指在自然條件下或人為因素的影響下，因染色體結(jié)構(gòu)的改變或染色體數(shù)目的改變而導(dǎo)致的生物性狀的變異。屬于細(xì)胞學(xué)水平的變異。(在顯微鏡下可見)
基因突變和染色體變異的區(qū)別
染色體上某一個(gè)位點(diǎn)上基因的改變，光學(xué)顯微鏡下不可見。（分子水平）
可用顯微鏡直接觀察到的比較明顯的染色體變化。
指一條染色體斷裂而失去一個(gè)片段，這個(gè)片段上的基因也隨之丟失。
（第五號(hào)染色體缺失導(dǎo)致）
進(jìn)一步思考：染色體結(jié)構(gòu)變異的“缺失”與基因突變的“缺失”有何不同？
堿基對(duì)數(shù)目減少?；驍?shù)目不變
染色體結(jié)構(gòu)變異的“缺失”：
染色體中重復(fù)增加某一片段引起變異。
（3）倒位:染色體的某一片段顛倒了180 后連接在同一條染色體上。
染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上
進(jìn)一步思考：易位與交叉互換有沒有區(qū)別？
發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體之間
發(fā)生于非同源染色體之間
1.染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物都是有害的嗎？
2.染色體變異與基因突變相比，哪一種變異對(duì)引起的性狀變化較大一些？為什么？
每條染色體上含有許多基因，染色體變異會(huì)引起多個(gè)基因的變化，所以引起的性狀變化較大一些
使染色體上基因的數(shù)目或排列順序改變
(多數(shù)有害，少數(shù)有利)
染色體上基因的數(shù)目、排列順序不改變
1.若圖甲中①和②為一對(duì)同源染色體，③和④為另一對(duì)同源染色體，圖中字母表示基因，“。”表示著絲點(diǎn)，則圖乙～圖戊中染色體結(jié)構(gòu)變異的類型依次是( )
A．缺失、重復(fù)、倒位、易位B．缺失、重復(fù)、易位、倒位C．重復(fù)、缺失、倒位、易位D．重復(fù)、缺失、易位、倒位
2.下列有關(guān)變異的說法正確的是(　　) A．染色體中DNA的一個(gè)堿基對(duì)缺失屬于染色體結(jié)構(gòu)變異 B．染色體變異、基因突變均可以用光學(xué)顯微鏡直接觀察 C．同源染色體上非姐妹染色單體之間的交叉互換屬于基因重組 D．染色體變異只發(fā)生于有絲分裂過程中
3.下列關(guān)于人類貓叫綜合征的敘述，正確的是 ( ) A.該病是由于特定的染色體片段缺失造成的 B.該病是由于特定染色體的數(shù)目增加造成的 C.該病是由于染色體組數(shù)目成倍增加造成 D.該病是由于染色體中增加某一片段引起的
4.已知某物種的一條染色體上依次排列著A、B、C、D、E五個(gè)基因，下面列出的若干種變化中，未發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變化的是（ ）
①細(xì)胞內(nèi)的個(gè)別染色體的增加或減少
②細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍的增加或減少
21三體綜合癥（多了一條21號(hào)染色體）
性腺發(fā)育不良（特納氏綜合癥）癥狀：表現(xiàn)為女性，患者生殖器官和第二性征均發(fā)育不良，智力低下。
1.果蠅體細(xì)胞有幾條染色體？
2.Ⅱ號(hào)和Ⅱ號(hào)染色體是什么關(guān)系?Ⅲ號(hào)和Ⅳ號(hào)呢?
