（一）染色体结构变异：缺失、重复、易位、倒位等。

  有何遗传学效应？——改变染色体上基因的数目和排序，从而导致性状的变异。

（二）染色体数目变异

1．染色体组与染色体分组

  何谓染色体组？怎样进行染色体分组？

观察：教材P86雌雄果蝇体细胞染色体图解、P87雄果蝇染色体组图解。

 

 

思考：正常情况下，多数动植物体细胞中同源染色体是两两成对的。从每对同源染色体中抽取1条，全部染色体就可分成两组。由此所得的每组染色体有何特点？

  ——“全而不同”（画图示意）：每组染色体因携带每对等位基因之一而包含生物全套遗传信息，各条之间互为非同源染色体，共同组成一个“染色体组”（基因水平上称之“基因组”）。

讨论：

a.下列细胞各有几个染色体组？

画几个细胞简图；图像如教材P22练习中的各分裂期细胞；基因组成分别为Aaaa、Aaa、Aabb、AbCD的细胞。

b.含Y染色体的果蝇精子染色体组（教材P87 雄果蝇的染色体组图解）携带控制红眼或白眼性状的遗传信息吗？考虑到果蝇Y染色体还可能有X染色体所没有的基因，那么果蝇基因组测序至少要测定几条染色体的碱基序列？如果是对人和水稻（2n=24）进行基因组测序呢？

2．染色体数目的个别增减

实例1（教材P91）： 21三体综合征是一种常见的染色体病。对患者进行染色体检查，可以看到患者比正常人多了一条21号染色体。推测21三体形成的可能原因。

画图分析：

初级性母细胞减数第一次分裂时，21号同源染色体没有发生分离；

或次级性母细胞减数第二次分裂时，21号姐妹染色单体没有分开。

 实例2：人和果蝇有几种性别畸形如下表：

思考：

a. XYY男性是父母哪一方在减数分裂的哪个阶段出现异常引起的（教材P40）？XXY男性呢？

b.请解释教材P38 Bridges实验结果：

  白眼雌蝇（Xw Xw）× 红眼雄蝇（XW Y）

  ↓

  红眼雌蝇（XW Xw）  白眼雌蝇（？）  白眼雄蝇（Xw Y）  红眼雄蝇（？）

  2000～3000只  1只  2000～3000只  1只

  此即遗传学史上著名的“果蝇X染色体不分开现象”的发现（1916年），无可辩驳地证明了“基因在染色体上”的萨顿假说。

3．染色体数目的成倍变化

1）二倍体和多倍体：体细胞中含有二和多个染色体组的个体（一定是这样吗？）。

  多倍体植物有何特点？自然条件下怎样形成（减数分裂异常，形成染色体加倍的配子。关注三倍体香蕉的形成）？人工如何诱导（阻断体细胞有丝分裂，使染色体加倍）？（多倍体动物为何罕见？）

2）单倍体：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。

  单倍体如何发育而成？单倍体植株为何高度不育？雄蜂为何能育？

思考：“倍”是指一个染色体组吗？单倍体就是指“一倍体”吗？

（三）人工诱导多倍体

1.方法原理

 正在分裂的细胞

  低温、秋水仙素处理→↓

  抑制纺锤体形成，细胞分裂停止，染色体数目加倍

2.实验：低温诱导植物染色体数目的变化（教材P88）

讨论: 能否看到葱或蒜（2n=16）分别含16条、32条、64条染色体的中期、后期细胞？能否看到从二倍体细胞变化成四倍体细胞的过程？

3.多倍体育种

实例：（同源）三倍体无籽西瓜（3n=33）的培育（教材P89）

思考：

a.为什么用秋水仙素处理芽尖？

b.三倍体西瓜为何无籽？绝对无籽吗？

c.每年制种麻烦，有无替代方法？（组织培养三倍体；生长素类似物处理二倍体未受粉雌蕊。）

d.三倍体种子细胞都含有3个染色体组吗？（种皮4n；胚3n；胚乳5n）如果母本是二倍体， 

  父本是四倍体呢？（种皮2n；胚3n；胚乳4n）（实践中为什么不采用这样的杂交方案？）

e.假定二倍体亲本的基因型是Aa，由四倍体母本结出的三倍体种子的种皮、胚和胚乳细胞基

  因型及其比例如何？（种皮：AAaa；胚：1/12AAA，5/12AAa， 5/12Aaa，1/12aaa ；胚乳：1/12AAAAA，4/12AAAaa，1/12Aaaaa，1/12AAAAa，4/12AAaaa，1/12aaaaa）

总结：奇数多倍体的育种方法：人工诱导染色体加倍 + 人工杂交

（四）单倍体育种

  单倍体植株长得弱小，何用? 如何利用？

实例：现有一株高杆抗病（AaBb）小麦，如何利用单倍体来选育矮杆抗病（aaBB）小麦新品种？

分析：

  正常二倍体植株 AaBb

  ↓减数分裂

  花粉    AB  Ab  aB  ab

 ↓花药离体培养

单倍体幼苗   AB  Ab  aB  ab

  ↓←秋水仙素处理

正常二倍体植株 AABB  AAbb  aaBB  aabb

  ↓←选择矮抗

  aaBB（纯合矮杆抗病）

总结：

1．原理：染色体先倍“减”后倍“增”（染色体变异）

2．方法：花药（花粉）离体培养，获得单倍体 + 秋水仙素处理，诱导染色体加倍

3．优点：相对于杂交育种，明显缩短育种年限。

4．缺点：技术要求高。

思考：

a.秋水仙素处理单倍体幼苗所得植株基因一定纯合吗？花药离体培养所得幼苗一定都是单倍体吗？

b. 花药离体培养获得单倍体幼苗实际上运用了什么细胞工程技术？说明了什么？