染色体数目变异
第九章 染色体数目变异
第九章染色体突变II：——染色体数目变异染色体不仅会发生结构变异，也会发生数目变异。
染色体可以增加一个或几个，也可以减少一个或几个，也可以增加一套或几套。
随着染色体数目的变异，生物体的遗传性状也会随之发生相应的变异。
第一节染色体组染色体组(genome)：由形态、结构和连锁基因群都彼此不同的几个染色体组成的完整而协调的遗传体系。
染色体组的基本特征：增加或缺少其中任何一条都会造成遗传上的不平衡，从而导致对生物体不利的遗传效应。
在遗传学上，染色体组用x表示。
在这里，x有两个基本含义：①染色体组的标志符号；②表示配子所含的染色体数目。
第二节染色体的数目在一般二倍体生物的体细胞内，染色体总是成对存在的，这样的两条染色体称为同源染色体（homologous Chromosome）。
某一对染色体与其他形态、大小功能不同的染色体互称为非同源染色体（non-homologous Chromosome）。
例如苹果的体细胞内有34条染色体，分为17对，即17对同源染色体，这17对之间都互称为非同源的染色体。
每一种生物体内染色体的数目都是恒定的，这也是物种的特性之一。
物种染色体数目2n物种染色体数目2n人46 猪38马64 鸡78水稻24 小白鼠40大麦14 玉米20烟草48 陆地棉52大豆40 西瓜22染色体在体细胞中是两两成对存在的。
但在性细胞中，染色体数目减半在遗传学上，通常以2n表示某种生物体细胞中的染色体数，用n表示性细胞中的染色体数。
以玉米为例，n=10，2n=20。
n=10是指玉米的正常配子内的染色体数是10；2n=20是指玉米体细胞内含有20条染色体，也就是说玉米孢子体内（或者说是体细胞内）的染色体数是20。
超数染色体(supernumerary chromosome)：有些生物中，除了正常染色体以外，还可能存在一些额外染色体。
这些染色体对细胞和个体的发育和生存没有明显的影响，其上一般不载有功能基因。
染色体数目变异与特点
染色体的数目变异和特点
1. 四倍体的产生—--自然产生
➢ 体细胞有丝分裂过程中偶然的染色体加倍
➢ 有性多倍体化（sexual polyploidization） --------自然界发生多倍体的主要途径
如果 A 对 a 为完全显性
AAaa × aaaa
AAaa × AAaa
1 AAaa : 4 Aaaa : 1 aaaa
5A : 1a 染色体的数目变异和特点
35A : 1a
同源四倍体后代的预期显隐性比例
4n 遗 传 组 合
AAAA AAAa AAaa Aaaa aaaa
依染色体随机分离
测 交 A:a
Gm n=RB=18
萝卜甘蓝属间杂种
染色体的数目变异和特点
普通小麦的产生过程
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一粒小麦
×
拟斯尔脱山羊草
2n=2x=AA=14=7 Ⅱ
2n=2x=BB=14=7 Ⅱ
F1 2n=2x=AB=14=14Ⅰ
方穗山羊草
2n=4x=AABB =28=14 Ⅱ
× 2n=2x=DD=14=7 Ⅱ
2n=3x=AB D=21=21 Ⅰ
倍体孢母细胞减数分裂时的联会情况，可以了解染色体组之间 的同源或部分同源关系。染色体的数目变异和特点
二、同源四倍体的遗传
杜鹃花
矮脚苏州青
甘蔗
染色体的数目变异和特点
四倍体高梁
巨峰葡萄
马铃薯
染色体的数目变异和特点
5-2染色体变异(课件)——高中生物人教版(2019)必修第二册
前期：无纺缍体形成
不分裂
8条
原理：染色体数目变异 实例： 含糖量高的甜菜、三倍体无子西瓜
练一练
秋水仙素能诱导多倍体形成的原因是( D )
A. 促进细胞融合 B. 诱导染色体多次复制 C. 促进染色单体分开，形成染色体 D. 抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成
单倍体 由配子直接发育而成，体细胞中的染色体数目与本物种 配子染色体数目相同的个体。 概念
以上染色体组的个体。
例子 马铃薯、西瓜、香蕉、普通小麦等
普 通 小 麦 是 六 倍 体 马铃薯是四倍体 无子西瓜是三倍体 香蕉是三倍体
