染色体变异

1染色体变异(Ⅰ)

3．易孝老爱亲 位与交叉互换的区别

易位乒乓球团体赛比赛规则 发生在非同源染色体之间，是指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上；交

叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。

4．染色体组数的判断

(1)根据染色体形态判断：在细胞内任选一条染色体，细胞内与该染色体形态相同的染色

体共有几条，则含有几个染色体组，如图甲有四个染色体组。

(2)根据基因型判断：在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，则有

几个染色体组，如图乙有四个染色体组。

(3)根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体组的数目＝染色体数/染色体形态

数，如韭菜细胞共32条染色体，有8种形态，可推出每种形态有4条，进而推出韭菜细胞内

应含4个染色体组，而且染色体形态数就代表着每个染色体组中染色体的条数。

3．两种育种方式的比较

方式多倍体育种单倍体育种

原理

两者都是利用染色体数目变异的原理。不同的是，多倍体育种是使染色体以染色体

组的形式成倍增加；单倍体育种是使染色体数目以染色体组的形式成倍减少，再加

倍后获得纯种

常用

方法

秋水仙素处理萌发的种子或幼苗(或低温

诱导，使植物染色体数目加倍)

花药离体培养，然后进行人工诱导染色体

加倍(秋水仙素处理萌发的种子或幼苗、

低温诱导植物染色体数目加倍)，形成纯

合子

优点器官大，营养成分含量高明显缩短育种年限

缺点

适用于植物，在动物方面难以开展；发育

延迟，结实率低

技术复杂，需与杂交育种结合；单倍体一

般不育

实例三倍体西瓜、甜菜抗病植株的快速培育

4.关于三倍体无子西瓜培育过程的几个问题

(1)关于两次传粉：第一次传粉是杂交得到三倍体种子，第二次传粉是为了刺激子房发育

成果实。

(2)为何不以二倍体西瓜为母本？

如果以二倍体西瓜作为母本，四倍体西瓜作为父本，也能得到三倍体种子，但这种三倍体

种子结的西瓜，因珠被发育成厚硬的种皮，达不到“无子”的目的。

(3)用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗。因为萌发的种子、幼苗具有分生能力，细胞进行有

丝分裂，用秋水仙素处理后可达到使产生的新细胞染色体数目加倍的目的。

(4)秋水仙素处理后，分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目加倍，而未处理的(如根

部)细胞染色体数仍为二倍体。

(5)四倍体植株上结的西瓜，种皮和瓜瓤为四倍体，里面的种子为三倍体。

(6)三倍体西瓜进行减数分裂时，由于同源染色体无法正常联会或联会紊乱，不能产生正

常配子。

5．拓展

(1)实验时为什么先培养出根尖后再低温诱导？能否直接诱导洋葱鳞片叶？

因为未长出根尖前施予低温不利于其生出不定根。不可直接诱导洋葱鳞片叶，因为(2)低

温诱导的植物染色体数目变化情况是怎样的？

①若低温诱导植物的萌发的种子或幼苗，则整个植株的染色体数目均加倍。

②若低温诱导植物正在生长发育的某一器官的部分细胞，则由这一器官的部分细胞发育而

成的结构的染色体数目加倍。

几个染色体组。如果蝇该比值为8条/4种形态＝2，则果蝇含2个染色体组。

（二）填空完成单倍体、二倍体和多倍体的比较：

二倍体多倍体单倍体

概念

由受精卵发育而

成，体细胞中含两个

染色体组的个体

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

由配子发育而

来，含有本物种配子

染色体数目的个体

实例

过半数高等植

物、人、果蝇等几乎

全部动物

香蕉、马铃薯、

无子西瓜

(蜜蜂)雄蜂玉

米、小麦的单倍体

染色体组

的数目

两个三个或三个以上一个至多个

性状表现

正常(作为单倍

体、多倍体的参照物)

茎秆粗壮，叶片、

果实、种子较大，营

养丰富，但发育迟缓，

植株弱小，且高

度不育(雄蜂除外)

