高中生物必修2生物的变异之染色体的变异一、教学内容染色体的变异及其应用（一）二、学习内容染色体结构的变异 染色体数目的变异 染色体数目变异的类型 染色体变异在育种上的应用三、学习目标简述染色体的结构变异和数目变异收集染色体变异在育种上应用的事例四、学习重点理解、简述染色体结构变异的过程和染色体数目变异的非整倍性、单倍性和多倍性变异的区别五、学习难点理解染色体数目变异中单倍性、多倍性变异的区别以及无子西瓜产生的原因六、学习过程染色体是DNA的主要载体，染色体会不会变异？变异后的染色体会不会改变个体的性状？这是人们十分关注的问题.遗传学家从20世纪初开始就不断地发现染色体的各种变异.1959年一位医生首次发现一种综合症是和染色体数量增加有关的，这大大促进了人们对染色体变异的研究.染色体结构和数目的变异统称为染色体变异.1. 染色体结构的变异 染色体变异包括形态、结构的变异，这些变异常常可以通过显微镜直接观察到.（1）染色体结构的变异主要起因于染色体的断裂以及断裂后的片段不正常的重新连接（a）缺失 缺失是一种染色体突变，它导致染色体片段和染色体上遗传信息的丢失.缺失的片段可以位于染色体的中间或末端.缺失是由于诸如热、辐射、病毒、化合物或由于重组酶等原因引起的染色体断裂.缺失有可能导致整条染色体从基因组中丢失.（b）重复 重复是由于染色体片段加倍的染色体畸变.重复片段的大小可以变化很大，可能出现在基因组的不同位置，也可能发生串联重复.重复可能导致生物体的致死.（c）倒位 倒位是当染色体片段发生断裂并颠倒180°后重新连接所产生的染色体突变.分为臂内倒位和臂间倒位.通常，倒位发生时遗传物质不会丢失.当断裂点（倒位点）出现在基因内或在控制基因表达的区段内时，会导致表现型的改变.纯合倒位会改变倒位片段第 1 页


机4.（会增加）染色体变异的原因 辐射与化学
药物是导致染色体变异的重要原因.① 用
酸铜溶液硫（质量度浓300mg/L）豆养蚕培子，发现种萌发的根苗幼尖出现微细胞中
核（正在分裂的细胞中出现微
核结，是染体结构变异色的果）② 微
是无核着丝在有点的染色体断片，丝分裂后期不能向两极移动，所以游离于细胞质中.在有
丝分裂间期，可在细胞核附近看到一到几个很小的圆形结构，这就是微核.③ 微
核是常用的遗传毒理学指标之一，指示染色体或纺锤体的损伤.微核产生的数量又可与诱变因子
剂量的强弱呈正比因，此可以用微核来出的频率现评价环境因变诱子对生物遗传物质的
损伤程实验步骤.④度Ⅰ. 将蚕豆
种子洗净水培25℃后，Ⅱ. 待根长
到0.5～1.5cm，移入质量浓度的3为0mg／L0硫酸铜溶液中Ⅲ6h培养. 自来
水冲洗后，再移入自来水中尖养24h培取蚕豆根剪，制作临时玻标片本，用改
良碱性品红染液Ⅳ染色. 每
个，尖计根500～1000个细胞数计算微核率（出现微核细的胞数除以被计数的细胞
总数）.人的第5号
体的染色部起分缺失会引叫猫综合症（如图所示）.患病儿童哭声轻，音调高，两
眼距离较远，耳位低下，生长发育迟缓，而且存在严重的.智力障碍2. 染色体数目的变异 在正常的情况下，
每种生物的染色体数目都是恒定的；不同的物种之间，染色体数目
差往往别很大，少的只数有一对，多的可达百对.例如，一种
马蛔虫的变种只对一有染色体，一种蝴蝶却而190对染有体，色瓶尔小草0至多达51甚对染色体.第 2 页
内基因与倒位片段两旁基因之间的连锁关系.[来源:ZXXK]（d）易位 易位是指染色体片段发生位置改变的染色体突变.简单易位可以划分为染色体内易位和染色体间易位，可以是从一条染色体臂到另一条染色体臂，也可以发生在同一条染色体臂内；还可以从一条染色体转移到另一条染色体上.（2）大多数染色体结构的变异对生物体是不利的，有时甚至会导致生物体死亡 （在自然条件或人为因素的影响下，染色体结构发生的改变，都会使染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异）.（3）正常情况下，染色体发生断裂的频率是很低的，而当细胞受到电离辐射、病毒感染或一些化学物质诱导时，染色体结构变异的


