第7章染色体数目变异
第七章染色体的整倍性变异
（3）节段异源多元单倍体 (segmental allo-polyhaploid) 指来 源于节段异源多倍体的单倍体，如紫花首蓿的单倍体 n=A1A2=2x =16。
二、单倍体的特征
（一）决定某些动物的性别 动物几乎都是二倍体的，但动物中有少数自然存在的一
倍体，且与性别有关。例如某些膜翅目昆虫( 蜂、蚁 )和 某些同翅目昆虫(白蚁)的雄性个体就属于一倍体，它们是 由未受精的卵子 (n=x)发育成的（单性孤雌生殖）。而雌 性个体则为二倍体。
染色体组的构成。 （三）遗传分析 单倍体的每一种基因都只有一个, 所以在单
倍体细胞内, 每个基因都能发挥自己对性状发育的作用，不 管是显性还是隐性。 （四）创制新种质 利用花粉小麦染色体工程，获得了小麦 各种异源非整倍体花粉株系：异源易位系、异源代换系、 异源附加系、异源多附加系和异源附加-代换系等（胡含等， 1999）。
韩学莉等（2006）的研究表明，玉米的单倍体除叶宽外，单倍体的 株高、穗位高、叶长、主轴长、雄穗分枝数、花粉活力均显著低于二 倍体（表7-1）。 除了保卫细胞的大小存在差异外，细胞内的叶绿体数也存在差异。例如， 烟草(Nicotiana tabacum) 气孔保卫细胞叶绿体数平均为32.25个，而单 倍体仅为11.02个（朱惠琴等，2006）。
（3）用化学药剂诱发 常用的化学药剂有用甲苯胶蓝 (TB)、 马来酰肼、二甲基亚砜、2, 4-D、赤霉素等多种药品。
3. 单亲染色体消失 在某些有性远缘杂交，例如小麦 与球茎大麦、栽培大麦与球茎大麦的远缘杂交中， 球茎大麦的染色体在上述杂种的胚胎发育早期会逐 步丢失。染色体消除的可能原因之一是双亲体细胞 分裂周期长短不一，双亲染色体在分裂周期中不同 步而导致某一亲本染色体的丢失。
第七章染色体数目的变异（习题）
第七章染色体数目的变异（习题）
1．染色体组的最基本特征是什么？
2．小麦有2n=6X=42条染色体，试写出下列细胞中染色体的模式和数目：
a. 单体
b. 单倍体
c. 四体
d. 缺体
e. 双三体
3．菊芋（2n=102）是六倍体物种。
写出它的单倍体（n）染色体数和染色体基数（X）。
4．远缘杂交不孕性和远缘杂种不实性的区别是什么？
5．从形态上或组织结构上如何判断某植物体是否为同源多倍体。
6．假设有一植物种A，其双倍体染色体数目为22，物种B染色体数目为16。
两植物杂交，产生了不育的后代。
问：a. F1杂种的染色体数大致是多少？b. F1怎样才能得到一可育植株？这一植株的染色体数可能是多少？
7. 糖槭和羽衣叶槭都是二倍体植物2n=2X=26。
它们是同一个属的不同种。
它们之间的杂种
是不育的。
试解释原因并提出使杂种成为可育的办法。
8. 为什么偶倍数异源多倍体表现与二倍体相同的遗传规律？
9. 单倍体在遗传研究上有什么作用？
10．试述同源三倍体高度不育的遗传机理？
11．杂种F1与隐性性状亲本回交后，得到显性性状与隐性性状之比为5[A]：1[a]的后代，因此可以肯定该杂种是同源四倍体，对吗？试说明。
12. 在二倍体的高等植物中也会偶然出现一些植株弱小的单倍体，但在一般情况下它们都不
能繁殖后代。
试说明这种单倍体的植株是如何形成的，它为什么不能繁殖后代？
13. 在自花授粉同源四倍体植株的后代出现隐性性状的个体比二倍体少？为什么？。
普通遗传学课后习题解答
普通遗传学课后习题解答第⼀章遗传的细胞学基础(p32-33)4.某物种细胞染⾊体数为2n=24，分别指出下列各细胞分裂期中的有关数据：（1）有丝分裂后期染⾊体的着丝点数。
（2）减数分裂后期I染⾊体着丝点数。
（3）减数分裂中期I的染⾊体数。
（4）减数分裂末期II 的染⾊体数。
