2025届高三二轮复习生物：染色体变异知识点

第2节    染色体变异

一、染色体变异

1.概念：体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异

2.类型：染色体数目变异、染色体结构变异

✬染色体数目变异：①细胞内个别染色体的增加或减少；②细胞内的染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍的增加或成套的减少

✬染色体结构变异：重复、缺失、易位、倒位

3.与其它变异的区别：基因突变和基因重组是分子水平的变异，在光学显微镜下不可见；染色体变异是细胞水平的变异，在光学显微镜下可见。

二、染色体数目变异

(一)分类：

1.细胞内个别染色体的增加或减少

(1)举例：21三体综合征（唐氏综合征）染色体组成：45+XY或45+XX   

(2)个别染色体的增加或减少形成原因①同源染色体未分离②姐妹染色单体分离后移向细胞的同一极

 

   

2.细胞内的染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍的增加或成套的减少

⑴染色体组概念：细胞中的一套完整的非同源染色体

✬染色体组：在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体，其中每套非同源染色体称为一个染色体组。

(2)组成（以果蝇为例）：一个染色体组是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X（3+X）或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y（3+Y）

✬染色体组和基因组的区别

果蝇一个染色体组是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X（Y）；果蝇的一个基因组是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y（3+X+Y）

人类的染色体组是22+X或22+Y ；基因组是22+X+Y

玉米的一个染色体组10条染色体，玉米基因组也是10条染色体

(3)染色体组特点：

①本质上:一个染色体组不含同源染色体，不含等位基因。

②形态上：各不相同

③功能上：各不相同，但携带着生物生长、发育、遗传和变异的全部遗传信息。

(4)分组方法：①大小形态相同的分开（同源染色体分开）②大小形态不同的分到一组（都是非同源染色体）

(5)染色体组数目的判断方法：

①根据染色体的形态判断：细胞内同一形态的染色体（同源染色体）有几条，则含有几个染色体组

②根据基因型判断：在生物体的基因型中，相同基因或等位基因出现几次，则有几个染色体组。

✬即同一字母不分大小写重复出现几次，就含有几个染色体组。

③根据染色体数目和染色体形态数确定染色体组数:

染色体组数=细胞内染色体数目/染色体形态种类数

(二)二倍体和多倍体：

1、概念：由 受精卵发育而成的个体，体细胞中含有 两个染色体组的叫做二倍体。

 一般情况下，二倍体通过减数分裂形成的配子只有1个染色体组。如果二倍体的减数分裂出现错误，形成含有两个染色体组的配子，这样的配子与含有一个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中就含有3个染色体组，称作三倍体； 如果两个含有两个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中就含有4个染色体组，称作四倍体；

2、多倍体：由受精卵发育而成，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。

✬简单来说，由受精卵发育来的，体细胞中有几个染色体组就是几倍体，二倍体和多倍体的发育起点都是受精卵。

✬多倍体根据染色体来源，分为同源多倍体和异源多倍体；例如无籽西瓜是同源三倍体，普通小麦是异源六倍体。

3、分布（物种类群）

(1)二倍体:在自然界，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体；

(2)多倍体:多倍体在植物中很常见，约有33％的被子植物是多倍体；多倍体在动物中极少见；

常见多倍体例子：普通小麦是六倍体、栽培马铃薯是四倍体、栽培香蕉是三倍体

4、多倍体生物的特点：

(1)优点：与二倍体植株相比，多倍体植株常常 茎秆 粗壮，叶片、果实和种子比较大，糖类和蛋白质  等营养物质含量有所增加。

实例：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含量比二倍体的几乎增加了一倍；

(2)缺点:生长慢，发育延迟(晚熟)，结实率低。

5、多倍体育种（人工诱导多倍体）

（1）人工诱导多倍体的方法：低温处理或用秋水仙素处理

✬其中，用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗是目前最常用且最有效的方法

（2）原理：秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目的加倍，染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂，就可能发育成

多倍体植株；

✬秋水仙素只抑制纺锤体的形成，不影响着丝粒的分裂；

✬低温处理和秋水仙素诱发的原理是一样的；

（3）低温和秋水仙素的作用时期:主要作用于有丝分裂的前期

（4）多倍体育种的原理:染色体（数目）变异

①为什么用一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？

西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方；用秋水仙素处理可以抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，导致细胞内染色体数目加倍，从而得到四倍体植株。

✬秋水仙素处理过芽尖之后，得到的四倍体植株，但整个植株的所有细胞不都是四个染色体组

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；而未处理的如根部细胞中染色体数仍为两个染色体组；

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？

杂交可以获得三倍体；产生多倍体的基本途径就是：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。

③图中有两次传粉，两次传粉的目的一样吗？不一样；

第一次传粉的目的：杂交获得三倍体；

第二次传粉的目的：让花粉刺激子房，使子房发育成果实（刺激子房发育成果实）

④为什么三倍体西瓜是无籽的？

因为三倍体植株的细胞减数分裂时同源染色体联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞，因此不能形成种子。

⑤有时候可以看到三倍体西瓜中有少量发育并不成熟的种子， 产生这些种子的原因：

三倍体植株一般不能进行正常的减数分裂形成配子，因此，不能形成种子。但是，也有可能在减数分裂时（两组染色体移向一极，另一组移到另一极）形成正常的卵细胞，从而形成正常的种子，但这种概率特别小。