染色体变异(上课)

1、响誉世界的著名响誉世界的著名“天才天才”音乐指挥家舟舟音乐指挥家舟舟 姓名胡一舟姓名胡一舟 年龄：年龄：38 38 岁岁 出生出生19781978年年4 4月月1 1日日 智商智商：30 30 重度弱智重度弱智 （正常人的最低（正常人的最低7070） 演出自演出自19991999年年1 1月在保利剧场进行第一场指挥表月在保利剧场进行第一场指挥表 演以来，至今已演出演以来，至今已演出2020场，与国内外十余家交响乐团场，与国内外十余家交响乐团 进行过合作。进行过合作。 智障智障“天才天才”舟舟的资料舟舟的资料 舟舟是一个先天智力障碍舟舟是一个先天智力障碍 ( (三体综合征三体综合征) )患者患者

2、 病因：常染色体变异病因：常染色体变异, ,比正比正 常人多了一条常人多了一条2121号染色体号染色体 染色体数目染色体数目的变异的变异 染色体结构染色体结构的变异的变异 【探究】显微镜下可以观察【探究】显微镜下可以观察 染色体变异与基因突变相比，哪一种变异对染色体变异与基因突变相比，哪一种变异对 性状的改变大？为什么？性状的改变大？为什么？ 1.在细胞分裂过程中出现了甲、乙在细胞分裂过程中出现了甲、乙2种变异，甲图中英种变异，甲图中英 文字母表示染色体片段。下列有关叙述文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是正确的是 甲图中发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性甲图中发生了染色体结构

3、变异，增加了生物变异的多样性乙乙 图中出现的这种变异属于染色体变异图中出现的这种变异属于染色体变异甲、乙两图中的变化只会甲、乙两图中的变化只会 出现在有丝分裂中出现在有丝分裂中甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观 察检验察检验 A. B C D 2.右图中右图中和和表示发生在常染色表示发生在常染色 体上的变异。体上的变异。和和所表示的变所表示的变 异类型分别属于异类型分别属于 A. 重组和易位重组和易位B. 易位和易位易位和易位 C. 易位和重组易位和重组D. 重组和重组重组和重组 C A 真题真题 回放回放 乙 甲 3.在有丝分裂和减数分裂的过程中均可

4、产生的变在有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生的变 异是（多选）异是（多选） ADNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，复制时发生碱基对的增添、缺失或改变， 导致基因突变导致基因突变 B非同源染色体之间发生自由组合，导致基因非同源染色体之间发生自由组合，导致基因 重组重组 C非同源染色体之间交换一部分片段，导致染非同源染色体之间交换一部分片段，导致染 色体结构变异色体结构变异 D着丝点分裂后形成的两条染色体不能移向两着丝点分裂后形成的两条染色体不能移向两 极，导致染色体数目变异极，导致染色体数目变异 ACD （一）染色体结构的变异（一）染色体结构的变异 缺失缺失 重复重复 倒位倒位 易位易位

5、（一）、染色体结构的改变（一）、染色体结构的改变 缺失缺失 重复重复 倒位倒位 易位易位 实质还是引起脱氧核苷酸的数目、排列顺序等的改变实质还是引起脱氧核苷酸的数目、排列顺序等的改变 进入 【探究】【探究】 Q1Q1：染色体结构变异对生物都是有害的吗？：染色体结构变异对生物都是有害的吗？ 大多有害、少数有利大多有害、少数有利 Q2Q2：染色体变异与基因突变相比，哪一种变异对：染色体变异与基因突变相比，哪一种变异对 引起的性状变化较大一些？为什么？引起的性状变化较大一些？为什么？ 每条染色体上含有许多基因，染色体变异每条染色体上含有许多基因，染色体变异 会引起多个基因的变化，所以引起的性状会引起

6、多个基因的变化，所以引起的性状 变化较大一些变化较大一些 猫叫综合征 症状：两眼距离较症状：两眼距离较 远，耳位低下，生远，耳位低下，生 长发育缓慢，存长发育缓慢，存 在着严重的智力障在着严重的智力障 碍。患儿哭声轻，碍。患儿哭声轻， 音调高，很像猫叫。音调高，很像猫叫。 第第5号染色体部分缺失号染色体部分缺失 请注意观察下图，指出该图所示的变异类型请注意观察下图，指出该图所示的变异类型( )( ) A A基因突变基因突变 B B染色体变异染色体变异 C C染色体减少染色体减少 D D基因重组基因重组 B B 及时巩固及时巩固 1、染色体数目的变异的种类：、染色体数目的变异的种类： 以以染色体

