人教版高中生物必修2-5.2拓展资料:同源多倍体和异源多倍体

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人教版高中生物必修2遗传与进化课件知识点-多倍体和单倍体在育种上的应用

人教版高中生物必修2遗传与进化课件知识点-多倍体和单倍体在育种上的应用

多倍体和单倍体在育种上的应用
①多倍体植物的特点: “大器晚成,结实率低”
茎杆粗壮,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增高。 但发育延迟,结实率低。
②应用——多倍体育种
方法:低温或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 幼苗 过程: 萌发的种子 秋水仙素
抑制纺锤体形成
发 育
多倍体
多倍体和单倍体在育种上的应用
多倍体和单倍体在育种上的应用 单倍体与多倍体的区别
雌配 子
直接发育成生物体:单倍体 合子 (受精卵) 雄配子
发育
二倍体 生物体
多倍体
直接发育成生物体:单倍体
①由合子(受精卵)发育来的个体, 即: 细胞中含有几个染色体组,就叫几倍体;
②而由配子直接发育来的, 不管含有几个染色体组,都只能叫单倍体 。
一只雄蜂:
它是由卵细胞不经过受精直接发育而来。
所以,它的体细胞染色体数
配子染色体数

多倍体和单倍体在育种上的应用
由 配子 直接发育而来的 , 体细胞中含 ③单倍体: 有本物种配子染色体数的个体。
形成原因
生物个体 减数分裂 生殖细胞 自然或人工 生物个体 条件 (单倍体)
特点:单倍体植株弱小,高度不育 (原因是减数分裂过程中染色体不能正常配 对,不能正常形成生殖细胞,导致不育)
知识点——多倍体和单倍体 在育种上的应用
多倍体和单倍体在育种上的应用
①二倍体: 由受精卵发育而成的,体细胞中
含有两个染色体组的个体。
例如:人、果蝇、玉米等。
由受精卵发育而成的,体细胞中含有 ②多倍体: 三个或三个以上的染色体组的个体。
例如:香蕉是三倍体,马铃薯是四倍体等。 提醒: 自然界中,几乎全部的动物和过半数的高等 植物都是二倍体。多倍体在高等植物中是相当普遍 的 ,但动物界中的多倍体却少得多

人教版高中生物必修2-5.2拓展资料:同源多倍体和异源多倍体

人教版高中生物必修2-5.2拓展资料:同源多倍体和异源多倍体

同源多倍体和异源多倍体一、同源多倍体同一物种经过染色体加倍形成的多倍体,称为同源多倍体。

同源多倍体在植物界是比较常见的。

由于大多数植物是雌雄同株的,两性配子有可能同时发生减数分裂异常,结果使配子中染色体数目不减半,然后通过自交形成多倍体。

多倍体在动物中比较少见,这是因为动物大多数是雌雄异体,染色体稍微不平衡,就容易引起不育,甚至使个体不能生存,所以多倍体动物个体通常只能依靠无性生殖来传代。

例如,有一种甲壳动物,它的二倍体个体进行有性生殖,而四倍体个体则进行无性生殖。

此外,在蝾螈、蛙以及家蚕等动物中,也发现过三倍体和四倍体的个体,但是都没有能够连续传代。

同源多倍体中最常见的是同源四倍体和同源三倍体。

同源四倍体是正常二倍体通过染色体加倍形成的。

例如,马铃薯就是一个天然的同源四倍体。

人为地用化学药剂秋水仙素等处理发芽的水稻种子,可以获得人工同源四倍体水稻。

大麦、烟草、油菜等用化学药剂处理,也可以获得同源四倍体。

同源四倍体与二倍体相比,大多表现出细胞体积的增大,有时出现某些器官的巨型化。

这种巨型化一般都表现在花瓣、果实和种子等有限生长的器官上。

但是多倍体化却很少导致整个植株的巨型化,有时甚至相反。

这是因为植株的体积不仅取决于细胞的体积,还取决于生长期间所产生的细胞的数目。

通常情况下,同源多倍体的生长速率比其二倍体亲本低,因而大大限制了生长过程中细胞数目的增加。

在自然条件下,同源三倍体的出现,大多是因减数分裂不正常,由未经减数分裂的配子与正常的配子结合而形成的。

香蕉是天然的三倍体植物。

它一般只有果实,种子退化,以营养体进行无性繁殖。

采用人工手段使同种植物的四倍体与正常二倍体杂交,也可以获得同源三倍体植物。

在减数分裂过程中,三倍体植物由于染色体配对发生紊乱,通常很难正常分裂并形成有功能的配子。

例如,在分裂前期,每种染色体有三条,它们既可以组成三价体(三条染色体连在一起),也组成二价体(两条染色体连在一起)和单价体(一条染色体单独存在)。

备课素材:单倍体、多倍体及其育性的误区 高一下学期生物人教版必修2

备课素材:单倍体、多倍体及其育性的误区 高一下学期生物人教版必修2

单倍体、多倍体及其育性的误区“染色体结构和数量的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡”是必修模块《遗传与变异》的重要概念之一。

