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第六章 染色体数目变异

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第六章 染色体工程

第六章 染色体工程
5 异代换系
某植物的一对染色体被他种植物的一对染色体所代换而成为异代换系。
四、单倍体育种
1 单倍体的特性
1）是研究基因或基因剂量效应，进行染色体遗传分析的理想实验材料。单倍体只有一套（基因）染色体，其上的每个基因都能表现相应的性状，尤其是隐性突变性状。
2）在育种上有极高的应用价值。单倍体加倍便可获得纯合二倍体，大大缩短了育种时间。
指采用组织培养的方法，使花药内花粉（小孢子）发育形成单倍体植株。
取F1代的花药置于特定培养基培养，由于细胞的全能性，（自身不育）诱导花粉长成单倍体植株，然后在秋水仙素的处理下，实现染色体加倍，加倍后的植株不仅正常可育，而且完全纯合。
目前统计，全世界已有52属，2000多种植物获得单倍体植株，其中大约有1/4首先是在中国得到的。
（二）多倍体产生的途径
1 原种或杂种所形成的未减数配子的受精结合。自然界中自发产生的多倍体多以此方式。
2 原种或杂种的合子的染色体加倍。多为人工诱导产生多倍体的方式。
（三）动、植物多倍体的特点比较
（四）多倍体育种方法
1 生物学方法
采用胚乳培养和体细胞杂交等方法进行。
3）在花药培养中还会出现三倍体、四倍体、多倍体等，为育种提供了大量的选择材料。
4）能克服远缘杂交的不孕性，创造出新物种。
2 人工诱导单倍体形成的方法——花药培养
人工诱导单倍体形成的方法很多，1964年前，人们尝试过的方法有远缘杂交、延迟授粉、激素处理、低温处理、照射花粉授粉等方法，都收效甚微。1964年，印度学者创造了花药培养法。目前是最为有效、应用最多的单倍体育种法。我国在这方面处于世界领先地位。
包括染色体的分离与微切割技术，可根据需要分离任意一条染色体或特定的染色体片段。

第六章.染色体变异

第六章.染色体变异

以“原型 1系”为标准与其它变系比较，结果发现：
“原型2系” 1 18 和 2 17 的易位纯合体； “原型3系” 11 21 和 12 22 的易位纯合体；
“原型4系” 3 21 和 4 22 的易位纯合体。
另外，易位染色体再次发生易位也可形成新变系：
94变系是1 1 17
3．降低倒位杂合体上连锁基因的重组率：
产生的交换配子数明显减少，故重组率降低。 倒位杂合体非姐妹染色单体之间在倒位圈内外发生交换后可以
产
生以下 4 种情况： ①．无着丝点断片(臂内倒位杂合体)，在后期Ⅰ丢失；
②．双着丝点的缺失重复染色体单体(臂内倒位杂合体)，在成为后
期桥折断后形成缺失染色体，得到这种缺失染色体的孢子不育 ；
③．单着丝点的重复缺失染色体(臂间倒位杂合体)和缺失染色体(臂
内倒位杂合体)，得到它们的孢子也是不育； ④．正常或倒位染色单体，得到它们的孢子可育。 所以，倒位杂合体的大多数含交换染色单体的孢子是不育的， 这
如：玉米第5染色体的5a倒位(臂间倒位)是长臂0.67到短臂 0.0之间的倒位。 0.0
a2
猫叫综合症（第5号染色体短臂缺失）：
婴儿啼哭如猫叫，一般伴随有小头症和 智力迟钝。
2．含缺失染色体的个体遗传反常（假显性）: McClintock B.,1931,玉米X射线辐射试验。
Parents
plpl

PL
PLPL
Gamet e
pl
PL
F1
紫株 372 pl
PL
pl
绿株 2
二
重 复
一、重复的类别
易位杂合体自交后代的表现： 交替式分离 可育配子：含两个正常染色体(1和2)，或含两个易位染色体 (12和21)。 自交后代中： 1/4：完全可育的正常个体(1，1和2，2)； 2/4：半不育易位杂合体(1，12，2，21)； 1/4：完全可育的易位纯合体(12，12，21，21)。 易位接合点相当于一个半不育的显性遗传单位(T)，因为易位杂合体基因型为 （Tt）。 (遗传学应用：3种方式列举：自交和2种测交！基因型与表型须一致仅有1种测交)