结实率低

人工诱导

方法

无

用秋水仙素处理

萌发的种子或幼苗

采用花药离体

培养法

意义

运用多倍体育

种，可获得植物新品

种

运用单倍体育

种，缩短育种年限

三.基因重组、基因突变和染色体变异的比较

类型

项目

基因突变基因重组染色体变异

实质

基因结构的改变(碱

基对的增添、缺失或替

换)

基因的重新组合，产

生多种多样的基因型

染色体结构或数目

变化引起基因数量或排

序改变

类型自发突变、人工诱变

基因自由组合、交叉

互换、转基因

染色体结构、数目变

异

时间

主要是细胞分裂间

期

减数第一次分裂前

期或后期

细胞分裂过程中

适用

范围

任何生物均可发生

真核生物进行有性

生殖产生配子时

真核生物均可发生

产生

结果

产生新的等位基因，

但基因数目未变

只改变基因型，未发

生基因的改变

可引起基因“数量”

或“排列顺序”上的变化

意义

生物变异的根本来

源，提供生物进化的原始

材料

形成多样性的重要

原因，对生物进化有十分

重要的意义

对生物进化有一定

意义

育种应用诱变育种杂交育种单倍体育种、多倍体育种

实例

青霉菌高产菌株的

培育

豌豆、小麦的杂交

三倍体无子西瓜及

八倍体小黑麦的培育

拓展提升单倍体、二倍体和多倍体的确定方法

(1)由合子发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体。

(2)由配子直接发育来的个体，不管含有几个染色体组，都只能叫单倍体。

提醒单倍体不一定只含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。

一、三种可遗传变异的比较

基因突变基因重组染色体变异

概念

DNA分子中发生碱基

对的替换、增添和缺

失，而引起的基因结

构的改变

生物进行有性生殖过

程中，控制不同性状

的基因的重新组合

染色体结构或数目变

化引起的变异

类型

①自然状态下发生的

自然突变

②人为条件下发生的

诱发突变

①基因的自由组合：

减数分裂时非同源染

色体上的非等位基因

的自由组合

②基因的互换：同源

染色体上的非姐妹染

色单体之间发生局部

互换

①染色体结构变异(染

色体中某一片段的缺

失、增加、位置颠倒

以及非同源染色体间

某一片段的移接)

②染色体数目变异(细

胞内个别染色体的增

加或减少，以及染色

体组的增加或减少)

发生时期

及原因

主要是DNA复制(有

丝分裂分裂间期、减

数第一次分裂间期及

其他DNA复制)时，

由于碱基互补配对的

差错而引起

减数第一次分裂前

期，由于四分体内非

姐妹染色单体的交叉

互换和减数第一次分

裂的后期，非同源染

色体的自由组合

细胞在有丝分裂中，

染色体不分离，形成

加倍的重组核，出现

多倍体；减数分裂时，

偶然发生染色体配对

不分离、分离延迟等

适用

范围

任何生物均可发生(原

核、真核生物，非细

胞结构生物)