2019 版高中生物新教材必修二对单倍体、多倍体的概念表述有了一些变化:教学中发现师生对单倍体、多倍体及其育性概念的理解存在一些误区。

1 、单倍体与一倍体、同源多倍体与异源多倍体的区别及联系细胞遗传学中对单倍体(haploid)概念存在 2 种理解:1)只有 1 套未配对染色体的细胞或生物体;2)具有和该物种配子染色体数相同的细胞或个体。

早期我国部分大学遗传学教材持第 1 种观点,这种理解也常把n等同于x(x表示 1 个基本染色体组的染色体数目,表示物种进化过程中的染色体倍数性关系;n用于个体发育的范畴,指某个物种配子体世代或单倍体细胞中的染色体数目,孢子体世代细胞中的染色体数目用 2n表示,n与染色体的倍数性无关),这也导致了中学教学中对相关概念理解的混淆。

现在大多数遗传学教材倾向于采用第 2 种观点,高中各版本生物学教材也均采用第 2 种观点。

大多数动植物是二倍体,二倍体产生的配子只有 1 个基本染色体组(n=x),这类单倍体又称为一倍体或单元单倍体(monohaploid)。

而普通小麦(2n=6x=42)的配子中含有 3 个基本染色体组(n=3x),这类单倍体又称作多元单倍体(polyhaploid)。

多元单倍体根据染色体组来源是否相同,又可分为同源多元单倍体(homopolyhaploid)和异源多元单倍体(allopolyhaploid)。

多倍体按其染色体组来源又分为:1)同源多倍体(autopolyploid),即由同一物种的染色体组加倍所形成的多倍体,又可细分为同源三倍体、同源四倍体、同源五倍体等;2)异源多倍体(allopolyploid),即由不同多倍体物种杂交形成的多倍体或远缘杂交子代染色体加倍形成的多倍体,其中同时具有同源和异源多个染色体组的细胞或个体又称为同源异源多倍体(autoallopolyploid)。

5.2 染色体变异-人教版高中生物必修二课件(共15张PPT)

5.2 染色体变异-人教版高中生物必修二课件(共15张PPT)

1、二倍体、多倍体概念; 单倍体概念
由受精卵发育而来,
体细胞中含有两个\ 多个染色体组的个体。
由配子直接发育而来, 体细胞中含有本物种配 子染色体数目的个体
蜜蜂
精子
2N=32
卵细胞
N=16
2N=32
受精卵
蜂王 工蜂
雄蜂
单倍体
(由未受精的卵细胞发育而来)
2、一倍体一定是单倍体吗?单倍体一定是一倍体吗?
于是染色体数目加倍。
多倍体产生的原因
染色体复制
着丝点分裂
4条染色体
前期:无纺缍体形成
无纺缍丝牵引
不分裂
8条
小 结
纺锤体的形成受到破坏,染色体 数目加倍
4、单倍体植株有何特点?有何用途?单倍体育种过程?
缺点:长得弱小、高度不育
优点:利用单倍体植株培育新品种能明显缩短育种年限
花药离体培 养
YyRr
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Yr
yR
yr
单倍体植株
单倍体 YR Yr yR yr

染 色
体 正常二倍体(或 加 多倍体)植株
倍 纯合子
YYRR
YYrr
yyRR
yyrr
多倍体育种 原理 常用方法 优点 举例
单倍体育种
课堂小结
一、 概念 二倍体、多倍体 单倍体
二、多倍体育种和单倍体育种的比较
当堂训练
一、完成课后题P89一、(3)填表。
1、多倍体植株有何特点?
优点:①、茎秆粗壮②、叶片、果实和种子都比较大③、糖类和蛋白质等营 养物质的含量都有所增加。 缺点:结实率低。
2、人工诱导多倍体培育新品种,有几种方法?
两种。一是低温处理。 二是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。

(完整)新人教版生物必修二知识点梳理,推荐文档

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③实例:EcoRⅠ限制酶能专一识别GAATTC
④切割结果:产生两个带有黏性末端的DNA
⑤作用:基因工程中重要的切割工具,能将外来的
序列,要不就是被特异性的甲基化酶甲基化)无损害。

能在宿主细胞内稳定保存并大量复制;
第七章进化论
用进废退、获得性遗传
适者生存,不适者淘汰(自然选择学说)
基本单位:种群
:基因频率的改变
原材料:突变与重组
形成物种决定方向:自然选择
必要条件:隔离
生物多样性:基因、物种、生态系统
协同论(残酷竞争VS协同进化)中性学说(偶然VS。

(完整版)人教版高中生物必修二知识清单(精品)

(完整版)人教版高中生物必修二知识清单(精品)

(完整版)人教版高中生物必修二知识清单(精品)第一章:遗传因子的发现第一节:细孟德尔分离定律1、孟德尔选用豌豆做实验的原因是:豌豆是_____________和_____________植物,并且豌豆还有易于区分的_______________。

