高中生物 32 染色体变异

染色体结构变异

类型：

缺失：染色体中某一片段的缺失。例如，果蝇缺刻翅的形成就是由于染色体片段缺失导致的，缺失的部分如果含有显性基因，那么同源染色体上的隐性基因就会得以表现。

重复：染色体中增加了某一片段。重复会使染色体上的基因数量增加，可能会影响基因的表达和个体的性状表现。

易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。例如，慢性粒细胞白血病患者的第9号染色体和第22号染色体发生了部分片段的相互易位，导致了病情的发生。

倒位：染色体中某一片段的位置颠倒了180°。倒位会使染色体上的基因排列顺序发生改变，可能会影响基因与基因之间的相互作用和遗传信息的传递。

结果：染色体结构变异会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。

类型：

个别染色体的增加或减少：如人类的21三体综合征，患者比正常人多了一条21号染色体，导致智力低下、身体发育迟缓等症状。

以染色体组的形式成倍地增加或减少：

单倍体：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。例如，蜜蜂中的雄蜂就是由未受精的卵细胞发育而来的单倍体。单倍体植株一般长得弱小，而且高度不育，因为其体细胞中无同源染色体，减数分裂时无法联会形成正常的配子。

多倍体：体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。多倍体在植物中较为常见，如普通小麦是六倍体，其体细胞中含有6个染色体组。多倍体植株常常茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加，但发育延迟，结实率低。

染色体组：细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。例如，人类的一个染色体组包括22条常染色体和1条性染色体（X或Y）。

二倍体和多倍体的判断方法：由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体；体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体叫做多倍体。

多倍体育种：

原理：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。

实例：三倍体无子西瓜的培育。首先用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗，使其染色体数目加倍成为四倍体西瓜；然后用四倍体西瓜作母本，二倍体西瓜作父本进行杂交，得到的种子发育成的三倍体西瓜植株，由于减数分裂时联会紊乱，不能形成正常的配子，所以结出的西瓜是无子的。

单倍体育种：

原理：采用花药离体培养的方法获得单倍体植株，然后经过人工诱导使染色体数目加倍，重新恢复到正常植株的染色体数目。

实例：在水稻的单倍体育种中，首先取水稻的花药进行离体培养，得到单倍体幼苗，然后用秋水仙素处理单倍体幼苗，使其染色体数目加倍，得到纯合的二倍体植株。这样可以明显缩短育种年限，快速获得纯合子。

染色体变异是生物变异的重要来源之一，对于生物的进化、物种的形成以及农业生产等方面都有着重要的影响和应用价值。通过对染色体变异的研究和利用，可以培育出优良的作物品种，提高农业生产效益，同时也有助于深入了解生物的遗传和进化规律。