5.2染色体变异课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

基因突变 染色体变异 基因重组 表现型　　　 基因型　　　　 环境　　　 （改变） （改变） （遗传物质发生改变） （可遗传的变异） （不遗传的变异） （改变） （遗传物质未发生改变） （改变） 生物的变异： 生物体亲代和子代之间以及子代个体之间性状的差异性。 生物变异类型判断关键：遗传物质是否改变 第5章　基因突变及其他变异 第2节 染色体变异 三倍体无子西瓜 六倍体小麦 21三体综合征 问题探讨 生物种类 体细胞染色体数/条 体细胞非同源染色体/套 配子染色体数/条 马铃薯 野生祖先种 24 2 栽培品种 48 4 香蕉 野生祖先种 22 2 栽培品种 33 3 12 24 11 异常,不能产生正常配子 野生祖先种（多种颜色） 栽培品种 野生祖先种（有子） 栽培品种（无子） 一、染色体数目的变异 染色体变异 (1)概念： 生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。 染色体结构变异 染色体数目变异 (2)类型: 光学显微镜下可见 思考：1、原核生物、病毒能发生染色体变异么？ 2、染色体变异能通过光学显微镜检测么？ 染色体数目的变异 01 染色体数目变异 （一）细胞内个别染色体的增加或减少 增加 减少 一、染色体数目的变异 形成原因？ 一、染色体数目的变异 性腺发育不良（特纳氏综合征） 44条+XO（45条） 形成原因？ （二）细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套的减少 增加两套 减少一套 一、染色体数目的变异 1.果蝇体细胞有几条染色体？ 8条，4对 染色体组 Ⅱ和Ⅱ，Ⅲ和Ⅲ，Ⅳ和Ⅳ， X和Y；或X和X 2.Ⅱ号的两条染色体是什么关系？Ⅱ号染色体和Ⅲ号染色体又是什么关系？ 染色体组 同源染色体 非同源染色体 减数分裂 2、请画出雄果蝇减数分裂产生的精子中含有的染色体？ 动 动 手 染色体组 减数分裂 非同源染色体 非同源染色体 3、这些染色体的形态和功能有什么特点?这些染色体之间是什么关系? 说 一 说 这些染色体的形态、功能不同 4、如果把配子中的染色体看作一组，果蝇体细胞中有几组染色体？ 两组 染色体组 这些染色体互为非同源染色体 减数分裂 一个染色体组 一个染色体组 非同源染色体 非同源染色体 细胞中的每套非同源染色体称为一个染色体组。 1.概念 染色体组 果蝇的一个染色体组是 或 。 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y 2n=8 14 15 染色体数目变异 四套书 (1)一个染色体组不含同源染色体，不含等位基因。 (2)一个染色体组所含的染色体大小、形态和功能各不相同，均为非同源染色体。(3)一个染色体组中含有控制生物生长、发育、遗传和变异的全套遗传信息。 X Y Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅲ Ⅳ Ⅳ 一.染色体数目的变异 染色体组特点 下列各细胞中有几个染色体组？ ①据染色体形态判断：形态相同的染色体有几条，就含有几个染色体组 4个 3个 2个 1个 一、染色体数目的变异 2个 （每组2条） 4个 （每组2条） 1个 （每组2条） 2个 （每组2条） 1个 （每组2条） 19 下列各细胞中有几个染色体组？ ②据基因型判断：控制同一性状的基因(包括同一字母的大、小写)出现几次，就含几个染色体组。 4个 2个 3个 1个 一、染色体数目的变异 读音相同的字母 3个；3条 1个；4条 2个；4条 3个；2条 4个；3条 4个；2条 1个；4条 2个；2条 二倍体与多倍体 由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体。 （记作2N，2：两个染色体组；N：一个染色体组中染色体数） 在自然界，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。 人类2N=46 玉米2N=20 猫咪2N=38 一、染色体数目的变异 22 由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体。 配子 亲代 × 2N 2N N N 受精卵 2N 子代 2N 二倍体 三倍体生物怎么产生？ 异常配子与正常的配子结合，发育成的个体的体细胞中有几个染色体组? 同源染色体不分离 染色单 体分开 减数分裂I后期同源染色体不分离 染色体组加倍 染色体组加倍 同源染色分离 着丝粒断裂，染色单体进入同一极 染色体组加倍 减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂后，姐妹染色单体进入同一个子细胞中 异常配子与正常的配子结合，发育成的个体的体细胞中有几个染色体组? 着丝粒断裂，染色单体移向两极 二倍体： 三倍体： 四倍体： 二倍体与多倍体 由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体。 由受精卵发育而来，体细胞中含有三个染色体组的个体。 由受精卵发育而来，体细胞中含有四个染色体组的个体。 由受精卵发育而来，有几个染色体组就叫几倍体。 27 二倍体野生香蕉为什么有种子，三倍体香蕉没有种子？ 4.填表比较豌豆、普通小麦、小黑麦的体细胞和配子中的染色体数目、染色体组数目，并且注明它们分别属于几倍体生物。 生物种类 豌豆 普通小麦 小黑麦 体细胞中染色体数/条 42 配子中染色体数/条 7 28 体细胞中染色体组数 2 配子中染色体组数 3 属于几倍体生物 八倍体 14 56 6 8 1 4 二倍体 六倍体 21 课后习题·概念检测 课本P91 四倍体玫瑰葡萄 多倍体草莓 普通二倍体草莓 四倍体西红柿 一、染色体数目的变异 课本P88第4段 四倍体番茄的维生素C含量比二倍体几乎增加了一倍 二倍体平均粒重6克 四倍体平均粒重10克 思考：多倍体与二倍体植株相比，有哪些优点？ 四倍体西红柿维生素C含量 比二倍体几乎增加了一倍因此人们常常采用人工诱导多倍体的方法来获得多倍体植株培育新品种。 课本P88 多倍体生物的优点 多倍体生物的缺点 1.结实率低 2.发育迟缓，晚熟 小麦（六倍体） 菊花（六倍体） 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。 优点 缺点 结实率低， 发育迟缓，晚熟 多倍体 四倍体草莓（上）二倍体草莓（下） 帕米尔高原 资料 : 帕米尔高原多倍体植物种类的比例高达 65%。帕米尔高原属严寒的强烈大陆性高山气候，这里冬季漫长( 10 月至翌年 4 月) ，在海拔 3600 米左右，1 月平均气温-17.8℃，绝对最低气温－50℃，7 月平均气温13.9℃，最高不超过 20℃。 作出假设： 二倍体 低温等逆境 四倍体 多倍体是如何形成的呢？ 看完这则资料，你从大自然中能够获得什么启示？你觉得在什么条件下，二倍体可能会变成四倍体。 人工诱导多倍体----多倍体育种 课本P88 作用时期： 有丝分裂前期 间期 4条染色体 8条染色体 4条染色体 8条染色体 无纺缍体形成 无纺缍丝牵引 着丝粒正常分裂 细胞不能分裂 正常 异常 染色体加倍原因： 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 抑制有丝分裂前期纺锤体形成 着丝粒的分裂是水解酶作用结果，不是纺锤丝牵引的结果（先分裂后牵引） 即使没有纺锤丝，着丝点依旧会分裂 35 二倍体西瓜幼苗 二倍体西瓜幼苗 秋水仙素处理 二倍体西瓜植株 四倍体西瓜植株 ♀ ♂ 联会紊乱 三倍体西瓜种子 无子西瓜 杂交 授粉 × 自然长成 二倍体西瓜植株 第一年 第二年 三倍体西瓜植株 3. 