染色体变异在育种上的应用
高二生物染色体变异的类型以及在育种中的应用知识精讲
高二生物染色体变异的类型以及在育种中的应用各种生物的染色体，其结构和数目一般都是相对恒定的。
但是，在自然条件和人为因素的影响下，染色体的结构和数目都可能发生变化。
染色体的任何改变都必定引起遗传信息的改变，从而导致生物性状发生变异。
染色体变异又称染色体畸变，是指染色体数目和结构的改变。
染色体变异与基因突变最大区别是：前者是一种较明显的染色体改变，在显微镜下可以观察到，而后者仅是染色体的某一位点上基因的改变，在显微镜下观察不到。
按发生的原因不同，可将染色体变异分为自发突变和诱发突变；按性质不同可分为染色体结构变异和染色体数目变异。
一、染色体结构变异1、概念：指染色体的结构改变所引起的变异。
2、类型：主要有四种情况：（1）缺失，是指染色体部分区段的丢失；（2）重复，指染色体中增加了某个片段；（3）倒位，指染色体某一片段的位置颠倒了180°；（4）易位，常指非同源染色体之间片段的转移。
3、在育种中的应用：染色体结构变异已被应用到生产上。
例如，养蚕业中，通常利用雄蚕进行生产，因为雄蚕的桑叶利用率高，而且用雄蚕的茧抽丝，可以提高生丝质量。
家蚕育种工作者通过反复处理和严格选择，先使蚕的第10号染色体产生缺失，并易位到W染色体上，再经过系统选育，所育成的家蚕性别自鉴品系就是一个例子。
二、染色体数目变异1、概念：指染色体的数目改变所引起的变异。
2、类型：各种生物的染色体数目恒定，如水稻有24条染色体，配成12对，形成的正常配子含有12条染色体。
遗传学上把一个配子的染色体数，称为染色体组。
根据染色体组的含义可以将染色体数目变异分为两大类型。
（1）整倍数性改变：染色体数的变化是以染色体组为单位的增减；（2）非整倍性改变：染色体数的变化不是完整的整数，通常以二倍体（2n）染色体数作为标准，在这个基础上个别增减几条染色体。
染色体数目变异可作以下分类。
3、在育种中的应用：染色体数目变异在育种中的应用最重要的有以下几个方面。
2024-2025学年人教版高二生物学上册期中同步模拟试卷及答案
2024-2025学年人教版高二生物学上册期中同步模拟试卷班级：________________ 学号：________________ 姓名：______________一、单选题（每题3分）1.下列关于生物体内水的叙述，错误的是( )A. 水是生物体内含量最多的化合物B. 结合水是细胞结构的重要组成成分C. 自由水与结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛D. 自由水在细胞内是良好的溶剂，是许多化学反应所必需的答案：C解析：A. 水是生物体内含量最多的化合物，A正确；B. 结合水是细胞结构的重要组成成分，B正确；C. 自由水与结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛，但比值过小会导致生物体新陈代谢缓慢，C错误；D. 自由水在细胞内是良好的溶剂，是许多化学反应所必需的，D正确。
2.下列关于核酸的叙述，正确的是( )A. 核酸是由多个核苷酸连接而成的长链B. 核酸是细胞内的主要能源物质C. 核酸彻底水解的产物是磷酸、五碳糖和碱基D. DNA和RNA在细胞中的分布是均匀的答案：C解析：A. 核酸是由多个核苷酸连接而成的长链，但核酸还包括单链的RNA，A错误；B. 核酸是遗传信息的携带者，细胞内的主要能源物质是糖类，B错误；C. 核酸彻底水解的产物是磷酸、五碳糖和碱基，C正确；D. 真核细胞中，DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，D错误。
3.下列关于叶绿体和线粒体的叙述，正确的是( )A. 线粒体和叶绿体均含有少量的DNA和RNA，是半自主性细胞器B. 线粒体可把葡萄糖氧化分解，产生大量能量C. 高等植物所有细胞都含有叶绿体和线粒体D. 线粒体内膜向内折叠形成嵴，增大了附着酶的膜面积答案：A解析：A. 线粒体和叶绿体均含有少量的DNA和RNA，是半自主性细胞器，A正确；B. 线粒体不能直接利用葡萄糖，B错误；C. 高等植物并不是所有细胞都含有叶绿体和线粒体，如根尖细胞，C错误；D. 线粒体内膜向内折叠形成嵴，增大了膜面积，但酶是游离在基质中的，D错误。
人教版生物必修二讲义：第5章 第2节 染色体变异含答案
第2节染色体变异一、染色体结构的变异1．染色体结构变异的类型[连线]2．染色体结构变异的结果(1)染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，而导致性状的变异。
(2)大多数对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。