般都是成对存.在的自然界中的生物大多是二倍体，它们的
配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组例
：46条染色体，一个染色体组由人有23条染色体构成洋葱
有16条染色体，一个染色体组由8条染色体构成果蝇
条染色体构8条染色体，一个染色体组由4有成.动
物染色体数目染色体组数植数目染色体物染色体组数金丝猴442大
麦142黄牛602普
通小麦426猪382玉米202狗782陆
地猫524棉382中
棉262马642番茄242驴622豌豆142山羊602蚕豆122绵羊542菜豆222鸭802向日葵342兔442烟草484鸡782甘蓝182家
蚕562拟南芥62（2）染色体数目变异的类型（3）非整倍性变异 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.一
般情况下，各种染色体非整倍性变异都会对生物体产生严重的后果.① 动
物的非整倍性变异往往是致死的② 植
物的非整倍性变异产生的影响相对较（小4）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第 3 页
（1）染色体组 体细胞中染色体一


行正常的减数分裂，因此单② 是不育的倍性变异和单倍体 指体细胞
含有的染色体数等于配子染色体数的变异，由此生的个体称为单倍体产Ⅰ. 二倍体生物的一倍性变异就等同于单倍性变异Ⅱ. 多倍体生物的一倍性变异与单倍性变异的
含义不同例
：二倍体的拟南芥都3对同源染色体，它的一倍体和有倍体单只含一个染色体组，有即3条染色体；而
具的有个染色体4组拟南芥，其一倍体只有一个染色体组，含3条染色体，而单倍体
则有2个染色体组，条染色体6含.（5）多倍性变异 指与正常的二倍体细胞
相比，具有更多染色体组的变异与正常的二倍体细胞
相比，具有3个染色体组的细胞称为三倍体具
有4个染色体组的细胞称为四倍体等① 多倍体可以自发产生，也可以诱导产生② 具
有偶数染色体组的多倍体植物，如果在减体能裂过数分染色程中配对，一般可是育的③ 具
有奇数染色体组的多倍体则一般.不可育Ⅰ. 普
通小麦倍六是体，它的体细胞中含分42条染有体，色成6组，每7组条染色体，在
减数分裂过程中产生具有21条染色体的配子，这些配子是可育的Ⅱ. 香蕉
是具有奇染数色体组的多倍体，体细胞中含于有个染色体组，由3减会数分裂时染色体联
配对紊乱产，生的配子具有不同数目的染色体，而因香蕉的果实里几乎没种有子④ 多倍体的
动物一般（多致死性的是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）⑤多倍体在自然
界中分布极为Ⅰ广泛. 在
被子植物中，多倍体的种数3占0％～35％，而禾科木中大约有70％多物种是的倍体.Ⅱ. 栽培
的普通小麦、陆地棉、海岛棉、烟草、荠菜等农作物，苹果、梨、樱桃等果树，菊花
、大理菊、水仙、郁金香等花卉均为多倍体.【典
型例题】1. 下列关于染色体结构变异的
叙述，不正确 ）的是（ A. 外界
因素可提高染色体结构变异的频率B. 染色体缺失了
某段，可使生物性状发生变化C. 一条染色体
某后，生物性状不发生变化180°一段颠倒第 4 页
① 由于一倍性变异的生物不能进


般可用现代遗传技术直接检验分
析：染色体结构变异是由于某素自然条件或人些因为造成导，这些变化可的致生物性状发生
相应的改变.虽然倒位是某段染色体的位置颠倒，但了改中的基因位置发生是其变，也可导致生物性状发生变化.答案：C2. 果蝇
的一条染色体上，正常基因的排列顺序为123—456789，中间的“—”代表着丝粒
，下表表示了由该变化染色体发生变异后基因顺序正常的四种情况.有关叙述错误 是（ ）染色体 基因顺序变化a 123—476589b的 123—4789c 1654—32789 d 123—45676789A. a是染色体
某一片段位置颠倒引起的B. b是染色体
某一片段缺失引起的C. c是染色体
着丝粒改变引起的D. d是染色体增加了
某一片段引起的分
析：将a、b、c、d分别与正常基因排列顺序123—4别6789的分5作比较，可倒：a是5、6、7这三个基因所在片段的位置颠知引起的；b是5、6这两个基因所在片段缺失引起的；c是2、3、4、5、6这五个基因所在的片段的位置颠倒而引起的；d则
是增加了6、7这两个基因所在的片段而引起. 答案：C3. 下
图所示细胞为三倍体的是（ ）分
析：本题考查染色体组的判定方法.解答本题所需的知识依托是：染色体组数目的判断方法：
（1）根据染色体的形态：相同形态的染色体数目＝）色染组数.（2体根据同因型控制基一性状的基因数
＝色体组数.染（3）根据数色染数和形态体：染色体组数目＝染色体数
／形态数.解答本题的法方和技巧：三倍体细胞中应含三个染色体组.只B有图中形态，同的染色体数为3相
即3.答案：染色体组数为B4. 韭菜
体细胞中的含，32条染色体，这32有染色体有8种形态结构条由此可韭菜判定
是（ ）A. 二倍体 B. 四倍体 C. 六倍��