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1、考点三考点三 染色体变异染色体变异一一. .染色体变异的分类染色体变异的分类染染色色体体结结构构变异变异缺失缺失缺失某一片断缺失某一片断染色体上染色体上的的基因数基因数目或排列目或排列顺序改变，顺序改变，从而导致从而导致性状改变性状改变猫叫综合猫叫综合征征重复重复增加某一片断增加某一片断倒位倒位某一片断颠倒某一片断颠倒易位易位某一片断移接到另某一片断移接到另一条非同源上一条非同源上染色体染色体数目数目变异变异个别染色体的增加个别染色体的增加或缺失或缺失大量基因大量基因的增加或的增加或缺失，性缺失，性状改变大状改变大三倍体无三倍体无籽西瓜籽西瓜染色体组成倍的增染色体组成倍的增加或缺失加或缺失缺失
2、缺失重复重复倒位倒位易位易位（移接）（移接）a b c d e f a b c f a b c d e f a b c b c d e f a e d c b f a b c d e f a b c d e f g h i a b c d e f g h i j j （一）（一）染色体结构的变异染色体结构的变异易位发生在易位发生在非同源染色非同源染色体之间体之间，而交叉互换发，而交叉互换发生在生在同源染色体的非姐同源染色体的非姐妹染色单体妹染色单体之间。之间。染色体结构变异的结果染色体结构变异的结果【特别提示】与基因突变的区别：【特别提示】与基因突变的区别：是改变是改变基因的排列顺序基因的排列
3、顺序，而不改变基因中而不改变基因中碱基对的排列顺序碱基对的排列顺序（即不是改变基因的结（即不是改变基因的结构），不产生新的基因构），不产生新的基因缺失缺失倒位倒位易位易位重复重复性状的变异性状的变异染色体上基因排列顺序的改变染色体上基因排列顺序的改变染色体上基因数目的改变染色体上基因数目的改变正常正常增多增多减少减少1、个别变异、个别变异2、整组变异、整组变异成倍增多成倍增多 成倍减少成倍减少正常正常先天性愚型先天性愚型（21三体综合症）三体综合症）性腺发育不良性腺发育不良（XO型型,特纳氏综合症）特纳氏综合症）1、个别变异、个别变异（21三体综合症）三体综合症）（1 1）染色体组概念：细胞中
4、的一组）染色体组概念：细胞中的一组_染色染色体，它们在体，它们在_和和_上各不相同，但是携带上各不相同，但是携带着控制生物生长发育的着控制生物生长发育的_，这样的一组染，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。色体，叫做一个染色体组。非同源非同源形态形态功能功能全部信息全部信息2、整组变异、整组变异（2 2）染色体组数目的判断）染色体组数目的判断a a：细胞内形态相同的染色体有几：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。条，则含有几个染色体组。b b：控制同一性状的基因（不分大小：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。写）有几个，就有几个染色体组。A AA Aa aB
5、 BB Bb bcC CC C、根据染色体数目和染色体形态、根据染色体数目和染色体形态推算含有几个染色体组。推算含有几个染色体组。染色体组数染色体组数染色体总数染色体总数染色体形态数染色体形态数几乎全部的动物和过几乎全部的动物和过半的高等植物都是二半的高等植物都是二倍体。倍体。3 3、二倍体二倍体（1） 由由受精卵受精卵发育而成的个体，发育而成的个体，体细胞体细胞中含有中含有三个或三个或三个以上三个以上染色体组的叫多倍体。染色体组的叫多倍体。缺点：但发育延迟，结实率低。缺点：但发育延迟，结实率低。多倍体在植物中广泛存多倍体在植物中广泛存在，而在动物中则较少见。在，而在动物中则较少见。优点：多倍