二、染色体数目变异1．变异类型和实例(1)组成写出上图雄果蝇体细胞中一个染色体组所含的染色体：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y 。
(2)组成特点4．多倍体(1)概念⎩⎨⎧起点：受精卵染色体组数：三个或三个以上染色体组实例：三倍体香蕉、四倍体马铃薯(2)特点：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。
(3)人工诱导(多倍体育种)(1)概念：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
(2)特点⎩⎨⎧植株长得弱小高度不育(3)应用：单倍体育种。
①方法：花药――→离体培养单倍体幼苗――→人工诱导用秋水仙素处理染色体数目加倍得到正常纯合子②优点：明显缩短育种年限。
三、低温诱导植物染色体的数目变化 1．实验原理2．实验流程及结论根尖的培养及诱导⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧①培养方法：将洋葱放在装满清水的广口瓶上，让洋葱的底部接触水面②诱导时机：待洋葱长出 1 cm 左右的不定根时③诱导措施：将整个装置放入冰箱的低温室内（4 ℃），诱导培养36 h↓取材及固定⎩⎨⎧①取材：剪取诱导处理的根尖 0.5～1 cm②固定：放入卡诺氏液中浸泡0.5～1 h ， 以固定细胞的形态③冲洗：用体积分数为95%的酒精冲洗2次↓制作装片⎩⎨⎧⎭⎬⎫①解离②漂洗③染色：使用改良苯酚品红染液④制片同“观察植物细胞的有丝分裂”↓观察：先用低倍镜观察，找到变异细胞，再换用高倍镜观察↓结论：低温能诱导植物染色体数目加倍判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)1．猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的。
() 2．基因突变、基因重组、染色体变异在光学显微镜下都可以观察到。
() 3．染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化。
染色体变异在育种中的应用
染色体变异在育种中的应用
染色体变异是指植物细胞的染色体数量、结构或形态有显著的变化，从而带来的遗传性行为的改变，这种变异就是染色体变异。
它具有稳定性和基因多样性，是育种中十分重要的一种变异类型。
染色体变异在育种中的应用主要有三方面：
首先，染色体变异可以用于增加基因多样性。
通过染色体变异，种质改良者可以获得新基因，改变植物的遗传表现，从而获得更持久的品种和植物性状。
染色体变异可以通过诱发突变，对植物的生长、发育、产量、品质等进行改良，大大增加植物的基因多样性。
其次，染色体变异可以改变植物的生物学表现。
染色体变异可以改变植物的生理和生化表现，从而改变植物的生物学表现。
例如，一些植物可能因为染色体变异而产生抵抗营养缺乏的能力，具有抗病虫、抗旱、抗冻等能力。
最后，染色体变异可以改变植物的种间关系。
染色体变异可以改变植物的种间关系，从而使不同物种之间的遗传交流更加频繁，进而提高物种的遗传多样性。
染色体变异在育种中的应用，不仅可以改变植物的生物学表现，而且还可以改变植物的种间关系，改善植物的基因多样性，提高植物的适应性，为育种提供了良好的条
件。
因此，染色体变异在育种过程中已经广泛应用，受到科学家和育种者的青睐。
2019-2020年高中生物苏教版必修2教学案：第三章 第三节 染色体变异及其应用(含答案)
2019-2020年高中生物苏教版必修2教学案：第三章第三节染色体变异及其应用(含答案)一、染色体结构的变异1．特点：染色体结构变异一般可通过光学显微镜直接观察。
2．类型：包括缺失、重复、倒位和易位四种。
3．染色体结构变异导致性状变异的原因：染色体结构变异都会使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。
4．结果：大多数染色体结构的变异对生物体是不利的，甚至会导致生物体死亡。
5．影响因素：电离辐射、病毒感染或一些化学物质诱导。
二、染色体数目变异1．概念和类型(1)概念：染色体数目以染色体组的方式成倍增加或减少，个别染色体的增加或减少，都称为染色体数目的变异。
(2)类型：2．染色体组(1)概念：细胞中形态和功能各不相同，但互相协调、共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组非同源染色体，称为一个染色体组。
(2)实例：人的精子或卵细胞中含有一个染色体组，体细胞中含有两个染色体组。
