遺傳變異——染色體變異

一、染色體變異概念

在真核生物的體內，染色體是遺傳物質DNA的載體。當染色體的數目發生改變時(缺少，增多)或者染色體的結構發生改變時，遺傳信息就隨之改變，帶來的就是生物體的後代性狀的改變，這就是染色體變異，它是一種可遺傳變異。

二、染色體變異的分類：

根據產生變異的原因，它可以分為結構變異和數目變異兩大類。

（一）染色體結構變異

染色體結構變異：是染色體變異的一種，是內因和外因共同作用的結果，外因有各種射線、化學藥劑、溫度的劇變等，內因有生物體內代謝過程的失調、衰老等。主要類型有 缺失、重複、倒位、易位。

圖一 染色體結構變異

1、缺失： 染色體中某一片段的缺失

例如，貓叫症候群是人的第5號染色體部分缺失引起的遺傳病，因為患病兒童哭聲輕，音調高，很像貓叫而得名。貓叫症候群患者的兩眼距離較遠，耳位低下，生長發育遲緩，而且存在嚴重的智力障礙。

果蠅的缺刻翅的形成也是由於一段染色體缺失造成的

圖二 染色體結構的缺失

2、重複 ：染色體增加了某一片段

果蠅的棒眼現象就是X染色體上的部分重複引起的。

圖三 染色體結構的重複

3、倒位： 染色體某一片段的位置顛倒了180度，造成染色體內的重新排列

例如，女性習慣性流產(第9號染色體長臂倒置)

圖四 染色體結構的倒位

4、易位： 染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上或同一條染色體上的不同區域

例如，慣性粒白血病(第14號與第22號染色體部分易位，夜來香也經常發生這樣的變異

圖五 染色體結構的易位

（二）染色體數目變異

一般情況下，每一種生物的染色體數目都是穩定的。但是在某些特定的條件下，生物的染色體數目會發生變異。染色體數目的變異往往引起相關性狀的改變。

圖六 染色體數目恆定

染色體數量變異包括：細胞中個別染色體增添或缺失、染色體以染色體組的形式成倍地增加或減少。

1、細胞中染色體單個增添或缺失：21三體綜合症——唐氏綜合症

2、細胞中染色體成倍增減

（1）染色體組：染色體組是這樣一組染色體，大小性狀各不相同，它們是一組非同源染色體，含有生物生長發育的全部基因。

辨別染色體組合的方法：

A、圖形法：如下圖七中，a圖有幾個染色體組？3個。e圖有幾個染色體組？4個

圖七 染色體組

B、基因法：如下圖八中，b圖有幾個染色體組？3個。f圖有幾個染色體組？4個

圖八 染色體組

（2）二倍體

凡是由受精卵發育而來，且體細胞中含有兩個染色體組的生物個體，均稱為二倍體。另外，由二倍體的體細胞培育而來的植物，以及由只含一組染色體組的單倍體經過染色體數目加倍處理而來的植物也叫二倍體。可用2n表示。人和幾乎全部的高等動物，還有一半以上的高等植物都是二倍體。

（3）多倍體

多倍體的概念

體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體。多倍體在生物界廣泛存在，常見於高等植物中，由於染色體組來源不同，可分為同源多倍體和異源多倍體。

多倍體的形成方式

A、一種是本身由於某種未知的原因而使染色體複製之後，細胞不隨之分裂，結果細胞中染色體成倍增加，從而形成同源多倍體; 同源多倍體是比較少見。

例如，月見草(夜來香)的遺傳，由原來的24個(2n)變成了48個(4n)，成了四倍體植物。這個四倍體植物與原來的二倍體植物雜交所產生的三倍體植物是不育的(減數分裂時染色體不配對)。

B、另一種是由不同物種雜交產生的多倍體，稱為異源多倍體。

多倍體的特點（表現性狀巨大性）

莖粗、葉大、花大、果實大，但往往生長慢，矮生，成熟也較遲。

多倍體的植株糖類和蛋白質等營養物質的含量都有所增加。

例如，四倍體葡萄的果實比二倍體葡萄的果實大得多，四倍體番茄的維生素C的含量比二倍體的幾乎增加了一倍。

（4）單倍體

含有此種生物配子的染色體組數，如蜜蜂的雄蜂，n＝16

由花粉粒直接變成一個個體，這個個體就是單倍體。

特點：植株弱小，高度不育（二倍體的單倍體）。無同源染色體不能聯會，就不能減分，不能減分就不能生成生殖細胞，無生殖細胞，所以高度不育。

圖九 三倍體無籽西瓜的培育過程

圖十 三倍體無籽西瓜培育簡圖