专题15 染色体变异与育种汇总
染色体变异与育种-教学文档
染色体变异或育种
(1)染色体增加某一片段可提高基因表达水平,是有利变异
(2)染色体易位不改变基因数量,对个体性状不会产生影响
(3)猫叫综合征是由于特定的染色体片段缺失造成的
(4)猫叫综合征是由于染色体中增加某一片段引起的
(5)基因突变都会导致染色体结构变异
(6)基因突变与染色体结构变异都会导致个体表现型改变
(7)基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变
(8)基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察
(9)三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂同源染色体联会行为有关
(10)人工诱导育种的优点为可以提高突变率,加速育种工作的进程。
(11)用AaBb个体进行单倍体育种,要用秋水仙素处理萌发的种子
(12)人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子和幼苗
(13)将含有抗病基因的重组DNA导入玉米细胞中,经组织培养获得抗病植株,包含了基因工程技术
(14)低温诱导大蒜根尖时间过短,可能导致难以观察到染色体加倍的细胞
(15)单倍体的缺点是植株矮小,高度不育,优点是育种时间短
第 1 页。
染色体变异和育种
(1) 本质上:组内染色体互为 非同源染色体 本质上:组内染色体互为____________ 大小、 (2) 形态上:__________各不相同 形态上: 大小、形状 各不相同 (3) 遗传信息:含有该物种全套的 遗传信息 遗传信息:含有该物种______遗传信息 (4) 物种类型:每种生物的染色体组是 固定的 物种类型:每种生物的染色体组是______
例 . 已知某种小麦的基因型是 AaBbCc, AaBbCc,且3对基因分别位于三对 同源染色体上, 同源染色体上, 利用花药进行离体 培养,获得N株小麦幼苗, 培养,获得N株小麦幼苗,其中基因 型为aabbcc的个体占( aabbcc的个体占 型为aabbcc的个体占( ) A.0 B.N/16 C.N/8 D. N/4 √
三、染色体变异
染色体变异和基因突变的区别
(一)、染色体结构的改变 )、染色体结构的改变
缺失 重复 倒位 易位
1、缺失
染色体的某一片段消失
消 失
2、重复
染色体增加了某一片段
重
复
3、倒位
染色体颠倒180° ° 染色体颠倒 断裂
颠倒Βιβλιοθήκη 连接4、易位
染色体的某一片段移接到另一条 非同源染色体上
移 接
与交叉互换的区别?
三倍体无籽西瓜的培育过程
育种过程
二倍体 植株♂ 植株♂
授粉
二倍体 植株♂ 植株♂
花粉 刺激
二倍体 秋水仙素处理 四倍体 植株 幼苗 染色体加倍
三倍体 发育 三倍体 植株 种子
三倍体 无籽瓜
第一年
第二年
该植株的西瓜的果肉细胞, 该植株的西瓜的果肉细胞,种子的种 皮和胚的染色体组数各是多少? 皮和胚的染色体组数各是多少?
一轮复习:染色体变异与育种
解离根尖细胞
清水 甲紫溶液
漂洗解离后的根尖约10 min 把漂洗后的根尖放进盛有甲紫 溶液的玻璃皿中染色3~5 min
洗去药液,防止解离过度 使 染色体 着色
课前检测
1.“亲本 新品种”为______育种,原
根据育种程序图识别育种名称和过程 理是__,A、D的处理方法分别是___。
2.“亲本 新品种”为_______育种,
原理是__,B、C的处理方法分别是__。
3.“种子或幼苗 新品种”为_____
育种,原理是__,E的处理方法是____。
4.“种子或幼苗
新品种”为_____
育种,原理是__,E的处理方法是____。
5.“植物细胞 新细胞 愈伤组织
胚状体 人工种子 新品种
”为______育种,原理是__,GHIJ的处 理方法分别是____。
(1)多倍体植株的特点
(1)茎秆粗壮; (2)叶片、果实和种子较大; (3)糖类和蛋白质等营养物质含量增加
(2)人工诱导多倍体的方法?原理? 育种原理:染色体数目变异
人工诱导多倍体方法: ①低温处理; ②秋水仙素处理萌发种子或幼苗(最常用、最有效)
A.原理是: 秋水仙素能够抑制纺锤体的形成,导致细胞中的染色体不 能移向两极,从而引起细胞内的染色体数目加倍。 作用时期为分裂的前期
(二)染色体结构变异 (1)类型
1.缺失
人的猫叫 综合征
3.易位
2.重复 4.倒位
(一)染色体结构变异 (2)结果
使排列在染色体上的基因 数目或排列顺序 发生改变,导致性 状的变异。