[答案]：（1）48；（2）24；（3）24；（4）12。
[提⽰]：如果题⽬没有明确指出，通常着丝点数与染⾊体数都应该指单个细胞或细胞核内的数⽬；为了“保险”（4）也可答：每个四分体细胞中有12条，共48 条。
具有独⽴着丝点的染⾊体才称为⼀条染⾊体，由复合着丝点联结的两个染⾊体单体只能算⼀条染⾊体。
5.果蝇体细胞染⾊体数为2n=8，假设在减数分裂时有⼀对同源染⾊体不分离，被拉向同⼀极，那么：（1）⼆分⼦的每个细胞中有多少条染⾊单体？（2）若在减数分裂第⼆次分裂时所有的姊妹染⾊体单体都分开，则产⽣的四个配⼦中各有多少条染⾊体？（3）⽤n 表⽰⼀个完整的单倍染⾊体组，应怎样表⽰每个配⼦的染⾊体数？[答案]：（1）两个细胞分别为6 条和10 条染⾊单体。
（2）四个配⼦分别为3条、3 条、5条、5 条染⾊体。
（3）n=4 为完整、正常单倍染⾊体组；少⼀条染⾊体的配⼦表⽰为：n-1=3；多⼀条染⾊体的配⼦表⽰为：n+1=5。
[提⽰]：正常情况下，⼆价体的⼀对同源染⾊体分离并分配到两个⼆分体细胞。
在极少数情况下发⽣异常分配，也是染⾊体数⽬变异形成的原因之⼀。
6. ⼈类体细胞染⾊体2n=46，那么，（1）⼈类受精卵中有多少条染⾊体？（2）⼈的初级精母细胞、初级卵母细胞、精⼦、卵细胞中各有多少条染⾊体？[答案]：（1）⼈类受精卵中有46 条染⾊体。
（2）⼈的初级精母细胞、初级卵母细胞、精⼦、卵细胞中分别有46 条、46 条、23 条、23条染⾊体。
7.⽔稻细胞中有24条染⾊体，⼩麦中有42条染⾊体，黄⽠中有14条染⾊体。
理论上它们各能产⽣多少种含不同染⾊体的雌雄配⼦？[答案]：理论上，⼩稻、⼩麦、黄⽠各能产⽣＝4096、＝2097152、＝128 种不同含不同染⾊体的雌雄配⼦。
高三生物一轮复习课件：第七单元 第2课时 染色体变异
多倍体植株的特点? ①茎秆粗壮;②叶片、果实和种子较大; ③糖类和蛋白质等营养物质含量增加
人工诱导多倍体的方法？原理？ 低温或秋水仙素处理萌发种子或幼苗
秋水仙素能够抑制纺锤体的形成导致细胞中的染色体不能移向两极，从而引起 细胞内的染色体数目加倍。
一、染色体数目变异
一、染色体数目变异
普通小麦的形成过程
多倍体育种
这里的A、B、D代表的是 染色体组，而不是基因
一、染色体数目变异
多倍体育种
八倍体小黑麦的培育过程
①杂交
普通小麦（6N） × 小黑麦（2N）
（AABBDD）
（RR） 第
一
异源四倍体（4N） 年
（ABDR）
②染色体加倍
秋水仙素
处理
第
二
八倍体小黑麦（8N ） 年
C.普通小麦中A、B、D染色体组中的染色体，形态、功能彼此相同
D.在普通小麦形成的过程中发生了基因重组以及染色体数目和结构的变异
对 位 练 习 步步高P195 T4
4.如图是某植物的多种育种方法途径，A～F是育种处理手段(其中E是射
线处理)，甲、乙、丙分别代表不同植株。分析以下说法错误的是
A.植株甲和植株丙是纯系植株， 乙是具有新基因的种子或幼苗
细胞的过程中，其细胞中形成复杂的联会复合物(如图)。在进行减数分裂时，
若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑同源染色体非姐
妹染色单体的互换)，下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是
A.观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞
B.男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体
C
C.女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体
