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1、第二节 染色体数目的改变,一、染色体数目改变的发现：1、1901年，有人发现普通月见草（2n14）特别大的变异型，命名为巨型月见草；2、1907年，发现月见草的染色体数目为28条，认识到染色体数目的变异。,一、染色体的倍数变异,染色体组：维持生物体生命活动所需的最低限度的一套基本染色体，或称基因组。以X表示如小麦X=7 2n=2X14 2n=28 2n=42整倍体：合子染色体数以基数染色体整倍整加的个体。多倍体：三倍或三倍以上的整倍体。,2、染色体组的基本特征：（1）各染色体形态、结构、连锁群不同，基因也不同。,（2）染色体组是一个完整而协调的体系，缺少一个就会造成不育或变异。,（3）不同种属
2、染色体组的染色体数可能相同，也可能不同。,同源多倍体和异源多倍体：,同源多倍体：指增加的染色体组来自同一物种，一般由二倍体的染色体直接加倍产生。异源多倍体：指增加的染色体组来自不同物种，一般由不同种属间杂交种染色体加倍形成。,同源四倍体：AA_AAAA BB_BBBB EE_EEEE同源三倍体：AA X AAAA _AAA BB X BBBB_BBB,异源四倍体、同源异源八倍体：,异源六倍体普通小麦：,一粒小麦 斯氏山羊草2n=14(AA)2n=14(BB),不育杂种(AB),染色体加倍,拟二粒小麦2n=28(AABB),麦草2n=14(DD),不育杂种(ABD),染色体加倍,2n=42 AA
3、BBDD,四、同源多倍体,1、特征（1）巨大性：染色体倍数越多，核和细胞越大，器官越大（2）外形：各器官随着染色体组数增加而递增。,二倍体草莓四倍体草莓,气孔和保卫细胞：大于二倍体，单位面积内的气孔数小于二倍体。例如：烟草的叶片气孔染色体数：以根尖或花粉母细胞鉴定为宜。例如：大麦：2n=14 4n=28,(3)表现型的改变：例如：二倍体西葫芦：果实梨形 同源四倍体：果实扁圆形,（4）同源多倍体的特点：主要依靠无性繁殖途径人为产生；自然界的往往高度不育，即使产生少量后代也是非整倍体；例如：同源四倍体可育性高；同源三倍体育性低。,（5）同源多倍体的基因数目远比二倍体多,例如：复式AAaa产生的基因
4、类型及比例,A1 a1,A2 a2,A1A2 _a1a2A1a1_A2a2A1a2 _A2a1即AA:Aa:aa=1:4:1所以显性：隐性5：1,2、同源多倍体的联会和分离联会时的特征：形成多价体例如：紫鸭叮草：二倍体 12条 三倍体 18条,同源三倍体的联会和分离：1、特点：联会配对不紧密，局部联会2、提早解离和不联会：,同源染色体的不均衡分离：,同源三倍体配子染色体组合成分不平衡，造成同源三倍体的高度不育：例如：前期：一个双价体和一个单价体；一个三价体后期：双价体正常，单价体随机进入一极；三价体为2条进入一极，一条进入一极。形成平衡配子（2n、n)的机会少;绝大多数的染色体数在2n与n之间
5、，是不平衡的。,同源三倍体在农业上的应用：高度不育性,(3)同源四倍体的联会和分离：分离多样性：不联会和四价体提早分离,分离2/2或3/12/2或3/1或2/12/22/2或3/1或2/1或 1/1,五、异源多倍体,异源多倍体是物种进化的一个重要因素：例如：中欧植物中652个属，有419个属是异源多倍体 禾本科中约占70，如小麦、甘蔗；果树中有苹果、梨、樱桃等；花卉中有菊花、水仙、郁金香等。,异源八倍体小黑麦的形成过程：,普通小麦 黑麦AABBDD(42)RR(14),X,F1:ABDR(28),染色体加倍,AABBDDRR(56)小黑麦,练习题：四倍体AAAa;Aaaa 各形成何种基因型的配
6、子及比例？,六、多倍体的诱发,1、诱发途径：远缘杂交,三、单倍体,单倍体是指具有配子染色体数(n)的个体。例如：玉米是二倍体，它们的单倍体也是一倍体n=x=10；单倍体遗传育种学研究上有重要意义，主要有三个方面：1、单倍体中的每个染色体组都是单个，因此全部基因也是单的；2、单倍体的每一种基因都有一个，所以在单倍体细胞内，由于每个基因都能发挥自己对性状发育的作用。3、通过对单倍体孢母细胞减数分裂时联会情况的分析，可以追溯各个染色组之间的同源或部分同源的关系。,单倍体的形成：高等植物中，所有单倍体几乎是由于生殖过程中的不正常产生的。例如：孤雌生殖、孤雄生殖自然界：大多是孤雌生殖组培技术：花药培养,