(3)单倍体、二倍体与多倍体：①单倍体是指体细胞中含有配子染色体组的个体。
②由受精卵发育成的个体，体细胞内含有两个染色体组的称为二倍体，含有三个或三个以上染色体组的叫多倍体。
3．低温诱导染色体数目加倍(1)原理：用低温处理或化学因素刺激植物分生组织细胞，有可能抑制纺锤体的形成，导致细胞内染色体数目加倍。
(2)实验步骤：①培养根尖：将一些蚕豆或豌豆种子放入培养皿，加入适量的清水浸泡，在培养皿上覆盖2～3层潮湿的纱布。
②低温诱导：在蚕豆幼根长至 1.0～1.5 cm左右的不定根时，将其中的两个培养装置放入冰箱的低温室内(4 ℃)，诱导培养36 h。
③固定细胞形态：剪取诱导处理的根尖约5 mm，放入卡诺氏固定液中固定0.5～1 h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的乙醇溶液冲洗2～3次。
④XXX装片：取固定好的根尖，进行解离→漂洗→染色→制片4个步骤。
⑤观察装片：先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂相，确认某个细胞发生染色体数目变化后，再换用高倍镜观察。
染色体变异在遗传育种中的应用
染色体变异在遗传育种中的应用王璐（生物技术4班生命科学学院黑龙江大学哈尔滨150080）摘要：随着染色体技术的不断发展，畜禽的染色体研究被广泛地应用到遗传育种工作中，对畜禽的染色体研究，不但对于了解畜禽的染色体进化及其在畜种形成中的作用有着非常重要的理论意义，而且对于选择、基因定位、新品种培育等都有重大的实际价值。
关键词：染色体变异，遗传育种，应用Application of Chromosome mutation to Genetic breedingWanglu(The 4th class of Biotechnology , College of Life Science, Heilongjiang University, Harbin,150080)Abstract：with the development of chromosome technology, Livestock and poultry chromosomes research is widely applied to breeding and genetics work.The study of livestock and poultry chromosomes，Not only for understanding the evolution of livestock and poultry and livestock species form chromosomes role has very important theoretical significance,and for selection, gene localization and breeding has great practical value too.Keyword：Chromosome mutation，Genetic breeding ，Application1 染色体变异在真核生物的体内，染色体是遗传物质DNA的载体。
染色体变异及其应用
染色体变异及其应用基因突变（通过DNA分子杂交判断）,这种改变在光学显微镜下是无法直接观察到的。
而染色体变异很明显可以用显微镜直接观察到。
染色体变异会导致很多基因发生改变，性状会改变，也有有利变异，一般有害。
一、染色体结构变异：实例：猫叫综合征（5号染色体部分缺失）类型：缺失、重复、倒位、易位（看书并理解）二、染色体数目的变异1、类型● 个别染色体增加或减少：实例：21三体综合征（多1条21号染色体）● 以染色体组的形式成倍增加或减少：实例：三倍体无子西瓜“【可遗传”（通过植物组织培养技术）≠可育（可产生配子），三倍体无配子原因减数分裂联会紊乱】2、染色体组：（1）概念：二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。
（2）特点：①一个染色体组中无同源染色体，形态和功能各不相同；②一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息。
（3）染色体组数的判断：① 染色体组数= 细胞中任意一种染色体条数例1：以下各图中，各有几个染色体组？答案：____________________________________________________________② 染色体组数= 基因型中控制同一性状的基因个数例2：以下基因型，所代表的生物染色体组数分别是多少?（1）Aa ______ （2）AaBb _______ （3）AAa _______（4）AaaBbb _______ （5）AAAaBBbb _______ （6）ABCD ______3、单倍体、二倍体和多倍体由配子发育成的个体叫单倍体。