2、人工异花传粉过程:人工去雄__________ __________ ____________去雄的目的是为了防止________________________________。

3、用文字表示出来的植物的的特征叫_____________,如豌豆的高茎;豌豆的高茎和矮茎叫做一对_____________;两个相对性状的亲本杂交,F1只表现出来的性状叫做________________,没有表现出来的叫做________________,杂合子的后代中同时出现两个性状的现象叫做________________;单个字母叫做______________;字母的组合叫做___________,如纯种高茎用___________表示,纯种矮茎用_____________表示;孟德尔把单个字母叫做_______________。

4、分离定律图解:纯种高茎纯种矮茎P ________ X ________配子________ _________F1 _____________ 自交F2 _________ _________ _________高:矮=__________:________5、配子其实就是________________或________________。

6、孟德尔用到的研究方法为_________________,该方法的步骤为:提出问题________________________ 实验验证;验证的实验为__________实验,该实验是用________________和F1杂交,结果得到后代的性状比为1:1,则说明F1为________________7、自交可以提高种群_____________的比例,还可以用来鉴定纯合子和杂合子(若不发生性状分离就为纯合子,后代有几种性状的就为杂合子);杂交可以用来判断________________,F1只表现出来的为________________;侧交用来验证________________,测交还可以用来判断_____________若后代出现1:1则为________________,若后代只有一种表现型则为________________。

高中生物 5.2 染色体变异知识梳理素材 新人教必修2

高中生物 5.2 染色体变异知识梳理素材 新人教必修2

第2节染色体变异知识梳理1.染色体组对于二倍体生物而言,一个正常配子中所包含的全部染色体称为染色体组。

对于所有的生物而言,一个染色体组应由细胞中的若干条染色体组成,它们的形态、结构和功能互不相同,又相互协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异。

一个染色体组中是不能含有同源染色体的。

2.二倍体、单倍体和多倍体自然界中绝大多数生物是二倍体,二倍体是由受精卵发育成的体细胞中含有两个染色体组的个体,染色体组的成倍增加或减少可导致多倍体或单倍体的出现。

单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,通常是由未经受精作用的配子直接发育成的。

多倍体是指体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。

知识导学1.结合染色体结构变异图解、果蝇染色体组图解,并联系人类遗传病来掌握染色体结构变异的分类和染色体组的概念和特点。

2.可通过列表比较基因突变、基因重组、染色体变异的区别,并将单倍体育种、多倍体育种、杂交育种、诱变育种从原理、过程、方法、优缺点等方面加以比较,注重与实践和热点材料的联系。

3.注意区分二倍体、单倍体和多倍体概念、成因、植株特点等。

疑难突破1.多倍体植株的特点和意义是什么?剖析:由于多倍体植株所含染色体数目成倍增加,与二倍体植株在性状上有明显的不同。

一般表现为形态上的加大,无论叶片上的气孔、花粉粒、花朵或茎秆、果实和种子都明显增大,蛋白质及其他产物含量也提高。

但由于染色体的增加而呈现出发育延缓、结实率降低的情况。

例如:四倍体水稻(体细胞中含有48条染色体)比二倍体水稻(体细胞中含有24条染色体)的稻粒有明显增大,蛋白质的含量提高5%~50%。

因此,多倍体植物在生产上具有一定的利用价值。

2.人们常常采用人工诱导多倍体的方法来获得多倍体,培育新品种。

而人工诱导多倍体的方法很多,如低温处理等。

目前最常用而且最有效的方法是什么?过程是什么?剖析:用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。

过程如下:3.单倍体与二倍体或多倍体划分的依据是什么?剖析:单倍体的确定并不是以体细胞中含有染色体组数目为依据的,而应是体细胞含有本物种配子的染色体数目。

高中生物必修二人教版知识点

高中生物必修二人教版知识点

高中生物必修二人教版知识点有用的知识才是真正的知识,知识的实用才有价值意义。

智商的高低体现知识多少,情商的高低体现能力的大小,下面小编给大家分享一些高中生物必修二人教版知识,希望能够帮助大家,欢迎阅读!高中生物必修二人教版知识1从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱变育种一、各种育种方法的比较第2节基因工程及其应用一、基因工程1、概念:基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。

通俗得说,就是按照人们意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。

2、原理:基因重组3、结果:定向地改造生物的遗传性状,获得人类所需要的品种。

二、基因工程的工具1、基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶(简称限制酶)(1)特点:具有专一性和特异性,即识别特定核苷酸序列,切割特定切点。

(2)作用部位:磷酸二酯键(3)例子:EcoRI限制酶能专一识别GAATTC序列,并在G和A之间将这段序列切开。

(4)切割结果:产生2个带有黏性末端的DNA片断。

(5)作用:基因工程中重要的切割工具,能将外来的DNA切断,对自己的DNA无损害。

【注】黏性末端即指被限制酶切割后露出的碱基能互补配对。

2、基因的“针线”——DNA连接酶(1)作用:将互补配对的两个黏性末端连接起来,使之成为一个完整的DNA分子。

(2)连接部位:磷酸二酯键3、基因的运载体(1)定义:能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。