大多数染色体结构变异对生物有害,有的甚至导致生物体死亡,少 数有利。
判ห้องสมุดไป่ตู้:
缺失 倒位
染色体变异与五种育种方式
染色体变异与五种育种方式一、常见的一些关于单倍体与多倍体的问题⑴一倍体一定是单倍体吗?单倍体一定是一倍体吗?⑵二倍体物种所形成的单倍体中,其体细胞中只含有一个染色体组,这种说法对吗?为什么?⑶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,这种说法对吗?(4)单倍体中可以只有一个染色体组,但也可以有多个染色体组,对吗?二、多倍体育种方法:三、单倍体育种方法:四、几种育种方式的总结:1、杂交育种(一)概念: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。
(二)原理:基因重组。
(三)过程:选择具有不同优良性状的亲本通过杂交获得F1,F1连续自交或杂交,从中筛选获得需要的类型。
(四)应用:改良作物品质,提高农作物单位面积产量;培育优良的家畜、家禽。
2、诱变育种(一)概念:利用物理因素或化学因素处理生物,使生物发生基因突变,从而获得优良变异类型的育种方法。
(二)原理:基因突变。
(三)特点:可以提高突变率,在较短时间内获得更多优良变异类型。
(四)应用:主要用于农作物育种和微生物育种。
五、染色体组数目的判断(1)细胞中同种形态的染色体有几条,细胞内就含有几个染色体组 。
问:图中细胞含有几个染色体组?(图一)(2) 根据基因型判断细胞中的染色体数目,根 据细胞的基本型 确定控制每一性状的基因出现的次数,该次数就等于染色体组数。
问:图中细胞含有几个染色体组? (图二)(3)根据染色体数目和染色体形态数确定染色体数目。
染色体组数=细胞内染色体数目/染色体形态数。
果蝇的体细胞中含有8条染色体,4对同源染色体,即染色体形态数为4六、三倍体无子西瓜的培育过程图示:注:亲本中要用四倍体植株作为母本,二倍体作为父本,两次使用二倍体花粉的作用是不同的。
单倍体与多倍体的区别二倍体三倍体多倍体(a +b )生物单倍体(N=ax):单倍体(N=bx)①由合子发育来的个体,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,不管含有几个染色组,都只能叫单倍体 。
高考生物一轮复习 第六单元 变异、育种与进化 专题15 染色体变异与育种 考点2 变异在育种上的应用
⊗
⊗⊗
⊗
选取双亲杂交(♀×♂)→F1――→F2→选出表现型符合要求的个体――→F3――→……――→选出稳定
遗传的个体推广种植。
2 针对不同育种目标的育种方案
育种目标
育种方案
集中双亲优良性状
单倍体育种(明显缩短育种年限) 杂交育种(耗时较长,但简便易行)
基因工程及植物细胞工程(植物体细胞 使原品系实施“定向”改造
杂交)育种
诱变育种(可提高变异频率,期望获得理 让原品系产生新性状(无中生有)
想性状)
使原品系营养器官“增大”或 “加强”
多倍体育种
3 育种程序图的识别
(1)首先要识别图解中各字母表示的处理方法:A——杂交,D——自交,B——花药离体培养,C——
秋水仙素处理,E——诱变处理,F——秋水仙素处理,G——转基因技术,H——脱分化,I——再分化,
2.利用 60Co 可进行诱变育种,有关说法错误的是( ) A.利用 60Co 放出的 γ 射线照射种子时一般不选用干种子 B.若处理后的种子萌发后不具备新性状,即可抛弃 C.处理后只有少部分种子将发生基因突变 D.产生的新性状大多对生产不利 解析 处理后的种子萌发后不具备新性状,也不可随意抛弃,而要集中处理销毁。
重难点
1 针对不同目的的杂交育种程序
(1)培育杂合子品种
在农业生产上,可以将杂种一代作为种子直接使用,如水稻、玉米等。其特点是可以利用杂种优势,
获得的品种高产、抗性强,但种子只能种一年。培育的基本步骤如下:
选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×♂)→F1(即为所需品种)。 (2)培育隐性纯合子品种
⊗ 选取双亲杂交(♀×♂)→F1――→F2→选出表现型符合要求的个体种植并推广。 (3)培育显性纯合子品种
一轮复习染色体变异与育种PPT课件
染色体变异的控制措施
遗传筛查
对高风险人群进行遗传筛 查,及早发现染色体异常 ,采取干预措施。
遗传治疗
针对染色体异常引起的遗 传性疾病,采取基因治疗 、干细胞治疗等方法进行 治疗。
制定优生政策
通过制定优生政策,鼓励 优生优育,减少遗传性疾 病的发生。
05 复习与巩固
复习题
染色体变异
染色体变异的概念、类型和特点
巩固练习
选择题1
关于染色体变异的描述,正确的 是?