真核生物进行有性生

殖产生配子时在核遗

传中发生

真核生物核遗传中发

生

本质

基因的分子结构发生

改变，产生新的基因，

可能出现新的性状。

发生基因“种类”的

改变或“质”的改

变，但量未变

不同基因的重新组

合，不能产生新的基

因，但能产生新的基

因型、表现型。既无

质的变化也无量的变

化

染色体组成倍增加或

减少，个别染色体增

加或减少，染色体内

部结构发生改变。可

引起基因数量上的变

化，如增添或缺失几

个基因

变异特征

大多数变异对生物体

正常发育不利

遵循孟德尔遗传定律

多数染色体结构变异

对生物体是不利的，

有的甚至导致生物体

死亡

意义

生物变异的根本来

源，生物进化的原始

材料

生物变异的重要来

源，是形成生物多样

性的重要原因

对生物进化具有一定

的意义

育种应用诱变育种杂交育种单倍体、多倍体育种

二、二倍体、多倍体和单倍体

1．二倍体

(1)概念饸饹面的做法 ：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体称为二倍体。

(2)举例：二倍体在自然界中比较普遍，几乎全部的动物和过半数的高等植物均是二倍体。

2．多倍体

(1)概念：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体，称

为多倍体。

(2)多倍体的成因：多倍体在植物中广泛存在，在动物中比较少见。在自然界中，多倍体

的形成一般温暖作文300字 是由于环境条件的剧烈变化干扰了细胞正常的有丝分裂，使有丝分裂受阻，导致细

胞内的染色体组成倍地增加。染色体数目加倍也可以发生在配子形成的减数分裂过程中，产生

染色体数目加倍的配子，染色体数目加倍的配子在受精以后也会发育成多倍体。

(3)多倍体植株的特点：一般表现为茎秆粗壮；叶片、果实和种子都比较大；糖类和蛋白

质等含量增加；抗旱、抗病能力较强；变异性增大，更易适应生存条件的变化；但发育迟缓，

结实率低。

(4)多倍体育种

①方法：目前最常用并且最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，从而得到多

倍体植株。

②原理：当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，导致染色体不分

离，从而引起细胞内染色体数目加倍。

③过程：萌发的种子或幼苗――→

秋水仙素

分裂间期细胞染色体(2N)正常复制，前期不能形成纺锤

体→细胞中染色体数目加倍(4N)→多倍体植株。

3．单倍体

(1)概念：单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。

(2)单倍体的成因：通常是未经受精作用的卵细胞直接发育而成(也叫做单性生殖)。例如蜜

蜂、蚜虫在夏天进行的孤雌生殖。在高等植物中，开花传粉后，因低温影响延迟受粉，也可以

形成单倍体。

(3)单倍体植株的特点：单倍体含有本物种配子的染色体数目，也就是有生活必需的全套

基因，因此在适宜条件下，能正常生长。但因为所含染色体仅是正常体细胞的一半，一般表现

为：植株弱小；不能形成配子，高度不育；染色体一经加倍，即得到纯合的正常植物体。

(4)应用——单倍体育种

①人工获得单倍体的方法：花药离体培养。

②单倍体育种的基本步骤：

③优点：单倍体本身对人类并无多大作用，但用秋水仙素晕厥的原因 使其加倍后所得后代都是正常的纯合子，

因此单倍体育种，大大缩短了育种年限。

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考点一生物的变异与育种

1．变异与育种的整合

2．生物可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异

(1)基因突变：具有普遍性、随机性、低频性、不定向性和多害少利性，产生新基因，是生物变异

的根本来源。

(2)基因重组：包括交叉互换和自由组合，产生新的基因型，导致重组性状出现，是形成生物多样

性的重要原因之一。

(3)染色体变异：包括染色体结构变异和染色体数目变异，是生物可遗传变异的重要来源。

3．生物变异在育种上的应用

项目杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种基因工程育种

原理基因重组基因突变染色体变异染色体变异基因重组

育种

程序

应用

用纯种高秆

抗病小麦与

矮秆不抗病

小麦培育矮

秆抗病小麦

高产青霉菌

用纯种高秆抗

病小麦与矮秆

不抗病小麦快

速培育矮秆抗

病小麦

三倍体无子

西瓜、八倍体

小黑麦

转基因“向日

葵豆”、转基因

抗虫棉

总结提升

1.易位与交叉互换的区别

染色体易位交叉互换

图

解

区

别

发生于非同源染色体之间

发生于同源染色体的非姐妹染

色单体之间

属于染色体结构变异属于基因重组

2.基因突变对性状的影响

碱基对影响范围对氨基酸序列的影响

替换小只改变1个氨基酸或不改变

增添大插入位置前不影响，影响插入后的序列

缺失大缺失位置前不影响，影响缺失后的序列

伴性遗传(Ⅱ)。4.人类遗传病的类型(Ⅰ)。5.人类遗传病的监测和预防(Ⅰ)。6.人类基因组计划及意

义(Ⅰ)。

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