综合征等。
重复染色体上增加了相同的某个区段而引起变异的现象，叫做重复。
在重复杂合体中，当同源染色体联会时，发生重复的染色体的重复区段形成一个拱形结构，或者比正常染色体多出一段。
重复引起的遗传效应比缺失的小。
但是如果重复的部分太大，也会影响个体的生活力，甚至引起个体死亡。
例如，果蝇由正常的卵圆形眼变为棒状眼的变异，就是X染色体上某一区段重复的结果。
2019-2020年高中生物苏教版必修2教学案：第三章 第三节 染色体变异及其应用(含答案)
2019-2020年高中生物苏教版必修2教学案：第三章第三节染色体变异及其应用(含答案)一、染色体结构的变异1．特点：染色体结构变异一般可通过光学显微镜直接观察。
2．类型：包括缺失、重复、倒位和易位四种。
3．染色体结构变异导致性状变异的原因：染色体结构变异都会使染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。
4．结果：大多数染色体结构的变异对生物体是不利的，甚至会导致生物体死亡。
5．影响因素：电离辐射、病毒感染或一些化学物质诱导。
二、染色体数目变异1．概念和类型(1)概念：染色体数目以染色体组的方式成倍增加或减少，个别染色体的增加或减少，都称为染色体数目的变异。
(2)类型：2．染色体组(1)概念：细胞中形态和功能各不相同，但互相协调、共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组非同源染色体，称为一个染色体组。
(2)实例：人的精子或卵细胞中含有一个染色体组，体细胞中含有两个染色体组。
(3)单倍体、二倍体与多倍体：①单倍体是指体细胞中含有配子染色体组的个体。
②由受精卵发育成的个体，体细胞内含有两个染色体组的称为二倍体，含有三个或三个以上染色体组的叫多倍体。
3．低温诱导染色体数目加倍(1)原理：用低温处理或化学因素刺激植物分生组织细胞，有可能抑制纺锤体的形成，导致细胞内染色体数目加倍。
(2)实验步骤：①培养根尖：将一些蚕豆或豌豆种子放入培养皿，加入适量的清水浸泡，在培养皿上覆盖2～3层潮湿的纱布。
②低温诱导：在蚕豆幼根长至 1.0～1.5 cm左右的不定根时，将其中的两个培养装置放入冰箱的低温室内(4 ℃)，诱导培养36 h。
③固定细胞形态：剪取诱导处理的根尖约5 mm，放入卡诺氏固定液中固定0.5～1 h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的乙醇溶液冲洗2～3次。
④XXX装片：取固定好的根尖，进行解离→漂洗→染色→制片4个步骤。
⑤观察装片：先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂相，确认某个细胞发生染色体数目变化后，再换用高倍镜观察。
染色体结构变异类型
染色体 异常遗传病 不遵循孟
异常遗
德尔遗传 倒位、易位 (染色体数
减数分裂过程 目、结构
传病 染色体数目 规律
异常遗传病
中染色体异常 检测)
分离
3．调查人群中的遗传病 (1)原理
①人类遗传病是由遗传物质改变而引起的疾病。 ②遗传病可以通过社会调查和家系调查的方式了解发 病情况。
(2)调查流程图
(3)计算某种遗传病的发病率 某种遗传病的发病率＝
[例2] 如图所示细胞中所含的染色体，下列叙述不. 正确的是
A．①代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含有4条染色体 B．②代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含有3条染色体 C．③代表的生物可能是四倍体，其每个染色体组含有2条染色体 D．④代表的生物可能是单倍体，其每个染色体组含有4条染色体
三、人类常见遗传病的类型 1．人类遗传病：由于遗传物质 改变而引起的人类疾病，主
要可以分为单基因遗传病、多基因遗传病和 染色体异常遗传 病。
2．单基因遗传病