选择题2
在育种过程中,以下哪种方法可 以用于提高作物的抗病性?
巩固练习
• 选择题3:染色体变异对生物体的影响不包括?
巩固练习
填空题1
染色体变异可以分为哪几种类型?
填空题2
现代育种方法主要包括哪些?
巩固练习
简答题1
简述染色体变异对生物体的影响。
通过染色体变异,培育出 了转基因作物,提高了抗 虫、抗病能力。
03 染色体变异对生 物体的影响
染色体变异对生物体性状的影响
染色体变异可以导致 基因表达的改变,从 而影响生物体的性状 。
染色体变异可能导致 遗传性疾病的发生, 影响健康。
染色体变异可能导致 生殖细胞的异常,影 响繁殖能力。
染色体变异对生物体生存的影响
在育种方法方面,可以增加更多的实 际案例和应用,以增强学习的实用性 和趣味性。
THANKS
感谢观看
染色体变异可能导致生殖隔离 的形成,促进新物种的产生。
04 染色体变异的检 测与预防
染色体变异的检测方法
1 2 3
染色体数目变异检测
通过显微镜观察染色体数量是否正常,判断是否 存在染色体数目变异。
染色体结构变异检测
高考一轮复习人教版染色体变异与生物育种课件
类型 个别染色体 的增减 以 染色体组 的形式成倍增减
实例 21 三体综合征 三倍体无子西瓜
-5-
核心梳理 晨读晚背 思维辨析
2.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,但又互相协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异,这 样的一组染色体叫作一个染色体组。 (2)组成:下图为雌雄果蝇的染色体组成,其染色体组可表示为 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X 或 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y 。
个体D.;人含工一个诱染导色多体倍组体的唯个一体的是方单法倍体是,用但秋单倍水体仙未素必处只理含萌一发个的染种色子体组或, 幼 如小苗麦的单倍体含有三个染色体组;人工诱导多倍体的方法是用秋水仙素
或低温处理萌9-
考点一
考点二
考点三
关闭
未受6.下精列的卵有细关胞单发倍育体成和的多植倍物体一的定是叙单述倍,正体确,①的正有确(。含有) 2个染色体组
-15-
考点一
考点二
考点三
(2)变异的方式不同
基因突变包括基因中碱基对的增添、缺失和替换;染色体结构的
变异包括染色体片段的缺失、重复、倒位和易位。它们的区别可
用下图表示。
考点一
考点二
考点三
-16-
(3)变异的结果不同 ①基因突变导致新基因的产生,但基因数目不变,生物的性状不 一定改变。 ②染色体结构的变异使排列在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,但未形成新的基因。
—
几乎全部动物 和过半数的高 等植物
多倍体
外界环境条件剧 变(如低温) 秋水仙素处理 萌发的种子或幼 苗
香蕉(三倍体),马 铃薯(四倍体)
-9-
核心梳理 晨读晚背 思维辨析
染色体变异与育种
如CRISPR-Cas9等,可用于精确地编辑基因组,纠正或引入染色体 变异。
表观遗传学研究技术
如DNA甲基化、组蛋白修饰等研究手段,有助于深入了解染色体 变异与表型之间的关联。
染色体变异研究对育种的影响与展望
影响
染色体变异研究对育种工作具有重要影响,有助于深入了解作物和动物中的遗传变异,提高育种效率和品质。
02
染色体变异对生物体的影响来自染色体变异对生物性状的影响
染色体变异可以导致生物性状的改变,如体形、毛色、生长 速度等。这些变异可能对生物的生存和繁衍产生影响,如适 应新的环境或提高繁殖能力。
染色体变异也可能导致生殖障碍,如不孕不育、流产等,影 响生物的生殖能力。
染色体变异与遗传性疾病
染色体变异可能导致遗传性疾病的发生,如唐氏综合征、威廉姆斯综合征等。这 些疾病通常会导致智力障碍、生长发育异常等症状,影响患者的生存质量。
展望
随着染色体变异研究的深入,未来育种工作将更加精准和高效,能够更好地满足人类对农业和畜牧业的需求。同 时,染色体变异研究也将为生物多样性保护和生态平衡提供科学依据。
THANK YOU
感谢聆听
03
染色体变异与育种
染色体变异在育种中的应用
80%
增加遗传多样性
染色体变异可以产生新的基因组 合,为育种提供丰富的遗传资源 ,增加作物的遗传多样性。
100%
改良作物性状
通过染色体变异,可以获得具有 优良性状的变异体,如抗病、抗 虫、抗逆等,为育种提供有利条 件。
80%
加速育种进程
利用染色体变异,可以缩短育种 周期,提高育种效率,加速新品 种的培育进程。
在此添加您的文本16字
染色体变异在育种中的应用
[一轮复习]-染色体变异- -育种方式整理
4组
1组
(3条/组) (4条/组)
4组
2组
3组 (3条/组)
1组
2组
[思考] 某体细胞有20条染色体,共10种形态,则其多少组?
