专题15 染色体变异与育种汇总

圆梦教育 高中生物专题十五 染色体变异与育种

1、染色体结构和数目的变异概念：在自然条件或人为条件的影响下，染色体的结构和数目都可以发生变化，从而导致生物的性状发生变异。

染色体结构的变异

2、类型

染色体数目的变异

类型：缺失、倒位、易位、重复。

3、染色体结构的变异 实例：猫叫综合症等。

原因：染色体结构的改变，引起染色体上的基因的数目或排列顺序发

生改变，对生物个体往往是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。

说明：每个物种染色体的大小、形态和结构都是相对稳定的。 交叉互换与染色体易位的区别

类

型

遗传效应 图解 实例

缺失

缺失片段越大，对个体影响越大。轻则影响个体生活力，重则死亡

猫叫综合征

重复

引起的遗传效应比缺失小，重复部分太大会影响个体生活力

果蝇的棒状眼

倒位

形成的配子大多是异常的，从而影响个体生育

/

易位

产生部分异常配子，使配子的育性降低或产生有遗传病的后代

人慢性粒细胞白血病

交叉互换 染色体易位 图解 区别 发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间 发生于非同源染色体之间 属于基因重组 属于染色体结构变异 在显微镜下观察不到 在显微镜下观察到

4、染色体数目变异

个别染色体数目增加或减少：21三体综合征

染色体组成倍增加或减少

5、染色体组：

(1)概念：细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传变异的全部信息，这样的一组染色体叫做一个染色体组(用n表示)。

(2)特征：不同种生物，每一个染色体组所含的染色体数目不同(如人23条，果蝇4条)；在1个染色体组中是没有同源染色体的(减Ⅰ后，同源染色体分离)，即所有的染色体大小形态各不相同。

(3)染色体组数的判断：

方法①：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组，图

甲所示细胞中相同的染色体有4条，则此细胞中有4个染色体组(每个染

色体组含3条形态和功能各不相同的染色体)。

方法②：在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的同一种基因出

现几次，则有几个染色体组，图乙所示基因型为AAaBBb的细胞或生物体

含有3个染色体组。

判断：每个生殖细胞中的一组染色体都叫一个染色体组吗？(×)→2n？4n？

6、二倍体

(1)概念：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体。

(2)实例：几乎全部动物(蜂王、工蜂属于二倍体，雄蜂属于单倍体)，过半数高等植物。

7、多倍体

(1)概念：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有3个或3个以上的染色体组的叫做多倍体。(三倍体-3n，四倍体-4n，六倍体-6n……)

(2)实例：1/3的被子植物

(3)形成原因

自然多倍体：外界条件剧变，分裂受阻，染色体数目加倍，加倍的细胞继续进行正常的分裂形成多倍体幼苗，从而得到多倍体植株。

人工诱导多倍体：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，从而得到多倍体植株(低温处理)。

茎秆粗壮，叶片、果实、种子比较大，营养物质含量高。

(4)特点

发育延迟，结实率低。

(5)应用：人工诱导多倍体育种。

8、人工诱导多倍体育种

(1)概念：采用人工方法获得多倍体，再利用其变异来选育新品种。

(2)方法：最常用的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，从

而得到多倍体。

(3)秋水仙素作用原理：抑制纺锤体的形成。秋水仙素的作用在于

能够抑制细胞有丝分裂时形成纺缍体，染色体虽然完成了复制，但是不能形成两个子细胞，因而使染色体的数目加倍，这样，加倍的染色体就存在于一个体细胞里。以后由这样的体细胞分裂出来的子细胞，染色体数目都比原来的体细胞增加了一倍，这就形成了一个多倍体植株。

(4)实例：三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦的培育。

专题：无籽西瓜和无籽番茄的比较。

无籽西瓜，是三倍体西瓜的果实。三倍体植株在减数分裂时，

染色体的联会发生紊乱，不能形成正常的生殖细胞，因此胚珠并不

发育成为种子。不过子房发育果实时，需授以二倍体西瓜的花粉，

刺激诱导三倍体的子房，才能发育成三倍体的无籽西瓜(属于染色体

变异，是可遗传的变异)。

无籽番茄，是用生长素刺激没有授粉的番茄雌花的子房，使其

发育成为果实，由于番茄未授粉，所有没有种子(属于不遗传的变

异)。

秋水仙素可引起的变异：

变异类型原理时期

基因突变DNA复制出差错间期

染色体变异抑制纺锤体形成前期

9、单倍体

(1)概念：指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。

自然条件下，由未受精的卵细胞直接发育而成，如雄蜂。

(2)形成原因

人工条件下，用花药离体培养也能获得单倍体。

(3)特点：植株弱小，高度不育(孕)[原因：减数分裂过程中，联会紊乱，染色体无规则地分配到配子中去，形成正常可育配子的概率仅为(1/2)n(n为染色体组中的染色体基数)，致使植株不孕。但自然状态下存在的单倍体(雄蜂等)，由于长期的自然选择作用，其生活力及繁殖能力均表现正常]，在生产上无使用价值。

(4)应用：单倍体育种。

方法：花药→离体培养→单倍体植株→人工诱导(秋水仙素)，染色体数目加倍→正常植株(纯合体)→自交→种子(第一年)→萌发发育→新植株(新品种，纯种)(第二年)。

优点：明显缩短育种年限。

实例：蜜蜂中的雄蜂；蚜虫孤雌生殖的后代；水稻、小麦的花粉植株等。

10、专题：单倍体、二倍体、多倍体辨析。

凡是由配子不经受精作用直接发育而来的新个体就是单倍

体。而不必管它体细胞中有几个染色体组。

由受精卵发育而来，凡是体细胞中含有两个(三个或三个以上)

染色体组的个体叫二倍体(多倍体)。

可见，二倍体和多倍体的划分依据是体细胞中含有染色体组

的数目；而单倍体的确定不是以体细胞中含有的染色体组的数目

为依据，而是以是否由配子直接发育而来为依据。