6、体植株优点：多倍体植株茎秆粗壮、叶片、果实、种子都比较大茎秆粗壮、叶片、果实、种子都比较大，糖类糖类和蛋白质等营养物质的含量都增加。和蛋白质等营养物质的含量都增加。（2 2）多倍体特点）多倍体特点4 4、多倍体多倍体（3）多倍体产生的主要原因）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，变）或生物内部因素的干扰，纺锤体不能正常形成（前期）纺锤体不能正常形成（前期），以致，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，于是就形染色体不能被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细
7、胞，于是就形成了染色体数目加倍的细胞。成了染色体数目加倍的细胞。例如：秋水仙素；低温等外界因素例如：秋水仙素；低温等外界因素多倍体的成因：多倍体的成因：正常有丝分裂正常有丝分裂由于受到某些因由于受到某些因素的干扰，纺锤素的干扰，纺锤体不能形成体不能形成此细胞不能分裂成此细胞不能分裂成两个细胞，于是一两个细胞，于是一个细胞中的染色体个细胞中的染色体就会加倍。就会加倍。萌萌发发的的种种子子或或幼幼苗苗秋水仙素秋水仙素分裂周期分裂周期细胞（细胞（2n）染色体正染色体正常复制，常复制，不能形成不能形成纺锤丝纺锤丝细细胞胞染染色色体体加加倍倍4n多多倍倍体体组组织织块块多多倍倍体体植植株株（4）诱导染色
8、体加倍的方法：用低温或秋水仙素来处理）诱导染色体加倍的方法：用低温或秋水仙素来处理萌发的种子萌发的种子或幼苗或幼苗 具有具有偶数偶数染色体组的多倍体植物：可育染色体组的多倍体植物：可育 具有具有奇数奇数染色体组的多倍体植物：不可育染色体组的多倍体植物：不可育（5)实例实例1：三倍体无籽西瓜培育过程：三倍体无籽西瓜培育过程问：该植株的西瓜的果肉细胞问：该植株的西瓜的果肉细胞,种子种子的种皮和胚的种皮和胚,胚乳染色体数目各是多少？胚乳染色体数目各是多少？实例实例2 2 香香蕉的培育蕉的培育香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，无法食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：用
9、。香蕉的培育过程如下：野生芭蕉野生芭蕉2n有籽香蕉有籽香蕉4n加倍加倍野生芭蕉野生芭蕉2n无籽香蕉无籽香蕉3n（1）由）由本物种配子本物种配子发育而来的个体。发育而来的个体。（3）单倍体产生的主要原因：）单倍体产生的主要原因：生殖细胞未受精生殖细胞未受精直接发育成的个体直接发育成的个体例子：雄蜂：例子：雄蜂：它是由卵细胞未经过受精作用直接发育而来的。它是由卵细胞未经过受精作用直接发育而来的。（2）单倍体植株的特点）单倍体植株的特点植株长得弱小，而且植株长得弱小，而且高度不育高度不育（同源染色体联会紊乱）（同源染色体联会紊乱）5 5、单倍体单倍体（4）单倍体的应用）单倍体的应用（单倍体本身对人类
10、并无多大作用，（单倍体本身对人类并无多大作用，但是育种的好材料）但是育种的好材料）优点：优点：明显缩短了育种年限，快速得到能稳定遗传的纯合子明显缩短了育种年限，快速得到能稳定遗传的纯合子YRYRyRyRYrYryr yr黄色圆粒黄色圆粒（YyRrYyRr）花药花药（配子）（配子）单倍体植株单倍体植株正常二倍体正常二倍体（纯合体）（纯合体）YYRYYRR RyyRRyyRRYYrrYYrryyrryyrr黄圆黄圆绿圆绿圆黄皱黄皱绿皱绿皱秋秋 水水 仙仙 素素 处处 理理 幼幼 苗苗YRYRyRyRYrYryr yr离离 体体 培培 养养若从播种到收获种子需要一年若从播种到收获种子需要一年,则培育
11、出能稳定则培育出能稳定遗传的矮杆抗病的品种至少需要几年遗传的矮杆抗病的品种至少需要几年?P高杆抗病高杆抗病 DDTT矮杆感病矮杆感病 ddttF1高杆抗病高杆抗病 DdTt第第1年年选育出需要选育出需要的矮抗品种的矮抗品种F2D_T_ D_tt ddT_ ddtt矮抗矮抗杂交育种杂交育种第第2年年第第3年年生长生长ddTTF3 减数分减数分裂裂配子配子DTDtdTdt单倍体单倍体 DTDtdTdt花药离体培养花药离体培养秋水仙素秋水仙素第第1年年第第2年年第第4年年 单倍体育种单倍体育种DDttddTT ddtt纯合体纯合体DDTT矮抗矮抗多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种原理原理染色体