多倍体育种的实例——三倍体无子西瓜P91 ♀ ♂ 第一次授粉是为了获得三倍体杂交西瓜，第二次刺激子房产生生长素，促进子房发育为果实。 1.为什么用一定浓度的秋水仙素滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？ ： 无子西瓜的培育 二倍体 杂交 三倍体 第一年 第二年 四倍体 二倍体 ♀ ♂ 联会紊乱 芽尖细胞有丝分裂旺盛 3. 多倍体育种的实例——三倍体无子西瓜P91 秋水仙素处理过芽尖之后，得到的四倍体植株，整个植株的所有细胞都是四个染色体组吗？ 秋水仙素处理后，分生组织分裂产生的茎、叶、花的细胞中染色体数目加倍，变成四个染色体组； 二倍体 三倍体 四倍体 二倍体 3. 多倍体育种的实例——三倍体无子西瓜P91 而未处理的如根部细胞中染色体数仍为两个染色体组； ： 无子西瓜的培育 二倍体 杂交 三倍体 第一年 第二年 四倍体 二倍体 ♀ ♂ 联会紊乱 2.获得的四倍体西瓜为何要与二倍体杂交？联系第1问，你能说出产生多倍体的基本途径吗？ 杂交可获得三倍体种子，进而获得三倍体的植株。 3. 多倍体育种的实例——三倍体无子西瓜P91 多倍体产生的途径有：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。 第一年四倍体植株上结的西瓜是无子西瓜吗？ ： 无子西瓜的培育 二倍体 杂交 三倍体 第一年 第二年 四倍体 二倍体 ♀ ♂ 联会紊乱 四倍体植株上结的是四倍体的西瓜，但含有三倍体的种子。 三倍体植株结的西瓜是无子西瓜。 3. 多倍体育种的实例——三倍体无子西瓜P91 3.有时可以看到三倍体西瓜中有少量发育并不成熟的种子，请推测产生这些种子的原因。 ： 无子西瓜的培育 二倍体 杂交 三倍体 第一年 第二年 四倍体 二倍体 ♀ ♂ 联会紊乱 三倍体植株减数分裂时出现联会紊乱，一般情况下不能形成可育的配子， 3. 多倍体育种的实例——三倍体无子西瓜P91 联会紊乱 异常配子 正常配子 42 3.有时可以看到三倍体西瓜中有少量发育并不成熟的种子，请推测产生这些种子的原因。 ： 无子西瓜的培育 二倍体 杂交 三倍体 第一年 第二年 四倍体 二倍体 ♀ ♂ 联会紊乱 三倍体植株减数分裂时出现联会紊乱，一般情况下不能形成可育的配子， 3. 多倍体育种的实例——三倍体无子西瓜P91 但偶尔也可能形成正常的配子，形成种子。 4.无子西瓜每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？ ： 无子西瓜的培育 二倍体 杂交 三倍体 第一年 第二年 四倍体 二倍体 ♀ ♂ 联会紊乱 进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培养获得大量的组织苗，再进行移栽。 3. 多倍体育种的实例——三倍体无子西瓜P91 ： 无子西瓜的培育 二倍体 杂交 三倍体 第一年 第二年 四倍体 二倍体 ♀ ♂ 联会紊乱 3. 多倍体育种的实例——三倍体无子西瓜P91 两次传粉的目的？ 第一次传粉：获得三倍体种子 第二次传粉：促进子房发育成果实 ⑤举例：三倍体无籽西瓜的培育 ③优点： 操作简便、易行 ②原理： 染色体数目变异 有丝分裂 秋水仙素 抑制纺锤体形成 细胞内染色体 数目加倍 多倍体植株 发育 ① 过程： ④缺点：适用于植物，动物难开展。 一、 染色体数目的变异----多倍体育种 1.1实验原理 用低温处理植物的_________细胞，能够抑制_______的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能_________________，于是，植物细胞的染色体数目发生变化。 分生组织 纺锤体 分裂成两个子细胞 低温诱导植物细胞染色体数目的变化 低温诱导植物细胞染色体数目的变化 染色体数目变异 2.