(2)种类:质粒、噬菌体和动植物病毒。

三、基因工程的操作步骤1、提取目的基因2、目的基因与运载体结合3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测和鉴定四、基因工程的应用1、基因工程与作物育种:转基因抗虫棉、耐贮存番茄、耐盐碱棉花、抗除草作物、转基因奶牛、超级绵羊等等2、基因工程与药物研制:干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、疫苗3、基因工程与环境保护:超级细菌五、转基因生物和转基因食品的安全性两种观点是:1、转基因生物和转基因食品不安全,要严格控制。

高中生物人教版必修2知识点总结

高中生物人教版必修2知识点总结

生物必修〔 II 〕知识总结第一章遗传因子的发现第一节xx的豌豆杂交实验〔一〕一、相关概念1、性状:是生物体形态、结构、生理和生化等各方面的特征。

2、相对性状:同种生物的同一性状的不同表现类型。

3、显性性状:在具有相对性状的亲本的杂交实验中,杂种一代〔F1〕表现出来的性状,隐性性状:杂种一代〔F1〕未表现出来的性状。

4、性状别离:指在杂种后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象。

5、杂交:具有不同相对性状的亲本之间的交配或传粉6、自交:具有相同基因型的个体之间的交配或传粉〔自花传粉是其中的一种〕7、测交:用隐性性状〔纯合体〕的个体与未知基因型的个体进行交配或传粉,来测定该未知个体能产生的配子类型和比例〔基因型〕的一种杂交方式。

8、纯合子:基因组成相同的个体;杂合子:基因组成不同的个体。

9、别离定律:在生物体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在的,不相融合,在形成配子时,成对的遗传因子发生别离,别离后的遗传因子分别进入不同配子中,随配子遗传给后代。

二、 xx 豌豆杂交实验〔一对相对性状〕P:高豌豆×矮豌豆P: AA×aa↓↓F1:高豌豆F1:Aa↓↓F2:高豌豆矮豌豆F2:AA Aa aa3 ︰ 11 ︰2︰1三、对别离现象的解释〔xx 提出的如下假说〕1、生物的性状是由遗传因子决定的。

每个因子决定着一种性状,其中决定显现性状的为显性遗传因子,用大写字母表示,决定隐性性状的为隐性遗传因子,用小写字母表示。

2、体细胞中的遗传因子是成对存在的。

3、生物体在形成生殖细胞——配子时,成对的遗传因子彼此别离,分别进入不同的配子中,配子中只含有每对遗传因子的一个。

4、受精时,雌雄配子的结合是随机的。

第二节xx的豌豆杂交实验〔二〕一、相关概念1、表现型:生物个体表现出来的性状。

2、基因型:与表现型有关的基因组成。

3、等位基因:位于一对同源染色体的相同位置,控制相对性状的基因。

非等位基因:包括非同源染色体上的基因及同源染色体的不同位置的基因。

同源多倍体和异源多倍体概念

同源多倍体和异源多倍体概念

同源多倍体和异源多倍体概念嘿,伙计们!今天我们来聊聊一个有趣的话题:同源多倍体和异源多倍体。

你们知道这是什么吗?别急,我会用最简单的语言告诉你们。

让我们来看看什么是同源多倍体。

同源多倍体呢,就是指两个或多个生物体的基因组有相同的祖先。

换句话说,它们有着相似的血统。

这就像是兄弟姐妹之间的关系,虽然他们可能长得不一样,但他们的父母是一样的。

比如说,驴和马就是同源多倍体,因为它们的基因有很多相似之处。

而人类的两个亚种,非洲人和欧洲人,也是同源多倍体,因为他们的基因也有很多相似之处。

接下来,我们来说说异源多倍体。

异源多倍体可就厉害了,它是指两个或多个生物体的基因组有不同的祖先。

换句话说,它们有着不同的血统。

这就像是亲兄弟姐妹之间的关系,虽然他们可能长得不一样,但他们的父母是完全不同的。

比如说,猫和狗就是异源多倍体,因为它们的基因差异很大。

而人类的黑人和白人之间也是异源多倍体,因为他们的基因也有很大的差异。

那么,为什么会出现同源多倍体和异源多倍体呢?这是因为生物在漫长的进化过程中,会不断地发生基因重组和基因突变。

这些变化会导致生物体的基因组发生变化,从而形成不同的物种。

就像我们的祖先从非洲出发,经过数万年的迁徙和繁衍,最终形成了我们现在的各种族群一样。

所以说,同源多倍体和异源多倍体都是生物进化的结果,它们都有着自己的故事和特点。

现在你们应该对同源多倍体和异源多倍体有了更深入的了解了吧!其实,这些概念不仅在生物学上很有意义,而且在日常生活中也有很多应用。

比如说,科学家可以通过研究同源多倍体和异源多倍体来了解人类的起源和发展;遗传学家可以通过研究同源多倍体和异源多倍体来预测疾病的发生和传播;生态学家可以通过研究同源多倍体和异源多倍体来了解生态系统的稳定性和多样性等等。