第六章 染色体数目变异

第六章 染色体数目变异

50
由于同源四倍体所有同源染色体都是四条，每组 均可能发生以上的各种分离。这样势必发生多种 组合的不均衡分离，造成同源四倍体配子内染色 体数和组合成分的不平衡，从而造成同源四倍体 的部分不育及其子代染色体数的多样性变化。
51
举例：玉米的同源四倍体（2n=4x=40=10Ⅳ） 据观察联会主要是Ⅳ和Ⅱ+Ⅱ，少数其他的，这 种主要2/2分离，所以多数配子为20条染色体。
15
●三体（trisomic）:在原有二倍体的基础上，多出其中 的某一条，即2n+1. (n-1)Ⅱ+Ⅲ。 ●单体（monosomic）:在原有二倍体中，少掉其中的某 一条，即2n-1.（n-1）Ⅱ+Ⅰ。 ●双三体（double trisomic）:在二倍体的基础上，某二 对染色体都增加一条. 2n+1+1. (n-2)Ⅱ+2Ⅲ。 ●双单体（double monosomic），两对都少1条，2n-11. （n-2）Ⅱ+2Ⅰ。
36
第四节
同源多倍体
一、同源多倍体的形态特征及遗传效应 二、同源多倍体的联会和分离
37
一、同源多倍体的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。 ●叶片大小、花果大小、茎粗、叶厚、气 孔和气孔数随倍数增加而加大，但生育期却延 迟。 ●器官增大有一定限度，即达到一定的倍 数就不再增大了，如玉米的同源八倍体的植株比 同源四倍体矮而壮，但不育。 38
9
二、一倍体 含有一个染色体组数目的生物。 ●动物中 某些膜翅目昆虫（蜂、蚁）和同翅目昆虫 （白蚁）的雄性。 ●植物中 ○低等：藻菌类的单倍菌丝体 ○高等：偶然也出现，但高度不育
10
三、整倍体的同源性与异源性

细胞遗传学6染色体数目变异

细胞遗传学6染色体数目变异

2n-1
n-1
n
(n-2)Ⅱ+ 3Ⅰ n
2n-1 n-1 单体转移
5.小麦的5B效应与Ph基因
➢ 小麦的5B效应： ➢ 5B染色体的存在与否,对于部分同源染色 体配对有重要作用的现象 ➢ Ph基因： ➢ 位于5B染色体的长臂上,控制小麦部分同 源染色体配对的基因,显性纯合状态时,促进同源 染色体配对〔严格〕,隐性纯合或缺体5B,部分同 源染色体配对.出现三价体或多价体.
➢ 外部形态——巨大性 ➢ 化学成分——降低 ➢ 生理功能——生长缓慢 ➢ 代谢产物——某些产物含量增加 ➢ 对生态环境的要求 ➢ 引起二倍体自交不亲和系统的改变
——变弱或完全消失
代谢产物——某些产物含量增加
2n=4x蔬菜 2n=4x烟草
2n=4x黑麦草 2n=4x作物种子
2n=4x玉米
2n=2x蔬 Vc 菜
相似的问题
如何用单体确定小麦隐性突变基因位于哪一条染 色体上？
图解说明如何用单端二体把小麦的红皮基因〔R1〕 定位到相应的染色体中或染色体臂上？
<2>单体分析——单体的细胞遗传学技术
染色体代换 〔chromosome substitution〕：
以某品种或近缘种的某条染色体来取代 另一个栽培品种一条相应的同源染色体或 部分同源染色体.
小孢子母细胞 大孢子母细胞
n=2x的孢子或配子 n=2x的孢子或配子
4x个体
四倍体的产生—--人工产生
➢ 愈伤组织 ➢ 高温或低温处理授粉后的幼胚 ➢ 秋水仙素等化学药品 ➢ 加倍药剂：除莠剂、杀虫剂、化学诱变
剂、生物碱、富民农、有机汞杀菌剂 ➢ 组织培养结合秋水仙素处理 ➢ 体细胞杂交
2. 四倍体的效应

《染色体变异数目》课件

《染色体变异数目》课件

无创产前检测
• 脐带血 • 羊膜穿刺 • 绒毛膜活检
有创产前检测
• 细胞培养检测 • 荧光原位杂交技术 • PCR技术
新生儿筛查
• 血液筛查 • 基因检测 • 儿童智力量表测评
染色体变异的影响与意义
染色体变异的影响和意义十分广泛，包括生育、人类进化、疾病遗传等多方 面，具有极高的研究和应用价值。
未来发展方向
染色体变异数目
染色体变异是指细胞核中的染色体数目或结构发生异常，是遗传学研究的重 要领域之一。
染色体变异的定义
1 染色体数目异常
2 染色体结构异常
是指细胞核中染色体数目的增多或减少， 通常会造成遗传物质的不平衡分配。
是指染色体的部分段与其他染色体或同一 染色体的其它部分发生了断裂、重组、交 换、环化等现象。
1
基因编辑
使得染色体变异变得可控。
2
人类进化的研究
染色体变异能够提供有力的证据，探究人类的演化史。
3
诊断与治疗疾病
发现和研究不同类型的染色体变异，对疾病的诊断与治疗有重要的指导作用。
1
无症状
染色体变异对人体无影响或作用较小。
异常表型
2
染色体变异可引发多种疾病和异常表
型。
3
机会致病
染色体变异可增加某些疾病的发生机 率。
染色体变异的成因
自然发生
人类存在自然的染色体变异，发生率与年龄和遗传状况有关。
环境因素
如辐射、化学物质等等
遗传因素
有些染色体变异具有遗传性。
染色体变异的检测方法
常见的染色体异常
唐氏综合征
由于21号染色体三体性而引起的一种常见的染 色体异常病。

