染色體變異在育種上的應(yīng)用-張娟-11846

一、染色體結(jié)構(gòu)的變異二、染色體數(shù)目的變異三、染色體變異在育種上的應(yīng)用第三節(jié)染色體變異及其應(yīng)用第三章遺傳和染色體生物必修2（染色體結(jié)構(gòu)的變異）病因：5號(hào)染色體部分缺失貓叫綜合征生物必修2智力低下身體發(fā)育緩慢常表現(xiàn)特殊面容50%患兒有先天性心臟病，部分患兒發(fā)育過程中夭折。21三體綜合征（染色體數(shù)目的變異）病因：患者多了一條21號(hào)染色體生物必修2一、染色體結(jié)構(gòu)的變異1、原因：染色體斷裂以及斷裂后片段不正常的重新連接。2、類型：

缺失、重復(fù)、倒位、易位生物必修2（1）缺失生物必修2（2）重復(fù)生物必修2（3）倒位生物必修2（4）易位生物必修2染色體結(jié)構(gòu)的改變會(huì)導(dǎo)致染色體上基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)的變異對(duì)生物體是不利的，有時(shí)甚至導(dǎo)致生物體死亡。3、后果：4、特點(diǎn)：頻率很低5、誘導(dǎo)因素：電離輻射、病毒感染或化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)。生物必修2二、染色體數(shù)目的變異（一）個(gè)別染色體增加或減少：1、實(shí)例：

2、形成原因：（1）減Ⅰ分裂后期，個(gè)別同源染色體沒有分開。（2）減Ⅱ分裂后期，個(gè)別姐妹染色單體分開后移向細(xì)胞同一極。21三體綜合征（多1條21號(hào)染色體）性腺發(fā)育不全綜合征（XO）先天性睪丸發(fā)育不全綜合征（XXY）XYY綜合征生物必修2（二）以染色體組的形式成倍增加或減少：雌果蠅雄果蠅1、染色體組：生物必修2減數(shù)

分裂二倍體生物必修2①一個(gè)染色體組中無(wú)同源染色體，形態(tài)和功能各不相同；②一個(gè)染色體組攜帶著控制生物生長(zhǎng)的全部遺傳信息。1、染色體組：（1）概念：細(xì)胞中形態(tài)和功能各不相同，但相互協(xié)調(diào)、共同控制生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、遺傳和變異的一組非同源染色體（2）特點(diǎn)：（3）染色體組數(shù)的判斷：生物必修2例1：以下各圖中，各有幾個(gè)染色體組？4個(gè)2個(gè)3個(gè)5個(gè)1個(gè)①染色體組數(shù)

=細(xì)胞中任意一種染色體條數(shù)生物必修2例2：以下基因型，所代表的生物染色體組數(shù)分別是多少?（1）Aa______（2）AaBb_______（3）AAa_______（4）AaaBbb_______（5）AAAaBBbb_______（6）ABCD______2個(gè)2個(gè)3個(gè)3個(gè)

4個(gè)②染色體組數(shù)

=基因型中控制同一性狀的基因個(gè)數(shù)1個(gè)生物必修2由受精卵發(fā)育而成，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體。幾乎全部動(dòng)物，過半數(shù)的高等植物。2、二倍體：①概念：②存在：（2N）3、多倍體：①概念：由受精卵發(fā)育而成，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體。（kN）②存在：主要是植物，動(dòng)物極少見。生物必修2④形成原因：③特點(diǎn)(植物)

：莖桿粗壯；葉片、果實(shí)和種子都比較大；糖類和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量增加。

一般認(rèn)為，當(dāng)植物體的內(nèi)外環(huán)境發(fā)生驟變時(shí)，正在分裂的細(xì)胞中的紡錘體可能受到破壞，已經(jīng)復(fù)制的染色體不能分配到細(xì)胞兩極，細(xì)胞也就不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，于是形成了染色體組加倍的細(xì)胞。生物必修24、單倍體：

①概念：

由配子直接發(fā)育而成，體細(xì)胞中含本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體。②存在③特點(diǎn)(植物)