7、组染色体组的形式的形式成倍成倍的增加或减少的增加或减少 个别个别染色体增加或减少染色体增加或减少 ？ （二）染色体数目的变异（二）染色体数目的变异 先天性愚型先天性愚型 （2121三体综合症）三体综合症） 性腺发育不良性腺发育不良 （特纳氏综合症）（特纳氏综合症） p86 21三体综合征。原因是三体综合征。原因是 人的人的21号染色体多了一号染色体多了一 条。患者智力低下，身条。患者智力低下，身 体发育缓慢。患儿常表体发育缓慢。患儿常表 现口常半张，所以又叫现口常半张，所以又叫 伸舌样痴呆。伸舌样痴呆。 个别染色体增加或减少个别染色体增加或减少 【练】【练】. .某家庭父亲正常，母亲色盲，生了

8、一个性某家庭父亲正常，母亲色盲，生了一个性 染色体为染色体为XXYXXY的色觉正常的儿子，产生这种染色体的色觉正常的儿子，产生这种染色体 数目变异的原因很可能是数目变异的原因很可能是 （ ） A A胚胎发育的卵裂阶段出现异常胚胎发育的卵裂阶段出现异常 B B正常的卵与异常的精子结合正常的卵与异常的精子结合 C C异常的卵与正常的精子结合异常的卵与正常的精子结合 D D异常的卵与异常的精子结合异常的卵与异常的精子结合 B B 【自主探究】【自主探究】 1 1、果蝇体细胞有几条染色体？、果蝇体细胞有几条染色体？ 8 8条条 2 2、号和号和号染色体是什么关系号染色体是什么关系? ?号和号和号呢号呢

9、? ? 同源染色体同源染色体非同源染色体非同源染色体 3 3、雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体、雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体? ? 和和、和和、和和、X X和和Y Y 4 4、雄果蝇产生的精子中有哪几条染色体？这些染、雄果蝇产生的精子中有哪几条染色体？这些染 色体在形态、结构和功能上有什么特点？这些染色体在形态、结构和功能上有什么特点？这些染 色体之间是什么关系？它们是否携带着控制生物色体之间是什么关系？它们是否携带着控制生物 生长发育的全部遗传信息？生长发育的全部遗传信息？ 果果 蝇蝇 的的 一一 个个 染染 色色 体体 组组 5 5、如果将果蝇、如果将果蝇 的精子中的染的精子中

10、的染 色体看作一色体看作一 组，那么果蝇组，那么果蝇 的体细胞中有的体细胞中有 几组染色体？几组染色体？ 细胞中的一组细胞中的一组 ，他们在形态和结构，他们在形态和结构 上上 ，但是携带着控制一种生，但是携带着控制一种生 物物 的的 信息。这样信息。这样 的一组染色体，叫做一个染色体组。的一组染色体，叫做一个染色体组。 非同源染色体非同源染色体 各不相同各不相同 生长发育、遗传和变异生长发育、遗传和变异全部全部 【训练】分析对照图，从【训练】分析对照图，从A B C DA B C D中确认出表中确认出表 示标含一个染色体组的细胞，是图中的（）示标含一个染色体组的细胞，是图中的（） B B AB

11、CD对照对照 2、染色体组、染色体组 染色体组相关知识染色体组相关知识 细胞中的一组细胞中的一组非同源染色体非同源染色体，在形态和功能上，在形态和功能上各不相同各不相同，携，携 带着控制生物生长发育的带着控制生物生长发育的全部遗传信息全部遗传信息的一组染色体的一组染色体 例：人类的例：人类的染色体组染色体组：22+X22+X或或22+Y22+Y 根据基因型来判断：在细胞或生物体的基因型中，根据基因型来判断：在细胞或生物体的基因型中， 控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体 组组 细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染细胞内形态相同的染色体有几条

12、，则含有几个染 色体组色体组 （与基因组比较）（与基因组比较） 染色体组数变异染色体组数变异 判断判断 同组内各染色体大小、形状不同同组内各染色体大小、形状不同 5 种形状种形状 每一形状每一形状3个同个同 3个染色体组个染色体组(3N) 每一形状每一形状5个同个同 5个染色体组个染色体组(5N) 请判断下列细胞中各有多少个染色体组？请判断下列细胞中各有多少个染色体组？ 2个个3个个4个个 1个个2个个 4个个 3 3个个 图形题就看图形题就看形状大小相同的染色体形状大小相同的染色体(同源同源 染色体染色体)有几条有几条,就是几个染色体组就是几个染色体组 4 4个个1 1个个 2、指出下面细胞