同源多倍体和异源多倍体是生物进化的重要概念,它们揭示了生命的奥秘和多样性。

希望通过这篇文章,你们能够对这两个概念有更深刻的认识和理解。

好了,今天的科普就到这里啦!希望大家都能学到一些新知识,下次再见啦!。

同源多倍体与异源多倍体的区别

同源多倍体与异源多倍体的区别
同源多倍体与异源多倍体 的区别
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形成机制的区别
同源多倍体的形成
同源多倍体是通过染色体数目增加而形成的,通常是由有丝分裂过程中染色体复制加倍引起的。在某些情况下, 同源多倍体可以由多倍性生殖细胞形成。
异源多倍体的形成
异源多倍体是由不同物种的染色体融合形成的,通常是通过远缘杂交实现的。在远缘杂交过程中,来自不同物种 的染色体在细胞内共存,并有可能发生染色体数目增加。
异源多倍体实例
甘蔗
甘蔗是典型的异源多倍体作物,由不同种植物通过杂交后染色体加倍形成。甘蔗的异源 多倍体特性使其具有更强的抗逆性和适应性。
油菜
油菜也存在异源多倍体的情况,通常由不同种植物通过远缘杂交形成。异源多倍体油菜 在产量和品质方面具有优势。
对比总结
• 同源多倍体和异源多倍体在形成机制、遗 传背景和生物学特性等方面存在显著差异。 同源多倍体通常具有较为单一的遗传背景, 容易通过育种手段进行遗传改良;而异源 多倍体则具有更强的抗逆性和适应性,在 产量和品质方面通常具有优势。在实际应 用中,应根据具体情况选择合适的育种策 略和栽培措施,以充分发挥同源多倍体和 异源多倍体的优势。
同源多倍体和异源多倍体在农业生产 中具有广泛的应用前景,了解它们的 区别有助于更好地利用多倍体资源, 提高农作物的产量和品质。
PART 02
同源多倍体的概念与特征
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概念定义概念定义来自01同源多倍体是由染色体组加倍后,基因组内含有相同或相似物
种的染色体组而形成的。
PART 05
实例对比分析
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同源多倍体实例

同源多倍体和异源多倍体概念

同源多倍体和异源多倍体概念

同源多倍体和异源多倍体概念1. 概述大家好,今天咱们来聊聊植物界的一个小秘密,那就是同源多倍体和异源多倍体。

你们可能会想,啥是多倍体?听起来就像是一种高科技的电子产品,其实它跟我们日常生活中的植物关系密切。

简单来说,多倍体就是指细胞里有多套染色体,像咱们小时候玩拼图一样,拼得越多,图案就越丰富。

不过,这两种多倍体其实是有区别的,咱们一起来解锁这两个概念,看看它们有什么不同吧。

2. 同源多倍体2.1 什么是同源多倍体?首先,咱们来聊聊同源多倍体。

这个词听起来就像个学霸,但其实它很简单。

所谓同源多倍体,指的就是植物细胞里面的染色体都是来自同一物种,就像是一家子人,基因差不多。

比如说,小麦这种植物,它的同源多倍体就是那些染色体成双成对的组合,通俗点说,像是双胞胎兄弟,基因一样,但性格可能有点差异。

同源多倍体的好处可多了,首先,它们能增强植物的抗逆性。

就像我们日常生活中,有了兄弟姐妹的支持,做什么事儿都更有底气。

而且,植物长得更壮实,产量更高,简直就是农民伯伯的“金子招牌”!可别小看了这点,很多农作物的成功都是靠这些同源多倍体来的。

2.2 同源多倍体的例子再给大家举个例子,像大豆这种植物,它的多倍体特性让它在营养价值上相当不错,富含蛋白质,对身体好得不得了。

所以说,种植同源多倍体的作物,既能增加产量,还能提高营养,真是一举两得。

听起来是不是有点像找到了人生赢家的感觉?当然,咱们也不能忘了同源多倍体的变异性,它们可能会因为环境变化而产生一些适应性变化,就像人们适应不同的生活环境一样,种种风格都有,丰富多彩得很。

3. 异源多倍体3.1 什么是异源多倍体?好了,咱们接着说异源多倍体。

异源多倍体就有点复杂了,它的染色体是来自不同的物种,就像是一场跨物种的“联姻”,形成了一种新的生命形式。

这种情况在植物界其实不算少见,像一些杂交的作物,往往就是异源多倍体的代表。

比如说,某些类型的玉米,就是经过不同品种的杂交而成的。

关于三种可遗传变异的辨析

关于三种可遗传变异的辨析

可遗传变异是人教版高中生物学必修2《遗传与进化》第5章的一个关键部分,涉及三种不同的变异方式,分别是基因突变、基因重组和染色体变异。

在这一章的教学中,由于基因突变、基因重组中的交叉互换以及染色体结构变异有着很大的相似性,因此学生容易对几个概念产生混淆,导致答题错误。

笔者对基因突变、基因重组和染色体变异的概念进行剖析,总结学生的易错点,以期对可遗传变异的内容进行拓展和补充,引导学生对生命现象形成正确的认识,从而树立正确的生命观念。