染色体的数目变异
• 一、染色体组及其倍数旳变异 • （一）染色体组及其整倍性 • 染色体组(genome):即基数染色体旳总称，
用X表达。
• 一倍体（monoploid）:体细胞内具有一 种染色体组旳生物体（n=X）。二倍体旳 配子内部都只有一种染色体组。
• 二倍体（dipoloid）：基数X旳二倍
( ) Brassica oleracee 2x=BB=18=9Ⅱ
↓
多数情况为不育
F1 2n=2x=RB=18 ↓少数
形成未减数旳配子RB=18 ↓受精
2n=4x=RRBB=36(新属)
5、人工诱导多倍体旳应用
• （一）克服远缘杂交旳不孕性 即在杂交前，将某一亲本加倍成同源多倍
体，再杂交即可。 • （二）克服远缘杂种不实性
三、同源多倍体
• （一）同源多倍体旳形态特征及遗 传效应
• 1.形态特征 一般是倍数越高，核体积和细胞体积越大。
• 2.遗传效应 剂量增长，变化了二倍体因有旳基因平衡关
系。 影响生长发育，常出现某些意料不到旳体现
型。
（二）同源多倍体旳联会和分离
• 1.同源三倍体旳联会 联会：同源三倍体联会与初级三体
• 四倍体（tetraploid）：基数X旳四倍
• 多倍体（ polyploid）：三倍和三倍以上 旳整倍体统称之。
• 染色体组最基本旳特征 ： 同一种染色体 组旳各个染色体旳形态、构造和连锁基 因群都彼此不同，但它旳构成一种完整 而协调旳体系；缺乏之一造成不育或变 异。
（二）整倍体旳同源性与异源性
（三）非整倍体
• 非整倍体（aneuploid）体内旳染色体数 目比该物种旳正常合子染色体数（2n） 多或少一种以至若干个染色体。 超倍体（hyperploid）：比正常合子 染色体数（2n）多出若干条旳非整倍体。 亚倍体（hypopid）：比正常合子染 色体数（2n）少于若干条旳非整倍体。
染色体数目变异
第七章染色体数目变异一、染色体数目变异类型1、染色体组的概念和特征一种生物维持其生命活动所需要的一套基本的染色体称为染色体组或基因组(genome)。
染色体组中所包含的染色体在形态、结构和连锁基因群上彼此不同，它们包含着生物体生长发育所必需的全部遗传物质，并且构成了一个完整而协调的体系，缺少其中的任何一条都会造成生物体的不育或性状的变异，这就是染色体组的最基本特征通常用―x‖表示一个染色体组, 一个属的染色体基数一个染色体组所包含的染色体数，不同种属间可能相同，也可能不同2、整倍体整倍体：染色体数是x整倍数的个体或细胞二倍体：具有2n=2x的个体或细胞多倍体：三倍和三倍以上的整倍体同源多倍体：染色体组组成相同的多倍体，一般是由二倍体的染色体直接加倍的AA →AAAAAA ×AAAA →AAA →AAAAAA异源多倍体：染色体组组成不同的多倍体，一般是由不同种、属间的杂交种染色体加倍形成的AA ×BB →AB →AABBAABB ×CC →ABC →AABBCCAAAA ×BBBB →AABB →AAAABBBB同源异源八倍体3、非整倍体非整倍体：染色体数比该物种的正常合子染色体数(2n)多或少一条或若干条染色体的个体或细胞超倍体：染色体数多于2n的非整倍体亚倍体：染色体数少于2n的非整倍体双体：2n的正常个体三体2n+l=(n–l)Ⅱ+Ⅲ超倍体四体2n+2=(n-1)Ⅱ+Ⅳ双三体2n+1+1=(n-2)Ⅱ+2Ⅲ单体2n-1=(n-1)Ⅱ+Ⅰ亚倍体缺体2n-2=(n-1)Ⅱ双单体2n-1-1=(n-2)Ⅱ+ 2Ⅰ二、整倍体1、同源多倍体同源组：同源多倍体的体细胞内同源染色体数不是成对出现，而是三个或三个以上成一组（1）形态特征巨大型特征：气孔和保卫细胞比二倍体大，单位面积内的气孔数比二倍体少；叶片大，花朵大，茎粗，叶厚（2）基因剂量一般基因剂量增加，生化活动随之加强二倍体加倍为同源四倍体，常出现异常表现型（3）联会和分离联会特点：同源组的同源染色体常联会成多价体。