13、分别处于什么时期，此时细、指出下面细胞分别处于什么时期，此时细 胞中各有几个染色体组？胞中各有几个染色体组？ 减减 后期 后期 有丝中期有丝中期 有丝后期有丝后期 减减 后期 后期 4 4个个2 2个个2 2个个2 2个个 人有几个染色人有几个染色 体组？体组？ (图示减图示减前期前期) 2个个 3、一个基因型为、一个基因型为AAaBbb的个体，那它有几的个体，那它有几 个染色体组呢？个染色体组呢？ 如果是如果是Ab基因型的呢？基因型的呢？ 3个个 1个个 基因型题就看基因型题就看同种类型字母同种类型字母( (不区分大不区分大 小写小写) )的个数的个数 4、左图是果蝇体细胞染色体、左图是果蝇

14、体细胞染色体 图解，根据回答：图解，根据回答： 1、此果蝇是、此果蝇是_性果蝇性果蝇 ， 性染色体为性染色体为_，其性别决定，其性别决定 方式属于方式属于_型。型。A B 2、细胞中有、细胞中有_对同源染色体。有对同源染色体。有_个个 染色体组。是染色体组。是_倍体。倍体。 3、细胞中有、细胞中有_对常染色体。对常染色体。 4、细胞中有、细胞中有_对性染色体。能产生对性染色体。能产生_ 种配子。种配子。 正常正常增多增多减少减少 个别变异个别变异 整组变异整组变异 成倍增多或减少成倍增多或减少 小结、染色体数目的变异小结、染色体数目的变异 4 4、多倍体、多倍体 (1) (1)定义：定义：由由

15、受精卵受精卵发育而来的个发育而来的个 体体体细胞中含有三个或三个以上染色体组的的体细胞中含有三个或三个以上染色体组的的 个体个体 (2)(2)成因：外界环境条件的干扰，使有丝分裂时成因：外界环境条件的干扰，使有丝分裂时纺纺 锤体的形成受到破坏锤体的形成受到破坏，以至染色体不能被拉向两，以至染色体不能被拉向两 极，细胞不能分裂成两个子细胞，染色体加倍。极，细胞不能分裂成两个子细胞，染色体加倍。 3 3、二倍体：、二倍体： 由由受精卵受精卵发育而成的个体体细胞中含两个发育而成的个体体细胞中含两个 染色体组的个体染色体组的个体 如：香蕉、马铃薯如：香蕉、马铃薯 几乎全部动物以及过半数的高等植物是几乎

16、全部动物以及过半数的高等植物是 二倍体二倍体(如：番茄、人、玉米、果蝇如：番茄、人、玉米、果蝇) 马铃薯是马铃薯是四倍体四倍体香蕉是香蕉是三倍体三倍体 普通小麦是普通小麦是 六倍体六倍体 哪些生物的生殖细胞中哪些生物的生殖细胞中 含有三个染色体组？含有三个染色体组？ 体细胞有丝分裂体细胞有丝分裂 染色体复制染色体复制 染色体不能染色体不能 被拉向两极被拉向两极 细胞不能分裂细胞不能分裂 成二个子细胞成二个子细胞 2个染色体组个染色体组 4个染色体组个染色体组 环境条件剧变或生物内部 因素干扰，纺锤体不能形成 正常分裂正常分裂 多倍体多倍体（染色体组成倍增加）（染色体组成倍增加） 性原细胞减数分

17、裂性原细胞减数分裂 性原性原 细胞细胞 环境条件剧变或生物内部环境条件剧变或生物内部 因素干扰，纺锤体不能形成因素干扰，纺锤体不能形成 染色体数目染色体数目 加倍的配子加倍的配子 受精发育受精发育 多倍体后代多倍体后代 多倍体产生的原因多倍体产生的原因 练习练习:某地区一些水稻植株比一般水稻植株早熟生某地区一些水稻植株比一般水稻植株早熟生 长整齐而健壮长整齐而健壮,稻穗大稻穗大,籽粒多籽粒多,因此这些植株可能是因此这些植株可能是 A.单倍体单倍体 B.二倍体二倍体 C.多倍体多倍体 D.杂交种杂交种 (3)(3)应用：应用： 用途：用途：多倍体育种多倍体育种( (多倍体植物各器官都比多倍体植物