特纳综合征

高中生物染色体变异重要知识点

高中生物染色体变异重要知识点

高中生物染色体变异重要知识点高中生物染色体变异重要知识点(一)1、染色体变异：光学显微镜下可见染色体结构的变异或者染色体数目变异。

2、染色体结构的变异：指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失(染色体的某一片段消逝)、增加(染色体增加了某一片段)、颠倒(染色体的某一片段颠倒了180o)或易位(染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上)等改变3、染色体数目的变异：指细胞内染色体数目增加或缺失的改变。

4、染色体组：一样的，生殖细胞中形状、大小不相同的一组染色体，就叫做一个染色体组。

细胞内形状相同的染色体有几条就说明有几个染色体组。

5、二倍体：凡是体细胞中含有两个染色体组的个体，就叫～。

如.人果，蝇，玉米.绝大部分的动物和高等植物差不多上二倍体.6、多倍体：凡是体细胞中含有三个以上染色体组的个体，就叫～。

如：马铃薯含四个染色体组叫四倍体，一般小麦含六个染色体组叫六倍体(一般小麦体细胞6n，42条染色体，一个染色体组3n，21条染色体。

)，7、一倍体：凡是体细胞中含有一个染色体组的个体，就叫～。

8、单倍体：是指体细胞含有本物种配子染色体数目的个体。

9、花药离体培养法：具有不同优点的品种杂交，取F1的花药用组织培养的方法进行离体培养，形成单倍体植株，用秋水仙素使单倍体染色体加倍，选取符合要求的个体作种。

高中生物染色体变异重要知识点(二)1、染色体结构变异①概念：排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，而导致性状的变异。

②类型：在自然条件或人为因素的阻碍下，染色体结构的变异要紧有以下4种：缺失、重复、倒位、易位。

③结果：染色体结构变异都会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的改变。

类型定义实例示意图缺失一条正常染色体断裂后丢失某一片段引起的变异。

猫叫综合征重复染色体增加某一片段引起的变异。

一条染色体的某一片段连接到同源的另一条染色体上，结果后者就有一段重复基因。

果蝇棒状眼倒位染色体中某一片段位置颠倒180&deg;后重新结合到原部位引起的变异。

6染色体数目的变异

6染色体数目的变异

31
2、同源多倍体的的联会与分离
同源组： 在细胞内，具有同源关系的一组染色体合称为 一个同源组。 二倍体生物细胞内每个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)。
多价体： 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)，如：三价体(Ⅲ)、四价体(Ⅳ)。
生物自发产生 生殖过程不正常，如孤雌生殖或孤雄生殖。
人工创造单倍体 通过诱变、花药培养等可直接获得单倍体。 植物花药的培养是产生单倍体最成功的技术 之一，即在小孢子有丝分裂时取出花药，在 培养基上即可培养成植株。
23
Monoploidy
24
3、单倍体的应用 培育完全纯合的品系，缩短育种进程。 用于研究基因的性质及其作用。 分析染色体组之间的同源性。
21
1、单倍体的形态及遗传表现
显著小型化 与双倍体相比，高等生物单倍体的细胞、
组织、器官和整个植株均较正常个体弱小。 除此而外，单倍体也会产生新的性状。 高度不育，单倍体结实率极低
原因是染色体在减数分裂时不能正常联 会和分离，从而使形成的配子高度不育，这 也是鉴别单倍体的重要标志。
22
2、单倍体形成的原因
35
⑵、同源四倍体的联会与分离
同源四倍体的每个同源组是四个同源染色体，由于任 何同源区段只能有两条同源染色体的联会，所以每个 同源组的四条同源染色体的联会表现：不联会和四价 体的提早解离的情况。
同源四倍体的联会
36
同源四倍体染色体的联会与分离 37
⑵、同源四倍体的联会与分离
分离结果与遗传效应： 同源四倍体的染色体的不均衡分离 配子的染色

《染色体的数目变异》课件

《染色体的数目变异》课件

重要关联
染色体数目变异可能导致多种遗传性疾病，如威 廉姆斯综合征、克氏综合征等。
染色体数目变异与肿瘤的发生
潜在关联
染色体数目变异可能导致基因表达异常，从而引发肿瘤 的发生和发展。
一些肿瘤的发生与染色体数目变异有关，如慢性粒细胞 性白血病和睾丸癌等。
研究染色体数目变异与肿瘤的关系有助于深入了解肿瘤 的发病机制，为肿瘤的诊断和治疗提供新的思路。
染色体微阵列分析（CMA）
通过比较基因组杂交技术，检测染色体微小变异，如拷贝数变异（CNVs）。
现代分子生物学技术检测染色体数目变异
下一代测序技术（NGS）
利用高通量测序技术，对全基因组或目标区域进行深度测序，检 测染色体变异。
单基因遗传病检测技术
通过基因突变检测，评估染色体变异对遗传性疾病的影响。
染色体数目变异在生物适应性中的作用
染色体数目变异可以影响生物的 生理和生化过程，从而使生物能
够更好地适应环境变化。
染色体数目变异可以影响生物的 繁殖能力，从而影响种群的适应
性。
染色体数目变异可以影响生物的 免疫力和抵抗力，使生物能够更 好地抵御疾病和寄生虫的侵害。
谢谢
THANKS
染色体变异可以导致基因重组，产生 新的基因组合，为生物进化提供更多 的可能性。
染色体数目变异在生物多样性的形成中的作用
染色体数目变异是生物多样性 的重要来源之一，它可以导致 生殖隔离，形成新的物种。
染色体数目变异可以影响生物 的形态、生理和行为等方面， 从而产生不同的生物类型。
染色体数目变异可以导致生物 的适应性进化，使生物能够更 好地适应不同的环境条件。
染色体变异分为染色体数目变异和染色体结构变异两类，其中染色体数目变异是最 常见的类型。