2. 染色体组数目的判定 ② 根据基因型: 染色体组数=控制同一性状的基因数 “几个同音即几组” ABCD :1个染色体组 AaaBBb :3个染色体组
A
a
AAaa
bb 2个染色体组
抗绣小麦 西瓜的培育
杂交育种 基因重组
杂交后连续 自交和筛选
减Ⅰ前后期 使优良性状 集中,简单 育种时间长
培育纯种矮 杆抗绣小麦
诱变育种 基因突变
物理或化学 的方法处理 生物 主要间期 产生新基因
有利变异少, 大量处理材料 培育青霉素 高产菌株
育种目标
育种方案
集中双亲优良性状
单倍体育种(明显缩短育种年限)
易位
交叉互换
变异类型 染色体结构变异
基因重组
范围
非同源染色体之间 同源染色体内部 非姐妹染色单体之间
交换基因
非等位基因 改变基因顺序和数量
等位基因 不改变基因顺序和数量
图示
[全优P130]左列思考判断:
(3)染色体增加某一片段可提高基因表达水平,是有利变异。
()
多数不利,甚至致死
(4)染色体缺失有利于隐性基因表达,可提高个体的生存能
缺失 eg:猫叫综合征
染色体变 异的类型
染色体结构变异 染色体数目变异
重复 eg:果蝇棒状眼 倒位 易位
个别染色体的增加或减少 eg:21三体综合征
以染色体组形式成倍增加或减少 eg:无籽西瓜,雄蜂
1. 非整倍数变异——细胞内个别染色体的增加或者减少 (设染色体 总数为2n)
染色体变异与育种演示文稿
苗或种子 处理
的组织
多倍体植株
无子西瓜与无籽番茄区别
无子西瓜(三倍体)——多倍体育种 利用三倍体植株在减数分裂时同源染色体联会 紊乱,不能形成正常的生殖细胞因而没有种子。
可以遗传
无籽番茄——利用生长素促进果实发育的原理 在未授粉的雌蕊柱头上涂抹了一定浓度 生长素,使子房壁膨大为果实 果实的染色体及基因型与母本相同
自交
绿甜 ddTT
ddTT ddTt
绿甜 ddTt
选优 F3 绿甜 ddTT
绿甜 绿无甜 ddTT
ddTt
试一试:动物育种的方法
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)
组数 2
6
8
配子中 的染色 体组数
属于 单倍体的 几倍体 染色体数
生物
1 二倍体 7
3 六倍体 21
4 八倍体 28
单倍体——体细胞中含有本物种配子的染色体数目的个体 单倍体(n≥1,且与染色体组数无关)
二、生物育种
1、多倍体育种
(1)方法
• 低温 • 秋水仙素
处理萌发的种子或幼苗
抑制纺锤丝的形成
基因不重复 没有等位基因
2.染色体数目的变异: ——染色体组
(5)染色体组数的判断方法:
【小组讨论】请说出下图所示细胞中所含的染色体组数及每个染 色体组所含的染色体数目.(注:图中非等位基因位于非同源染色体)
甲
乙
辛
壬
3组(3条/组) 2组(4条/组) 2戊组(2条) 4组己(2条) 1组(4条) 4组(1条)
(不管有几个染色体组)
两看
两个染色体组 二看:受精卵 发育 生物体 三个或三个以
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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。
11、专题:基因重组,基因突变,染色体变异。
类型项目基因突变基因重组染色体变异适用范围生物种类所有生物(包括病毒)均可发生自然状态下只发生于真核生物有性生殖过程中,为核遗传真核生物细胞增殖过程中均可发生生殖无性生殖、有性生殖有性生殖无性生殖、有性生殖类型自然突变诱发突变交叉互换自由组合染色体结构变异染色体数目变异原因DNA复制(有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期)过程碱基序列出现差错减数分裂时非同源染色体上的非等位基因自由组合或同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换内外因素影响使染色体结构出现异常,或细胞分裂过程中,染色体不分离,形成了多倍体,或减数分裂时,偶而发生染色体不配对不分离,分离延迟等原因引起发生时期DNA复制时(有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期)减数分裂四分体时期及第一次分裂过程中细胞分裂期实质产生新的基因(改变基因的质,不改变基因的量)产生新的基因型(不改变基因的质,一般也不改变基因的量,但转基因技术会改变基因的量)基因数目或基因排列顺序发生改变(不改变基因的质)产生结果产生新的基因只产生新的基因型,不产生新的基因不产生新的基因,但可引起基因数目或顺序的变化意义基因突变是生物变异的根本来源,为基因重组提供原始材料。