（单倍体可能含有多个染色体组，例如小麦的单倍体）有受精卵发育成的个体，体细胞中含几个染色体组就叫几倍体。
三、染色体变异在育种上的应用1、多倍体育种：方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
（原因：能够抑制纺锤体,导致染色体不分离,从而引起细胞内染色体加倍。
原理：染色体变异实例：三倍体无子西瓜的培育；优缺点：培育出的植物器官大，产量高，营养丰富，但结实率低，成熟迟。
2023年高考生物一轮复习(新人教新高考) 第7单元 第3课时 生物变异在育种上的应用
第3课时 生物变异在育种上的应用课标要求 阐明生物变异在育种上的应用。
1．单倍体育种(1)原理：染色体(数目)变异。
(2)过程(3)优点：明显缩短育种年限，且得到纯合二倍体。
(4)缺点：技术复杂。
2．多倍体育种(1)方法：用秋水仙素或低温处理。
(2)处理材料：萌发的种子或幼苗。
(3)原理：染色体(数目)变异。
(4)实例：三倍体无子西瓜的培育①两次传粉⎩⎪⎨⎪⎧第一次传粉：杂交获得三倍体种子第二次传粉：刺激子房发育成果实 ②用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花的染色体数目加倍，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数目不变。
③三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜植株在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。
3．杂交育种(1)原理：基因重组。
(2)过程①培育杂合子品种选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×♂)→F 1(即为所需品种)。
②培育隐性纯合子品种：选取符合要求的双亲杂交(♀×♂)→F 1――→⊗F 2→选出表型符合要求的个体种植并推广。
③培育显性纯合子品种 a ．植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F 1→F 1自交→获得F 2→鉴别、选择需要的类型，连续自交至不发生性状分离为止。
b ．动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F 1→F 1雌雄个体交配→获得F 2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的F 2个体。
(3)优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。
(4)缺点：获得新品种的周期长。
4．诱变育种 (1)原理：基因突变。
(2)过程(3)优点①可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。
②大幅度地改良某些性状。
(4)缺点：有利变异个体往往不多，需要处理大量材料。
考向一 分析单倍体育种与多倍体育种的应用1．(2022·宁波高三模拟)如图为二倍体玉米花粉培育成植株的过程。
下列有关叙述错误的是( )A．过程①是花药离体培养B．过程②若正常培养，则植株B是单倍体C．过程②若使用秋水仙素处理幼苗使其染色体加倍，则植株B是二倍体纯合子D．若该过程为单倍体育种，则育种原理是基因重组答案D2．一粒小麦(染色体组AA,2n＝14)与山羊草(染色体组BB,2n＝14)杂交，产生的杂种AB经染色体自然加倍，形成了具有AABB染色体组的四倍体二粒小麦(4n＝28)。
染色体变异及其应用
染色体变异是一种自然的现象，在不同的领域中有着广泛的应用。从医学到 农业，从科学研究到生物学，染色体变异都扮演着重要的角色。
染色体变异的定义和解释
染色体结构
染色体是一种DNA和蛋白质的结 合体，携带着生物的遗传信息。
DNA分子
DNA是由核苷酸组成的分子，肩 负着细胞的生物学功能。
染色体的形式
染色体是成对存在的，每个生物 都有一份来自父母的染色体。
基因组
基因组是生物的全部基因组合， 决定了生物体的所有特征。
染色体变异的类型和原因
染色体的改变
染色体变异是指染色体的数 量或结构发生了改变，引起 了遗传物质的改变。
变异的原因
变异的原因有许多种，包括 自然选择、突变、辐射和化 学物质等因素。
通过对植物进行基因编辑， 可以改善其口感、颜色和 气味等品质。
通过对植物进行基因编辑， 可以延长其保鲜期，减少 食物浪费。
染色体变异在科学研究中的应用