一、基因突变根据教材的内容,将DNA分子中发生碱基的增添、替换或缺失而引起的基因碱基序列的改变叫作基因突变。

笔者在教学的过程中会强调后半句在整个概念中所起的作用,大多数学生都存在误区,认为DNA分子中碱基发生了替换、增添、缺失就可以叫作基因突变,而实际上,若碱基的替换、增添和缺失发生在DNA分子中的非基因片段,则不能称之为基因突变。

此外,关于基因突变,受到教材中关于镰状细胞贫血形成的原因的影响,学生还存在这样的误区:只有一个碱基或碱基对发生改变(替换、增添、缺失)才是基因突变,也有学生认为有多个碱基发生了变化就一定是基因突变,这一误区在学习染色体变异之后尤为突显。

事实上,若基因上一个碱基发生改变,未引起基因数目的改变,叫基因突变;若多个碱基发生了改变,则需要看是否引起了基因数目的改变,若基因数目未改变,则称之为基因突变,若基因数目改变了,则称之为染色体结构变异。

这是关于基因突变中的缺失和染色体结构变异中的缺失的辨别。

二、基因重组基因重组常常被定义为生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。

而实际上,基因重组一般包含广义的基因重组和狭义的基因重组两种基因重组类型,狭义的基因重组包含在广义的基因重组之内。

狭义的基因重组一般涉及DNA分子断裂与重新融合,可以称之为同源重组;而广义的基因重组则包括了非同源重组,如基因工程(将不同源的DNA分子进行拼接),以及不涉及DNA的断裂与重新融合的基因重组类型等。

高中生物必修二课件-5.2 染色体变异26-人教版

高中生物必修二课件-5.2 染色体变异26-人教版




三倍体
西瓜种子
四倍体(母本) 种植
第 二 年 三倍体
(植株)
②传粉刺激子 房发育成果实
三倍体 西瓜(无籽)
二倍体
思考与提高
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芽尖? 芽尖是有丝分裂旺盛的地方,用秋水仙素处理有利于抑制细胞有 丝分裂时形成纺锤体,从而形成四倍体西瓜植株。
2.两次传粉的意义一样吗? 不一样。第一次传粉目的是受精,获得三倍体西瓜种子;第二次 传粉目的是刺激三倍体植株的子房发育成果实。
白质等营养物质含量更高。(壮、大、多) 3.发育延迟,结实率低。
三、多倍体形成的原因:
成因一(主要):有丝分裂过程中,纺锤体形成受抑制。
4条染色体 染色体复制
由于受到某些因素的干 扰,纺锤体不能形成
4条染色体
着丝点 分裂
8条染色体
8条染色体
没有纺锤体,故一个细胞中 的染色体就会加倍。
成因二:减数分裂过程中,纺锤体形成受抑制。
必修二第五章第二节 染色体变异 ——多倍体
为什么有无子西瓜?
多倍体
一、概念:由受精卵发育而成的体细胞中含有三个 或三个以上的染色体组的生物个体叫做多倍体。
多倍体常见于植物,在动物中极少见。
二、多倍体植株的特点: 思考:多倍体草莓有什么特点? 果实大,味道甜
1.多倍体在植物中广泛存在,而在动物中则较少见。 2.茎杆粗壮,叶片、果实和种子都比较大;糖类、蛋
式 A.茎秆粗壮
B.果实较大
训 C.种子较小
D.营养物质多
练 2.用秋水仙素处理正在进行有丝分裂的植物幼苗,可以
达到培养多倍体植株的目的。秋水仙素的诱导机制是(B )

(课外拓展)同源多倍体和异源多倍体

(课外拓展)同源多倍体和异源多倍体

AABBCCDD(八倍体小黑麦) 八倍体小黑麦)
(可育)
例:异源八倍体小黑麦的培育
AABBCC(普通小麦) 普通小麦)
配子
× DD(黑麦) 黑麦) D
配子
Байду номын сангаас
ABC
ABCD
(不育)
秋水仙素处理
ABC表示三个不 表示三个不 表示三个 同属的的染色体 同属的的染色体 组;ABCD表示 表示 四个不同属的染 四个不同属的染 色体组, 色体组,无同源 染色体, 染色体,不能正 常减数分裂。 常减数分裂。
同源多倍体: 同源多倍体: 同一物种经过染色体加倍形成的 同一物种经过染色体加倍形成的 多倍体。 多倍体。 同源多倍体在植物界是比较常见的, 同源多倍体在植物界是比较常见的,如四倍 体的马铃薯, 体的马铃薯,三倍体的香蕉等等 不同物种杂交产生的杂种后代经 不同物种杂交产生的杂种后代经 异源多倍体: 异源多倍体: 过染色体加倍形成的多倍体。 过染色体加倍形成的多倍体。如 六倍体的普通小麦。 六倍体的普通小麦。

