《第5章 基因突變及其他變異》-易錯(cuò)總結(jié)與思路點(diǎn)撥（人教版2019必修2）

學(xué)而優(yōu)·教有方PAGEPAGE16第5章基因突變及其他變異第1節(jié)基因突變和基因重組一、變異的概念和類型(一)變異的概念：是指生物體的子代與親代之間在性狀上出現(xiàn)差異的現(xiàn)象。(二)生物的變異類型：1、不遺傳的變異：僅由環(huán)境條件引起的，細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)并沒有改變的變異。2、可遺傳的變異：由于生殖細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，而引起的能夠遺傳給后代的變異。3、可遺傳的變異來源有：基因突變、基因重組和染色體變異。[知識(shí)歸納]——不同生物可遺傳變異的來源：①進(jìn)行無性生殖的真核生物產(chǎn)生可遺傳變異的來源有：基因突變、染色體變異。②細(xì)菌等原核生物和病毒可遺傳變異的來源通常只有：基因突變。③進(jìn)行有性生殖生物可遺傳變異的來源有：基因突變、染色體變異和基因重組。▼提示：可遺傳的變異是因?yàn)樯臣?xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而引起。配子是親代的產(chǎn)物，子代的根源。如果是體細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)改變改變，一般是不能遺傳的。二、基因突變（一）基因突變的概念：由于DNA分子中堿基對(duì)的增添、缺失或改變（如替換等），而引起基因堿基序列(分子結(jié)構(gòu))的改變。▼提示：⑴基因突變與染色體變異比較：一基因突變是分子水平的變化，而染色體變異是細(xì)胞水平的變化，二基因突變不能用顯微鏡來檢測，而染色體變異則可通過顯微鏡檢測。⑵鐮刀型細(xì)胞貧血癥的根本原因是因?yàn)榛蛲蛔円穑@種疾病的診斷可通過顯微鏡來檢測，通過顯微鏡檢測紅細(xì)胞的形態(tài)為疾病診斷提供論據(jù)。（二）基因突變發(fā)生的時(shí)間：主要是有絲分裂間期和減數(shù)分裂前間期。（三）從分子內(nèi)部堿基的變化：基因突變的形式（或說原因）有：①堿基的增添（如堿基的插入）；②堿基的缺失（如堿基的丟失）；③堿基的改變（如堿基的替換）。不同的形式造成的結(jié)果不同：(1)堿基的插入：插入一個(gè)或兩個(gè)堿基會(huì)導(dǎo)致插入點(diǎn)后面許多密碼子發(fā)生改變→導(dǎo)致基因控制合成的蛋白質(zhì)的氨基酸序列中許多氨基酸發(fā)生改變；或者導(dǎo)致肽鏈延長或縮短。(2)堿基的丟失：缺失一個(gè)或兩個(gè)堿基導(dǎo)致缺失堿基后面許多密碼子發(fā)生改變→導(dǎo)致基因控制合成的蛋白質(zhì)的氨基酸序列中許多氨基酸發(fā)生改變或者導(dǎo)致肽鏈延長或縮短。(3)堿基的替換：導(dǎo)致mRNA上的一個(gè)密碼子發(fā)生改變，從而使基因所控制合成的蛋白質(zhì)的氨基酸序列中一個(gè)氨基酸的改變，或一個(gè)氨基酸也不改變；或引起肽鏈延長或縮短。（四）基因突變的遺傳性——能否遺傳：若基因突變發(fā)生在配子形成時(shí)（即發(fā)生在減數(shù)分裂過程中），則可遵循遺傳基本規(guī)律遺傳給后代。若發(fā)生在體細(xì)胞（有絲分裂過程中），一般是不能遺傳，但有些植物的體細(xì)胞發(fā)生基因突變，可通過無性繁殖傳遞。人體的某些體細(xì)胞發(fā)生突變，有可能發(fā)展為癌細(xì)胞。（五）基因突變的原因：(2)自發(fā)突變（六）基因突變的結(jié)果：(1)從分子水平看：基因突變可能產(chǎn)生原來基因的等位基因。一、是顯性基因突變?yōu)殡[性基因（A→a）——隱性突變，這種突變不一定會(huì)立即引起生物性狀的改變（即表現(xiàn)出突變性狀）；但突變性狀一旦在生物體中表現(xiàn)出來，該性狀即可穩(wěn)定遺傳。