18、各器官都比 较大，营养物质的含量也较高，但发较大，营养物质的含量也较高，但发 育延迟，结实率低。育延迟，结实率低。) ) 【探究】秋水仙素的作用是什么？【探究】秋水仙素的作用是什么？ 在细胞分裂的哪个时期起作用？在细胞分裂的哪个时期起作用？ 可以用秋水仙素处理成熟的植株吗？可以用秋水仙素处理成熟的植株吗？ 方法：人工诱导多倍体育方法：人工诱导多倍体育种的方法种的方法 Q Q：可否人工诱导多倍体的形成呢？：可否人工诱导多倍体的形成呢？ 常用方法有哪些？常用方法有哪些？低温和秋水仙素处理法低温和秋水仙素处理法 Q Q：秋水仙素处理法的具体做法是什么？原理又是什么？：秋水仙素处理法的具体做法是什么？

19、原理又是什么？ 方法：方法：用秋水仙素处理用秋水仙素处理_或或_。 原理：原理：当秋水仙素作用于正在当秋水仙素作用于正在_的细胞时，能够抑的细胞时，能够抑 制制_的形成，导致的形成，导致_不能不能_， 从而引起细胞内染色体从而引起细胞内染色体_。染色体数目加。染色体数目加 倍的细胞继续进行倍的细胞继续进行_分裂，将来就可能发育成分裂，将来就可能发育成 _植株。植株。 Q Q：为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植：为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植 株可以不？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，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

20、不进行有丝分裂。成熟的植株大多细胞不进行有丝分裂。 萌发的种子萌发的种子 幼苗幼苗 分裂分裂 纺锤丝纺锤丝 染色体染色体 移向两极移向两极 数目加倍数目加倍 有丝有丝 多倍体多倍体 染色体复制染色体复制 人工诱导多倍体的原理：人工诱导多倍体的原理： 着丝点分裂着丝点分裂 无纺锤丝牵引，无纺锤丝牵引， 染色体数加倍染色体数加倍 低温、适宜浓度的秋水仙素能在不影响细胞活力低温、适宜浓度的秋水仙素能在不影响细胞活力 的条件下的条件下导致染色体复制且着导致染色体复制且着 丝点分裂后不能分配到两个细胞中，从而使细胞丝点分裂后不能分配到两个细胞中，从而使细胞 内的染色体数目加倍。内的染色体数目加倍。 萌发

21、的种子或幼苗萌发的种子或幼苗 秋水仙素处理秋水仙素处理细胞细胞分裂分裂 a.抑制纺锤体形成抑制纺锤体形成 b.加倍的染色体不分离加倍的染色体不分离 c.细胞不能一分为二细胞不能一分为二 多倍体植株多倍体植株 【训练】【训练】. .基因型为基因型为AAbbAAbb和和aaBBaaBB的植物杂交得到的植物杂交得到F1F1， 对其幼苗用适当浓度秋水仙素来处理，该植物的基因对其幼苗用适当浓度秋水仙素来处理，该植物的基因 型和染色体倍数分别是（型和染色体倍数分别是（ ） A AAAaaBBbb AAaaBBbb 四倍体四倍体 B BAaBb AaBb 二倍体二倍体 C CAAbb AAbb 二倍体二倍体

22、 D DAAaaBBbb AAaaBBbb 八倍体八倍体 A A 2.典型示例典型示例-三倍体无子西瓜的培育三倍体无子西瓜的培育 秋水仙素处理使染色体数目加倍秋水仙素处理使染色体数目加倍 三倍体三倍体 西瓜子西瓜子 传粉刺激果实传粉刺激果实 发育发育 机理机理：作用于正在分裂的细胞，抑制纺锤丝的形成，：作用于正在分裂的细胞，抑制纺锤丝的形成， 导致染色体不分离，数目加倍导致染色体不分离，数目加倍 【合作探究】【合作探究】 1.人工诱导多倍体的原理是什么？为什么要强调人工诱导多倍体的原理是什么？为什么要强调 “处理萌发种子或幼苗处理萌发种子或幼苗”? ? 2.如教材如教材P89那样处理幼苗那样处