《染色体数目的变异》PPT课件

《染色体数目的变异》PPT课件
④ 节段异源多倍体
13
基本概念 同源多倍体（autopolyploid）
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产生 的。
异源多倍体（allopolyploid）
指增加的染色体组来自不同物种，一般是由不同种属间的杂交种染色体加 倍形成的。
14
多倍体的形成及染色体组构成示意图
15
16
非整倍性变异的类型
① 三体(trisomic)：
2n+1
② 单体(monosomic)：
2n-1
③ 双三体(double trisomic)：
2n+1+1
④ 双单体(double monosomic)： 2n-1-1
⑤ 四体(tetrasomic)：
2n+2
⑥ 缺体(nullisomic)：
2n-2
指体细胞中的染色体数成完整的染色体组的个体。
整倍体变异
指在正常染色体数（2n）的基础上，体细胞中染色体数目按染色体组（x）成 倍数增加或减少的现象。
11
整倍体变异的类型
① 一倍体(2n=x)
指体细胞中含有一个染色体组的生物个体。
② 二倍体(2n=2x)
指体细胞中含有两个染色体组的生物个体。
③ 多倍体(2n=mx，m为≥3的整数)
9
染色体数目变异的基本类型
类型
单倍体
二倍体 整 倍 三倍体 体 同源四倍体
异源四倍体
单体
非 三体 整 四体 倍 体 双三体
缺体
公式 x 2x 3x 4x 4x 2n-1 2n+1 2n+2 2n+1+1 2n-2
染色体组
(ABCD)

高中生物第六章染色体变异

高中生物第六章染色体变异
据Schultz和Redfield(1951)在果蝇中的研究发现， 一对染色体的杂合倒位，能增加同一染色体组中 的非倒位片段的交换发生。这种现象称为SchultzRedfield效应。
3)、倒位杂合体育性降低，表现部分不育。
Paracentric
Paracentric
Pericentric
6.2.3.3 倒位的应用
第六章 染色体变异
Chromosome Aberration
基本概念
染色体畸变指染色体的结构或数目发生了异常的变 化。染色体畸变可能是自发的，也可通过化学物质 或放射线处理而诱发；
染色体结构变异包括缺失、重复、倒位、易位四类； 一对同源染色体存在相同的结构改变称结构纯合体，
若仅其中一条染色体结构发生改变叫结构杂合体； 染色体数的改变分为两类，一类是整倍体，另一类
正常复眼由约800个小眼组成，棒眼约有70个小眼， 而双棒眼只有45个小眼。
Sturtevant 通过实验,认为棒眼转变的现象，是由 于同源染色体发生了不等交换(unequal crossover)。
f
fu
Bar
Crossover point
Bar
+
+
Doublebar Wild-type
f
+
+
6.2.4.1 易位的类型
A B C DE F G H
Normal
A B CB C DE F G H
Tandem
A B CC B DE F G H
Reverse
A B C D E F B CG H Displaced
A A BC DE
FG H
B C
A
A BC DE