方法步骤： ①根尖培养；低温诱导 ②固定 将蒜（或洋葱）在冰箱冷藏室内（____℃）放置一周； 取出后，将蒜放在装满清水的容器上方，让蒜的底部接触水面，于室温（约____℃）进行培养；待蒜长出约___cm长的不定根时，将_________放入冰箱冷藏室内，诱导培养________h； 4 25 1 整个装置 48-72 剪取诱导处理的根尖_________cm，放入___________中浸泡_________h，以______________________，然后用_________________________ 冲洗____次； 0.5-1 卡诺氏液 0.5-1 杀死、固定细胞形态 体积分数为95%的酒精 2 三、低温诱导植物细胞染色体数目的变化 ③制作装片 包括______、______、______、_______4个步骤； 解离 漂洗 染色 制片 解离目的： 漂洗目的： 染色目的： 制片目的： 用药液使组织中的细胞相互分离开来 洗去药液，防止解离过度 甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色 使细胞分散开来，有利于观察 体积分数为95%的酒精溶液和 质量分数为15%的盐酸溶液 清水（蒸馏水） ④观察 先用______寻找染色体形态好的分裂图象；视野中既有________________，也有__________________________；确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用________观察。 低倍镜 正常的二倍体细胞 染色体数目发生改变的细胞 高倍镜 注意： A：在进行实验的过程中，所观察的细胞已经被卡诺氏液等杀死，看到的是死细胞。因此不能观察到连续的变化。 B：视野中既有正常的二倍体 细胞（多），也有染色体数目 发生改变的细胞（少）。 试剂 使用方法 作用 卡诺氏液 浸泡诱导处理过的根尖0.5-1h 体积分数为95%的酒精 冲洗2次经卡诺氏液处理过的根尖 体积分数为95%的酒精溶液和质量分数为15%的盐酸溶液 1:1混合配制解离液 蒸馏水 浸泡解离后的根尖约10min 甲紫溶液 对漂洗干净的根尖染色3～5 min 固定细胞的形态 冲洗掉卡诺氏液 使组织中的细胞相互分离开来 漂洗根尖，洗去药液，防止解离过度 使染色体着色 实验中几种试剂的使用方法和作用 受精卵 2n=32 蜂王（雌性） 工蜂（雌性） 雄蜂 n=16 2n=32 蜂王 卵细胞 n=16 减数分裂 受精作用 持续获得蜂王浆 获得普通蜂蜜 未受精的卵细胞 思考：自然界中还有一类特殊的生物，如雄蜂——未受精的卵细胞直接 发育而来的，那它是几倍体呢？ 一、染色体数目的变异 二倍体 二倍体 单倍体 蜂王和雄峰是表型模拟，环境使蜂王甲基化减少。 蜜蜂: 精子(16条) 卵细胞(16条) 蜂王、工蜂 (32条) 雄峰 (16条) 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)成因：生殖细胞（配子、花粉）直接发育而成 单倍体体细胞染色体数=配子染色体数 (3)单倍体植株的特点 受精作用 直接发育 3. 单倍体 蜂王 雄蜂 工蜂 32条 16条 32条 植株长得弱小 一般高度不育 含偶数个染色体组：可育 含奇数个染色体组：高度不育 课本P88-89 由配子直接发育来的，不管有几个染色体组，都叫单倍体 。 单倍体、二倍体和多倍体的判断方法 看发育起点 55 1.由受精卵发育而成，体细胞含有两个染色体组的个体叫二倍体( ) 2.未经受精的卵细胞发育成的植株，一定是单倍体( ) 3.含有两个染色体组的生物体，一定是二倍体 ( ) 4.生物的一个精子或卵细胞就是单倍体。( ) 5.基因型是aaaBBBCcc的植株一定不是单倍体( ) 6.含一个染色体组的个体是单倍体，但单倍体未必只含一个染色体组( ) √ √ √ × × × 练习：判断下列描述的正误，并说出理由 单倍体是生物个体，而不是配子；精子和卵细胞属于配子，但不是单倍体。 1，下图表示细胞中所含的染色体，下列有关叙述正确的是（ ） A.