23、理幼苗,其根含几个染色体组其根含几个染色体组, 茎叶呢茎叶呢? 3.第一年结实情况怎样第一年结实情况怎样?（植株为几倍体植株为几倍体? 其上结几倍体西瓜其上结几倍体西瓜?种子呢？）种子呢？） 4.为什么三倍体西瓜没有种子为什么三倍体西瓜没有种子?那么这类植株最那么这类植株最 好用什么方式繁殖好用什么方式繁殖? 5.为什么要给三倍体植株授以二倍体西瓜成熟为什么要给三倍体植株授以二倍体西瓜成熟 的花粉的花粉?如何种植有利于这种传粉如何种植有利于这种传粉? 6.无子西瓜与无子番茄的不同无子西瓜与无子番茄的不同? 三倍体无籽西瓜的三倍体无籽西瓜的培育培育过程过程 二倍体二倍体 幼苗幼苗 四倍体四倍体

24、植株植株 秋水仙素处理秋水仙素处理 染色体加倍染色体加倍 二倍体二倍体 植株植株 授粉授粉 二倍体二倍体 植株植株 花粉花粉 刺激刺激 三倍体三倍体 种子种子 三倍体三倍体 无籽瓜无籽瓜 三倍体三倍体 植株植株 发育发育 第一年第一年 第二年第二年 该植株的西瓜的果肉细胞，种子的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？种皮和胚的染色体组数各是多少？ 育种过程育种过程 【训练】下列错误的是【训练】下列错误的是 A.二倍体二倍体四倍体四倍体 三倍体三倍体 B.二倍体二倍体二倍体二倍体 二倍体二倍体 C.二倍体二倍体六倍体六倍体 四倍体四倍体 D.三倍体三倍体三倍体三倍体 三倍

25、体三倍体 【训练】【训练】请分析以下两个实验：请分析以下两个实验： 用适当浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄用适当浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄 花蕾，子房发育成无籽果实。花蕾，子房发育成无籽果实。 用二倍体与四倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜植用二倍体与四倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜植 株，给其雌蕊授以二倍体西瓜的花粉，子房发育株，给其雌蕊授以二倍体西瓜的花粉，子房发育 成无籽西瓜。成无籽西瓜。 (1)(1)番茄的无籽性状能否遗传？番茄的无籽性状能否遗传？ ；若取此；若取此 番茄植株的枝条扦插，长成后的植株所结果实中番茄植株的枝条扦插，长成后的植株所结果实中 是否有种子？是否有种子？ 。 (2)

26、(2)三倍体无籽西瓜性状能否遗传？三倍体无籽西瓜性状能否遗传？ ；若取其；若取其 枝条扦插，长成后的植株子房壁细胞有枝条扦插，长成后的植株子房壁细胞有 个个 染色体组。染色体组。 不能不能 有有 能能 3 3 普通小麦的形成过程普通小麦的形成过程 14 14 一粒小一粒小 麦麦 山羊草山羊草 14 另一种山另一种山 羊草羊草 7 7 7 7 杂交杂交 种不种不 育育 配配 子子 配配 子子 147 14 7 配配 子子 配配 子子 杂交种杂交种 不育不育 28 1442 加倍加倍 异源异源 多倍多倍 体体 二粒小二粒小 麦麦 14 1428 加倍加倍 异源异源 多倍多倍 体体 普通小麦普通小麦

27、 注 ：注 ： 这 也这 也 是 物 种 形是 物 种 形 成 的 一 种成 的 一 种 方式。方式。 香蕉的培育香蕉的培育 香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，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：无法食用。香蕉的培育过程如下： 野生芭蕉野生芭蕉 2n2n 有籽香蕉有籽香蕉 4n4n 加倍加倍 配子配子 野生芭蕉野生芭蕉 2n2n 2n2n n n 无籽香蕉无籽香蕉 3n3n 受精作用受精作用 甲甲 乙乙 丙丙 【真题鉴赏】【真题鉴赏】(2011四川卷四川卷)小麦的染色体数为小麦的染色体数为42条。下条。下 图表示小麦的三个纯种品系的部分染色体及基因组成：图表示

28、小麦的三个纯种品系的部分染色体及基因组成： 、表示染色体，表示染色体，A为矮秆基因，为矮秆基因，B为抗矮黄病基因，为抗矮黄病基因， E为抗条斑病基因，均为显性。乙品系和丙品系由普通小为抗条斑病基因，均为显性。乙品系和丙品系由普通小 麦与近缘种偃麦草杂交后，经多代选育而来麦与近缘种偃麦草杂交后，经多代选育而来(图中黑色部图中黑色部 分是来自偃麦草的染色体片段分是来自偃麦草的染色体片段)。(1)乙、丙品系在培育过乙、丙品系在培育过 程中发生了染色体的程中发生了染色体的变异。该现象如在自然条件下变异。该现象如在自然条件下 发生，可为发生，可为 提供原材料。提供原材料。(2)甲和乙杂交所得到甲和乙杂交