3.兩條同源染色體上的遺傳信息相同嗎？
相同(排列著控制相同性狀的等位基因)
4.雄果蠅精子這4條染色體形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能相同嗎？是否攜帶著控制果蠅生長發(fā)育的全部遺傳信息？
5.如果將果蠅精子中的4條染色體看作一組，那么果蠅的體細(xì)胞中有幾組染色體？
是（控制每對(duì)形狀的基因都具有）
細(xì)胞中的一組________染色體，它們?cè)赺____和______上各不相同，但是攜帶著控制生物生長發(fā)育、遺傳和變異的_________，這樣的一組染色體，叫做一個(gè)染色體組。
①一個(gè)染色體組不含同源染色體。
②一個(gè)染色體組所含的染色體大小、形態(tài)和功能各不相同。
③一個(gè)染色體組中含有控制生物性狀的一整套的遺傳信息。
怎么判斷一個(gè)細(xì)胞中染色體組的數(shù)目呢？
（1）根據(jù)“染色體形態(tài)”判斷——細(xì)胞內(nèi)同種形態(tài)染色體有幾條就含幾個(gè)染色體組
請(qǐng)判斷下圖所表示的染色體組的數(shù)目：
（2）根據(jù)“基因型”判斷——控制同一性狀的基因的相同基因或等位基因出現(xiàn)幾次(不論大小寫字母)，該細(xì)胞或生物體就含有幾個(gè)染色體組
下圖是甲、乙、丙三種生物體細(xì)胞內(nèi)染色體情況示意圖，則對(duì)應(yīng)的基因型可依次表示為（ ）
A．AaBb，AAaBbb，AaaaB．AaaaBBbb，Aaa，AABBC．AAaaBbbb，AaaBBb，AaBbD．AaaaBbbb，AAabbb，ABCD
由受精卵發(fā)育而成的，體細(xì)胞中有兩個(gè)染色體組的個(gè)體。
例如：幾乎全部的動(dòng)物和過半數(shù)的高等植物。番茄、人、果蠅、玉米等大多數(shù)生物。
由受精卵發(fā)育而成的，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上的染色體組的個(gè)體。
例如：在植物中很常見，動(dòng)物中極少見。 香蕉(三倍體）、馬鈴薯（四倍體）普通小麥（六倍體）
1.下列屬于二倍體配子的是（ ） A、MMNN B、Mm C、MN D、Nn
染色體加倍后的草莓（上）野生草莓（下）
特點(diǎn)：一般莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子比較大；營養(yǎng)物質(zhì)含量高；但發(fā)育遲緩，結(jié)實(shí)率低。
人工誘導(dǎo)多倍體是怎么形成呢？原理是什么呢？
抑制紡錘體的形成使染色體數(shù)目加倍
什么處理會(huì)使紡錘體不形成呢？
無紡錘絲牽引，染色體數(shù)加倍
低溫或適宜濃度的秋水仙素作用于正在分裂的細(xì)胞，能夠抑制紡錘體形成。導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極，從而使細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目加倍。
a.方法： 低溫處理 秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗(常用且最有效)
為什么要處理萌發(fā)的種子或幼苗，處理成熟的植株可以不？
不行，秋水仙素的作用對(duì)象是正在有絲分裂的細(xì)胞，成熟的植株大多細(xì)胞不進(jìn)行有絲分裂。
人工誘導(dǎo)多倍體－－－培育新品種
無籽西瓜(三倍體)的培育過程 P89
1.過程①，為什么以一定濃度的秋水仙素滴在二倍體西瓜幼苗的芽尖？
2.獲得的四倍體西瓜緣何要和二倍體雜交（過程②）？
3.三倍體西瓜（⑤）為什么沒有種子？真的一顆都沒有？
三倍體植株不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞。（同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂）
不是，減數(shù)分裂時(shí)，還是有可能形成正常的卵細(xì)胞。
4.每年都要制種，很麻煩，有沒有別的替代方法？
方法1：進(jìn)行無性繁殖，將三倍體西瓜植株進(jìn)行植物組織培養(yǎng)獲取大量的組培苗，再進(jìn)行移栽。
方法2：利用生長素或生長素類似物處理二倍體未受粉的雌蕊，以促進(jìn)子房發(fā)育成無種子果實(shí)，在此過程中要進(jìn)行套袋處理，以避免受粉。
②過程是為了____________________。
④過程是為了________________________________________。
提供生長素刺激子房發(fā)育成果實(shí)
（2）①過程秋水仙素處理后，新產(chǎn)生的莖、葉、花的染色體數(shù)目加倍，而未處理的根細(xì)胞中仍為2個(gè)染色體組。
（3）獲取三倍體種子是在第一年四倍體植株a上；獲取三倍體無子果實(shí)則是在第二年的三倍體植株上。
思考：三倍體無子西瓜屬可遺傳的變異還是不可遺傳的變異？為什么？
其遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，所以屬于可遺傳的變異。
三倍體香蕉是怎么培育的呢？