（AA→Aa）二、是隱性基因突變?yōu)轱@性基因（a→A）——顯性突變，這種突變發(fā)生后，生物體就會(huì)表現(xiàn)出突變性狀，但不一定是純合體。（aa→Aa）(2)性狀水平：突變結(jié)果可能會(huì)產(chǎn)生新的性狀——突變性狀。突變性狀與原性狀(野生性狀)為相對(duì)性狀。▼問題：基因突變是否一定會(huì)引起生物體性狀的改變？為什么？提示：不一定。①一種氨基酸可能有多種密碼子——密碼子的簡并性。②隱性基因的功能突變?cè)陔s合狀態(tài)下也不會(huì)引起性狀的改變。（七）基因突變的特點(diǎn)：1.普遍性：基因突變?cè)谏锝缡瞧毡榇嬖诘摹?.隨機(jī)性：①基因突變可以隨機(jī)發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期。②基因突變可以隨機(jī)發(fā)生在體細(xì)胞中，也可以發(fā)生在生殖細(xì)胞中?？梢噪S機(jī)發(fā)生于細(xì)胞分裂不同的時(shí)期，可以隨機(jī)發(fā)生于不同細(xì)胞，可以隨機(jī)發(fā)生于同一細(xì)胞不同的DNA，可以隨機(jī)發(fā)生于同一DNA不同的基因。3.不定向性(多方向性性)：基因突變是不定向的。一個(gè)基因可以向不同的方向發(fā)生突變，產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因?；蛲蛔兊姆较蚺c環(huán)境沒有明確的因果關(guān)系。4.低頻性：在自然狀態(tài)下，對(duì)某一種生物來說，基因突變的頻率是很低的。（八）基因突變的意義：基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源，為生物進(jìn)化的提供豐富的(最初)原材料。三、細(xì)胞的癌變(一)癌細(xì)胞的概念：有的細(xì)胞受到致癌因子的作用，細(xì)胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生變化，就變成不受機(jī)體控制的、連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞。癌癥的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)——癌細(xì)胞！(二)癌細(xì)胞的特征：(1)能夠無限增殖；(2)形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化；(3)細(xì)胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，細(xì)胞之間黏著性顯著降低，容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。(三)細(xì)胞癌變的原因：1.致癌因子——細(xì)胞癌變的誘因(外因)：2.細(xì)胞癌變的內(nèi)因——遺傳因素：(1)原癌基因和抑癌基因：原癌基因：表達(dá)的蛋白質(zhì)是細(xì)胞正常的生長和增殖所必需的，這類基因一旦突變或過量而導(dǎo)致相應(yīng)的蛋白質(zhì)活性過強(qiáng)，可能引起細(xì)胞癌變。抑癌基因：表達(dá)的蛋白質(zhì)能抑制細(xì)胞的生長和增殖，或者促進(jìn)細(xì)胞凋亡，這類基因一旦突變而導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)活性減弱或失去活性，也可能引起細(xì)胞癌變。▼附：原癌基因：主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，控制細(xì)胞的生長和分裂的進(jìn)程；抑癌基因：主要是阻止細(xì)胞不正常的增殖。