第九章染色体突变I 染色体数目变异 染色体不仅会发生结构变异,也会发生数目 变异。染色体可以增加一个或几个,也可以减少 一个或几个,也可以增加一套或几套。 随着染色体数目的变异,生物体的遗传性状 也会随之发生相应的变异 第一节染色体组 染色体组( genome):由形态、结构和连锁基 因群都彼此不同的几个染色体组成的完整而协 调的遗传体系。 染色体组的基本特征:增加或缺少其中任何 一条都会造成遗传上的不平衡,从而导致对生物 体不利的遗传效应。 在遗传学上,染色体组用x表示。在这里, x有两个基本含义:①染色体组的标志符号;②
第九章 染色体突变 II： ——染色体数目变异 染色体不仅会发生结构变异，也会发生数目 变异。染色体可以增加一个或几个，也可以减少 一个或几个，也可以增加一套或几套。 随着染色体数目的变异，生物体的遗传性状 也会随之发生相应的变异。 第一节 染色体组 染色体组(genome)：由形态、结构和连锁基 因群都彼此不同的几个染色体组成的完整而协 调的遗传体系。 染色体组的基本特征：增加或缺少其中任何 一条都会造成遗传上的不平衡，从而导致对生物 体不利的遗传效应。 在遗传学上，染色体组用 x 表示。在这里， x 有两个基本含义：①染色体组的标志符号；②
表示配子所含的染色体数目。 第二节染色体的数目 在一般二倍体生物的体细胞内染色体总是 成对存在的,这样的两条染色体称为同源染色体 homologous Chromosome b 某一对染色体与其他形态、大小功能不同的 染色体互称为非同源染色体( non-homologous Chromosome b 例如苹果的体细胞内有34条染色体,分为 17对,即17对同源染色体,这17对之向都互 称为非同源的染色体。 每一种生物体內染色体的数目都是恒定的, 这也是物种的特性之 物种染色体数目2n物种染色体数目2n 人 46 猪 38
表示配子所含的染色体数目。 第二节 染色体的数目 在一般二倍体生物的体细胞内，染色体总是 成对存在的，这样的两条染色体称为同源染色体 （homologous Chromosome）。 某一对染色体与其他形态、大小功能不同的 染色体互称为非同源染色体（non-homologous Chromosome）。 例如苹果的体细胞内有 34 条染色体，分为 17 对，即 17 对同源染色体，这 17 对之间都互 称为非同源的染色体。 每一种生物体内染色体的数目都是恒定的， 这也是物种的特性之一。 物种 染色体数目 2n 物种 染色体数目 2n 人 46 猪 38
鸡 78 水稻 24 小白鼠 40 大麦 玉米 20 烟草 48 陆地棉 52 大豆 西瓜 22 染色体在体细胞中是两两成对存在的。但在 性细胞中,染色体数目减半 在遗传学上,通常以2n表示某种生物体细 胞中的染色体数,用n表示性细胞中的染色体 数。 以玉米为例,n=10,2n=20。n=10是指玉 米的正常配子内的染色体数是10;2n=20是指玉 米体细胞内含有20条染色体,也就是说玉米孢 子体内(或者说是体细胞内)的染色体数是20 超数染色体( supernumerary chromosome): 有些生物中,除了正常染色体以外,还可能存在 一些额外染色体。这些染色体对细胞和个体的发
马 64 鸡 78 水稻 24 小白鼠 40 大麦 14 玉米 20 烟草 48 陆地棉 52 大豆 40 西瓜 22 染色体在体细胞中是两两成对存在的。但在 性细胞中，染色体数目减半 在遗传学上，通常以 2n 表示某种生物体细 胞中的染色体数，用 n 表示性细胞中的染色体 数。 以玉米为例，n=10，2n =20。n=10 是指玉 米的正常配子内的染色体数是 10；2n=20 是指玉 米体细胞内含有 20 条染色体，也就是说玉米孢 子体内（或者说是体细胞内）的染色体数是 20。 超数染色体(supernumerary chromosome)： 有些生物中，除了正常染色体以外，还可能存在 一些额外染色体。这些染色体对细胞和个体的发
育和生存没有明显的影响,其上一般不载有功能 基因。相对而言,我们把正常染色体称为A染 色体,而把那些超数染色体简称为B染色体。 第三节数目变异的类型 、概念 名词 一倍体( monoploid具有一组基本染色体组 的细胞或个体。一倍体所包含的染色体数目称为 一倍体数,以1x表示一倍体数。 整倍体( euploid):体细胞中的染色体数是染 色体基数的整数倍的生物体。例如,具有两套 倍体数的整倍体称为二倍体( diploid),二倍体记 为2x 多倍体( polyploid)多于两套一倍体数的整 倍体称为多倍体。三倍体 triploid记为3x,四倍