备课素材:多倍体的常见表现--高一下学期生物人教版必修2

备课素材:多倍体的常见表现--高一下学期生物人教版必修2

多倍体的常见表现受精卵发育而来,体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体称为多倍体。

多倍体在生物界广泛存在,常见于高等植物中,由于染色体组来源不同,可分为同源多倍体和异源多倍体。

异源多倍体是指由染色体组不同的两个物种通过杂交和不育杂种染色体数的加倍这一模式合成的新物种。

一般来说,多倍体的优点是形态上加大(如茎秆、叶片、果实、种子、花朵等)和营养物质增多(如蛋白质、糖类、脂肪)。

缺点是发育延迟,结实率低(新教材已经删除该缺点)。

但是,浙科版必修2 P103页,三倍体甜菜比较耐寒,含糖量和产量都较高,“成熟”也早。

为何这里讲成熟提早呢?这里的“成熟”到底指什么呢?据资料,从个体营养生长情况看,三倍体好于二倍体,四倍体与二倍体近似,更高的倍数体除个别物种外,一般都生长不良。

所以在同源多倍体系列中,除正常状态的二倍体外,在育种上有用的是三倍体和四倍体。

所以在同源多倍体系列中,除正常状态的二倍体外,在育种上有用的是三倍体和四倍体。

1.三倍体甜菜的来源以四倍体甜菜作母本,与二倍体品种相间种植,结果从四倍体植株上收获的种子约有75%是三倍体。

1953年日本首先推广三倍体甜菜,育成的三倍体甜菜与二倍体甜菜相比,含糖量高,收获时糖分不因成熟过度而下降,加工品质也好。

到60年代初,在西欧,三倍体甜菜几乎完全代替了原来的二倍体品种。

2.甜菜的生活史甜菜是二年生作物,第一年只是营养生长阶段,生成粗厚的肉质直根,可供食用。

甜菜第二年以生殖生长为主,即长出高大、多分枝的茎,开绿色簇生小花;果棕色,质如软木,俗称“种球”。

3.甜菜成熟期的理解由于人们收获甜菜的仅仅是营养器官根,一般是4月份种植,当年的10月份收获,所以不需要甜菜完成生殖生长,而是以含糖量达到要求的时间为合理。

当年仅仅是营养生长,不能开花结实,所以达不到生物学上的成熟-开花结果。

甜菜生物学成熟的特征是:多数老叶变黄并枯萎;叶丛疏散,叶子斜立或匍匐;叶柄用嘴嚼有明显甜味,而咸味变淡;块根增长缓慢并趋于停止,质地变脆,含糖达到最高水平,纯度达85%左右。

多倍体的概念

多倍体的概念

多倍体的概念多倍体的概念:体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体.多倍体在生物界广泛存在,常见于高等植物中,由于染色体组来源不同,可分为同源多倍体和异源多倍体。

这是物种形成的另一种方式,是一种只经过一二代就能产生新物种的方式。

由于多倍体生物一旦形成,它和原来的物种就发生生殖隔离,因而它成了新种,所以这种方式被称为爆发式的。

多倍体在动物界极少发生,在植物界却相当普遍。

很多植物种都是通过多倍体途径而产生的。

约33%的物种是多倍体。

被子植物中约有40%以上是多倍体。

小麦、燕麦、棉花、烟草、甘蔗、香蕉、苹果、梨、水仙等都是多倍性的。

香蕉、某些马铃薯品种是三倍体的。

一般马铃薯是四倍体。

蕨类植物也有很多是多倍体,裸子植物较少多倍体,但有名的红杉则为六倍体。

多倍体的形成有2种方式,一种是本身由于某种未知的原因而使染色体复制之后,细胞不随之分裂,结果细胞中染色体成倍增加,从而形成同源多倍体(autopolyploid);另一种是由不同物种杂交产生的多倍体,称为异源多倍体(allopolyploid)。

同源多倍体是比较少见的。

20世纪初,荷兰遗传学家研究一种月见草(夜来香)(Oenotheralamarckiana)的遗传,发现一株月见草的染色体增加了一倍,由原来的24个(2n)变成了48个(4n),成了四倍体植物。

这个四倍体植物与原来的二倍体植物杂交所产生的三倍体植物是不育的(减数分裂时染色体不配对)。

因此这个四倍体植物便是一个新种。

HugodeVries给这个新种定名为Oenothe。

多倍体植株的一般特征是茎粗、叶大、花大、果实大,但往往生长慢,矮生,成熟也较迟。

多倍体的植株糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。

例如,四倍体葡萄的果实比二倍体葡萄的果实大得多,四倍体番茄的维生素C的含量比二倍体的品种几乎增加了一倍。

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同源多倍体和异源多倍体
一、同源多倍体
同一物种经过染色体加倍形成的多倍体,称为同源多倍体。