29、所得到 的的F1自交，所有染色体正常联会，则基因自交，所有染色体正常联会，则基因A与与a可随可随 的分开而分离。的分开而分离。 结构结构 生物进化生物进化 同源染色体同源染色体 甲与乙杂交得甲与乙杂交得F1， F1自交所得自交所得F2中有中有种基因种基因 型，其中仅表现抗矮黄病的基因型有型，其中仅表现抗矮黄病的基因型有种。种。 (3)甲和丙杂交所得到的甲和丙杂交所得到的F1自交，减数分裂中自交，减数分裂中甲甲 与与丙因差异较大不能正常配对，而其它染色体正常丙因差异较大不能正常配对，而其它染色体正常 配对，可观察到配对，可观察到个四分体；该减数分裂正常完成，个四分体；该减数分裂正常完成， 可产生

30、可产生 种基因型的配子，配子中最多含种基因型的配子，配子中最多含 条染色条染色 体。体。 (4)让让(2)中中F1与与(3)中中F1杂交，若各种配子的形成机杂交，若各种配子的形成机 会和可育性相等，产生的种子均发育正常，则后代植会和可育性相等，产生的种子均发育正常，则后代植 株同时表现三种性状的几率为株同时表现三种性状的几率为。 9 2 20 4 22 3/16 甲甲 乙乙 丙丙 小麦小麦2n=42 雌性雌性雌性雌性雄性雄性 单倍体单倍体二倍体二倍体 * *判断判断：1.1.单倍体只含有一个染色体组（单倍体只含有一个染色体组（ ） 2 2、二倍体生物的单倍体只含有一个染色体组（、二倍体生物的单

31、倍体只含有一个染色体组（ ） 3 3、如果是受精卵发育成的个体，体细胞中有几个染色体、如果是受精卵发育成的个体，体细胞中有几个染色体 组，就称为几倍体。（组，就称为几倍体。（ ） 4 4、如果是生殖细胞未经受精直接发育的个体，无论细、如果是生殖细胞未经受精直接发育的个体，无论细 胞中有多少个染色体组，仍是单倍体（胞中有多少个染色体组，仍是单倍体（ ） 5 5、一倍体一定是单倍体，单倍体一定是一倍体（、一倍体一定是单倍体，单倍体一定是一倍体（ ） 5 5、单倍体、单倍体 (1)(1)定义：定义： 体细胞中含本物种体细胞中含本物种配子配子染色体数目的个体染色体数目的个体 （2 2）单倍体植株特点）

32、单倍体植株特点 弱小，且高度不育弱小，且高度不育 单倍体单倍体多倍体多倍体 来源来源 植株植株 特点特点 应用应用 诱导诱导 方法方法 植株弱小植株弱小 高度不育高度不育 茎秆粗壮，叶片、果实和种子茎秆粗壮，叶片、果实和种子 都比较大，糖类和蛋白质等营都比较大，糖类和蛋白质等营 养物质的含量都有所增加养物质的含量都有所增加 单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种 由由生殖细胞生殖细胞直接发育直接发育 常用常用花药花药离体培养离体培养 秋水仙素秋水仙素处理处理 萌发的种子或幼苗萌发的种子或幼苗 （3）单倍体与多倍体的区别）单倍体与多倍体的区别 由由受精卵受精卵发育成发育成 花药花药 单倍单倍

33、体体 植株植株 纯合纯合 正常植正常植 株株 秋水仙素秋水仙素 染色体加倍染色体加倍 离体培养离体培养 (4)(4)应用：应用： 用途：单倍体育种用途：单倍体育种 方法：方法：花药离体培养花药离体培养 + + 秋水仙素处理秋水仙素处理 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） YYRRYYRR yyRRyyRR YYrrYYrryyrryyrr 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 YRYR yRyR YrYryr yr 离离