3．多基因遗传病 概念：受 两对以上等位基因 特点：在 群体
和青少年型糖尿病
4．染色体异常遗传病 概念：由 染色体异常 引起的遗传病 类型 染色体结构异常遗传病：如 猫叫综合征 染色体数目异常遗传病：如 21三体综合征
功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传 信息。 2．二倍体：由受精卵发育而来，体细胞 内含有两个染 色体组的个体。
3．多倍体 (1)概念：由受精卵发育而来，体细胞内含有 三个或三个以上
染色体组的个体。 (2)特点：植株茎秆粗壮，叶片、果实、种子 都比较大，糖类
和蛋白质等营养物质的含量相对高。
(3)人工诱导多倍体 ①方法：用 秋水仙素 处理萌发的种子或幼苗。 ②原理：秋水仙素能够抑制 纺锤体形成，导致染色体不 分离，引起细胞内染色体 加倍。
高中生物学科染色体变异知识点归纳
高中生物学科染色体变异知识点归纳染色体变异是指在生物体染色体的结构、数目或自发性变化的现象。
它可以是随机发生的自然变异，也可以是由于外界环境的诱导或人为因素引起的。
一、染色体结构变异1.重组：染色体间的交叉互换，导致染色体上的基因排列顺序改变。
2.缺失：在染色体的一部分缺失了。
3.重复：染色体上的一段序列重复出现。
4.倒位：染色体上的一段序列翻转了方向。
5.易位：染色体间的一段序列与另一染色体上的一段序列互换位置。
6.克隆：由于DNA重复而导致的染色体序列的扩增。
二、染色体数目变异1.异倍体：染色体数目非整倍增加或减少。
例：三倍体、黑色素斑异倍体等。
2.畸变体：染色体数目增多或减少，但仍为整倍数的变异。
例：二倍体、四倍体等。
三、染色体自发性变异1.染色体突变：染色体上的基因发生突变，导致遗传信息的改变。
2.染色体重排：染色体间的序列重组、倒位等结构变异导致的染色体改变。
3.畸变体形成：由于各种原因，染色体数目或结构发生变异，导致畸变体的产生。
4.染色体易位：染色体间的交换互换，导致染色体上的基因位置改变。
四、染色体变异与遗传病染色体变异与遗传病之间有着密切的关系。
一些染色体变异会导致遗传病的发生，例如：1.爱德华综合征：三个21号染色体（三体儿）导致的遗传病，患者智力发育异常。
2.唐氏综合征：21号染色体染色体异常导致的遗传病，患者智力发育差，面部特征异常等。
3.克汀格综合征：15号染色体缺失或重复导致的遗传病，患者智力障碍，肌肉松弛等。
五、染色体变异的应用领域1.遗传学研究：通过对染色体的观察和分析，可以了解生物体的遗传特征和变异规律。
2.亲子鉴定：根据染色体结构和数目的差异，可以判断亲子关系的真实性。
3.肿瘤研究：染色体的突变和异常在肿瘤的形成过程中起着重要的作用，研究染色体变异可以帮助了解肿瘤的发生机制和治疗方法。
总结起来，染色体变异是生物体染色体结构、数目或自发性发生变化的现象。
它包括染色体结构变异、数目变异和自发性变异等。
染色体结构变异类型
染色体结构变异类型染色体结构变异是指在同一个个体内部不同细胞间染色体结构发生变异的一类变异。
染色体结构变异可以包括染色体数目变异、染色体臂段交换变异和染色体均衡变异等。
染色体数目变异是指在同一个个体内部，染色体数目变异，导致出现多倍体和少倍体不相等的情况。
多倍体和欠倍体的染色体数目中的偏差叫做染色体数目变异。
它是具有显著生物学意义的遗传变异。
它在植物和动物的进化调控中起着重要的作用。
其中，最常见的是Aneuploidy变异。
少倍体和多倍体可以以非对称方式将复制过程与正常多倍体分离开来，从而产生不同的基因组。
染色体臂段交换变异是指在同一种生物中，两个染色体臂段之间发生重新排列。
这种变异在动物进化中是相当常见的变异类型，包括Inversion（反转），Duplication（复制）和Translocation（转位）。
Inversion是指特定染色体区域的基因重新排列，但其全基因组结构没有发生变化，也就是没有染色体的缺失或增加。
