第2节_染色体变异19

多倍体育种
3、过程： 有丝分裂 发育 秋水仙素 抑制纺锤体形成 多倍体植株 4、原理： 染色体变异 5、优点： 操作简便、易行 6、缺点：适用于植物，动物难开展。 7、举例：三倍体无籽西瓜的培育 细胞内染色体数目加倍
8、为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的 植株可以不？ 不行，秋水仙素的作用对象是正在有丝分裂的细 胞，成熟的植株大多细胞不进行有丝分裂。
例题：下列表示某种农作物①和②两种品种分别培育 出④⑤⑥三种品种,根据上述过程,回答下列问题:
用秋水仙素处理 ⑶ 由③培育出⑥的常用方法是___________, 形成的⑥叫_________。 多倍体 染色体变异 依据的原理是________ 。
香蕉的形成
香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子， 无法食用。香蕉的培育过程如下： 野生芭蕉 加倍 2n 有籽香蕉 4n 野生芭蕉 2n
低温 除了使用秋水仙素外，还能采用_________________方法处理。
例：下面是三倍体无子西瓜的培育过程图解。请回答下列问题：
（2）获得的四倍体西瓜缘何要和二倍体杂交?____
___
因为四倍体的西瓜和二倍体的西瓜才能产生三倍体 ， 的西瓜种子。 。
写出三倍体无子西瓜的培育过程遗传图解(用A表示一个染色组)。
抑制细胞分裂中纺锤体的 诱导配子直接发育成 形成，使染色体数目加倍 植株，再用秋水仙素 加倍成纯合体 后不能形成两个细胞 器官大，营养物质含量 高，但发育延迟，结实 率低 三倍体西瓜、 八倍体小黑麦 缩短育种年限， 但方法复杂， 成活率较低 抗病植株的育成
特点
举例
例题：下列表示某种农作物①和②两种品种分别培育 出④⑤⑥三种品种,根据上述过程,回答下列问题:
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。
多倍体在植物中广泛存在，而在动物中则较少见
普 通 小 麦 是 六 倍 体 马铃薯是四倍体 香蕉是三倍体
多倍体的特征
多倍体 植株茎秆粗 壮、叶片、 果实、种子 都比较大， 糖类和蛋白 质等营养物 质的含量都 增加。
无纺缍体形成（前期）8个染色体
若继续进行正常 的有丝分裂
无纺缍丝牵引
染色体加 倍的组织 或个体
8个染色体
三）单倍体
1、概念：由本物种 配子发育而来的个体。
2、成因：生殖细胞 未受精直接发育成 的个体 3、举例雄蜂 它是由卵细胞未经过受精作用直接 发育而来的。 它的体细胞染色体=配子染色体数 4、单倍体植株的特点 植株长得弱小，而且高度不育（同源染色体联会紊乱）
受精卵
生物体
3N 三倍体
4N 四倍体
6N 六倍体 二个染色体组， 玉米是二倍体，它的体细胞中含有 20个染色体，它的单倍体植株体细胞含 1个 染色体组， 10个 染色体。 六个 又如普通小麦是六倍体，它的体细胞中含有 染 色体组，42个染色体，它的单倍体植株体细胞中含 有 3个 染色体组， 21个 染色体。 可见，单倍体植株的染色体数目总是正常植株染色体 数目的一半。
矮圆 ddTT 杂合高圆 花药离 DdTt 体培养
dT
纯合矮圆 ddTT 染色体数目加倍
单倍体植株
单倍体植株 矮皱 秋水仙素处理
高皱 秋水仙素处理 纯合高皱 Dt 染色体数目加倍 DDtt dt 纯合矮皱 ddtt 染色体数目加倍
单倍体植株
多倍体育种 处理 原理 用秋水仙素处理种子或 幼苗
单倍体育种 花药离体培养
人工诱导多倍体的产生（无子西瓜的培育过程） （多倍体育种）
例：下面是三倍体无子西瓜的培育过程图解。请回答下列问题：
（1）为什么以一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的 幼苗的芽尖细胞正在分裂，秋水仙素能够抑制纺锤体的形成， 尖?_________ _ 导致染色体不能移向两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。 。
例：下面是三倍体无子西瓜的培育过程图解。请回答下列问题：
三倍体西瓜在减数分裂过程中， （3）三倍体西瓜为什么没有种子?______ _ 同源染色体联会紊乱，不能产生正常的配子，所以没有种子。 _。
单倍体育种：
1、方法 花药（花粉）离体培养 2、过程 花药离体培养
单倍体植株 3、优点 ①明显缩短育种年限 ②得到的wk.baidu.com株都是纯合体 4、缺点 秋水 仙素