34、 体体 培培 养养 【典例】现有两小麦品种：矮秆感病【典例】现有两小麦品种：矮秆感病(ddrr)，高秆抗，高秆抗 病病(DDRR)，如何获得矮秆抗病的优良品种，如何获得矮秆抗病的优良品种(ddRR)？ 杂交育种杂交育种 P:ddrrDDRR F1:DdRr D_R_ D_rr ddR_ ddrr 高秆高秆 高秆高秆 矮秆矮秆 矮秆矮秆 抗病抗病 感病感病 抗病抗病 感病感病 9 : 3 : 3 : 1 高秆高秆:D 矮秆矮秆(抗倒伏抗倒伏):d 抗病抗病:R 感病感病:r F2: ddR_ ddRR 1/3 ddRr 2/3 连续多连续多 代自交代自交 提高纯合提高纯合 子的比例子的比例 【例

35、】现有两小麦品种：矮秆感病【例】现有两小麦品种：矮秆感病(ddrr)，高秆抗病，高秆抗病 (DDRR)，如何获得矮秆抗病的优良品种，如何获得矮秆抗病的优良品种(ddRR)？ 杂交育种杂交育种 高秆高秆:D 矮秆矮秆(抗倒伏抗倒伏):d 抗病抗病:R 感病感病:r 优点：操作简便，能将多个亲本的优点：操作简便，能将多个亲本的 优良性状集于一体优良性状集于一体 缺点：育种时间太长缺点：育种时间太长 通过培养使它离开正常的 发育途径（即形成成熟花粉 最后产生精子的途径）而分 化成为单倍体植株 花药离体培养 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,则培育出能稳定则培育出能稳定 遗传的矮杆

36、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 ddtt F1 高杆抗病高杆抗病 DdTt 第第1年年 选育出需要的矮抗品种选育出需要的矮抗品种 F2 D_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 ddTT F3 减数分裂减数分裂 配子配子 DT DtdT dt 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 优点：明显缩短育种年限优点

37、：明显缩短育种年限 这种优点的原因是？这种优点的原因是？ 【课时作业】【课时作业】 1.为了用人工的方法同时得为了用人工的方法同时得 到到AABB、AAbb、aaBB、aabb四种纯合体，应四种纯合体，应 采取下列那种基因型个体的花药进行离体培养：采取下列那种基因型个体的花药进行离体培养： A、AaBB B、AaBb C、Aabb D、AABb 2.两个亲本的基因型分别为两个亲本的基因型分别为AAbb和和aaBB,这两对这两对 基因独立遗传基因独立遗传,要培育出基因型为要培育出基因型为aabb的新品种的新品种 最简捷的方法是最简捷的方法是 A.人工诱变育种人工诱变育种 B.单倍体育种单倍体育种

38、 C.杂交育种杂交育种 3.用花药离体培养出马铃薯单倍体植株用花药离体培养出马铃薯单倍体植株.当它进当它进 行减数分裂时行减数分裂时,观察到染色体两两配对形成观察到染色体两两配对形成12对对. 据此现象可推知产生花药的马铃薯是据此现象可推知产生花药的马铃薯是A.三倍体三倍体 B.二倍体二倍体 C.四倍体四倍体 D.六倍体六倍体 4. 4. 以四倍体西瓜作为母本，二倍体西瓜作为父本进行杂交，以四倍体西瓜作为母本，二倍体西瓜作为父本进行杂交， 所得西瓜中，果皮细胞、胚细胞、种皮细胞所含的染色体组所得西瓜中，果皮细胞、胚细胞、种皮细胞所含的染色体组 依次是（依次是（ ） A. 3 A. 3、 3 3

39、、3 B. 33 B. 3、3 3、4 C. 34 C. 3、4 4、4 4 D. 4 D. 4 、3 3、3 E. 43 E. 4、3 3、4 F. 44 F. 4、4 4、4 4 5. 5. 已知某种小麦的基因型是已知某种小麦的基因型是AaBbCcAaBbCc，且，且3 3对基因分对基因分 别位于三对同源染色体上，利用花药进行离体培养，别位于三对同源染色体上，利用花药进行离体培养， 获得获得N N株小麦幼苗，其中基因型为株小麦幼苗，其中基因型为aabbccaabbcc的个体占的个体占 （ ） A 0 B N/16 C N/8 D N/4A 0 B N/16 C N/8 D N/4 6、用纯