同源多倍体在植物界是比较常见的。

由于大多数植物是雌雄同株的,两性配子有可能同时发生减数分裂异常,结果使配子中染色体数目不减半,然后通过自交形成多倍体。

多倍体在动物中比较少见,这是因为动物大多数是雌雄异体,染色体稍微不平衡,就容易引起不育,甚至使个体不能生存,所以多倍体动物个体通常只能依靠无性生殖来传代。

例如,有一种甲壳动物,它的二倍体个体进行有性生殖,而四倍体个体则进行无性生殖。

此外,在蝾螈、蛙以及家蚕等动物中,也发现过三倍体和四倍体的个体,但是都没有能够连续传代。

同源多倍体中最常见的是同源四倍体和同源三倍体。

同源四倍体是正常二倍体通过染色体加倍形成的。

例如,马铃薯就是一个天然的同源四倍体。

人为地用化学药剂秋水仙素等处理发芽的水稻种子,可以获得人工同源四倍体水稻。

大麦、烟草、油菜等用化学药剂处理,也可以获得同源四倍体。

同源四倍体与二倍体相比,大多表现出细胞体积的增大,有时出现某些器官的巨型化。

这种巨型化一般都表现在花瓣、果实和种子等有限生长的器官上。

但是多倍体化却很少导致整个植株的巨型化,有时甚至相反。

这是因为植株的体积不仅取决于细胞的体积,还取决于生长期间所产生的细胞的数目。

通常情况下,同源多倍体的生长速率比其二倍体亲本低,因而大大限制了生长过程中细胞数目的增加。

在自然条件下,同源三倍体的出现,大多是因减数分裂不正常,由未经减数分裂的配子与正常的配子结合而形成的。

香蕉是天然的三倍体植物。

它一般只有果实,种子退化,以营养体进行无性繁殖。

采用人工手段使同种植物的四倍体与正常二倍体杂交,也可以获得同源三倍体植物。

在减数分裂过程中,三倍体植物由于染色体配对发生紊乱,通常很难正常分裂并形成有功能的配子。

例如,在分裂前期,每种染色体有三条,它们既可以组成三价体(三条染色体连在一起),也组成二价体(两条染色体连在一起)和单价体(一条染色体单独存在)。

在分裂后期,二价体分离正常,但是三价体一般是两条染色体进入一极,一条进入另一极。

而单价体有两种可能,或是随机进入某一极,或是停留在赤道板上,随后在细胞质中消失。

无论是哪一种方式,最终得到有功能——全部染色体都成对存
在——配子的概率只有(1/2)n(n代表一个染色体组中所有染色体的数目),而得到全部染色体都是单个——全部染色体都不成对——配子的概率也是(1/2)n,这些配子虽然有功能,能正常受精,但是数目很少。

绝大多数配子都是染色体数目不平衡的配子,不能正常地受精结实。

因此,三倍体是高度不育的。

三倍体的西瓜、香蕉和葡萄与相应的二倍体品种相比,不仅果实大、品质好,而且无子、便于食用。

在农业生产中,人们常用人工诱导的方法培育三倍体优良品种,如无子西瓜。

二、异源多倍体
异源多倍体是指不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体。

常见的多倍体植物大多数属于异源多倍体,例如,小麦、燕麦、棉、烟草、苹果、梨、樱桃、菊、水仙、郁金香等。

异源多倍体可以通过人工的方法进行培育。

例如,萝卜和甘蓝是十字花科中不同属的植物,它们的染色体都是18条(2n=18),但是二者的染色体间没有对应关系。

如果将两者杂交,虽然能够得到杂种,但由于萝卜和甘蓝的染色体之间不能配对,杂种不能产生有功能的配子,因而杂种高度不育。

不过,如果用杂种染色体数目尚未减半的配子受精,或者用秋水仙素处理,人工诱导杂种的染色体加倍,就可以得到异源四倍体。

这种异源四倍体分别含有两个物种的两套染色体,因而又称为双二倍体。

从外观上分类,这种双二倍体既不是萝卜也不是甘蓝,它是一个新种,叫做萝卜甘蓝。

很可惜,萝卜甘蓝的根像甘蓝根,叶像萝卜叶,没有经济价值。

不过,上述方法为我们提供了通过种间或属间杂交在短期内(只需两代)创造新种的方法。

通过这种方法,人们已经培育出越来越多的异源多倍体新种。

我国已故遗传育种学家鲍文奎经过30多年的研究,在20世纪六七十年代用普通小麦(六倍体)与黑麦(二倍体)杂交,成功地培育出异源八倍体小黑麦新物种。

普通小麦和黑麦分别属于不同的属,两个属的物种一般是难以杂交的。

但是也有少数的普通小麦品种含有可杂交基因,称为“桥梁品种”。

桥梁品种之间的杂交一代及其后代都很容易与黑麦杂交。

非桥梁品种也可以先与桥梁品种杂交;将可杂交基因传给后代,这样就可以广泛利用小麦资源与黑麦杂交了。

用普通小麦作母本,雌配子中有3个染色体组(ABD),共21条染色体,用黑麦作父。

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