人教版高考生物学一轮复习课后习题 第7单元 生物的变异和进化 染色体变异与育种 (2)
课时规范练28 染色体变异与育种必备知识基础练考点一染色体数目变异和结构变异1.某条染色体经过处理后,结构发生如图所示的变化。
下列叙述正确的是( )A.图示结构的变化属于染色体易位B.该变异染色体上的基因数目和排列顺序不改变C.图示的变化过程中,染色体一定发生过断裂D.图示的变化不影响n和p基因的表达2.(河北沧州三模)现代香蕉的栽培种由尖叶蕉(AA)和长梗蕉(BB)两个原始种通过杂交而来,其中A、B分别代表一个染色体组,各包含11条染色体。
二倍体香蕉产量较低,三倍体香蕉中AAA和部分AAB的风味较好。
下列有关叙述错误的是( )A.AA的配子与BB的配子结合产生AB的过程不发生基因重组B.AAB减数分裂时会联会紊乱,故不可能产生可育配子C.AAA植株可由AAAA与AA植株杂交后产生的种子发育而来D.有丝分裂后期的尖叶蕉细胞中含有22对同源染色体3.(湖南永州一模)染色体变异包括染色体数目的变异和染色体结构的变异,下列相关叙述正确的是( )A.通常染色体数目变异可用光学显微镜观察,而染色体结构变异则不能B.染色体增加某一片段可提高基因表达水平,从而提高个体的生存能力C.通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育的障碍,培育出作物新类型D.用秋水仙素处理某种植物的单倍体植株后,得到的变异株一定是二倍体4.(山东临沂模拟)某精原细胞中m、n为一对同源染色体,其中m为正常染色体,A~E表示基因。
该对同源染色体联会后发生的特殊过程如图所示,其中染色体桥在减数分裂Ⅰ时随机断裂,后续的分裂过程正常进行。
下列有关叙述正确的是( )A.形成该精原细胞的分裂过程中发生了基因突变B.该精原细胞在形成精子过程中发生染色体结构和数目变异C.该精原细胞经减数分裂产生含异常染色体的精子占3/4D.图示“染色体桥”中不存在染色体的同源区段5.(湖南模拟)某动物(2n=42)群体中有一种如图所示的变异情况,脱离的小残片最终会丢失。
若个体的细胞中含有一条这样的重接染色体,则称为重接杂合子,同时含有两条则称为重接纯合子。
遗传学：07-第七章 染色体数目变异
二倍体西瓜 (2n=2x=22=11 II)
加倍
同源四倍体
二倍体西瓜
(2n=4x=11 IV) × (2n=2x=22=11 II)
三倍体西瓜(2n=3x=11 III)
三倍体无籽西瓜
3x = 33 = 11 Ⅲ
····· ·
··· (1/2)11×2 ···
四. 同源四倍体基因分离规律
杂合基因型 AAAa AAaa Aaaa 假定只发生2/2式分离
1. 基因的染色体随机分离 （基因距离着丝点较近）
配子类型及比例 AA :Aa : aa = 2 : 8 :2
例如，同源四倍体的三式基因型(AAAa)，在染色体 随机分离的情况下，不能产生aa基因型的配子，在 染色单体随机分离的情况下，可以产生aa配子
第三节 异源多倍体
C
1 2
－2
=10
aa
2
C10 : 1
(13AA + 10Aa + 1aa )2
AAAA : AAAa : AAaa : Aaaa : aaaa =169 : 260 : 126 : 20 : 1
[A] : [a] = 575 : 1
在染色单体不完全随机分离的情况下，同一 染色体的两条姊妹染色单体或其姊妹区段可 以进入同一配子；而染色体随机分离不能
其余n为21—24 或 14—19 小孢子0.8 4.5 复8式.5 14单.5式22.9 30.8 18.