S. cerevisiae 拥有最小基因组 受到胁迫或致死的基因被删减
果蝇 保持较高复杂性 修饰相似于人类的基因组
线虫 同源结构可破解 可见的神经元
染色体变异在医学中的应用
基因测序
癌症诊断
通过对患者基因进行测序，可以 发现大量与疾病相关的基因变异。
染色体变异在癌症的诊断和治疗 方面发挥了重要作用。
基因编辑
染色体编辑技术有助于对基因进 行精确编辑和修复，从而实现基 因治疗。
染色体变异在农业中的应用
1 提高产量
2 改善品质
3 延长保鲜期
通过对植物进行基因编辑， 可以提高其产量、抗病性 和抗逆性。
在多种生物中进行染色体编辑和变异研究，帮助科学家们探究生命的奥秘。
染色体变异在育种上的应用
无籽西瓜
器官大，营养 发育延迟， 成分含量高 结实率低。
习题1：
生物种类
体细胞 配子中 体细胞 配子中 属于几 中的染 的染色 中染色 的染色 倍体生 色体数 体数 体组数 体组数 物
豌 豆 14
7
2
1 二倍体
普通
小麦 42 21 6
3 六倍体
小黑麦 56 28 8
4 八倍体
2、已知西瓜红色瓤（R）对黄色瓤（r ）为显性。第一年将二倍
? 单倍体育种
方法：花药离体培养、秋水仙素诱导加倍
人工诱导多倍体育种：
诱导剂： 秋水仙素 作用机制：秋水仙素抑制纺锤体形成 作用时期： 有丝分裂 前期
处理部位： 萌发的种子或幼苗
优点： 植株茎秆粗壮，叶 片、果实、种子比 较大，有机物含量 多
三倍体无籽西瓜
2n
秋水仙素处理
4n × 2n
♀
♂
3n
授粉，刺激 子房发育为 果实
习题3：
将基因型为 AA 和aa的两个植株杂交，得到 F1，将F1 植株再进一步做如图所示的处理，请分析回答：
AA ×aa→F1 幼苗
自然生长 甲植株 ×
秋水仙素 乙植株
丙植株
1.乙植株的基因型为 AAaa ，属于 4 倍体。 2.乙植株的花粉培育出的后代属于 单 倍体，其 基因型及比例为 AA ：Aa：aa＝1：4：1
三倍体无籽西瓜
杂交育种 P AABB ×aabb
单倍体育种 优点：明显缩短育种年限
AB 花药离
秋水仙
F1
AaBb ×
Ab aB
体培养 单倍体 素加倍
ab
F2 A B A bb aaB aabb
连续自交
3.3第二课时染色体变异与育种
第三节染色体变异在育种上的应用撰写人：陈晓东审定人：卢华香编号：12 2010-4-16学习目标：说明多倍体育种的原理；说明单倍体育种的原理学习重难点：能设计多倍体植株的育种路线；运用单倍体育种的原理进行育种过程设计；秋水仙素的作用机理学习过程：一、复习巩固提问：1.染色体结构变异有哪几种类型？2.如何判断一株植物是否是单倍体？3.单倍体一定只含有一个染色体组吗？如果不是，请举出实例说明。
4.什么是染色体组？二、新课引入夏季即将来临，西瓜也将上市，市场上有一种没有种子的无籽西瓜，那么为什么会有无籽西瓜，它又是怎样形成的呢？阅读课文内容，回答下列问题:1.秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的目的是什么？2.第一年收获得西瓜，果皮是由母本的子房壁发育来的，是___倍体，种皮是___倍体，种子内部的胚是___倍体。
3.为什么第二年的三倍体西瓜没有种子呢？绝对无籽吗？4.每年制种麻烦，有无替代方法？三、单倍体育种1.单倍体植株与正常植株相比，植株弱小，且_______.2.单倍体育种的过程：一般先采用_________________的方法获得单倍体植株，再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。
3.单倍体育种与杂交育种相比优点是时间上_______________四、多倍体育种1.多倍体植株的获得方法：1)_________处理萌发的种子或幼苗。
（最常用、最有效）2）___________2.用秋水仙素获得多倍体：1）秋水仙素的作用机理当秋水仙素作用于正在分裂的细胞，能够抑制___________的形成，导致染色体不分离，从而引起细胞内___________加倍。
2)秋水仙素的作用时期：细胞分裂的_______期五、拓展视野小黑麦有____个染色体组，是_____倍体；小黑麦形成的花粉细胞有____个染色体组，是_____倍体课堂练习1.下面有关单倍体的叙述中，不相符的是[ ]A．由未受精的卵细胞发育而成的个体B．花药经过离体培养而形成的个体C．凡是体细胞中含有奇数染色体组的个体D．普通小麦含6个染色体组，42条染色体，它的单倍体含3个染色体组，21条染色体2.普通小麦的受精卵有6个染色体组，用这种小麦的花药进行离体组织培养，发育而成的植株是 [ ] A．六倍体 B．三倍体 C．二倍体 D．单倍体用这种小麦的胚芽细胞进行离体组织培养呢?3.单倍体经一次秋水仙素处理，可得[ ]①一定是二倍体②一定是多倍体③二倍体或多倍体④可能是杂合体⑤一定是纯合体A．①④B．②⑤C．③⑤D．③④4.用花药离体培养出马铃薯单倍体植株，当它进行减数分裂时，观察到染色体两两配对，形成12对，据此现象可推知产生花药的马铃薯是[ ]A．二倍体 B．三倍体C．四倍体D．六倍体5. 在三倍体无籽西瓜的培育过程中，将二倍体普通西瓜幼苗用秋水仙素处理，待植株成熟后接受普通二倍体西瓜的正常花粉，所结果实的果皮、种皮、胚芽、胚乳细胞的染色体组数依次为[ ] A．4、2、2、4 B．4、4、3、6 C．3、3、3、4 D．4、4、3、5。