12、（数目）变异染色体（数目）变异染色体染色体(数目）变异数目）变异常用常用方法方法秋水仙素处理萌发的种子、幼苗秋水仙素处理萌发的种子、幼苗花药离体培养后，人工诱导染色体加花药离体培养后，人工诱导染色体加倍倍优点优点器官大，提高产量和营养成分器官大，提高产量和营养成分明显缩短育种年限明显缩短育种年限缺点缺点适用于植物，在动物方面难以开展适用于植物，在动物方面难以开展技术较复杂，需与杂交育种配合技术较复杂，需与杂交育种配合起点起点结果结果正常植株的幼苗或萌发种子正常植株的幼苗或萌发种子花粉离体培养花粉离体培养6 6、多倍体育种和单倍体育种的比较、多倍体育种和单倍体育种的比较增加增加相同相同特别提醒特
13、别提醒1无子番茄与无子西瓜无子番茄与无子西瓜 无子番茄的形成是由于生长素促进了子房的发育，无子番茄的形成是由于生长素促进了子房的发育，遗传物质并未改变遗传物质并未改变, ,属变异属变异2.用秋水仙素处理植株使植株染色体数目加倍，若操作处用秋水仙素处理植株使植株染色体数目加倍，若操作处理对象是理对象是单倍体植株单倍体植株，叫单倍体育种；，叫单倍体育种；若操作处理对象为若操作处理对象为正常植株正常植株，叫多倍体育种，不要认为，叫多倍体育种，不要认为“染色体数目加倍染色体数目加倍”就是多倍体育种。就是多倍体育种。3.通常单倍体育种对象为通常单倍体育种对象为二倍体二倍体，其产生的单倍体中只有，其产生的
14、单倍体中只有一个染色体组，诱导加倍后得到的是纯合子。一个染色体组，诱导加倍后得到的是纯合子。若操作对象为若操作对象为四倍体四倍体，最终得到的个体不一定是纯合子。，最终得到的个体不一定是纯合子。4.同源多倍体和异源多倍体：同源多倍体和异源多倍体：同源多倍体同源多倍体具有三个以上相同的染色体组的个体。具有三个以上相同的染色体组的个体。异源多倍体异源多倍体两个或两个以上物种杂交后经染色体加倍形成两个或两个以上物种杂交后经染色体加倍形成原理原理方法方法优点优点缺点缺点举例举例杂交育杂交育种种基因重基因重组组杂交，自交杂交，自交直至不出现直至不出现性状分离性状分离集中优良集中优良的性状的性状时间长时间长
15、矮杆抗矮杆抗病小麦病小麦诱变育诱变育种种基因突基因突变变物理化学物理化学提高突变提高突变频率，大频率，大幅度改良幅度改良某些性状某些性状有利变异有利变异少，方向少，方向不好控制，不好控制，盲目性盲目性太空椒，太空椒，高产青高产青霉菌霉菌单倍体单倍体育种育种染色体染色体变异变异花药离体培花药离体培养法养法明显缩短明显缩短育种时间，育种时间，获得的都获得的都是纯种是纯种技术复杂，技术复杂，常和杂交，常和杂交，植物组织植物组织培养相结培养相结合合“京花一京花一号号”小小麦麦7 7、利用变异原理在生产中应用、利用变异原理在生产中应用原理原理方法方法优点优点缺点缺点举例举例多倍多倍体育体育种种染色体染色
16、体变异变异低温处理，低温处理，秋水秋水仙素处理萌发的仙素处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗器官，个器官，个体大，营体大，营养物质丰养物质丰富富结实率低，结实率低，发育迟缓发育迟缓三倍体无三倍体无籽西瓜籽西瓜转基转基因育因育种种基因重基因重组组提取目的基因，提取目的基因，与运载体结合，与运载体结合，导入受体细胞，导入受体细胞，检测和表达检测和表达目的性强目的性强，育种周期育种周期短，克服短，克服远缘杂交远缘杂交不亲和的不亲和的障碍障碍可能引起可能引起生态危机，生态危机，安全性问安全性问题，技术题，技术难度大难度大抗病抗虫抗病抗虫转基因植转基因植物，转基物，转基因动物因动物植物植物体细体细胞杂胞杂交交植物细植物细胞的全胞的全能性能性去壁，原生质体去壁，原生质体融合，再生壁，融合，再生壁，植物组织培养植物组织培养可得到新可得到新品种，克品种，克服远缘杂服远缘杂交不亲和交不亲和的障碍的障碍技术复杂，技术复杂，要和植物要和植物组织培养组织培养技术相结技术相结合合番茄番茄-马铃马铃薯杂种薯杂种