(2)細(xì)胞癌變的原因是：環(huán)境中的致癌因子會(huì)損傷細(xì)胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，導(dǎo)致正常細(xì)胞的生長和分裂失控而變成癌細(xì)胞。細(xì)胞癌變的原因圖解：細(xì)胞癌變是基因突變的累積效應(yīng)。四、基因重組（一）基因重組的概念：指生物體進(jìn)行有性生殖（減數(shù)分裂）的過程中，控制不同性狀的基因（即非等位基因）的重新組合。（二）來源（或類型）：1.基因的自由組合（也叫隨機(jī)重組）。見示意圖左。①發(fā)生時(shí)間：減Ⅰ后期。②原因：非同源染色體的自由組合。2.基因的互換。見示意圖右。①發(fā)生時(shí)間：減Ⅰ前期同源染色體聯(lián)會(huì)時(shí).②原因：同源染色體的非姐妹染色單體的(交叉)互換。示意圖：（三）基因重組的主要特點(diǎn)和結(jié)果：不產(chǎn)生新的基因，產(chǎn)生了新的基因型（由原有的基因重新組合而產(chǎn)生了新的基因型），并由此產(chǎn)生了新的表型。（四）基因重組的意義：基因重組也是生物變異的重要來源，為生物進(jìn)化提供了豐富的原材料，對(duì)于生物進(jìn)化具有十分重要的意義。這是形成生物多樣性的重要原因之一。【知識(shí)提升】1.無性生殖中的基因重組：①在基因工程中，導(dǎo)入外源基因也算是基因重組。②在肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，R型活菌和S型細(xì)菌的DNA混合培養(yǎng)，有少數(shù)R型細(xì)菌轉(zhuǎn)變成了S型細(xì)菌，這是基因重組的結(jié)果。細(xì)菌轉(zhuǎn)化是基因重組的結(jié)果，這是無性生殖中的基因重組。2.受精作用（精、卵細(xì)胞的隨機(jī)結(jié)合）的過程，不是基因重組。有性生殖中的基因重組是發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ過程中，即配子的形成過程中。3.只研究一對(duì)等位基因控制的有關(guān)性狀遺傳時(shí)，就沒有基因重組的問題。如：雜合黑色豚鼠交配產(chǎn)生白色豚鼠，是性狀分離現(xiàn)象，原因是等位基因分離，雌雄配子隨機(jī)結(jié)合的結(jié)果。不是基因重組的結(jié)果！▼基因突變與基因重組的比較基因突變基因重組概念、本質(zhì)、結(jié)果基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生了新基因，出現(xiàn)了新性狀不同基因的重新組合，不產(chǎn)生新基因，而是原有基因的重新組合，產(chǎn)生新基因型，使之性狀重新組合發(fā)生時(shí)間及原因細(xì)胞分裂間期DNA分子復(fù)制時(shí)，由于外界理化因素或自身生理因素引起的堿基互補(bǔ)配對(duì)差錯(cuò)或堿基對(duì)的丟失減數(shù)第一次分裂過程中，同源染色體的非姐妹染色單體間交叉互換，以及非同源染色體上基因自由組合發(fā)生可能性可能性很?。òl(fā)生頻率低，但普遍存在）在有性生殖中非常普遍在生物進(jìn)化中的意義生物變異的主要來源，為生物進(jìn)化提供原材料。通過誘變育種可培育新品種生物變異的來源之一，是形成生物多樣性的重要原因。通過雜交育種中性狀的重組，可培育出新的優(yōu)良品種聯(lián)系使生物體產(chǎn)生可遺傳變異，在長期進(jìn)化過程中，通過基因突變產(chǎn)生的新基因，為基因重組提供大量可供重組的新基因，基因突變是基因重組的基礎(chǔ)第2節(jié)染色體變異一、染色體變異的概念1.概念：是指在自然條件或人為條件改變的作用下，生物體的體細(xì)胞或生殖細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化，從而導(dǎo)致生物性狀的變異，稱為染色體變異。2.