高中生物必修二知识点总结(精华版)
生物必修2复习知识点第二章基因和染色体的关系第一节减数分裂一、减数分裂的概念减数分裂(meiosis)是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。
在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。
（注：体细胞主要通过有丝分裂产生，有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。
）二、减数分裂的过程1、精子的形成过程：精巢（哺乳动物称睾丸）减数第一次分裂 1、精子的形成过程：精巢（哺乳动物称睾丸）间期：染色体复制(包括DNA复制和蛋白质的合成)。
前期：同源染色体两两配对（称联会），形成四分体。
四分体中的非姐妹染色单体之间常常交叉互换。
中期：同源染色体成对排列在赤道板上（两侧）。
后期：同源染色体分离；非同源染色体自由组合。
末期：细胞质分裂，形成2个子细胞。
减数第二次分裂（无同源染色体．．．．．．）前期：染色体排列散乱。
中期：每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
后期：姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。
并分别移向细胞两极。
末期：细胞质分裂，每个细胞形成2个子细胞，最终共形成4个子细胞。
2、卵细胞的形成过程：卵巢附：减数分裂过程中染色体和DNA的变化规律三、精子与卵细胞的形成过程的比较精子的形成卵细胞的形成不同点形成部位精巢（哺乳动物称睾丸）卵巢过程有变形期无变形期子细胞数一个精原细胞形成4个精子一个卵原细胞形成1个卵细胞+3个极体相同点精子和卵细胞中染色体数目都是体细胞的一半四、注意：（1）同源染色体：①形态、大小基本相同；②一条来自父方，一条来自母方。
（2）精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞相同。
因此，它们属于体细胞，通过有丝分裂的方式增殖，但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。
（3）减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂．．．．．．．．．．．．．．．．，原因是同源染色体分离并进入不同的子细胞．．．．．．。
几种育种方式比较
下面的几种育种方式各有其独特价值，优势互补。
1.选择育种仅靠单纯的人工选择，利用自然发生的可遗传变异（后面的育种方式利用的不过是人工诱发或创造的可遗传变异罢了,本质并没有什么多大的区别）。
可利用的变异少,是最古老的育种方式。
但杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种过程都是离不开人工选择的。
2.杂交育种通过杂交实现基因重组，集中不同品种的优良性状。
缺点是往往需要人工选择多代，才能得到纯种，烦琐耗时；远缘杂交不亲合；只能获得现有品种的性状新组合，而不能获得前所未有的新性状。
只是品种的改良。
3.单倍体育种获得单倍体并不是育种目标，而是手段。
先通过杂交获得F1代，取F1代花粉离体培养，获得各型单倍体幼苗，经（秋水仙素）诱导染色体加倍，获得可育植株，因为都是纯合，依表型直接选择留种即可。
从亲本到育种完成，可望二年实现，相较于杂交育种，进程大为加快，最大的意义就是缩短育种的年限。
花药离体培养和人工诱导染色体加倍，在技术上比杂交育种复杂。
从遗传变异的角度说，单倍体育种利用的是染色体变异（数目减少）原理；从生物发育的角度说，还利用了组织培养的细胞全能性原理。
4.诱变育种通过诱发基因突变，获得高突变率，短时间产生大量变异新类型，使生物获得新性状,通过选择培育，形成生物新种。
这种育种方式相对于杂交育种对品种的改良,可以说具有革命性的意义。
突变不定向，有利变异少，处理材料多。
5.基因工程用在育种上,既能克服诱变育种的盲目性，定向改造生物的遗传性状，基因的体外重组又跨越了杂交育种的物种间障碍，为寻找优良基因拓宽了选择范围。