：植株弱小，高度不育動(dòng)物：

植物：如雄蜂偶爾出現(xiàn)（k/2·N）生物必修2a、二倍體物種所形成的單倍體中，其體細(xì)胞中只含一個(gè)染色體組。請(qǐng)判斷：b、如果是四倍體、六倍體物種形成的單倍體，其體細(xì)胞中就含有兩個(gè)或三個(gè)染色體組，我們可以稱它為二倍體或三倍體。c、單倍體中可以只有一個(gè)染色體組，也可以有多個(gè)染色體組d、個(gè)體的體細(xì)胞中含幾個(gè)染色體組就是幾倍體對(duì)一個(gè)個(gè)體稱單倍體還是幾倍體，關(guān)鍵看什么？

關(guān)鍵看它是由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體，還是由配子發(fā)育而成的個(gè)體。由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體叫幾倍體，由配子發(fā)育而成的個(gè)體叫單倍體。Q：一倍體一定是單倍體嗎？單倍體一定是一倍體嗎？一倍體一定是單倍體；單倍體不一定是一倍體。

方法：用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。

實(shí)例：三倍體無(wú)子西瓜的培育1、多倍體育種：三、染色體變異在育種上的應(yīng)用（原理：能夠抑制紡錘體的形成,導(dǎo)致染色體不分離,從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍）

原理：

優(yōu)點(diǎn)：可培育出自然界中沒有的新品種，且培育出的植物器官大，營(yíng)養(yǎng)豐富。

缺點(diǎn)：結(jié)實(shí)率低，成熟遲（晚熟）染色體變異生物必修22、單倍體育種：實(shí)例：花粉(藥)秋水

仙素正常純合子單倍體幼苗離體

培養(yǎng)優(yōu)點(diǎn)：后代是純合子，明顯縮短了育種年限。缺點(diǎn)：技術(shù)較復(fù)雜方法：花粉(藥)離體培養(yǎng)原理：染色體變異矮桿抗病水稻的培育生物必修2例題：下列有關(guān)生物變異與育種的敘述，正確的是（）A、多倍體育種必須在獲得單倍體植株的基礎(chǔ)上進(jìn)行B、用單倍體育種改良缺乏某種抗病基因的水稻品種C、三倍體西瓜不能形成正常的配子，這是由于秋水仙素抑制了紡錘體的形成D、大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物體不利，但其在育種上仍有一定的價(jià)值D練習(xí)：下圖表示利用某二倍體農(nóng)作物①、②兩個(gè)品種培育④、⑤、⑥三個(gè)新品種的過程，Ⅰ—Ⅴ表示育種過程，兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳，分析回答：（1）由圖中Ⅰ→Ⅱ獲得④稱為

育種。（2）由圖中Ⅰ→Ⅲ→Ⅳ

獲得④過程稱為

育種，其育種原理是

，其中Ⅲ表示

技術(shù)。該育種方法優(yōu)點(diǎn)是

。（3）由圖中Ⅰ→Ⅱ獲得④時(shí)，AAbb所占比例為

，由圖中Ⅰ→Ⅲ→

Ⅳ

獲得④時(shí)，AAbb所占比例為

。（4）圖中Ⅳ、Ⅴ過程常用的方法是

（5）由圖中Ⅰ→Ⅴ獲得⑥過程稱為

育種，品種⑥為

倍體，它接受④花粉后結(jié)

（有、無(wú)）籽果實(shí)。雜交染色體變異花藥離體培養(yǎng)單倍體明顯縮短育種年限多倍體四有1/41/16用秋水仙素處理幼苗雜交育種多倍體育種單倍體育種方法原理優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)3、育種方法小結(jié)：雜交用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗花藥(粉)離體培養(yǎng)用秋水仙素處理幼苗基因重組染色體變異染色體變異方法簡(jiǎn)便可培育出新種，器官大，營(yíng)養(yǎng)豐富后代都是純合子，明顯縮短育種年限要長(zhǎng)年限選擇才可獲得結(jié)實(shí)率低，成熟遲（晚熟）技術(shù)較復(fù)雜生物必修22N4N胚:3N秋水仙素處理2N2N♀♂3N2N三倍體無(wú)子西瓜的培育返回第一年第二年

種植

種植

傳粉傳粉刺激

果實(shí)發(fā)育3N果皮、種皮：4N染色體聯(lián)會(huì)紊亂

無(wú)生殖細(xì)胞形成生物必修2普通小麥×黑麥6N2NF13N+N（異源多倍體，不育）秋水仙素處理小黑麥6N+2N（異源多倍體，可育）八倍體小黑麥的培育返回生物必修2花粉單倍體純合二倍體優(yōu)良品種返回離體