图a含有2个染色体组，图b含有3个染色体组 B.如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体 C.如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体 D.图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体 C a b d c 形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。 图b如果是由配子发育而来，则是单倍体。 单倍体由配子发育而来，配子可以是雌配子，也可以是雄配子 单倍体、二倍体和多倍体总结 项目 二倍体 多倍体 单倍体 概念 发育起点 染色体组的数目 性状表现 由受精卵发育而成，体细胞中含有2个染色体组的个体 由受精卵发育而成，体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体 体细胞的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体 受精卵/体细胞 受精卵/体细胞 未受精的配子 2个 3个或3个以上 1个或多个（体细胞染色体组的一半） 正常 茎秆粗壮，叶片、果实、种子较大，营养丰富，但发育迟缓，结实率低 植株矮小，且一般高度不育（雄蜂可育） 单倍体育种 花药离体培养 P F1 配子 DDTT DDtt ddTT ddtt 正常植株（纯合） 秋水仙素 单倍体育种 P 高杆抗病 DDTT × 矮杆感病 ddtt F1 高杆抗病 DdTt F2 D_T_ D_tt ddT_ ddtt ddTT 杂交育种 矮抗 ⊗ 需要的纯合矮抗品种 连续⊗ 第1年 第2年 高杆抗病 DDTT × 矮杆感病 ddtt 高杆抗病 DdTt DT Dt dT dt 单倍体植株 第1年 第2年 DT Dt dT dt 需要的纯合矮抗品种 第3 6年 单倍体育种得到的植株一定是纯合的吗？ AAaa个体的配子有可能是Aa，通过花药离体培养获得的单倍体植株基因型为Aa，秋水仙素处理后加倍，AAaa为杂合子 ①过程： 二倍体植株 花药离体培养 单倍体植株 秋水仙素处理 二倍体植株（纯合子） ②原理： 染色体数目变异 ③优点： 1）明显缩短育种年限 2）纯合体 , 自交后代不会发生性状分离 注意：秋水仙素只能处理萌发的幼苗 技术复杂，通常需与杂交育种配合 ④缺点： 一、 染色体数目的变异----单倍体育种 用秋水仙素处理单倍体植株后得到的不一定是纯合子 用秋水仙素处理单倍体植株后得到的不一定是纯合子，亲本是二倍体→一定是纯合子，亲本是多倍体：不一定 单倍体育种 多倍体育种 原理 常用方法 优势 缺点 多倍体育种和单倍体育种的比较 染色体数目变异 染色体数目变异 花药离体培养后 人工诱导染色体数目加倍 秋水仙素处理萌发的种子、幼苗 明显缩短育种年限 得到的植株是纯合子 操作简单 技术复杂一些， 需与杂交育种配合 适用于植物， 在动物方面难以操作 1．如图中字母代表正常细胞中所含有的基因，下列说法正确的是(　　) A．③为多倍体，通常茎秆粗壮、子粒较大 B．④为单倍体，植株茎秆弱小、高度不育 C．若①和②杂交，后代基因型有3种 D．①②③④细胞所代表的个体分别是四倍体、二倍体、三倍体和单倍体 发育起点 配 子： 受精卵： 单倍体 单倍体 单倍体 单倍体 四倍体 二倍体 三倍体 单倍体 B 4 ③产生配子AA : Aa : aa=1:4:1 2．下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述，错误的是(　　) A．一个染色体组中不含同源染色体 B．由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体 C．含一个染色体组的个体是单倍体，单倍体不一定含一个染色体组 D．