遗传学-染色体变异

遗传学-染色体变异

遗传学-染⾊体变异第六章染⾊体变异染⾊体结构变异学习要点着重了解缺失、重复、倒位和易位的概念、类别、细胞学特征及主要遗传效应。

⼀、缺失有中间缺失和末端缺失两种类型。

末端缺失染⾊体很不稳定，故少见。

中间缺失染⾊体⽐较稳定，因此常见的是中间缺失。

体细胞内某对染⾊体中⼀条有缺失、另⼀条正常的个体，称为缺失杂合体或杂缺失体；具有相同缺失区段的⼀对染⾊体的个体，称为缺失纯合体或纯缺失体。

杂缺失体在减数分裂偶线期同源染⾊体联会时，会形成缺失环，缺失环在粗线期最明显。

杂缺失体的⼀种主要遗传学效应是可造成假显性现象。

⼆、重复有顺接重复和反接重复两⼤类。

重复杂合体在粗线期形成特征性的重复环。

重复环是由重复染⾊体形成，这点是不同⼲缺失环的。

重复最典型的遗传效应是表现基因剂量效应和位置效应（以果蝇X染⾊体16区A段的重复导致棒眼表现型的变化为例）。

三、倒位有臂内倒位和臂间倒位两种。

臂内倒位的倒位区段不含着丝粒区域，臂间倒位的倒位区段内含着丝粒区域。

倒位杂合体在粗线期出现倒位环的联会图象。

臂内倒位杂合体除在粗线期观察到倒位环外，在后期I 还可观察到后期桥和染⾊体断⽚。

倒位环不同于缺失环和重复环，前者是由两条染⾊体形成，⽽后两者是由单⼀染⾊体形成。

倒位杂合体表现部分不育性；降低倒位区段内外连锁基因的重组率(为什么？)。

倒位杂合体产⽣的可育配⼦中1/2带正常染⾊体，1／2带倒位染⾊体，因此倒位杂合体的⾃交后代中有正常个体、倒位杂合体和倒位纯合体三种个体，⽐例为1:2:1。

四、易位有简单易位和相互易位两类，常见的是相互易位。

相互易位杂合体在粗线期形成“+”字形联会构象，在终变期因交叉端化⽽形成四体环或∞字形环或四体链的构象（⼀直可维持到中期I）。

相互易位杂合体在后期I有邻近式和交替式两种分离⽅式。

邻近式分离产⽣的配⼦全部不育，交替式分离产⽣的配⼦全部可育，这两种分离⽅式发⽣的机会相等，因⽽易位杂合体产⽣的配⼦中1／2可育，1／2不育。

遗传学：朱军第三版：第06章 染色体变异

遗传学：朱军第三版：第06章 染色体变异

(二)、重复的细胞学鉴定
①重复区段较长：重复圈(环) 如果重复较长，在联会时，重复区段被排挤，成为 二价体的一个突出的环或瘤，同时也要对照正常染 色体组型，以免与缺失杂合体的环或瘤混淆。 ②重复区段很短：染色体末端不配对突出 如果重复的区段很短，联会时重复部分收缩一点， 正常的延伸一点，看不出，难以鉴定。
(一)、缺失的类型与形成：染色体丢失了某一 区段。 顶端缺失(terminal deficiency)：指缺失 的区段位于染色体某臂的外端。 中间缺失(interstitial deficiency)：指 缺失的区段位于染色体某臂的中间。
顶端缺失的“断裂—融合—桥”循环：
断头与无着丝粒断片(fragment)； “断裂—融合—桥”循环(裂合周期)。 双着丝粒染色体(decentric chromosome)； 顶端着丝粒染色体：染色体整条臂的丢失
a. 于二倍体生物来说，缺失纯合体一般很难存活，缺 失杂合体一般能活。
b. 片段的缺失杂合体也有起显性致死效应。 c. 玉米、果蝇中，发现有微小的缺失纯合体并不致死。 d. 带有缺失染色体的雄配子常是败育的，而雌配子传 递机会多，因而缺失杂合体有部分不结实现象。
27/382
(2)染色单体形成“断裂－愈合－桥”的循环。很难定型。 图示：玉米花斑型糊粉层颜色的原因。 Ccc C－有色 c－无色

重复纯合体
48/382
重复的细胞学特征
49/382
重复杂合体及其联会 同源染色体联会时(粗线期)，形成拱型结构或增长一段。
重复的细胞学特征
50/382
(二)、重复的细胞学鉴定
直接检查缺失和重复的最好材料：
果蝇 的唾液 腺染色 体：特 大、且 是体细 胞联 会 （somatic synapsis），染色体数少，只有4对，4对染 色体的联会的4个二价体的总长达1000微米，肉眼可见。 其上的许多宽窄不等和染色深浅不同的横纹带，可以做 为鉴别缺失和重复的标志。 P118 图6-4

06第六章 染色体数目的变异

06第六章 染色体数目的变异
第六章 染色体数目的变异
第一节 染色体组和染色体倍性 第二节 染色体数目的整倍性变异
第三节 染色体数目的非整倍性变异
2/88
遗传学
一、染色体组及其倍数性
(一)染色体组(genome)及其基本特征： 生物属中二倍体物种的配子具有的全部染色体称为该属 的一个染色体组。 染色体基数(x)：一个物种染色体组的染色体数目。 染色体组的基本特征： 不同属往往具有独特的染色体基数； 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)。
自然界中能正常繁殖的异源多倍体物种几乎都是偶倍数
细胞内的染色体组成对存在，同源染色体能正常配对
形成二价体，并分配到配子中去，因而其遗传表现与 二倍体相似 遗传学
32/88
偶倍数的异源多倍体
1.偶倍数异源多倍体的形成 普通烟草(Nicotiana tabacum) 普通小麦(Triticum aestivum) 2.染色体的部分同源性——部分同源群 小麦属染色体的部分同源群 部分同源染色体间可能具有少数相同基因(控制同一性状， 表现为多因一效) 有时可能相互代替(补偿效应) 减数分裂过程中可能发生异源联会(allosynapsis)
遗传学
同源三倍体染色体的联会与分离
22/88
遗传学
Two possibilities for the pairing of three homologous chromosomes before the first meiotic division in a triploid.
23/88
遗传学
Genotypes of the meiotic products of an A/a/a trisomic. Three