染色體變異的方式：一是染色體結(jié)構(gòu)的變異；二是染色體數(shù)目的變異。后者包括細(xì)胞內(nèi)的個(gè)別數(shù)目增加或減少；細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以一套完整的非同源染色體(染色體組)為基數(shù)成倍地增加或減少二、染色體結(jié)構(gòu)的變異在自然條件或人為因素的影響下，染色體發(fā)生的結(jié)構(gòu)變異主要有4種：1.染色體缺失——染色體缺失某一片斷（圖1）；2.染色體重復(fù)——染色體增加某一片斷（圖2）；3.染色體倒位——染色體某一片斷位置顛倒180°（圖3）；3.染色體易位——染色體的某一片斷移接到另一條非同源染色體上（圖4）。▼相互易位與(交叉)互換的區(qū)別：1.相互易位是發(fā)生在非同源染色體之間；(交叉)互換是發(fā)生在同源染色體之間，發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時(shí)期。2.相互易位屬于染色體結(jié)構(gòu)變異；而交叉互換引起基因重組。▼問題：1.如何區(qū)別染色體變異與基因突變？(1)基因突變是染色體上的某一個(gè)位點(diǎn)上的基因的改變，是分子水平上的變異，在光學(xué)顯微鏡下是看不見的；而染色體變異可以通過光學(xué)顯微鏡進(jìn)行檢測。(2)染色體變異由于牽涉到許個(gè)基因改變，因而后果比基因突變一般要嚴(yán)重得多。2.如何通過顯微鏡檢測細(xì)胞染色體發(fā)生了數(shù)目變異還是結(jié)構(gòu)變異？(1)染色體數(shù)目的變異：可通過制作有絲分裂裝片，選擇有絲分裂中期，對(duì)細(xì)胞染色體進(jìn)行計(jì)數(shù)，并與正常細(xì)胞對(duì)比。(2)染色體結(jié)構(gòu)的變異：可通過制作減數(shù)分裂裝片，選擇減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期，同源染色體聯(lián)會(huì)時(shí)是否形成“環(huán)形”或“拱形”結(jié)構(gòu)。提示：基因是否發(fā)生突變可通過利用DNA分子雜交技術(shù)運(yùn)用基因探針進(jìn)行基因檢測。三、染色體數(shù)目的變異(一)染色體數(shù)目變異的概念、類型和結(jié)果：1．概念：由染色體數(shù)目的改變而引起的變異。2．類型：⑴細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體數(shù)目的增加或減少。⑵細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍的增加或減少。3．結(jié)果：使基因的數(shù)量增加或減少，從而引起生物性狀的變異。(二)染色體組的概念：指細(xì)胞內(nèi)的一組非同源染色體，它們?cè)谛螒B(tài)和功能上各不相同，但又互相協(xié)調(diào)，共同控制生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異（攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、遺傳和變異的全部信息），這樣的一組染色體叫染色體組。▼提示：在一個(gè)染色體組中：①?zèng)]有同源染色體，彼此互為非同源染色體；②形態(tài)、大小、功能各不相同，③一個(gè)染色體組中含有控制生物性狀的一整套基因，但不能重復(fù)（即攜帶有某一種生物生長發(fā)育、遺傳和變異的全套遺傳信息）。④不同種類生物，一個(gè)染色體組所包含的染色體在數(shù)目、形態(tài)等都不相同。(三)一倍體、二倍體和多倍體的概念：1．一倍體：指體細(xì)胞只有一個(gè)染色體組數(shù)的個(gè)體，叫一倍體。2．二倍體：指由雌雄配子結(jié)合形成的合子（受精卵）發(fā)育而成的，且體細(xì)胞中具有兩個(gè)染色體組的個(gè)體，叫二倍體。