育和生存没有明显的影响，其上一般不载有功能 基因。相对而言，我们把正常染色体称为 A 染 色体，而把那些超数染色体简称为 B 染色体。 第三节 数目变异的类型 一、概念 名词 一倍体(monoploid)：具有一组基本染色体组 的细胞或个体。一倍体所包含的染色体数目称为 一倍体数，以 1x 表示一倍体数。 整倍体(euploid)：体细胞中的染色体数是染 色体基数的整数倍的生物体。例如，具有两套一 倍体数的整倍体称为二倍体(diploid)，二倍体记 为 2x。 多倍体(polypoloid)：多于两套一倍体数的整 倍体称为多倍体。三倍体(triploid)记为 3x，四倍
体 tetraploid)记为4x,五倍体( pentaploid)记为 5x,六倍体 hexaploid记为6等。 单倍体( haploid):由单性生殖所产生的个 体。 单倍体数( haploid number):在配子中的染 色体数称为单倍体数,记为n,在体细胞中的染 色体数记为2n。人类和动物的n=x,而在植物中 经常会遇到n≠x的情况。如小麦属: 一粒小麦2n=2x=14,n7,x=7 二粒小麦2n=4x=28,n14,x7 普通小麦2n=6x=42,n=21,y7 7是小麦属的染色体基数以x代表。显然 2m=14的小唛麦含2个基本染色体组,故而称为二 倍体。2n=28的种,染色体数是7的4倍,称为 四倍体( tetroploid)2n=42的种,染色体数是 7的6倍,称为六倍体。 非整倍体( aneuploid):只是基本染色体组内
体(tetraploid)记为 4x，五倍体(pentaploid)记为 5x，六倍体(hexaploid)记为 6x 等。 单倍体(haploid)：由单性生殖所产生的个 体。 单倍体数(haploid number)：在配子中的染 色体数称为单倍体数，记为 n，在体细胞中的染 色体数记为 2n。人类和动物的 n=x，而在植物中 经常会遇到 n≠x 的情况。如小麦属： 一粒小麦 2n=2x=14，n=7，x=7 二粒小麦 2n=4x=28，n=14，x=7 普通小麦 2n=6x=42，n=21，x=7 ７是小麦属的染色体基数，以 x 代表。显然， 2n=14 的小麦含 2 个基本染色体组，故而称为二 倍体。2n=28 的种，染色体数是７的４倍，称为 四倍体（tetroploid）。2n=42 的种，染色体数是 ７的６倍，称为六倍体。 非整倍体(aneuploid)：只是基本染色体组内
的个别染色体数目发生改变的个体(不是基本染 色体组数目的增加或减少 超倍体( hyperploid):染色体数目增加的非 整倍体。 亚倍体( hypoploid:染色体数目减少的非整 倍体。 单体(生物)( monosomic):在二倍体生物 中缺少一条染色体(2n-1)的个体。 三体(生物) risomic:在二倍体生物中多 出一条染色体(2n+1)的个体。 缺体(生物)( nullisomic):在二倍体生物中 缺少一对同源染色体(2n-2)的个体。 双三体(生物) (double trisomic):在二倍 体生物中两对同源染色体各多出一条染色体(2n +1+1)的个体。 二体(生物)( disomic:在一倍体生物中多 出一条染色体(n+1)的个体
的个别染色体数目发生改变的个体（不是基本染 色体组数目的增加或减少）。 超倍体(hyperploid)：染色体数目增加的非 整倍体。 亚倍体(hypoploid)：染色体数目减少的非整 倍体。 单体（生物）(monosomic)：在二倍体生物 中缺少一条染色体（2n – 1）的个体。 三体（生物）(trisomic)：在二倍体生物中多 出一条染色体（2n + 1）的个体。 缺体（生物）(nullsomic)：在二倍体生物中 缺少一对同源染色体（2n – 2）的个体。 双三体（生物）(double trisomic)：在二倍 体生物中两对同源染色体各多出一条染色体（2n + 1 + 1）的个体。 二体（生物）(disomic)：在一倍体生物中多 出一条染色体（n + 1）的个体
二、整倍性变异 以染色体基数为基础,染色体数成倍地增加 或减少的变异称为整倍性变异。 1.一倍体 (1)一倍体在自然群体中是很少见的畸变, 但在一些动物中,如蜜蜂、黄蜂和蚂蚁等,由孤 雌生殖得到的是雄性。因此,雄性是天然的一倍 体 (2)一倍体在减数分裂时,因染色体无配对 对象,数分裂不能正常进行,结果为不育的。 (3)一倍体在现代植物育种中起重要作用。 如花药培养和单倍体体细胞诱变。 2.多倍体种类 名词 同源多倍体( autopolyploid):由同一个物种