高中生物 染色体变异及应用

高中生物 染色体变异及应用
3、三倍体无子西瓜的培育
21三体综合征
2、整倍性变异
指染色体以染色体组为单位成倍地增加或减少。
（1）一倍性变异和单倍性变异
一倍性变异：指体细胞只含有一个染色体组的变 异，由此产生的个体称为一倍体。
单倍性变异：指体细胞含有的染色体数等于配子 染色体数的变异，由此产生的个体 称为单倍体。
一倍性变异和单倍性变异的关系（P46）
高中生物
染色体是遗传物质的载体，染色体 的变化必然会导致生物的性状发生相应 的改变。
染色体变异可分为染色体结构变异 和染色体数目变异两种类型。
一、染色体数目的变异
＜一＞相关概念
1、染色体数目的变异：染色体数目的成倍增加 或减少，或者个别染色体的增加 或减少（P45）
2、染色体组： 生物体细胞内所有的非同源 染色体的组合
一倍体
单倍体
一倍体
单倍体
（2）多倍性变异
自发产生 a.产生原因
诱导产生
b.概念：与正常的二倍体细胞相比，具有更多 染色体组的变异。
c.影响：1、多倍体的动物一般是致死性的 （如多倍性变异常常是人类和动物妊 娠早期自然流产的主要原因 P46）
2、植物多倍体往往引起器官的巨型化
二倍体
三倍体
四倍体
3、二倍体：体细胞中含有两个染色体组的生物
配子
配子
该生物的一个染色体组
果蝇的染色体
雌果蝇的染色体组
雄果蝇的染色体组
＜二＞变异类型
1、非整倍性变异（P46） 指在正常的染色体组中，丢失或添加了一条
或几条完整的染色体。（如21三体综合征）
动物的非整倍性变异往往是致死的， 植物的非整倍性变异产生的影响相对较小
多倍体
染色体加倍后的草莓（上） 野生草莓（下）