6.多倍体育种通过人工诱导染色体加倍获得性状优于亲本的多倍体是育种的目标。
往往要结合杂交手段，如三倍体无子西瓜的培育。
7.细胞工程关键技术环节是体细胞杂交和组织培养。
克服有性生殖远缘杂交不亲合的障碍，拓展用于杂交的亲本组合范围。
常见的育种方式有杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种，基因工程育种，细胞工程育种等杂交育种：1．原理：基因重组2．常用方法：杂交—自交－筛选－自交3．优点：是位于不同个体上的优良性状集中于一个个体上4．缺点：育种时间长，过程繁琐5．实例：杂交水稻，中国荷斯坦牛诱变育种：1．原理：基因突变2．常用方法：物理方法：X射线、γ射线、紫外线、激光等化学方法：亚硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素等3.优点：提高突变频率，短时间内获得优良的品种4.缺点：有利突变少，必须处理掉大量材料5.实例：诱变大豆，青霉素高产菌株的培育，太空小麦、太空椒多倍体育种1.原理：染色体变异2.常用方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗3.优点：果实、种子大，营养丰富4.缺点：发育迟缓；在动物中难以展开5.实例：三倍体无籽西瓜单倍体育种：1.原理：染色体变异2.常用方法：花药离体培养形成单倍体，然后用秋水仙素处理3.优点：明显缩短育种年限4.缺点：方法复杂，存活率低5.实例：小麦花药离体培养基因工程育种原理：基因重组（或异源DNA重组）。
高中生物人教版(2019)必修2课第5章第2节染色体变异
解析:①21三体综合征患者体细胞中有3条21号染色体,属于 染色体数目变异;②非同源染色体之间的互换属于染色体结 构变异中的易位;③染色体数目增加或减少包括个别染色体 的增加或减少和以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增 加或成套地减少;④花药离体培养获得的植株的体细胞中染 色体数目减半,属于单倍体,原理是染色体数目变异;⑤在减数 分裂Ⅰ的后期,非同源染色体之间的自由组合属于基因重组; ⑥染色体上的基因中碱基的增添、缺失或替换属于基因突变。
(2)控制同一性状的等位基因有几个就有几个染色体组。如 基因型为AAabbb的个体体细胞中有3个染色体组。
(3)染色体组的数目=染色体数/染色体形态数,如上图细胞中 的染色体组的数目为8/2=4(个)。
2.单倍体、二倍体和多倍体的判断方法
(1)如果生物体由受精卵发育而成,体细胞中含有几个染色 体组,该生物就称为几倍体。
2.二倍体和多倍体
(1)染色体组:细胞中的一套非同源染色体,它们在形态和功
能上各不相同。
(2)二倍体和多倍体概念辨析
项目
起点
体细胞染 色体组数目
实例
二倍体 受精卵 2 个
几乎全部动物和过半数的 高等植物
多倍体
受精卵
3 个或 3 个以上
三倍体香蕉和四倍体马铃薯
(3)多倍体的特点: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。
答案:C
解析:秋水仙素抑制纺锤体的形成,纺锤体的形成发生在有 丝分裂的前期。四倍体植株上所结的西瓜,其果皮是由子房 壁发育而成的,来自母本,应含有4个染色体组。三倍体西瓜不 能产生正常配子,所以无子西瓜不能形成受精卵,而种子的种 皮来自母本,所以有种皮,没有胚。由于植株的地下部分没有 经秋水仙素处理,四倍体西瓜的根细胞中仍含有2个染色体组。
高中生物人教版2019必修二第5章第2节第2课时染色体变异的应用及低温诱导植物细胞染色体数目的变化
3.实验结果(科学思维): 在显微镜下观察到的细胞,染色体数目都是加倍的吗?举例说明。 提示:不是。显微镜下不同的细胞所处分裂时期不同,染色体数目也不同,如前期、 中期的细胞染色体数目不加倍;同时低温诱导也并不能使所有细胞均发生染色体 数目变异。
【探究总结】 低温或秋水仙素使染色体加倍的过程
【典题训练】 1.(2021·枣庄高一检测)某位同学尝试做了低温诱导染色体加倍的实验,下列是他的某 些操作,不正确的是( ) A.选择洋葱正常有丝分裂的植物分生组织 B.将洋葱长出的 1 cm 的不定根在 4 ℃条件下诱导培养 48 小时 C.用卡诺氏液浸泡根尖,以固定细胞的形态 D.解离后用甲紫溶液染色,再及时漂洗
【解析】选 C。一定浓度的秋水仙素能够抑制纺锤体的形成,导致染色体数目加倍,A 正确;三倍体西瓜无子的原因是减数分裂中联会紊乱,B 正确;四倍体西瓜与二倍体西瓜 杂交可产生种子,将种子种下后会长出三倍体植株,C 错误;无子西瓜培育的原理是染色 体数目变异,D 正确。