7、非整倍体：,遗传学上有代表性的非整倍体有：三体：2n+1，多一条染色体；双三体：2n+1+1，多两条非同源染色体；四体：2n 2，多一对同源染色体；单体：2n 1，少一条染色体；双单体：2n 1 1，少两条非同源染色体；缺体：2n 2，少一对同源染色体。,比该物种中正常合子的染色体数（2n)多或少一个至几个染色体的个体。,练习题：假定下列各项代表染色体组成，指出名称：a:,b:,三体（2n+1),n,c:,单体（2n1),f:,缺体2n-2,g:,体 2n+2,h:,双三体2n+1+1,一个生物体二倍体数目是12。以下各为多少:、单体 2、三体 3、四体4、双三体 5、缺体 6、三倍体7、同源
8、四倍体,一、亚倍体：,1、单体：2n-1比合子染色体数少一条染色体的生物。,(1)自然界有些动物有单体的存在特点：蝗虫、甲虫：雌 XX 2n;雄 X 2n-1鸟类、鳞翅目昆虫：雌 Z 2n-1；雄 ZZ 2n(2)自然界也有由于染色体丢失产生的嵌合体：例如：蝴蝶，2n-1，丢失了一条Y染色体。,（3）植物界：1、二倍体中出现的单体一般不具有生活力，不育；2、异源多倍体中的单体才具有一定的活力和育性。例如：普通烟草是异源四倍体，配子有两个染色体组（n=24I)，是第一个分离出全套24个不同单体的植物（2n-IA 2n-IB 2n-IC),理论上，单体自交产生双体：单体：缺体1：2：1,小麦单体自
9、交子代群体中：,2、缺体：单体自交产生,普通小麦缺体的特征：1、生活力较差；2、育性较低；例如：7D缺体：生长慢，有半数植株是雄性不育或雌性不育；4D缺体：花粉表面正常，但不能受精；3D缺体：种子是白果皮，双体为红果皮。,3、三体：2n+1,人工三体的产生：三倍体与二倍体杂交,n,n+1 n,2n+1 2n,雌,雄,三体的基因分离：例如AAa,A1,A2,a,A1A2_aA1a_A2A2a_A1所以AA:Aa:A:a=1:2:2:1 显性：隐性5：1,21-三体即Down氏综合征,染色体异常为18三体。表型特征有智力低下、小头、前额窄、枕部突、小颌且张口范围小，腭弓高窄、低位耳、肾畸形、肌张力
10、增高及手紧握等。,（2）18-三体，即Edward综合征,患儿的畸形和临床表现要比21三体性严重得多。颅面的畸形包括小头，前额、前脑发育缺陷，眼球小，常有虹膜缺损，鼻宽而扁平，23患儿有上唇裂，并常有腭裂，耳位低，耳廓畸形，颌小，其它常见多指（趾），手指相盖叠，足跟向后突出及足掌中凸，形成所谓摇椅底足。,（3）13-三体，即Patau综合征,两个21三体的个体结婚，在他们的子代中，患先天性愚型的个体占多少比例？（假定2n+2的个体是致死的）,4、四体：2n+2来源：三体自交例如：普通小麦三体自交后代中，1是四体。四体的自交子代(n+1 n)74四体，24三体，22n。,练习题:假定有一存活的三
11、体植株，两条染色体携带显性基因B，第三条染色体携带隐性基因b。让这个植株同基因型是b/b的二倍体杂交。1、后代中的二倍体占多少？2、后代中三体并且基因型为Bbb的占多少？,本 节 要 点,1、多倍体的诱导方法；2、非整倍体的类型和应用。,一、果蝇的ClB测定法：,是检查X染色体隐性突变的方法。C为倒位抑制子或抑制子：代表X染色体上有一个大倒位，从而抑制互换类型的发生只产生2种配子；l表示C与X染色体上的隐性致死基因纯合的死亡；B代表上述X染色体上的显性棒眼基因识别依据。,第三节 染色体结构变异的应用,原理：,ClB,X,发生致死突变,ClB,l,ClB,l,ClB,棒眼 正常眼 死亡 正常眼,ClB,ClB,棒眼 正常眼 死亡 死亡,l,l,二、利用易位创造玉米核不育系的双杂合保持系：,Ms雄性可育 ms雄性不育Dp_Df:重复缺失染色体，花粉败育,双杂合体：,ms,Ms,Dp_Df,