Duplication是指特定染色体区域的基因总数在植物或动物中增加，而不会减少或改变染色体的结构。
Translocation是指将一组基因从部分特定位点移动到另一个特定位点，而不会改变染色体的结构或数量。
染色体均衡变异是指在同一个个体内部，对称染色体结构的变异。
染色体均衡变异的根源是由于无性配对不协调所造成的变异，如父本和子母本有不同的染色体偏差。
典型的染色体均衡变异有剔除、重组、衍射和整理等四种，它们都是由父本、子母本或复合父本父本之间的不协调减数分裂而发生变异。
染色体结构变异是在完成正常复制后由于染色体数目、染色体臂段交换或染色体均衡变异而出现的变异类型。
这种变异是一类非常重要的变异，它可以影响到植物和动物的生长、发育和行为，也可以影响到物种的繁殖能力，因此在生物进化和调控中起着重要的作用。
染色体变异类型
染色体变异类型
类型主要有4种，分别是损失、重复、倒位、易位。
染色体结构变异是染色体变异的一种，是内因和外因共同作用的结果，外因有各种射线、化学药剂、温度的剧变等，内因有生物体内代谢过程的失调、衰老等。
具体详情：
1、损失：染色体中某一片段的损失：例似，纺织娘综合征就是人的第5号染色体部分损失引发的遗传病，因为患病儿童哭声重，音调低，很像是纺织娘而闻名。
纺织娘综合征患者的两眼距离较离，耳位低落，生长发育迟缓，而且存有轻微的智力障碍；果蝇的缺刻翅的构成也就是由于一段染色体损失导致的`。
2、重复：染色体增加了某一片段：果蝇的棒眼现象就是x染色体上的部分重复引起的。
3、倒位：染色体某一片段的边线倒转了度，导致染色体内的再次罗列：似女性习惯性流产（第9号染色体长臂倒转）。
4、易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域：似人慢性粒白血病（第22号染色体的一部分易位到第14号染色体上造成），夜来香也时常发生这样的变异。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
称为非重建愈合
黎娇凌
二．结构变异的类型
chr结构变异： 单个染色体片段的缺失、增加 少数染色体之间片断互换
黎娇凌
根据涉及到的染色体数归为两类：
染色体内变异： 只涉及一条chr，包括缺失、重复、倒位
染色体间变异： 涉及两个以上非同源chr，包括易位、染
黎娇凌
微生物尤其是病毒的侵染
人类在受到病毒（如寻麻疹，水痘，SV40，脑膜炎） 的侵染后染色体可能发生断裂和重排。
黎娇凌
结构变异的人工诱发
物理因素诱变 化学因素诱变
X－ray和γ－ray等电离辐射穿透细胞以后使得被击 中的物质发生电离，放出电子，电子又冲击其他原 子，发生次级电离，引起一连串的连锁反应。
缺失造成假显性
但C.B.Bridges在某些杂交组合的子一 代群体内却发现了正常眼雌蝇。 唾腺细胞中，体细胞联会的两条Xchr 中有一条短缺了一小段 。
据此，Bridges推测子一代中之所以出 现正常红眼♀蝇，是因为来自精子的 那一条Xchr短缺了一小段，而缺少的 这一小段，正是基因B 所在的区段， 这就使得正常X chr上的B+处于半合 状态，正常红眼效应得到了表达的机 会，发育为正常红眼雌蝇。
色体间移位型重复
黎娇凌
三．染色体变异的自发和诱发
断裂—愈合假说： 断裂或损伤； 伤口的接触； 重接或交易等过程。
断裂是发生结构变异的前提。 断裂、重接或交换的过程可以是自发 的（Spontoneous aberration），可 以是人工诱发的（Induced aberration）。
黎娇凌
自发变异的诱因
黎娇凌
三 缺失的效应
缺失势必丢失缺失区段内的遗传物质。 致死（lethal） 假显性（Pseudodominance）
黎娇凌
1．缺失与致死
缺失区段较大，或缺失纯合体，大多致死。至 于缺失片段较小的个体，则情况较复杂一些。 缺失的致死效应可分为合子致死和配子致死有 两种情况。
黎娇凌
1915年，C.B.Bridges报道了关于果蝇X染色体上 决定棒眼 （B）性状的区段缺失。 他发现该区段的缺失能引起雄性个体致死。