属于几倍 体生物
豌豆 普通 小麦
小黑麦
14
42
7
2
1
3 4
二倍体 六倍体 八倍体
21 28
6 8
56
思考：
1、多倍体是怎样形成的？
2、人工诱导多倍体的方法是什么？
3、秋水仙素的作用原理是什么？
无 子 西 瓜 的 培 育
多倍体育种
1、常用方法： A、常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 B、有时低温诱导 2、秋水仙素作用 抑制纺锤体形成，导致染色体不分离，从而引起 细胞内染色体数目加倍。 3、过程： 分裂 秋水仙素作用于正在______的细胞时，能够抑制 染色体 ________的形成，导致________不________，从而引 纺锤丝 移向两极 起细胞内染色体__________。染色体目加倍的细胞继 数目加倍 多倍体 有丝 续进行_______分裂，将来就可能发育_________植株。
第2节 染色体变异
基因突变和染色体变异的区别
基因突变： 染色体上某一个位点上基因的改变， 光学显微镜下不可见。 染色体变异 可用显微镜直接观察到的比较明显 的染色体变化。 染色体结构变异
类型
染色体数目变异
个别染色体增减 染色体成倍增减
染色体结构变异
猫叫综合症 症状：两眼距 离较远，耳位 低下，生长发 育缓慢，，存 在着严重的智 力障碍。患儿 哭声轻，音调 高，很像猫叫。
c、单倍体中可以只有一个染色体组，也可以 有多个染色体组
d、个体的体细胞中含几个染色体组就是几倍体
染色体总数
小家鼠 香蕉 马铃薯
组数 2 ？ 3
4 ？ 6
几倍体 二倍体 三倍体
四倍体 ？
40 33
48
普通小麦 42
六倍体
课堂巩固
体细胞 中的染 色体数
生物种类
配子中 体细胞 配子中 的染色 中的染 的染色 体数 色体组 体组数 数
杂交 ⑴ 用①和②培育⑤所采用的方法Ⅰ称为_______, 自交 方法Ⅱ称为 _________,由Ⅰ和 Ⅱ培育⑤所依据的原 基因重组 理是________ . 花药离体培养 ⑵ 用③培育出④的常用方法Ⅲ是_____________, 秋水仙素 由④培育成⑤的过程中用化学药剂_________处理④的 单倍体 幼苗,方法Ⅲ和Ⅴ合称为_______育种.其优点 是__________________ _. 明显缩短育种年限
注意:
1、体细胞中含一个染色体组的个体一定是单倍体 2、单倍体的体细胞中不一定含一个染色体组
3、体细胞中含有两个或三个染色体组的个体不一定就 是二倍体或三倍体，也可能是单倍体
请判断： a、二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中 只含一个染色体组。 b、如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体， 其体细胞中就含有两个或三个染色体组， 我们可以称它为二倍体或三倍体。
人：2N=46
果蝇：2N=8
水稻：2N=24
玉米、洋葱都是二倍体。
几乎全部的动物 和过半的高等植物 都是二倍体。 葡萄是二倍体 番茄是二倍体
2、多倍体
（1） 由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有三 个或三个以上染色体组的叫多倍体。
（2）香蕉：三倍体 马铃薯：四倍体 普通小麦：六倍体 小黑麦：八倍体 帕米尔高原的植物65%的种类是多倍体 （3）多倍体植株特点
2、染色体组数目的判断 a：细胞内形态相同的染色体有几 条，则含有几个染色体组。 如图，细胞中形状相同的染色体 有4条，此细胞有4个染色体组。
b：控制同一性状的基因（不分大小 写）有几个，就有几个染色体组。 如基因型为AAaBBbCCc的细胞，可以 用右图表示。根据方法1我们可以知 道此细胞有3个染色体组。
几倍体判别？
生物几倍体判别不能只看细胞内含有多少个染色体组， 还要考虑生物个体发育的直接来源。
A、如果生物体由受精卵发育而成，生物体细胞内有几个 染色体组就叫几倍体。
B、如果生物体是由配子——卵细胞或花粉直接发育而成， 无论细胞内含有几个染色体组，都叫单倍体。
2N 二倍体
单 倍 体
直 卵细胞 接 发 精子 育
无籽香蕉 3n
多倍体育种成果
多倍体植物有生长旺盛，各器官粗壮，种 子少或不产生种子的特性。凡是不以种子为收 获目标的植物都可以考虑进行多倍体育种。
观赏或用材植物
非种子农作物
某些水果
单倍体育种过程
第一年
YR yR YyRr YR