多倍体植株的特点:
茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和 蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
四倍体葡萄的果实比 二倍体的大得多。
四倍体番茄的维生素C含量 比二倍体几乎增加了一倍。
不分大小写，有几个基因， 那该细胞或生物体中就含 有几个染色体组。
3个染色 体组
AbC
1个染 色体组
Aa
2个染 色体组
染色体组数目的判断
3 公式推断
根据染色体组数 =“染色体数/染色 体形态数”值判断
16条/4种形态=4个染色体组
现学现用：
YyRr
A
B
C
D
A:有 4 个染色体组、每组有 2 条染色体
控制不同性状的 基因重新组合
基因结构的改变
染色体变异
染色体结构或 数目的变化
适用 真核生物进行有 任何生物均可发生 真核生物核
范围 性生殖时
遗传中发生
结果 产生新的基因型
产生新的基因
引起基因数目 或顺序的变化
交叉互换型、 类型 自由组合型
自然诱变、 人工诱变
《遗传学》染色体数目变异
复习思考题
• 二倍体生物中，可能含有一个染色体组的细胞是（ ）。
– A、子房壁细胞
C
– B、珠被细胞 – C、花粉细胞 – D、柱头细胞
复习思考题
• 下列细胞中，属于果蝇配子并能形成受精卵的是
（ ）。C
A、甲与乙 B、乙与丙 C、乙与丁 D、丙与丁
– 三倍体（3X）：无籽西瓜 – 四倍体（4X）：二粒小麦、野生二粒小麦等 – 五倍体（5X）：野生草莓 – 六倍体（6X）：普通小麦、斯卑尔脱小麦等
复习思考题
• 某生物的基因型为AAaaBbbbCCCc，那么它有（ ） 个染色体组。
C
A、2 B、3 C、4 D、8
复习思考题
• 二倍体中维持配子正常功能的最低数目的染 色体称（ ）。
• 染色体组 • 整倍体 • 非整倍体 • 同源多倍体 • 异源多倍体 • 单倍体 • 二倍体 • 一倍体
概念
• 亚倍体 • 单体 • 双单体 • 缺体 • 超倍体 • 三体 • 双三体 • 四体
第一节 染色体数目变异的类型
一、染色体组的概念和特征
• 概念：
– 一种生物维持基本生命活动所必需的一套染色体。
– D、n，n-1
复习思考题
• 三体的n+1胚囊的生活力一般都比花粉强。假设某三体植 株自交时有50%的n+1胚囊参与了受精，而参与授粉的 n+1花粉只有30%，试分析该三体植株自交后代中，四体、 三体和正常的2n个体各占多大比例？
♀
♂
n+1（50%）
n+1（30%） 2n+2（15%）
n（70%）
概念?染色体组?整倍体?非整倍体?同源多倍体?异源多倍体?单倍体?二倍体?一倍体?亚倍体?单体?双单体?缺体?超倍体?三体?双三体?四体第一节染色体数目变异的类型一染色体组的概念和特征?概念
染色体数目的改变ppt课件
4、四体：2n+2 来源：三体自交 例如：普通小麦三体自交后代中，1％是四体。 四体的自交子代(n+1 n) 74％四体，24％三体，2％2n。
练习题:
假定有一存活的三体植株，两条染色体携带显性基因B， 第三条染色体携带隐性基因b。让这个植株同基因型是b/b的二倍 体杂交。
1、后代中的二倍体占多少？
3、通过对单倍体孢母细胞减数分裂时联会情况的分析，可以追溯各个染色 组之间的同源或部分同源的关系。
单倍体的形成： 高等植物中，所有单倍体几乎是由于生殖过程中的不
正常产生的。 例如：孤雌生殖、孤雄生殖 自然界：大多是孤雌生殖 组培技术：花药培养
非整倍体：
比该物种中正常合子的染色体数（2n)多或少一个至几 个染色体的个体。
EE__EEEE
异源四倍体、同源异源八倍体：
异源六倍体普通小麦：
一粒小麦 2n=14(AA)
斯氏山羊草 2n=14(BB)
不育杂种(AB)
染色体加倍 拟二粒小麦 2n=28(AABB)
麦草 2n=14(DD)
不育杂种(ABD)
染色体加倍 2n=42 AABBDD
二倍体草莓 四倍体草莓
四、同源多倍体
3、三体：2n+1
人工三体的产生：三倍体与二倍体杂交
雌 雄
n
n+1
n
2n + 1
2n
三体的基因分离：例如AAa A1
A2
a