培養(yǎng)人工誘導(dǎo)

染色體加倍選擇生物必修2

例：在水稻中，高桿(D)對(duì)矮桿(d)是顯性，抗病(R)對(duì)不抗病(r)是顯性。現(xiàn)有純合矮桿不抗病水稻ddrr和純合高桿抗病水稻DDRR兩個(gè)品種,要想得到能夠穩(wěn)定遺傳的矮桿抗病水稻ddRR

，應(yīng)該怎么做？PDDRR×ddrrF1DdRr配子DRDrdRdr花粉(藥)離體培養(yǎng)幼苗DRDrdRdr秋水仙素處理DDRRDDrrddRRddrr正常植株（單倍體）（純合子）高桿

抗病高桿

不抗病矮桿

抗病矮桿

不抗病生物必修2返回研究指導(dǎo)：閱讀背景資料：

引起染色體變異的原因很多，其中輻射與化學(xué)藥物是導(dǎo)致染色體變異的重要原因。為了證實(shí)硫酸銅對(duì)染色體結(jié)構(gòu)具有導(dǎo)致變異的影響，一位學(xué)生用硫酸銅溶液培養(yǎng)蠶豆種子，

發(fā)現(xiàn)萌發(fā)的幼苗根尖細(xì)

胞中出現(xiàn)微核，這是染

色體結(jié)構(gòu)變異的結(jié)果。

生物科學(xué)工作者往往采

用微核研究的方法來(lái)分

析環(huán)境污染的程度。微核生物必修2該學(xué)生實(shí)驗(yàn)步驟：（1）將蠶豆種子洗凈，

25℃水培；（2）待根長(zhǎng)到0.5~1.5cm，移入質(zhì)量濃度為300mg/L的硫酸銅溶液中培養(yǎng)6h；（3）自來(lái)水沖洗后，再移入清水中培養(yǎng)24h；（4）剪取蠶豆根尖，制作臨時(shí)玻片標(biāo)本，用改良?jí)A性品紅染液染色；（5）每個(gè)根尖計(jì)數(shù)500~1000個(gè)細(xì)胞,

計(jì)算微核率。生物必修2

例：某工廠污水流入河流中，使河中植物大批死亡。有同學(xué)認(rèn)為是污水中的化學(xué)物質(zhì)使植物細(xì)胞的染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生了變異，并準(zhǔn)備對(duì)此進(jìn)行研究。如果是你，你如何研究？作出假設(shè)：提出問題：污水中的化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物染色體結(jié)構(gòu)變異的影響。污水中的化學(xué)物質(zhì)會(huì)使植物染色體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變異。探究實(shí)踐生物必修2設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)：①用污水培養(yǎng)②用蒸餾水培養(yǎng)（實(shí)驗(yàn)組）（對(duì)照組）分析證據(jù)：（比較①、②兩組的微核率）得出結(jié)論：若①微核率＞②微核率，說(shuō)明……若①微核率≈②微核率，說(shuō)明……

若①微核率＜②微核率，說(shuō)明……生物必修2深入探究：

探究水質(zhì)污染程度與生物細(xì)胞微核率高低的關(guān)系。生物必修2低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化原理

用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠抑制紡錘體的形成，以至影響染色體被被拉向兩極，細(xì)胞也不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，于是，植物細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化。材料用具

洋蔥或大蔥、蒜（均為二倍體，體細(xì)胞中的染色體數(shù)為16），培養(yǎng)皿，濾紙，紗布，燒杯，鑷子，剪刀，顯微鏡，載玻片，蓋玻片，冰箱，卡諾氏液，改良苯酚品紅染液，體積分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸溶液，體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液。實(shí)驗(yàn)生物必修2方法步驟1、將洋蔥或（大蔥、大蒜）放在裝滿清水的廣口瓶上，讓洋蔥的底部接觸水面。待洋蔥長(zhǎng)出約1cm的不定根時(shí)，將整個(gè)裝置放入冰箱的低溫室內(nèi)（4℃），誘導(dǎo)培養(yǎng)36h。2、剪取誘導(dǎo)處理的根尖0.5-1cm，放入卡諾氏液中浸泡0.5-1h，以固定細(xì)胞的形態(tài)，然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2次。3、制作裝片，包括：解離、漂洗、染色和制片4個(gè)