由六倍体普通小麦花药离体培养获得的个体就是三倍体 单倍体 D 单倍体育种：六倍体 花药（♂配子） 1．如图表示获得多倍体玉米植株采用的技术流程。下列有关说法错误的 是(　　) A．可用秋水仙素或低温诱导处理萌发的种子 B．可用显微镜观察根尖细胞染色体数目的方法鉴定多倍体 C．得到的多倍体植株一般具有茎秆粗壮、果穗大等优点 D．将得到的多倍体植株进行花药离体培养又可得到二倍体植株 D 染色体光学显微镜下可见 花药（♂配子） 单倍体 2．下图表示某种二倍体农作物不同的育种方法，据图判断不正确的是 (　　) A．通过①③④⑤途径培育新品种的过程为单倍体育种 B．D植株的后代可能发生性状分离 C．⑤过程中也可用秋水仙素处理E的种子获得F植株 D．④过程体现了植物细胞的全能性 单倍体 C 杂交 花药（♂配子） 连续自交获得纯合子 单倍体 二倍体 幼苗 细胞→个体 1.1实验原理 用低温处理植物的_________细胞，能够抑制_______的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能_________________，于是，植物细胞的染色体数目发生变化。 分生组织 纺锤体 分裂成两个子细胞 低温诱导植物细胞染色体数目的变化 低温诱导植物细胞染色体数目的变化 染色体数目变异 2.方法步骤： ①根尖培养；低温诱导 ②固定 将蒜（或洋葱）在冰箱冷藏室内（____℃）放置一周； 取出后，将蒜放在装满清水的容器上方，让蒜的底部接触水面，于室温（约____℃）进行培养；待蒜长出约___cm长的不定根时，将_________放入冰箱冷藏室内，诱导培养________h； 4 25 1 整个装置 48-72 剪取诱导处理的根尖_________cm，放入___________中浸泡_________h，以______________________，然后用_________________________ 冲洗____次； 0.5-1 卡诺氏液 0.5-1 杀死、固定细胞形态 体积分数为95%的酒精 2 三、低温诱导植物细胞染色体数目的变化 ③制作装片 包括______、______、______、_______4个步骤； 解离 漂洗 染色 制片 解离目的： 漂洗目的： 染色目的： 制片目的： 用药液使组织中的细胞相互分离开来 洗去药液，防止解离过度 甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色 使细胞分散开来，有利于观察 体积分数为95%的酒精溶液和 质量分数为15%的盐酸溶液 清水（蒸馏水） ④观察 先用______寻找染色体形态好的分裂图象；视野中既有________________，也有__________________________；确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用________观察。 低倍镜 正常的二倍体细胞 染色体数目发生改变的细胞 高倍镜 注意： A：在进行实验的过程中，所观察的细胞已经被卡诺氏液等杀死，看到的是死细胞。因此不能观察到连续的变化。 B：视野中既有正常的二倍体 细胞（多），也有染色体数目 发生改变的细胞（少）。 试剂 使用方法 作用 卡诺氏液 浸泡诱导处理过的根尖0.5-1h 体积分数为95%的酒精 冲洗2次经卡诺氏液处理过的根尖 体积分数为95%的酒精溶液和质量分数为15%的盐酸溶液 1:1混合配制解离液 蒸馏水 浸泡解离后的根尖约10min 甲紫溶液 对漂洗干净的根尖染色3～5 min 固定细胞的形态 冲洗掉卡诺氏液 使组织中的细胞相互分离开来 漂洗根尖，洗去药液，防止解离过度 使染色体着色 实验中几种试剂的使用方法和作用 染色体结构的变异 02 染色体的某一片段缺失引起变异。 1.缺失 结果： 基因数目减少 染色体结构变异 缺失 联会 a b c d e f 染色体的某一片段缺失引起变异。 1.