A1A2__a A1a___A2 A2a___A1 所以AA:Aa:A:a=1:2:2:1
显性：隐性＝5：1
21-三体即Down氏综合征
表 22-2 母亲年龄和 21-三体发生
分离 2/2或3/1 2/2或3/1或2/1
染色体数目变异的例子
染色体数目变异的例子
染色体数目变异，指一种染色体异常的现象，表现为细胞核内染色体的数量不正常。
在正常情况下，人类体细胞中含有两套23条染色体，即总共46条染色体。
然而，在某些情况下，染色体数目会异常变异。
染色体数目异常变异的主要形式有三种：一是染色体数量增加，即多倍体；二是染色体数量减少，即单倍体；三是部分染色体数量增加或减少，称为部分倍体。
多倍体是指细胞核内染色体数量比正常状态多出一倍或以上。
比如，三倍体就是含有三套23条染色体的细胞。
多倍体的原因可能是染色体不分离、配子合并或杂种合并等，这些现象可能导致染色体数目增多。
多倍体对细胞和个体都会带来负面影响，如导致胎儿流产、体型变异、智力退化等。
单倍体则指细胞核内染色体数量比正常状态少一半。
单倍体的形成主要有两种方式，一种是中期分裂失误引起的番茄型染色体或梭形染色体的不分离，另一种是受精卵内染色体不分离后出现染色体数目减少。
单倍体可以导致一系列问题，如生殖异常、免疫系统障碍、生长迟缓等。
部分倍体指细胞核内部分染色体数量增加或减少，可能是由于染色体断裂和重组、重复分裂等异常分裂行为引起的。
部分倍体的后果可能因不同变异类型而异，一些变异可能导致遗传病等后果。
总之，染色体数目变异是一种常见的染色体异常现象，其后果可能严重影响一个个体的生长和健康。
我们可以通过研究生殖细胞的形成和发育，以及加强对于染色体分裂和重组机制的研究，来理解染色体数目变异的机制，从而寻找有效的预防和治疗方法。
生物必修二染色体变异知识点
生物必修二染色体变异知识点染色体是存在于细胞核中的一种细胞器官，其作用是存储和传递物种基因信息。
在细胞分裂的过程中，染色体会进行一系列的变异，这些变异对于生物进化和疾病的发生都有重要的影响。
本文将介绍生物必修二中染色体变异的知识点。
一、染色体的结构染色体由DNA和蛋白质组成，分为两种：单染色体和双染色体。
单染色体存在于原核细胞中，为环状结构，而双染色体存在于真核细胞中。
双染色体由两条相同的染色体复制体组成，每条染色体上有许多不同的基因。
二、染色体的变异1. 染色体数目变异染色体数目的变异是指一个生物体染色体数目的改变。
正常情况下，动物细胞中染色体的数目为偶数，如人类每个细胞核内有46条染色体。
但是有些生物具有不同奇数或偶数的染色体，如龙虾为92条，有些鲫鱼为104条。
这类染色体数目的变异称为多倍体变异。
多倍体变异可以增加物种的适应性和生存能力，但也可能导致生命活动的异常。
2. 染色体构造变异染色体结构的变异指染色体的形态、结构和大小等的改变。
常见的染色体构造变异有片段缺失、片段重复、倒位、交叉互换、环等。
这种变异可以导致基因的重组和变异，甚至导致染色体不稳定，从而引发某些疾病。
3. 染色体性别变异性染色体变异是指生物个体在性别决定的过程中发生的染色体变异。
如：雄性动物具有XY染色体，而雌性动物具有XX 染色体，这种性别染色体变异决定了动物的性别。
人类的性别决定机制是由父亲的精子携带的性别染色体决定的。
三、染色体变异的影响1. 进化变异染色体变异在物种进化过程中发挥了重要作用，它可以提高生物适应性和生存能力，产生新的亚种或新物种，更好地适应环境变化。
2. 疾病变异染色体变异也可能引起某些疾病的发生。
如唐氏综合症、华-富曼德症、埃及贫血症等都与染色体的变异密切相关。
3. 繁殖障碍染色体变异还会导致生殖系统的问题，例如染色体数目的异常、结构的异常或性别染色体的缺陷，可能导致生殖障碍甚至不孕不育。
四、结语总的来说，染色体变异在生物学中扮演着重要角色。
【公开课】高三一轮复习生物：第20讲染色体变异课件
思考 染色体组与基因组相同吗？ 染色体组：细胞中的每套非同源染色体称为一个染色体组。 基因组：对于有性染色体的生物(二倍体)，其基因组为常染色体/2＋
性染色体；对于无性染色体的生物，其基因组与染色体组所含染色体数 相同。