第二年
YYRR YYRR yyRR YYrr
Yr
yr
人 yR 工 yyRR 诱 YYrr Yr 导
CC c
AA a
BBb
1、某生物正常体细胞的染色体数目为8条， 下图中，表示含有一个染色体组的细胞是
A
B
C
D
2、某生物的基因型为AAaaBbbbCCCc，那 么它有多少个染色体组 A、2、 B、3 C、4 D、8
二）二倍体和多倍体
1、二倍体
由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染色 体组的叫二倍体。 记作2N（N表示一个染色体组所包含的染色体数目） 几乎全部的动物和过半数以上的高等植物，都是二倍体
5号染色体部分缺失
一、染色体结构的变异的类型
正常
缺失 增加（重复） 颠倒（倒位） 移接（易位））
异常
染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因 的数目或排列顺序发生改变,而导致性状的变异。
染色体结构变异
染色体上的基因的数目 和排列顺序改变 生物性状的变异
多数不利
二、染色体数目的变异：
指细胞内染色体数目增添或缺失的改变。
■姓名／胡一舟 ■年龄：27 岁 ■出生／1978年4月1日 ■智商：30 重度弱智 （正常人的最低70） ■演出／自1999年1月在保利剧场进行第一场指挥表演 以来，至今已演出20场，与国内外十余家交响乐团进行 过合作。
二）染色体组
果蝇体细胞染色体图解
Ⅱ Ⅱ
ⅣⅣ
Ⅲ
Ⅱ Ⅱ
ⅣⅣ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ
X
X
X
Y
♀
♂
雄果蝇染色体组图解
Ⅱ Ⅲ
Ⅳ Ⅳ
Ⅱ Ⅲ
X
Y
Ⅱ
Ⅳ
Ⅲ Ⅱ
Ⅳ
Ⅲ
X
Y
染色体组
染色体组
雌果蝇染色体组图解
Ⅱ Ⅲ
Ⅳ Ⅳ
Ⅱ Ⅲ
X
X
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅱ
Ⅳ Ⅲ
X
X
染色体组
染色体组
雄果蝇染色体组图解
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ Ⅳ
Ⅱ Ⅲ
X
Y
1、果蝇的体细胞中有几条染色体？几对常染色体？几 4、果蝇精子中有哪几条染色体？这些染色体在形态、 细胞中的一组非同源染色体，在形态 对性染色体？ 大小和功能上有什么特点？它们是否携带控制生物生 和功能上各不相同，携带着控制生物 长发育的全部遗传信息？ 2、Ⅱ号与Ⅱ号染色体是什么关系？Ⅲ号与Ⅳ号染色体
个别染 色体的 增加或 减少
正常 增多 减少
以染色体 组的形式 成倍的增 加或减少
二、染色体数目的变异：
一)个别染色体的增加或减少 1、例 响誉世界的著名“天才”音乐指挥家舟 舟
智障“天才”舟舟的资 料 舟舟是一个先天智力障碍 (21三体综合症)患者 病因：常染色体变异,比 正常人多了一条21号染色
生长发育的全部遗传信息，这样的一 是什么关系？ 5、如果果蝇的精子中的染色体看成一组，那么果蝇的 体细胞中有几组染色体？ 组染色体，叫一个染色体组。 3、雄果蝇的体细胞中有哪几对同源染色体？
一）染色体组
1、概念：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能
上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息， 这样的一组染色体，叫一个染色体组。 特点： a.互为非同源染色体 b.形态大小、功能各不相同 c.携带着一种生物生长发育、遗传变异的全套遗传信息 d.不同生物一个染色体组的染色体形态和数目不同 如人、果蝇等生物的配子中的所有染色体就是一个 染色体组 二个 染色体组 那么人的体细胞中含有
恢复正常植株 （纯合体）
①方法复杂，要与杂交育种配合 ②成活率较低，成本高
5、原理： 染色体变异
6、单倍体育种的措施和优点 以利用高茎皱粒豌豆和矮茎圆粒豌豆培育高茎圆 粒豌豆为例说明单倍体育种方法： 高圆 秋水仙素处理 纯合高圆 高皱 DDTT DT 染色体数目加倍 DDtt
单倍体植株 矮圆 秋水仙素处理
多倍体植株的特点
（4）多倍体产生的主要原因
细胞分裂时，染色体完成复制，但细胞受外界环境 条件（如温度骤变）或生物内部因素的干扰，纺锤体不 能正常形成，以致染色体不能被拉向两极，细胞也不能 分裂成两个子细胞，于是就形成了染色体数目加倍的细 胞。
（4）多倍体的形成的原因
染色体复制 着丝点分裂
4个染色体