缺失 a b c d e f a c d e f 染色体结构缺失与基因突变中碱基对的缺失有何异同？ 染色体结构变异 实例：（1）猫叫综合征 病因 ：人的5号染色体某一片段缺失引起 症状 ：患儿哭声轻，音调高，像猫叫。 （2）果蝇缺刻翅的形成 项目 染色体片段缺失 碱基对缺失 图解 区别 原理 观察 染色体结构变异 基因突变 在光学显微镜下观察到 在光学显微镜下观察不到 比较染色体片段缺失与碱基对缺失 染色体结构变异 染色体中增加某一片段引起变异。 2.重复 a b c d e f b a b c d e f 结果： 基因数目增多 重复 联会 染色体结构变异 染色体的某一片段重复引起变异。 2.重复 例如：果蝇棒状眼的形成； a b c d e f b a b c d e f 正常眼 棒状眼 结果： 基因数目增多 染色体结构变异 染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异。 3.易位 结果： 基因排列顺序改变 染色体结构变异中的易位现象与基因重组中的互换很相似，他们一样吗？ 易位 联会 a b c d e f g h i j k 实例：果蝇的花斑眼 项目 染色体易位 交叉互换 图解 区别 范围 原理 观察 非同源染色体之间 同源染色体的非姐妹染色单体之间 染色体结构变异 基因重组 在显微镜下观察到 在显微镜下观察不到 染色体的易位与互换的比较 染色体结构变异 染色体的某一片段位置颠倒也可引起变异。 4.倒位 结果： 基因排列顺序改变 倒位 联会 c d e f a b a f b c d e e d b c 实例：果蝇的卷翅 染色体结构的变异 染色体结构上的缺失、重复、易位和倒位 染色体上的基因数量、排列顺序的改变 生物性状的改变（变异） 大多数染色体结构变异对生物体是不利的，甚至导致生物死亡。 影响 结果 （缺失、重复） （易位、倒位） 类别 基因突变 基因重组 染色体变异 适用范围 类型 发生时期 结果 光学显微 镜观察 意义 育种中的应用 所有生物（包括病毒） 自然状态下，发生在真核生物的有性生殖过程中 真核生物 诱发突变、自发突变或（显性突变、隐性突变） 互换型、自由组合型、（基因工程、转化实验） 染色体结构变异、染色体数目变异 任何时期，主要发生在有丝分裂前的间期和减数第一次分裂前的间期 减数第一次分裂前期、减数第一次分裂后期 任何时期，主要发生在细胞分裂时 引起基因碱基序列的改变（产生了新基因） 产生了新基因型和性状组合、不能产生新的基因和性状 使排列在染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，不产生新的基因， 不能观察到，属于分子水平 不能观察到，属于分子水平 能观察到， 属于细胞水平 新基因产生的途径； 生物变异的根本来源； 为生物的进化提供了丰富的原材料； 生物变异的来源之一，对生物进化具有重要的意义 诱变育种 杂交育种 单倍体育种、多倍体育种 生物变异的来源之一，对生物进化具有重要的意义 三种可遗传变异比较表 类别 杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 原理 常用 方法 优点 缺点 基因重组 杂交→自交→选优→自交 将不同品种的优良性状集中于同一个体上 不能产生新基因；育种进程缓慢、过程复杂； 基因突变 用物理或化学方法处理生物 提高突变率，可以在较短的时间内获得更多的优良变异类型 有利变异少，需大量处理实验材料（具有不定向性、低频性） 染色体变异 花药离体培养；秋水仙素处理幼苗；选择； 明显缩短育种年限；(得到的二倍体植株都是纯合子；) 技术性强，需结合杂交育种和人工诱导染色体加倍技术 染色体变异 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 茎秆粗壮，叶片、果实、种子都比较大，营养物质含量有所增加 发育延迟，结实率降低，一般只适用于植物 补充：不同育种方法的比较 Lavf58.30.100 $$