2.育种工作者常采用花药(花粉)离体培养的方法来获得单倍体植株,然后经过人工诱 导使染色体数目加倍。下列有关单倍体育种的叙述,正确的是( ) A.单倍体育种的遗传学原理是基因重组 B.单倍体育种常用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子 C.单倍体育种的优势之一在于明显缩短育种年限 D.单倍体育种得到的植株属于单倍体
探究: (1)第一组F2出现矮秆抗锈病的概率是多少?能稳定遗传的矮秆抗锈病占总数的概 率是多少? 提示:3/16;1/16。 (2)利用第二组方法培育新品种的一个显著特点是什么? 提示:可以缩短育种年限。 (3)第三组方法出现ddTT后代是偶然的、个别的,它是DDTT通过什么原理来实现 的? 提示:基因突变。
【解题指南】解答本题的关键是: (1)明确横坐标和不同直方图代表的含义。 (2)明确有丝分裂后期着丝粒分裂,染色体数目加倍。
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一个属于中国 也属于世界的名字 他发起的“第二次绿色革命” 给整个人类带来了福音。
袁隆平:农学家、杂交水稻育种专家。 1995年当选为中国工程院院士。
一、杂交育种
是将两个或多个品种的优良 性状通过交配集中在一起，再经 过选择和培育，获得新品种的方 法。
思考：植物杂交育种的方法
例1： 小麦高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病 （T）对不抗锈病（t）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的 小麦（DDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（ddtt），如果你是 袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？
加速育种进程。
缺点： 有利个体不多，须大量处理供试材料 ，工作
量大 。
应用: 太空辣椒的培育 、青霉菌的选育等
微生物的育种方面
谢 谢!
假设现有长毛立耳猫（BBEE）和 短毛折耳猫（bbee），你能否培育出 能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？ 写出育种方案（图解）
短毛折耳猫
长毛立耳猫
长毛折耳猫
一、杂交育种
原理： 基因重组
方法： 杂交→自交→选优
自交
优杂点交： 育方法种简便不,使能位创于不造同个新体的上的基多因个优，良并性状且 所需时集基中 因间于 型一 。要个长个体，上那，即有“没集优有”,能能产出生现新的意 缺想点不： 不到能创的造新结基果因，，育种并所需且时间需较长要，时只能间进行相本物对 要短的育种方法呢？ 种或亲缘关系较近的物种杂交,不能克服远缘杂交不亲
诱变育种的缺点： 难以控制突变方向，无法将多个优良性 状组合，有利性状比较少，需要大量处 理实验材料。
诱变育种
在作物方面，应用诱变育种我国已培育出100多种水稻、 小麦、玉米、大豆等优良品种。例：大豆“黑农五号” 产量提高16%,含油量提高了2.5%；太空椒的培育。
微生物育种方面，诱变育种也发挥了重要作用。例：青 霉素高产菌株。
诱变育种——太空育种
空间生命科学： 高真空(10—8pa) 微重力(10—4g) 强辐射(尤其是危害 性极大的HZE）
诱变育种——太空育种
二、诱变育种
原理： 基因突变
方法：
物理方法(紫外线、α射线、失重等)或化学方 法(亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理植株，再选择
符合要求的变异类型
பைடு நூலகம்
优点： 产生新基因和新的性状，能提高变异的频率，
过程： 杂交 Ｐ
自交 Ｆ１
高抗
矮不抗 思考：要培育出
DDTT
ddtt 一个能稳定遗传
的植物品种至少
高抗 DdTt 要几年？
选优 Ｆ２ 高抗 高不抗 自交 矮抗 ddTT
矮抗 矮不抗
ddTT ddTt
矮抗 ddTt
选优 F3矮抗 ddTT
矮抗 矮不抗 ddTT
ddTt
练习：试一试动物的杂交育种方法
合的障碍。杂交后代易出现性状分离，
应用：用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育 矮秆抗病小麦
二、诱变育种
利用物理因素（如X射线，紫 外线，激光等）或化学因素（如 亚硝酸等）处理生物，使生物发 生基因突变。
与杂交育种相比，诱变育种有 什么优点？联系基因突变的特 点，谈谈诱变育种的局限性。
诱变育种的突出优点是: (1)提高变异的频率，加速育种进程。 (2)大幅度地改良某些性状。