注意：對(duì)二倍體概念的理解有兩個(gè)要素：①由受精卵發(fā)育而成；②體細(xì)胞中有兩個(gè)染色體組。3．多倍體：由受精卵發(fā)育形成的，且體細(xì)胞中具有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體，叫多倍體。(四)單倍體的概念：1．概念：指體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體。即不經(jīng)受精，由配子（精子或卵細(xì)胞）單獨(dú)發(fā)育成的個(gè)體，就叫單倍體。2．單倍體產(chǎn)生的原因：往往是單性生殖的結(jié)果。三、多倍體及多倍體育種——人工誘導(dǎo)多倍體：(一)自然界多倍體植物產(chǎn)生的原因：■外因：溫度驟變（等環(huán)境條件的劇烈變化）是產(chǎn)生多倍體的主要誘因；■內(nèi)因：植物細(xì)胞分裂過程中，紡錘體的形成受抑制。(二)多倍體植物的特點(diǎn)：多倍體植物與二倍體植物相比較：①多倍體植株一般表現(xiàn)為莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，細(xì)胞內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)（糖類、脂肪、蛋白質(zhì)，維生素等）含量有所增加；②但發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低，生長慢。(三)多倍體育種——人工誘導(dǎo)多倍體：1.目前最常用的方法——用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。2.秋水仙素的作用：秋水仙素能作用于正在分裂的細(xì)胞，抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不分離，引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍?！旧w數(shù)目加倍的細(xì)胞繼續(xù)正常地進(jìn)行有絲分裂，分化，將來就可能發(fā)育成多倍體植株。▼提示與強(qiáng)調(diào)：秋水仙素作用的時(shí)期：有絲分裂前期。在誘導(dǎo)染色體加倍體，秋水仙素對(duì)染色體的復(fù)制和著絲點(diǎn)的分裂沒有產(chǎn)生影響。結(jié)果使有絲分裂的細(xì)胞不能完成細(xì)胞周期而停留在中期。3.實(shí)例1：三倍體無子西瓜的培育㈠培育大致過程：㈡有關(guān)問題：⑴為什么三倍體西瓜無子呢？為什么三倍體高度不育？因?yàn)槿扼w西瓜植株體細(xì)胞中有三個(gè)染色體組，在減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程中，染色體聯(lián)會(huì)發(fā)生紊亂，因此不能產(chǎn)生正常的配子（精、卵細(xì)胞）。所以三倍體一般是不育的。不能形成正常的精、卵細(xì)胞，因此果實(shí)中就沒有種子。⑵在三倍體西瓜長成成熟植株時(shí)，為什么要授于普通西瓜的花粉？其目的是否是使其受精？三倍體無籽西瓜因?yàn)椴恍纬煞N子，所以缺乏由幼嫩種子產(chǎn)生的生長素，所以要刺激子房發(fā)育成果實(shí)，就要授以成熟的花粉。其目的不是使三倍體西瓜受精，而是提供生長素，使子房發(fā)育成果實(shí)。⑶能否以二倍體西瓜作母本，四倍體西瓜作父本雜交——即進(jìn)行反交呢？若以二倍體西瓜（2N=22）作母本，而四倍體西瓜（4N=44）作父本雜交，同樣可得到三倍體種子，但這種種子形成的三倍體植株的雌花中的胚珠會(huì)生成硬殼，就像有種子一樣，從而影響無子西瓜的品質(zhì)，所以這種雜交方法不能采用。⑷三倍體無籽西瓜的無子性狀能否遺傳？