野生香蕉是二倍體，通常有大量的硬子，無法食用。但在大約1萬年前的東南亞，人們發(fā)現(xiàn)一種很少見的香蕉品種，這種香蕉無子，可食，是世界上第一種可食用的香蕉，后來人們發(fā)現(xiàn)這種無子香蕉是三倍體。
一定濃度的秋水仙素滴在二倍體香蕉幼苗的芽尖或二倍體香蕉種子
由配子直接發(fā)育而成的，體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體
3、一個(gè)染色體組一定是單倍體嗎？單倍體一定是一個(gè)染色體組嗎？
1、二倍體、四倍體、六倍體、八倍體物種所形成的單倍體中，其體細(xì)胞中分別有幾個(gè)染色體組？
2、四倍體物種所形成的單倍體中，其體細(xì)胞中有兩個(gè)染色體組，那么它能不能稱為二倍體呢？
一個(gè)染色體組一定是單倍體，單倍體不一定是一個(gè)染色體組。
不能。因?yàn)椴皇怯墒芫寻l(fā)育而來的。
單倍體、二倍體、多倍體的區(qū)別
直接發(fā)育成生物體：?jiǎn)伪扼w
①由受精卵發(fā)育來的個(gè)體，體細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組，就叫幾倍體；②而由配子直接發(fā)育來的，體細(xì)胞中不管含有幾個(gè)染色體組，都叫單倍體 。
a.自然條件：高等生物由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育而來，如：雄蜂
b.人為條件：一般利用花藥離體培養(yǎng)獲得
a.植株弱小 b.高度不育
AABBAAbbaaBBaabb
1.可以明顯縮短育種年限 2.后代（都是純合子）不會(huì)發(fā)生性狀分離
為什么不處理萌發(fā)的種子？
單倍體一般高度不育，無種子。
若從播種到收獲種子需要一年,則培育出能穩(wěn)定遺傳的矮桿抗病的品種至少需要幾年?
幾種主要育種方法的比較
用誘變劑處理正在分裂生物
用秋水仙素處理萌發(fā)種子或幼苗
花藥離體培養(yǎng)后秋水仙素處理幼苗
方法簡(jiǎn)便，但育種年限長
能大幅改良某些性狀，但工作量大
果實(shí)大且營養(yǎng)物質(zhì)含量高，但發(fā)育延遲結(jié)實(shí)低
縮短育種年限，但方法較復(fù)雜
三倍體西瓜、八倍體小黑麥
(1)圖中A至D方向所示的途徑表示________育種方式，A→B→C的途徑表示______________育種方式，這兩種育種方式中后者的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在_______________。(2)B常用的方法為____________________________。
練習(xí).下面為5種不同的育種方法。據(jù)圖回答下列問題：
(3)E方法所用的原理是________________，所用的方法如______________、______________。育種時(shí)所需處理的種子應(yīng)是萌發(fā)的(而非休眠的)種子，原因是____________________________________________________。
種子萌發(fā)后才快速進(jìn)行細(xì)胞分裂，DNA在復(fù)制過程中容易發(fā)生基因突變。
(4)上述育種過程中，哪兩個(gè)過程所使用的方法相同？________(填寫字母)，具體使用的方法有__________________________(至少回答兩個(gè))，其作用機(jī)理是_________________________________________。
低溫誘導(dǎo)和秋水仙素處理
抑制紡綞體形成導(dǎo)致染色體不能移向兩極而加倍
1、在人工去雄的番茄花的雌蕊柱頭上，涂抹一定濃度的生長素類似物，可以得到無子番茄。下列有關(guān)無子番茄和無子西瓜的敘述，正確的是（ ） A．無子番茄性狀能遺傳 B．若取無子番茄植株進(jìn)行無性繁殖，長成的植株所結(jié)果實(shí)中有種子 C．無子西瓜進(jìn)行無性繁殖，長成的植株所結(jié)果實(shí)中有種子 D．若取無子西瓜進(jìn)行無性繁殖，長成的植株子房壁細(xì)胞含有四個(gè)染色體組
三.低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)
1．實(shí)驗(yàn)原理：低溫抑制_______的形成，以致影響________被拉向兩極，細(xì)胞不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，于是染色體數(shù)目改變。
(1)根尖的培養(yǎng)及誘導(dǎo)
將洋蔥放在裝滿清水的廣口瓶上，讓洋蔥的底部接觸水面
待洋蔥長出_______左右的不定根
將整個(gè)裝置放入冰箱的____________，誘導(dǎo)培養(yǎng)_____

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第2節(jié) 染色體變異

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 必修2《遺傳與進(jìn)化》

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