①从染色体来源看，一个染色体组中__不__含__同__源__染__色__体___。 ②从形态、大小看，一个染色体组中所含的染色体__各__不__相__同___。 ③从功能看，一个染色体组中含有控制本物种__全__套__的__遗__传__信__息____。
1.单倍体不一定只含1个染色体组，可能含同源染色体，可能含等位基因，也 可能可育并产生后代，如马铃薯产生的单倍体。 2.单倍体不同于单体。
拓 展 单倍体、二倍体和多倍体
二、二倍体 1.定义：由 受精卵 发育而来的生物个体。其体细胞中含有 2 个染色
体组的个体，叫作二倍体。
2.发育起点：受精卵
3.体细胞染色体组数： 2
4.人工获得纯合二倍体的方法： 花药离体培养、秋水仙素处理
拓 展 单倍体、二倍体和多倍体
三、多倍体 1.定义：由 受精卵 发育而来的生物个体。其体细胞中含
有 三个或三个以上 染色体组的个体，叫作多倍体。 2.形成原因：纺锤体的形成受到抑制
3.体细胞染色体组数： ≥ 3
4.特点：茎秆粗壮；叶片、果实和种子较大；营养物质含量都有所增加 5.人工获得多倍体的方法：低温诱导、秋水仙素诱发 由受精卵发育而来，体细胞中含有几个染色体组就是几倍体。 由配子发育而来的生物个体，不管含有几个染色体组，都只能称单倍体。
若子代果蝇中出现刚毛，则是该 雌果蝇生活的环境导致的性状改变；
若子代果蝇均为截毛，则是该雌 果蝇发生了基因突变。
考点二
变异在育种种的应用
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（1）多倍体的形成原因
染色体复制 着丝点分裂
4个染色体
无纺锤体形成
若继续进行正常 染色体加 的有丝分裂
无纺锤丝牵引
倍的组织 或个体
8个染色体
（2）多倍体植株的特点
四倍体葡萄和二倍体葡萄
野生草莓和巨型草莓
a.茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大；糖类、蛋 白质等含量增高. b.但发育延迟，结实率低。
易位
易位
断片接到非同源染 色体上 染色体发生断裂，断裂片段接到非同源染色体上 的现象。
例如慢性粒细胞白血病，就是由人的第22号染色体和第 14号染色体易位造成的。易位在生物进化中具有重要作 用。例如，在17个科的29个属的种子植物中，都有易位 产生的变异类型，直果曼陀萝的近100个变种，就是不 同染色体易位造成的。
3、单倍体
（1）概念： 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
（2）单倍体植株特点 弱小，且高度不育 （3）应用：单倍体育种
二倍体植株 花药离体培养 单倍体植株 秋水仙素处理幼苗
（纯合体） 恢复回二倍体植株
优点：明显缩短育种年限且是纯合体
被子植物的双受精作用
子房壁 珠被 胚囊 胚 珠
极核（2Байду номын сангаас） 卵细胞（1个）
四倍体葡萄和二倍体葡萄
野生草莓和巨型草莓
二倍体有子西瓜和 三倍体无子西瓜
1、各种生物的染色体数目基本上是恒定的。 2、染色体组成：常染色体+性染色体
雌 果 蝇
雄 果 蝇
一、染色体组
非同源 染色体，它 概念：细胞中的一组________ 形态 和______ 功能 上各不相同，但是携带着 们在_____ 全部信息 ， 控制生物生长发育、遗传变异的_________ 称之为一个染色体组(n)。
果蝇的卵圆眼和棒状眼
野生型：卵圆眼
变异型：棒状眼
倒位
倒位
位置 颠倒
一条染色体的断裂片段，位置倒过来后再接上 去，造成这段染色体上的基因位置颠倒。 人的第九号染色体长臂内倒位可导致女性习惯性流 产。普通果蝇的第3号染色体上有三个基因按猩红 眼—桃色眼—三角翅脉的顺序排列（St—P—Dl）； 同是这三个基因，在另一种果蝇中的顺序是St— Dl—P，这一倒位的差异构成了两个物种之间的差别。
课堂小结
非整倍性 变异 染色体组 整倍 性变 异 分类
染色体 数目变异
概念 特征
二倍体
多倍体
概念 成因 特点
单倍体
随堂练习
1、下列关于染色体组的正确叙述是 （ A．染色体组内不存在同源染色体 B．染色体组只存在于生殖细胞中 C．染色体组只存在于体细胞中 D．染色体组在减数分裂过程中消失 ）