大孢4x子 AAA3.A5 AA9.A0 a 1A4A. a2a1.A5 aa3a4.5aaa1a7.5 三式 复式 单式
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二、整倍体(euploid)
整倍体：染色体数目是x的整倍的生物个体 一倍体(monoploid, x) 2n=x 二倍体(diploid, 2x) 2n=2x n=x 三倍体(tripoid, 3x) 2n=3x 四倍体(tetraploid, 4x) 2n=4x n=2x
例：玉米：二倍体(2n=2x=20, n=x=10) 水稻：二倍体(2n=2x=24, n=x=12) 普通小麦：六倍体(2n=6x=42, n=3x=21）
第7章染色体数目变异
第二节 多倍体
一 、同源多倍体 二 、异同源多倍体 三 、多倍体的形成途径 四 、多倍体应用 五 、单倍体
第7章染色体数目变异
一、同源多倍体
(一)、同源多倍体的特征
形态特征 一般情况下，在一定范围内，随染色体组数 增加(也有例外)：
◆ 细胞与细胞核体积增大； ◆ 组织器官(气孔、保卫细胞、叶片、花 朵等)巨大化，生物个体更高大粗壮； ◆ 成熟期延迟、生育期延长。
第7章 染色体数目变异
第一节 染色体数目变异的类型 第二节 整倍体 第三节 非整倍体及其应用
第7章染色体数目变异
第一节 染色体数目变异的类型 一、染色体组的概念和特征
染色体组：一种生物维持其生命活动所需要 的一套基本的染色体称为染色体组或基因组 (genome) 。
一个染色体组的各个染色体间形态、结构 和载有的基因均彼此不同，并且构成一个 完整而协调的整体，任何一个成员或其组 成部分的缺少对生物都是有害的(生活力降 低、配子不育或性状变异)。
倍性变异：单倍体、二倍体、多倍体
第7章染色体数目变异
二、整倍体(euploid)
多倍体(polyploid)：具有三个或三个以上染色 体组的整倍体。即：三倍体及以上均称为多倍 体。
同源多倍体(autopolyploid) 同源多倍体是指 增加的染色体组来自同一物种。
一般是由二倍体的染色体直接加倍得到。 异源多倍体(allopolyploid) 异源多倍体是指增 加的染色体组来自不同物种。
一、染色体组的概念和特征
一个染色体组所包含的染色体数，不同 种属间可能相同，也可能不同。不同属往 往具有独特的染色体基数； 例如，大麦属 x = 7， 葱属 x = 8，
芸薹属 x = 9， 高梁属 x = 10， 烟草属 x = 12，稻属 x = 12， 棉属 x = 13
第7章染色体数目变异
一般是由不同种、属间的杂交种染色体加 倍形成的。
第7章染色体数目变异
二倍体 AA
(2n=2x)
二倍体 BB
(2n=2x)
同源三倍体
染色体加倍 同源异源八倍体
AAA
AAAABBB
(2n=3x)
(2n=8x)
染色体加倍
染色体加倍
同ห้องสมุดไป่ตู้四倍体 AAAA (2n=4x)
异源四倍体 AABB (2n=4x)
第7章染色体数目变异
第7章染色体数目变异
三、非整倍体(aneuploid)