三种可遗传变异都为生物进化提供了原材料镜检光镜下均无法检出,可根据是否有新性状或新性状组合确定光镜下可检出育种应用诱变育种杂交育种单倍体育种、多倍体育种12、育种:(1)杂交育种依据原理:基因重组常用方法:①杂交→自交→选优→自交至不发生性状分离为止②杂交→“杂种”优点:使分散在同一物种不同品种中的多个优良性状集中于同一个体身上缺点:①育种时间一般比较长;局限于同种或亲缘关系较近的物种间;需及时发现优良品种。
②年年制种举例:①用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦②杂交水稻、杂交玉米等(2)人工诱变育种依据原理:基因突变常用方法:①物理:用紫外线、X或γ射线、微重力、激光等处理,再筛选②化学:用亚硝酸、硫酸二乙酯等处理,再选择优点:可以提高变异的频率,大幅度地改良某些性状缺点:盲目性大,具有不定向性;有利变异少,工作量大,需要大量的供试材料举例:青霉素高产菌株、太空椒(3)单倍体育种依据原理:染色体变异常用方法:①先将花药离体培养,培养出单倍体植株②将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合子③从中选择优良植株优点:明显缩短育种年限缺点:技术复杂且需与杂交育种配合举例:单倍体育种获得的矮秆抗锈病小麦(4)多倍体育种依据原理:染色体变异常用方法:用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗优点:操作简单,能较快获得新类型缺点:多倍体植物发育延迟,结实率降低,一般只适用于植物,在动物难于开展。
举例:三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦(5)基因工程育种依据原理:基因重组常用方法:转基因(DNA重组)技术将目的基因引入生物体内,培育新品种优点:打破物种界限,定向改变生物的性状缺点:技术复杂,安全性问题多,有可能引起生态危机举例:产生人胰岛素的大肠杆菌、抗虫棉说明:(1)杂交育种与杂种优势的区别:①杂交育种是通过有性生殖,使不同品种的优良性状通过交配组合到后代的一个个体中,从而选育出优良品种的方法。
②杂种优势是指基因型不同的个体杂交产生的杂交一代,在适应能力上优于两个亲本的现象。
(2)不同需求的育种方法选择与分析①若要培育隐性性状个体,则可用自交或杂交,只要出现该性状即可。
②有些植物如小麦、水稻等,杂交实验较难操作,则最简便的方法是自交。
③若要快速获得纯种,则用单倍体育种方法。
④若实验植物为营养繁殖类如土豆、地瓜等,则只要出现所需性状即可,不需要培育出纯种。
⑤若要培育原先没有的性状,则可用诱变育种。
⑥若要定向改变生物性状的新品种,可利用基因工程育种。
13、低温诱导植物染色体数目的变化(1)实验原理用低温处理植物分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成。
(2)材料用具洋葱或大葱、蒜(均为二倍体),卡诺氏液,改良苯酚品红染液,体积分数为15%的盐酸溶液,体积分数为95%的酒精溶液,培养皿,滤纸,纱布,烧杯,镊子,剪刀,显微镜,载玻片,盖玻片,冰箱。
(3)方法步骤①培养根尖:待洋葱长出约1cm的不定根时,将整个装置放入冰箱的低温室(4摄氏度),诱导培养36h。
②固定细胞:剪取诱导处理的根尖长度约0.5-1cm,放入卡诺液中浸泡0.5-1h,然后用体积分数为95%的酒精溶液冲洗2次。
③制作装片:通过解离、漂洗、染色和制片4个步骤,制成装片。
④观察:先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂图像。
确认某个细胞发生染色体数目变化后,再用高倍镜观察。
(4)实验结论:可观察到细胞中染色体数目增加,说明低温可诱导染色体数目增加。
14、列表比较多倍体育种和单倍体育种:15.三倍体无子西瓜的培育过程图示:注:亲本中要用四倍体植株作为母本,二倍体作为父本,两次使用二倍体花粉的作用是不同的。
(了解)以染色体概念系统为例,分析染色体与遗传变异进化之间的内在联系:16.易位与交叉互换的区别易位发生在非同源染色体之间,是指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上;交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。