二、整倍性变异 以染色体基数为基础，染色体数成倍地增加 或减少的变异称为整倍性变异。 1．一倍体 (1) 一倍体在自然群体中是很少见的畸变， 但在一些动物中，如蜜蜂、黄蜂和蚂蚁等，由孤 雌生殖得到的是雄性。因此，雄性是天然的一倍 体。 (2) 一倍体在减数分裂时，因染色体无配对 对象，减数分裂不能正常进行，结果为不育的。 (3) 一倍体在现代植物育种中起重要作用。 如花药培养和单倍体体细胞诱变。 2．多倍体种类 名词 同源多倍体(autopolyploid)：由同一个物种
的几套染色体所组成的多倍体。 异源多倍体( allopolyploid)由不同物种的几 套染色体所组成的多倍体。异源多倍体仅在亲缘 关系密切的种间形成。由于亲缘关系密切,不同 的染色体组是部分同源 homeologous染色体。 (1)同源多倍体的形态特征 ①随染色体的倍数的增加,核体积和细胞 体积随之增大 ②叶片大小、花朵大小、茎粗和叶的厚度 随染色体组数目的增加而递增,成熟期随之递 延 ③同源多倍体的气孔大,但数量少 但是,这些形态特征也不是随染色体倍数性 的增加而无限增长的,有一个限度,这个限度因 物种而异。 (2)同源多倍体的来源 目前同源多倍体的产生和保持大多是人为
的几套染色体所组成的多倍体。 异源多倍体(allopolyploid)：由不同物种的几 套染色体所组成的多倍体。异源多倍体仅在亲缘 关系密切的种间形成。由于亲缘关系密切，不同 的染色体组是部分同源(homeologous)染色体。 (1) 同源多倍体的形态特征： ① 随染色体的倍数的增加，核体积和细胞 体积随之增大。 ② 叶片大小、花朵大小、茎粗和叶的厚度 随染色体组数目的增加而递增，成熟期随之递 延。 ③ 同源多倍体的气孔大，但数量少。 但是，这些形态特征也不是随染色体倍数性 的增加而无限增长的，有一个限度，这个限度因 物种而异。 (2) 同源多倍体的来源： 目前，同源多倍体的产生和保持大多是人为
的。产生同源多倍体的途径主要是染色体的人工 加倍。保存多倍体的途径主要是无性繁殖。 自然产生多倍体的频率不高,且很难保存 主要因为是高度不育,不能留下后代,即使留下 子代,却不再是原来的同源多倍体,而成为非整 倍体。 (3)自然产生同源多倍体的机制 有丝分裂中染色体已经复制而细胞质不分 裂 未减数的配子结合。 (4)同源多倍体自然出现的频率 ⑨多年生植物高于一年生植物。一年生植 物如果在变为多倍体的当年不开花结实,就绝 种。多年生植物还可以等待来年。 ②自花授粉植物高于异花数粉植物。自花 授粉植物自交得到同源多倍体的机会比较大,异 花授粉植物在变为同源多倍体之后,只能同二倍
的。产生同源多倍体的途径主要是染色体的人工 加倍。保存多倍体的途径主要是无性繁殖。 自然产生多倍体的频率不高，且很难保存， 主要因为是高度不育，不能留下后代，即使留下 子代，却不再是原来的同源多倍体，而成为非整 倍体。 (3) 自然产生同源多倍体的机制： 有丝分裂中染色体已经复制而细胞质不分 裂； 未减数的配子结合。 (4) 同源多倍体自然出现的频率： ① 多年生植物高于一年生植物。一年生植 物如果在变为多倍体的当年不开花结实，就绝 种。多年生植物还可以等待来年。 ② 自花授粉植物高于异花数粉植物。自花 授粉植物自交得到同源多倍体的机会比较大，异 花授粉植物在变为同源多倍体之后，只能同二倍
体原种杂交,产生高度不育的三倍体后代。 ③无性繁殖植物高于有性繁殖植物 自然存在的同源多倍体不多,常见的有:香 蕉,同源三倍体(2n=3x=33);黄花菜,2n= 3x=33;水仙,2n=3x=30。 人工创造的同源多倍体有:同源三倍体西 瓜,同源三倍体甜菜等。 ④同源多倍体在植物界是比较常见的。由 于大多数植物是雌雄同株的,两性配子可能有同 时发生异常减数分裂的机会,使配子中染色体数 目不减半,然后通过自交形成多倍体。多倍体在 动物中比较少见。这是因为动物大多数是雌雄异 体,染色体稍微不平衡,就容易引起不育,甚至 使个体不能生存,所以多倍体动物个体通常只能 依靠无性生殖来传代。例如,在甲壳动物中有 种丰年鱼,它的二倍体个体进行有性生殖,而四 倍体个体则进行无性生殖。此外,在蝾螈、蛙以
体原种杂交，产生高度不育的三倍体后代。 ③ 无性繁殖植物高于有性繁殖植物。 自然存在的同源多倍体不多，常见的有：香 蕉，同源三倍体（2n＝3x＝33）；黄花菜，2n＝ 3x＝33；水仙，2n＝3x＝30。 人工创造的同源多倍体有：同源三倍体西 瓜，同源三倍体甜菜等。 ④ 同源多倍体在植物界是比较常见的。由 于大多数植物是雌雄同株的，两性配子可能有同 时发生异常减数分裂的机会，使配子中染色体数 目不减半，然后通过自交形成多倍体。多倍体在 动物中比较少见。这是因为动物大多数是雌雄异 体，染色体稍微不平衡，就容易引起不育，甚至 使个体不能生存，所以多倍体动物个体通常只能 依靠无性生殖来传代。例如，在甲壳动物中有一 种丰年鱼，它的二倍体个体进行有性生殖，而四 倍体个体则进行无性生殖。此外，在蝾螈、蛙以