染色体数目变异的课件

染色体数目变异的课件

染色体数目变异的课件
什么是染色体数目变异？
染色体数目变异是指生物个体染色体数量发生改变的现象。

正常情况下，不同物种的个体具有固定的染色体数目，例如人类的染色体数目为46。

然而，由于染色体的非整倍体产生、染色体重组和错误的细胞分裂等原因，个体的染色体数目可能增加或减少，导致染色体数目变异。

染色体数目变异的类型
染色体数目变异可以分为两种类型：
•多倍体：染色体数目增加，个体拥有比正常个体更多的染色体。

例如，三倍体个体具有3n个染色体。

•亚倍体：染色体数目减少，个体拥有比正常个体更少的染色体。

例如，单倍体个体只有n/2个染色体。

染色体数目变异的影响
染色体数目变异对生物个体的影响是复杂而多样的：
•染色体数目变异可能导致生殖系统功能异常，造成不育或难以生育后代的问题。

•染色体数目变异还可能引起遗传物质的丢失或过量，影响个体的遗传稳定性和适应性。

•染色体数目变异还可能导致生理和发育异常，使个体在外部环境中的适应能力下降。

•染色体数目变异在进化过程中可能提供新的遗传变异源，促进物种的适应和进化。

结论
染色体数目变异是生物个体染色体数量发生改变的现象，其类型包括多倍体和亚倍体。

染色体数目变异对个体的影响复杂多样，既可能产生负面影响，也可能促进物种的适应和进化。

染色体变异(数目83页PPT

染色体变异(数目83页PPT

•
Cnxpxqn-x =
n! x!(n-x)!
pxqn-x
• (X—基数，n—配子中染色体条数)。
2019.8
遗传学
讨论
• 1. 3x、5x奇数性多倍体都是高度不育的。无籽西瓜 3x=33，[2n=（2x+x）]，可看作为一个二倍体染色体 组和一个单倍体染色体组，11个单价体分配，
• 可育配子的概率为2×2×（ ½ ）11 • =2×2×（1/2048）=1/512. • 但可育配子比单倍体高2倍。
• 有时，2x－1或x＋1的配子在雌性中也可育，这增加了 无籽西瓜中成籽的数量，但同时也增加了这些籽染色 体数目类型的复杂性。
2019.8
遗传学
二、同源四倍体部分不育
• 同源四倍体的染色体组有四个：AAAA ， 例同源四倍 体玉米、西瓜。
• 部分不育的原因：同源四倍体每一同源组有4条染色体， 而不是两条，因而该4条染色体在后Ⅰ分离时有2/2分 离，也有1/3分离，全部的一致的2/2分离分配概率低， 因此造成部分配子染色体组数目不完整，从而部分不 育。
• 普通小麦 2n=6x=42 x=7。
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遗传学
八倍体
• 小黑麦 2n=8x=56 同源多倍体：增加的染色体组来自于同一个物种，那 么每一种染色体有多条； 异源多倍体：增加的染色体组来自于不同的物种，相 当于多元二倍体。
2019.8
遗传学
第二节 多倍体的形成
• 1.二倍体减数分裂未减数，产生2x配子。
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F1 ABDR
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↓ 加倍
•
AABBDDRR（八倍体小黑麦，中科院鲍文奎）
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遗传学
•
前边讲到的小麦粒色R基因有3对，R1R1R2R2R3R3，
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二、整倍体变异的类型 1、一倍体(2n=x)：指体细胞中含有一个染色体组的生物个体。 2、二倍体(2n=2x)：指体细胞中含有两个染色体组的生物个体。 3、多倍体(2n=mx，m为≥3的整数)：指体细胞中含有三个或三个以上染色体组 的生物个体。 4、单倍体（n）：体细胞中的染色体组与正常个体配子中的染色体组相同的生物 个体叫单倍体。 三、多倍体类型 1、同源多倍体：所有染色体由同一个物种的染色体组加倍而成的多倍体。如同源 三倍体：2n=3x=AAA；同源四倍体：2n=4x=AAAA；同源五倍体、同源六倍体等。 2、异源多倍体：体细胞中的染色体组来自不同的物种。如芥菜型油菜：异源四倍体 2n=4x=AABB=36；普通小麦：异源六倍体，2n=6x=AABBDD。 3、同源异源多倍体：体细胞中有不同的染色体组，且至少有一类染色体组的数目在 3个或3个以上的变异类型。如同源异源六倍体：2n=6x=AABBBB。 4、节段异源多倍体：异源多倍体种不同染色体组间有时也存在部分同源关系，当 部分同源程度较高时，这样的个体叫节段异源多倍体。
aa=1=C
2 =1 2 2 =1 2
1 1 Aa=10=C 6C 2 -2=10
aa=1=C
AAAa产生的配子类型和比率： AA=3X13=39 Aa=3X10=30 aa=3X1=3
AA﹕Aa﹕aa=13﹕10﹕1
基因型AAaa Ⅰ、12/34联会 12/34 1 A X X X a 3 4 4 A’1 14/23 A1a4、A1’a4’ A2a3、A2’a3’ A1A1’、a4a4’ A2A2’、a3a3’ a 3 A’2 a4 X 2 1 A 2 a’3 a3 13/24 a’4 A2 A1a3、A2’a4’ A2a4、A1’a3’ A1A2’、a3a4、 A1’A2、a3’a4 A1 A1A2、a3’a4’ a3a4、A1’A2’ A1a3’、A2a4’ A1’a3、A2’a4
第三节、一倍体与单倍体 一、一倍体与单倍体的概念 一倍体（x）： 是指体细胞内只含一个染色体组的生物个体，如雄蜜蜂、雄蚁等。 单倍体（n）：是指体细胞内所含染色体数目与正常个体配子中染色体数目相同的 个体。 二、单倍体的类型 单 倍 体 单元单倍体 多元单倍体
单倍体与一倍体 单倍体 一倍体是两个不同的概念，单倍体可能是一倍体（单元单倍体），也 一倍体 可能是二倍体或多倍体（多元单倍体）。 如普通小麦：异源六倍体（2n=6x=AABBDD=42），单倍体为三倍体 （n=3x=ABD=21）； 甘蓝型油菜：异源四倍体（2n=4x=AACC=38），单倍体含两个染色体组 （n=2x=AC=19）。
3
4
1 ②、 13 24
3
③、 14 23
1
4
2
4
2
3
4、同源四倍体的分离方式 Ⅳ Ⅲ+Ⅰ Ⅱ+Ⅱ Ⅱ Ⅱ+Ⅰ+Ⅰ 2/2或3/1 2/2、3/1、2/1 2/2 2/2、3/1、2/1、1/1
同源四倍体的染色体分离主要是2/2均衡分离。 同源四倍体的染色体分离主要是 均衡分离。 均衡分离
同源四倍体的联会和分离