非整倍体：指体细胞核内的染色体不是染 色体组的完整倍数，与该物种正常合子(2n) 多或少一个以至若干个的现象。
超倍体(hyperploid):染色体数多于2n； 亚倍体(hypoploid):染色体数少于2n。
第7章染色体数目变异
三、非整倍体(aneuploid)
第7章染色体数目变异
一、染色体组的概念和特征
通常用“x”表示一个染色体组。一般来 说，x所包含的染色体数就是一个属的染色 体的基数。 例如小麦属 x=7 一粒小麦：2n=14, n=x=7 二粒小麦：2n=28, n=2n=14, x=7 普通小麦：2n=42, n=3x=21, x=7
第7章染色体数目变异
第7章染色体数目变异
葡萄二倍体(左)和四倍体(右)的比较
第7章染色体数目变异
不同倍数甜菜叶片气孔大小的比较
第7章染色体数目变异
（二）同源多倍体的基因剂量效应
2x
3x
4x
AA AAA 三显式 AAAA 四显式
Aa AAa 复显式 AAAa 三显式
aa Aaa 单显式 AAaa 复显式 aaa 显式零 Aaaa 单显式 aaaa 显式零
常见的非整倍体的类型
三体(trisomic):
2n+1
单体(monosomic):
2n-1
双三体(double trisomic): 2n+1+1
双单体(double monosomic): 2n-1-1
四体(tetrasomic):
2n+2
缺体(nullisomic):
2n-2
第7章染色体数目变异
第7章染色体数目变异
（二）同源多倍体的基因剂量效应
生殖特征 配子育性降低甚至完全不育。
特殊表型变异 基因间平衡与相互作用关系破 坏而表现一些异常的性状表现
◆西葫芦的果形变异：二倍体(梨形)四倍 体(扁圆)； ◆菠菜的性别决定：XY型性别决定，四倍 体水平只要具有Y染色体（XXXY、XXYY、 XYYY、YYYY）就为雄性植株。
第7章染色体数目变异
1. 同源三倍体联会与分离
第7章染色体数目变异
第7章染色体数目变异
2. 同源四倍体联会与分离
第7章染色体数目变异
2. 同源四倍体联会与分离
玉米4x小孢子： 333个中，n=20为143个，占 42.16%。
其它 n=21~24 n=14~19
玉米4x 与2x 正反交： n多于和小于20也可以参加受精 子代：2n=40 : 60%;
第7章染色体数目变异
(三)、同源多倍体的联会与分离
◆在细胞内，具有同源关系的一组染色体合称 为一个同源组（群） ◆二倍体生物同源组有两条同源染色体，减数 分裂前期Ⅰ每对同源染色体联会形成一个二价 体(Ⅱ) ◆同源多倍体的每个同源组含有三条或三条以 上同源染色体，减数分裂前期Ⅰ往往同时有三 条以上的染色体参与形成联会复合体，形成多 价体(multivalent)。三价体(Ⅲ)、四价体(Ⅳ)
第7章染色体数目变异
（二）同源多倍体的基因剂量效应
➢由于基因剂量效应，同源多倍体的生化反 应与代谢活动加强；许多性状的表现更强。 ◆大麦同源四倍体籽粒蛋白质含量比二倍体 原种增加10-12％； ◆玉米同源四倍体籽粒胡萝卜素含量比二倍 体原种增加43％。 ➢大麦4x白化基因a7，四显式植株矮小，结 实率低 同源多倍体改变了二倍体固有的基因平衡关 系，不同基因反应有差异