能，但不能通過有性生殖遺傳，只能通過無性生殖遺傳（如營養(yǎng)繁殖、組織培養(yǎng)）。4.實(shí)例2——異源八倍體小黑麥的培育：(一)培育過程：▼說明：1.普通小麥?zhǔn)橇扼w（AABBDD），體細(xì)胞中含有42條染色體，屬于小麥屬（是種間雜種，所以用AABBDD表示）；黑麥?zhǔn)嵌扼w（RR），體細(xì)胞中含有14條染色體，屬于黑麥屬。2.上圖中的A、B、D不是表示基因，而是表示來源不同的染色體組，一個(gè)A、B或D表示7條不同的染色體（非同源染色）組成的一個(gè)染色體組。(二)有關(guān)問題小結(jié)：⑴同源多倍體和異源多倍體的含義：通俗地說，在多倍體中，如果加倍的染色體組來自同一物種，則稱為同源多倍體（autopolyploid）；如果加倍的染色體組來自不同種屬，則稱為異源多倍體（allopolyploid）。⑵雜種子一代高度不育，為什么？即有些偶數(shù)倍體也高度不育？提示：進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，同源染色體不能正常聯(lián)會(huì)或聯(lián)會(huì)紊亂。因此無法形成正常的配子。⑶如何能使不可育的二倍體或多倍體變成可育？提示：在種子萌發(fā)或其幼苗期用秋水仙素處理，使其染色體數(shù)目加倍。【注意】1.多倍體育種的原理是染色體數(shù)目的變異。2.多倍體育種常用于植物育種，有時(shí)須與雜交育種配合。四、單倍體及單倍體育種(一)單倍體植株的特點(diǎn)：1.與一般的二倍體植株相比，單倍體植株生長發(fā)育較弱，植株矮小，葉片、莖稈、花等器官明顯比二倍體植物小。2.高度不育。▼問題：為什么單倍體表現(xiàn)出高度不育？這是因?yàn)槿旧w減半，細(xì)胞只有一套染色體，在減數(shù)分裂形成配子時(shí)，染色體不能配對(duì)（聯(lián)會(huì)），因此不能形成正常的配子。所以單倍體是高度不育的。(二)單倍體育種：（1）單倍體在育種中的利用價(jià)值：因?yàn)閱伪扼w還有一個(gè)特點(diǎn)：單倍體一般只有一個(gè)染色體組，經(jīng)人工誘導(dǎo)其加倍后，染色體不僅可以恢復(fù)到正常水平，很快成為純合體，不會(huì)發(fā)生性狀分離現(xiàn)象，能穩(wěn)定遺傳?！@是單倍體在育種中的利用價(jià)值。這與雜交育種相比較，可大大縮短育種年限，加快育種進(jìn)程，在育種上具有特殊的意義。（2）單倍體育種的特點(diǎn)——即在育種上特殊的意義：可大大縮短育種年限，加快育種進(jìn)程。（3）人工獲得單倍體的方法：目前常用的方法：用花粉（花藥）、子房等進(jìn)行離體培養(yǎng)，來獲得單倍體——植物組織培養(yǎng)法。具體做法是：把幼小的花藥（或花粉）分離出來，放在特殊的培養(yǎng)基上，進(jìn)行無菌的人工培養(yǎng)，由于每個(gè)花粉都具有發(fā)育成為一個(gè)完整植株的能力即具有全能性，因此，在一定的條件下，幼小的花粉可以經(jīng)多次細(xì)胞分裂，及細(xì)胞分化最終長成植株。因?yàn)榛ǚ凼菃伪扼w細(xì)胞，因此長成的植株也是單倍體幼苗，經(jīng)秋水仙素處理后，能使染色體加倍，加倍后即成為純合體。提示：這種做法獲得的單倍體幾率不高，大多數(shù)還是二倍體。如由花粉壁等細(xì)胞發(fā)育形成的仍是二倍體。（4）單倍體育種的一般程序——實(shí)例分析：舉例：已知小麥的高稈（D）對(duì)矮稈（d）為顯性，抗銹?。≧）對(duì)易染銹?。╮）為顯性，兩對(duì)性狀獨(dú)立遺傳?，F(xiàn)有高稈抗銹病、矮稈易染病兩純系品種。要求用單倍體育種的方法培育出具有優(yōu)良性狀的新品種。（圖解見下）①讓純種的高稈抗銹病和矮稈易染銹病小麥雜交得F1；②取F1的花藥離體培養(yǎng)得到單倍體——這是單倍體育種的關(guān)鍵步驟，關(guān)鍵技術(shù)。③用秋水仙素處理單倍體幼苗，使染色體加倍，選取具有矮稈抗病性狀的個(gè)體即為所需類型——單倍體育種也有一個(gè)染色體加倍的過程。