三、整倍体与非整倍体 整倍体（euploid）：指体细胞中的染色体数成完整的染色体组的个体。如： 小麦：2n=42=6X7（由六个染色体组组成） 非整倍体（aneuploid）：指体细胞中的染色体数比正常个体染色体数（2n） 增加或减少1条至数条的个体。 整倍体变异：指在正常染色体数（2n）的基础上，体细胞中染色体数目按 染色体组（x）成倍数增加或减少的现象。 非整倍体变异：在正常染色体数（2n）的基础上，体细胞中的染色体数目 2n 增加或减少1条至数条的现象。 四、2n 、n、x 的含义 2n：表示生物正常个体体细胞内的染色体数。 n：表示生物正常个体产生的配子的染色体数。 x：表示染色体基数。
三价体（Ⅲ） 同源组三条染色体联会 二价体与单价体(Ⅱ+Ⅰ）
3、后期Ⅰ同源组染色体的分离
III II+I
产生2/1不均衡分离； 产生2/1分离(单价体随机进入一个二分体细胞) 产生1/1 (单价体丢失)
4、同源三倍体产生的配子育性——高度不育 原因：不论哪种分离方式，配子染色体组合成份不平衡—高度不育 5、同源三倍体的形成 ①、减数分裂不正常 ②、授精不正常：2精核+1卵核 ③、同源四倍体与同源二倍体杂交 三 倍 体 西 瓜
全部 1 1
②、基因随染色单体不完全随机分离—基因离着丝粒较远 A1 Ⅰ、12/34联会 A1 1 A X X X A 3 4 4 A’1 A1a4；A1’a4’ A2A3；A2’A3’ A1A1’；a4a4’ A2A2’；A3A3’ a 3 A’2 a4 X A 2 A’3 A3 13/24 a’4 A2 3 A’2 a4 4 A’1 A1A3；A2’a4’ A1A3 A2’a4’ A1’A3’；A2a4 A1A2’；A3a4’ A1’A2；A3’a4 1 12/34 2 1 2 A’3 A3 A2 a’4 A1A2；A3’a4’ A3a4；A1’A2’ A1A3’；A2a4’ A1’A3；A2’a4
12/34联会： 2 AA=6=C 4 1 1 Aa=12=C4 C 4 -4 A1a4’、A1’a4 A2a3’、A2’a3’ 同理： 13/24联会 AA=6=C 2 4 1 1 Aa=12=C4 C 4 -4 A1a3’、A1’a3 A2a4’、A2’a4’ 14/23联会 2 AA=4=C4 -2 A1A2’ A1’A2 基因型AAaa AA=6+6+4=16 Aa=12+12+16=40 aa=6+6+4=16 1 1 Aa=16=C4 C 4 2 aa=4=C4 -2 a3a4’ a3’a4 aa=6=C 2 4 2 aa=6=C 4
同源异源多倍体 节段异源多倍体 单倍体（haploid） （n） 异源四倍体（2n=4x，AABB） 异源六倍体（2n=6x AABBCC）
非 整 倍 体 变 异
超倍体
三体（2n+1） 四体（2n+2） 双三体（2n+1+1）
单体（体细胞内染色体数目=2n-1）
亚倍体
缺体（2n-2） 双单体（2n-1-1）
第二节、染色体数目变异类型 一、染色体数目变异类型 一倍体（x）
染 色 体 数 目 的 变 异
整 二倍体（2n=2x，AA） 同源三倍体（2n=3x，AAA） 倍 体 同源多倍体（autoploid） 同源四倍体（2n=4x，AAAA） 变 多倍体 异源三倍体（2n=3x，ABC） 异 异源多倍体（allopolyploid）
5、同源四倍体基因分离 ①、基因随染色体随机分离—基因离着丝粒很近 Ⅰ、12/34联会 1 2 1 A X X X A 3 4 4 a’4 14/23 a 3 A’3 a4 X A 2 A’2 A3 13/24 A’1 A2 A1 12/34
A1 1 2 A’2 A3 3 4 a’4 A1 1 3 A3 2 4 1 4 3 2 A’2 A’2 a’4 A1 A1a4；A1’a4’ A2A3；A2’A3’ a’4 A3 A1’a4；A1a4’ A2A3’；A2’A3 A1A2 A1’A2’ A3a4 A3’a4’ A1A2’ A1’A2 A3a4’ A3’a4 A1A3；A1’A3’ A2a4；A2’a4’ A1A3’；A1’A3 A2a4’；A2’a4
2、生理生化代谢的改变 表现为基因的剂量效应。 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。如：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％。 3、生殖特征：成熟期延迟、生育期延长；配子育性降低甚至完全不育。 4、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。 如：西葫芦的果形变异，二倍体(梨形) 四倍体(扁圆形)； 三、同源三倍体 1、同源三倍体的基因型：AAA（三式）；AAa（复式）；Aaa(单式）；aaa（零式） 2、同源三倍体染色体联会
2 统计：AA=12，即AA=4C 3=4X3=12 1 1 Aa=12，即Aa=4C 3 C 1 =12 同理可得：13/24联会，AA=12，Aa=12 14/23联会，AA=12，Aa=12 AAAa产生的配子类型和比率： 1 1 2 AA=3X4C 3 =36 ；Aa=3X4C 3 C1 =36 AA﹕Aa=1﹕1 同理： AAaa： AA Aa aa Aaaa 2 4C =4 2 1 1 4C2 C2 =16 2 4C2 =4 1 4C C 1=12 3 1 2 4C3=12 2 3X 4C2 =12 1 1 3X 4C2 C2 =48 2 3X 4C2 =12 1 1 3X 4C C 1=36 3 2 4C3=36 3X
Aa aa
同源四倍体基因随染色体随机分离产生的配子种类和比率 配子种类和比率 基因型 AA 全部 1 1 1 4 1 1 1 全部 Aa aa A AAAA AAAa AAaa Aaaa aaaa 自交子代基因型和比率 4 3 Aa 2 2 3 4 A a Aa a 自交子代表形和比率 A 全部 2 8 1 18 1 8 2 1 1 全部 全部 35 3 1 1 全部 a
四、同源四倍体 1、同源四倍体的基因型： AAAA（四式）；AAAa（三式）；AAaa（复式）；Aaaa（单式)；aaaa(零式） 2、同源四倍体染色体联会 四价体(Ⅳ 四价体 Ⅳ） 同源组4条染色体联会 三价体（Ⅲ）+单价体（Ⅰ） 二价体（ 二价体（ 二价体（Ⅱ）+二价体（Ⅱ） 二价体 二价体(Ⅱ）+单价体（Ⅰ）+单价体（Ⅰ） 主要联会体是四价体和二价体+二价体 3、同源四倍体的联会体 ①、 12 34 1 2
14/23
2 AA=13=C -2=13 6来自A2A3’；A2’A3 同理：13/24联会 2 AA=13=C -2=13 6 14/23联会 2 AA=13=C -2=13 6