黎娇凌
断裂－愈合假说：
染色体发生断裂以后，形成粘性末端 （cohesive end），具有与另一个断裂末 端愈合的能力，而不能稳定存在。 A．重建愈合（restitution fusion） B．断裂末端自身愈合，或者称为自身封闭 C．错接，改变基因顺序，甚至改变连锁群
黎娇凌
非重建愈合导致chr.结构变异:
随着细胞学研究逐步深入到遗传学领 域，人们才认识到，除了基因突变以 外，染色体的结构和数目也会产生变 异，从而导致偏离遗传规律的异常结 果。
黎娇凌
果蝇棒眼的遗传
棒眼B＞正常眼B+，该 基因位于Xchr.上，伴性 遗传。
红眼♀蝇×棒眼♂蝇， F1代♀蝇应该是棒眼， ♂蝇应该是正常红眼
棒眼
正常眼
黎娇凌
黎娇凌
黎娇凌
一．缺失的概念和种类
丢失了某一区段的chr称为缺失chr （deficiency，deletion） 中间缺失 末端缺失
黎娇凌
缺失的类型与形成
黎娇凌
末端缺失
一次断裂，形成一个有着丝粒的片段和一个无 着丝粒的片段。 无着丝粒片段在后来的细胞分裂过程中丢失。 有着丝粒片段的断头具有粘性，因而也是不稳 定的，将会在后续的分裂过程中产生一系列的 连锁变化。
第八章 染色体结构变异
黎娇凌
导 言 introduction 第1节 缺失 deficiency 第2节 重复 duplication 第3节 倒位 inversion 第4节 易位 translocation
黎娇凌
导言
染色体结构变异的概念和形成机理 结构变异的类型 染色体变异的自发和诱发
黎娇凌
精确的细胞分裂是遗传规律的细胞学基础
细胞的有丝分裂是在时间上、空间上协调 一致的有序过程，产生出可以进行科学预 测的分裂产物。
有丝分裂形成两个核遗传组成完全相同的 子细胞。
减数分裂形成各种基因型的四分孢子
黎娇凌
染色体也会发生变异
随着遗传学研究的对象越来越多，涉 及面越来越广，偏离规律的异常现象 日益增多。 最初，将这些异常现象一律用突变来 解释。
黎娇凌
中间缺失
一个染色体的中间区段丢失称为中间缺失。 中间缺失至少牵涉到两个断裂。
黎娇凌
二 缺失的细胞学鉴定
末端缺失，形成异形 二价体 倘若缺失区段很小在 形态上很难看出
中间缺失，则形成缺 失环
黎娇凌
缺失杂合体和缺失纯合体
一对染色体中一条缺失，另一条正常，这样的 个体或细胞称为缺失杂合体（deficiency heterozygote）。 一对同源染色体缺失相同区段，这样的个体或 细胞称为缺失纯合体（deficiency homozygote）
原子和分子由于电子数量的改变，从稳定状态断裂，从而产生结构变异。
黎娇凌
现在已知的化学诱变剂已经有很多种，如
芥子气 亚硝酸 2，3-环氧丙醚 8-乙氧基咖啡硷 顺丁烯联胺 甲醛 5-溴尿嘧啶 蓖麻油 某些抗菌素等。
黎娇凌
第一节 缺 失
一 缺失的概念和种类 二 缺失的效应 三 缺失的细胞学鉴定 四 缺失的遗传学鉴定
黎娇凌
一、染色体结构变异的概念和形成机理
在正常情况下，一个物种(species)chr的数目、 形态和结构都是相对稳定的。 细胞分裂时，chr准确地复制和分配到子细胞 中去，保证了物种的遗传稳定性。
黎娇凌
染色体会发生断裂
自然辐射、温度、营养、生理环境等因素 的异常变化，都可能使染色体发生断裂。 人为地用某些物理因素（如UV、x－ray、 γ-ray、中子等）或化学试剂处理生物体、 细胞，chr断裂的频率还会大大提高。
A．遗传因素 B．营养条件和生理状况 C．自然辐射 D．微生物尤其是病毒的侵染
黎娇凌
营养条件和生理状况与chr结构变异：
在植株生长期间，如果缺Ca、Mg，chr结 构变异显著增加，而且这种植株对X-ray也 特别敏感。 种子长期贮藏也有增加chr结构变异的趋势。 原因:长期脱水。
黎娇凌
自然辐射
大量事实证明，辐射处理不仅是诱发基因 突变的重要途径，也是诱发chr结构变异 的重要途径。 自然辐射是引起chr断裂的重要因素。