▼分析小結(jié)：1.與雜交育種相比較，常規(guī)雜交育種方法要6至8年，才能獲得一個(gè)純種。而單倍體育種獲得純合體只需要2年。所以單倍體育種，可大大縮短育種年限，加快育種進(jìn)程。單倍體育種，從花粉培養(yǎng)到染色體加倍，獲得純合體，前后只需要兩年時(shí)間，而雜交育種，要獲得純合體，要連續(xù)五至六年自交和選擇，不僅時(shí)間長，而且選擇效率低，還需要占用大量的土地、投入大量人力、花費(fèi)大量的勞動(dòng)。而單倍體育種，由于是純合的，基本是穩(wěn)定的，所以可準(zhǔn)確地選擇。2.一般程序：親本雜交→F1花粉→花藥離體培養(yǎng)（即組織培養(yǎng)）→獲得單倍體幼苗→對(duì)單倍體幼苗用秋水仙素處理人工誘導(dǎo)染色體加倍→獲得二倍體或多倍體→從中篩選。最后用此純系進(jìn)行雜交育種或大田生產(chǎn)?！咀⒁狻竣艈伪扼w育種是指利用單倍體作為中間環(huán)節(jié)產(chǎn)生具有優(yōu)良性狀的可育純合子的育種方法。其原理是染色體數(shù)目的變異。⑵①該方法一般適用于植物。②該種育種方法有時(shí)須與雜交育種配合，其中的花藥離體培養(yǎng)過程需要組織培養(yǎng)技術(shù)手段的支持，技術(shù)較復(fù)雜。⑶單倍體育種的目標(biāo)并不是為了獲得單倍體。▼知識(shí)小結(jié)——二倍體、多倍體、單倍體的比較二倍體多倍體單倍體概念體細(xì)胞中含2個(gè)染色體組的個(gè)體體細(xì)胞中含3個(gè)或3個(gè)以上染色體組的個(gè)體體細(xì)胞中含本物種配子染色體數(shù)的個(gè)體染色體組2個(gè)3個(gè)或3個(gè)以上1至多個(gè)發(fā)育起點(diǎn)受精卵受精卵配子自然成因正常有性生殖未減數(shù)的配子受精；合子染色體數(shù)目加倍單性生殖（孤雌生殖或孤雄生殖）植物特點(diǎn)正常果實(shí)、種子較大，生長發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低植株弱小，高度不育舉例幾乎全部動(dòng)物、過半數(shù)高等植物香蕉、普通小麥玉米、小麥的單倍體▼問題拓展——單體、三體和同源偶數(shù)多倍體產(chǎn)生配子問題：1.同倍偶數(shù)多倍體產(chǎn)生配子：基因型為AAaa的四倍體植物能產(chǎn)生幾種類型的配子？比例如何？提示：產(chǎn)生三種配子，其種類及比例為，AA︰Aa︰aa=1︰4︰1。（注意不是1︰2︰1）延伸：AAAaaa產(chǎn)生的配子種類及比例為，AAA︰AAa︰Aaa︰aaa=1︰9︰9︰1。▼方法提示：運(yùn)用數(shù)學(xué)組合及配子染色體數(shù)目減半的原理。2.單體產(chǎn)生配子：如基因型為A的個(gè)體產(chǎn)生的配子種類及比例為，A︰0=1︰1。3.三體產(chǎn)生配子：如基因型為Aaa的個(gè)體產(chǎn)生的配子種類及比例為，A︰a︰Aa︰aa=1︰2︰2︰1?；蛐蜑锳aaBb的三體個(gè)體產(chǎn)生基因型為Aab的配子比例為2/6×1/2=1/6。▼提示：只有一個(gè)染色體組的單倍體、三倍體高度不育，不能產(chǎn)生正?？捎呐渥?。第3節(jié)人類遺傳病一、遺傳病的概念1.概念：是指生殖細(xì)胞或受精卵的遺傳物質(zhì)(染色體或基因)發(fā)生改變所引起的疾病，通常具有垂直傳遞的特征。環(huán)境污染是導(dǎo)致遺傳病發(fā)病率上升的主要原因。2.問題：(1)先天性疾病與遺傳病不是一回事。①先天性疾病：一般是指嬰兒出生時(shí)就表現(xiàn)出來的疾病。②先天性疾病，當(dāng)然可以由于遺傳物質(zhì)的改變所致。如先天愚型，多指（趾），白化病等即是遺傳病，也是先天性疾病。現(xiàn)在已知的大多數(shù)遺傳病是先天性疾病。②但也有不少在嬰兒出生就可以確診的先天性疾病并不是遺傳病。