2、四倍体的曼陀罗有48条染色体，该植物体 细胞中的每个染色体组的染色体数目为（ ） A．48 B．24 C．12 D． 4
染色体结构
染色体结构的变异的类型
缺失: 重复: 倒位: 易位:
缺失
缺失
指一条染色体断裂而失去一个片段， 这个片段上的基因也随之丢失。在人类遗 传中,五号染色体缺失导致猫叫综合症. 如果失去的基因是显性的，同源染色 体上保留下来的是隐性的，这一本来不能 显出的隐性性状就能显出来。
重复
重复
增加一段 染色体 一条染色体的断裂片段接到同源染色 体的相应部位，结果后者就有一段重 复基因。 例如:果蝇的棒状眼。
3、下列细胞中含有1个染色体组的细胞是 A．人的口腔上皮细胞 B．果蝇的受精卵 C．小麦的卵细胞 D．玉米的卵细胞 4、下面有关单倍体的叙述中，不正确的是 A．由未受精的卵细胞发育而成的个体 B．花药经过离体培养而形成的个体 C．凡是体细胞中含有奇数染色体组的个体 D．普通小麦含6个染色体组，42条染色体， 它的单倍体含3个染色体组，21条染色体
子房壁 2N 子 房 珠被 2N 种皮 2N
果 皮 2N 果
实 胚 珠 胚 囊
种
1个卵细胞 +1个精子 N + N 2个极核+1精子 2N + N 受精卵 2N 胚 2N 胚乳 3N 子
受精极核 3N
八倍体小黑麦的培育过程 普通小麦（AABBDD） X 黑麦（RR）
配子
ABD
R
子代
ABDR 联会紊乱，不育 染色体加倍 八倍体小黑麦 （AABBDDRR）
练习1
人类的染色体
有几个染色体组?每个染色体组有几 条染色体?
练习2
分析下图的对照图，从A、B、C、D中确 认出表示含一个染色体组的细胞，是图中的
练习3
2
3
3
1
细胞内形状大小相同的染色体有几条，就是 有几个染色体组。
练习4
2.韭菜体细胞中的32条染色体具有8种各不相 同的形态，韭菜是（ ） A．单倍体 B．二倍体 C．四倍体 D．八倍体
染色体变异
染 色 体 变 异 结构变异 ： 缺失、重复、倒位、移位 个别增减 数目 变异 成倍 增减 分类 染色体组
概念 特征
概念 特点 成因 应用
二倍体
多倍体
单倍体
二、染色体数目的变异
非整倍性改变 （个别染色体 增加或减少）
2n
2n+1
2n-1
整倍性改变 （染色体组成 倍增加或减少）
2n
4n
n
（一）、非整倍性改变
（一）、非整倍性改变
表现：智力低下、身体发育缓 慢等症状；特殊面容。
21三体综合征 （先天愚型）
（二）、整倍性变异 1、二倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中有 两个染色体组的个体(2n) 。 例子：动物（几乎全部）、植物（多数） 2、多倍体：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个体。 例子：香蕉（三倍体）、马铃薯（四倍体）
二倍体父本
杂交
三倍体无子西瓜 （第二年）
2n=32
n=16
2n=32
推测雄蜂是如何产生的？
3、单倍体
（1）概念：
体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
发育起点：
配子
发育
单倍体
思考：单倍体是不是只含一个染色体组的个体呢？
只要是由配子发育而来的不论有几个 染色体组都是单倍体
请判断：
a、二倍体物种所形成的单倍体中，其体 细胞中只含一个染色体组。 b、如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍 体,其体细胞中就含有两个或三个染色体组, 我们可以称它为二倍体或三倍体。 c、单倍体中可以只有一个染色体组,也可 以有多个染色体组 d、个体的体细胞中含几个染色体组就是 几倍体
（3）应用：多倍体育种
a、方法： 用低温或秋水仙素处理萌发 的种子或幼苗
b、原理： 染色体变异
c 、实例：八倍体小黑麦、三倍体西瓜培育
三倍体无子西瓜
秋水仙素
四倍体 (母本)
二倍体
二倍体
二倍体(父本) 卵细胞(2N)
受精
精子(N)
(三倍体种子在第一年得到) 三倍体联会紊乱， 不能形成正常配子， 不受精，无种子。 三倍体 母本