這些病并不是由于遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而引起的，而是在胚胎發(fā)育過程中，因某些環(huán)境因素造成的。如胎兒在子宮內(nèi)受天花病毒感染，出生時(shí)面部就會(huì)留瘢痕。母親在妊娠早期受風(fēng)診病毒感染，致使嬰兒出生時(shí)患先天性心臟病或先天性白內(nèi)障。所以嬰兒出生時(shí)所患的疾病并不都是遺傳病。而禿頂是遺傳病但并沒有生下來就表現(xiàn)出來。大多數(shù)遺傳病是先天性疾病，先天性疾病并不都是遺傳病。先天性疾病可由藥物、環(huán)境污染等其他非遺傳因素引起。(2)家族性疾病與遺傳病也不是一回事。①家族性疾病是指在一個(gè)家族中有多個(gè)成員都表現(xiàn)出來的同一種病，即某一種疾病有家族史。②在遺傳病中，顯性遺傳病中往往會(huì)表現(xiàn)出明顯的家族性傾向。如多指、抗維生素D佝僂病。②但遺傳病也不一定都有家族史。如隱性遺傳病，其家族中病例常常是散發(fā)的，難以表現(xiàn)出家族性傾向。④家族性疾病也不一定是都是遺傳病。如由于飲食中缺維生素A，一家族中可能有多個(gè)成員都患夜盲癥。由飲食中缺碘，某家族中有許多個(gè)成員患地方性甲狀腺腫（大脖子病）。⑤家族性病癥不一定是由于遺傳物質(zhì)改變而引起，不一定是遺傳病。遺傳病不一定表現(xiàn)出家族性傾向，不一定是家族性疾病。顯性遺傳病往往有家族聚集現(xiàn)象，所以往往又成為家族病。綜述，先天性疾病和家族性疾病等許多疾病都與遺傳病有一定的關(guān)系，但這些疾病并不都等于遺傳病。二、遺傳病的主要類型根據(jù)引起疾病的原因不同可分為三類：㈠單基因遺傳?。虎娑嗷蜻z傳??；㈢染色體異常病。(一)單基因遺傳病：1．概念：指受一對(duì)等位基因控制的遺傳病。它一般來源于基因突變。▼提示：是指受一對(duì)基因控制的遺傳病，不是指受一個(gè)基因控制的遺傳病。2．主要類型及舉例：（根據(jù)基因的顯、隱關(guān)系及基因在染色體的位置）類型舉例常染色體遺傳病常染色體顯性遺傳病并指、多指、軟骨發(fā)育不全等常染色體隱性遺傳病鐮刀型細(xì)胞貧血癥、白化病、先天性聾啞、苯丙酮尿癥伴性遺傳病伴X顯性遺傳病抗維生素D佝僂病伴X染色體隱性遺傳病紅綠色盲、血友病、進(jìn)行性肌營養(yǎng)不良伴Y染色體遺傳病人的外耳道多毛癥(二)多基因遺傳病1．含義：指由兩對(duì)以上的等位基因控制的人類遺傳病。2．特點(diǎn)：常表現(xiàn)出家族性聚集現(xiàn)象，易受環(huán)境因素的影響，在群體中的發(fā)病率較高。3．舉例：唇裂、原發(fā)性高血壓、冠心病、哮喘病、青少年型糖尿病、無腦兒、一些精神分裂癥。提示：⑴多基因遺傳病的發(fā)病受遺傳因素和環(huán)境因素的雙重影響。⑵多基因遺傳病是由多對(duì)基因控制的人類遺傳病，它在兄弟姐妹中的發(fā)病率并不像單基因遺傳病那樣，發(fā)病比例是1/2或1/4，而遠(yuǎn)比這個(gè)發(fā)病率要低，約為1%—10%。(三)染色體異常遺傳?。?、概念：由染色體異常（結(jié)構(gòu)或數(shù)目異常）引起的遺傳病。簡稱染色體病。2、類型與舉例：(1)常染色體病：如21三體綜合征（又叫先天性愚型）、貓叫綜合征。(2)性染色體病：性腺發(fā)育不良——女性少一條X染色體，記作45，X，患Turneu（特納氏）綜合癥，并患有先天性心臟病，伴有蹼頸和肘外翻。三、遺傳病的檢測和預(yù)防1．監(jiān)測和預(yù)防手段主要有：遺傳咨詢、產(chǎn)前診斷、基因診斷、禁止近親結(jié)婚、提倡適齡生育等。2．遺傳咨詢的內(nèi)容和步驟：又叫“遺傳商談”或“遺傳勸導(dǎo)”，是預(yù)防遺傳病發(fā)生的主要手段之一。主要包括：第一步：對(duì)咨詢對(duì)象進(jìn)行身體檢查，了解家庭病史，判斷咨詢對(duì)象或家庭是否患有某種遺傳病。第二步：分析遺傳病的傳遞方式（即判斷