40、种的高杆（、用纯种的高杆（D）、抗锈病（）、抗锈病（T）小麦）小麦 与矮秆易染锈病的小麦培育矮秆抗锈病小麦与矮秆易染锈病的小麦培育矮秆抗锈病小麦 品种的方法如下：品种的方法如下： A B 高杆抗锈高杆抗锈 矮杆染锈矮杆染锈 F1 dT配子配子 C 幼苗幼苗 D 符合要求的品种符合要求的品种 （1）过程）过程A叫做叫做 。 （2）F1的基因型是的基因型是 。 （3）过程）过程B叫做叫做 。 （4）过程）过程C叫做叫做 。 （5）过程）过程D叫做叫做 。 （6）这种育种方法叫做）这种育种方法叫做 育种与常规的杂育种与常规的杂 交育种相比，明显的缩短了育种交育种相比，明显的缩短了育种 。 杂交杂交

41、DdTt 减数分裂减数分裂 花药离体培养花药离体培养 秋水仙素处理秋水仙素处理 单倍体单倍体 年限年限 AABBAABB aabbaabb AaBb AaBb Ab Ab AAaaBBbb AAaaBBbb AAbb AAbb 用用培育出培育出的常用方法的常用方法是是_,_,由由培育成培育成 的过程中用化学药剂的过程中用化学药剂_处理处理的幼苗的幼苗, ,方法方法和和合合 称为称为_育种育种. .其优点是其优点是_._. 由由培育出培育出的常用方法是的常用方法是_,_,形成的形成的 叫叫_。依据的原理是。依据的原理是_。 花药离体培养花药离体培养 秋水仙素秋水仙素 单倍体单倍体明显缩短育种年限

42、明显缩短育种年限 用秋水仙素处理用秋水仙素处理 多倍体多倍体染色体变异染色体变异 8、玉米籽粒黄色基因、玉米籽粒黄色基因T与白色基因与白色基因t是位于是位于9号染色体上号染色体上 的一对等位基因，已知无正常的一对等位基因，已知无正常9号染色体的花粉不能参与号染色体的花粉不能参与 受精作用。现有基因型为受精作用。现有基因型为Tt的黄色籽粒植株的黄色籽粒植株A其细胞中其细胞中9 号染色体图一。号染色体图一。 该黄色籽粒植株的变异类型属于染色体结构变异中的该黄色籽粒植株的变异类型属于染色体结构变异中的 _。 为了确定植株为了确定植株A的的T基因位于正常染色体还是异常染基因位于正常染色体还是异常染 色

43、体上色体上,让其进行自交产生让其进行自交产生F1,实验结果为实验结果为F1表现型及比表现型及比 例为例为_ _ _ ，说明，说明T基因位于异常染色体基因位于异常染色体 上。上。 缺失缺失 黄色：白色黄色：白色=1：1 以植株以植株A为父本，正常的白色籽粒植株为母本杂交产为父本，正常的白色籽粒植株为母本杂交产 生的生的F1中，发现了一株黄色籽粒植株中，发现了一株黄色籽粒植株B,其染色体及基因其染色体及基因 组成如图二。分析该植株出现的原因是由于父本减数分组成如图二。分析该植株出现的原因是由于父本减数分 裂过程中裂过程中_未分离。未分离。 若若中得到的植株中得到的植株B在减数第一次分裂过程中在减数

44、第一次分裂过程中3条条9号号 染色体会随机的移向细胞两极并最终形成含染色体会随机的移向细胞两极并最终形成含1条和条和2条条9 号染色体的配子，那么以植株号染色体的配子，那么以植株B为父本进行测交，后代为父本进行测交，后代 的表现型及比例的表现型及比例_ _,其中得到的染色体异其中得到的染色体异 常植株占：常植株占：_。 同源染色体同源染色体 黄色：白色黄色：白色=2：3 3/5 多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种 原理原理染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异 常用常用 方法方法 人工诱导染色体加倍人工诱导染色体加倍花药离体培养后，人花药离体培养后，人 工诱导染色体加倍工诱导染色体加倍

45、 优点优点器官大，营养多器官大，营养多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，在动物适用于植物，在动物 方面难以开展方面难以开展 技术复杂一些，须与技术复杂一些，须与 杂交育种配合杂交育种配合 单倍体育种与多倍体育种的区别单倍体育种与多倍体育种的区别 二倍体：二倍体： 多倍体：多倍体： 单倍体：单倍体： 由受精卵发育而来的个体，由受精卵发育而来的个体，体细胞中体细胞中 有有2个染色体组，叫做二倍体个染色体组，叫做二倍体 由受精卵发育而来的个体，由受精卵发育而来的个体，体细胞中有体细胞中有 3个或个或3个以上染色体组，叫做多倍体个以上染色体组，叫做多倍体 由配子发育而来的个体，由配

46、子发育而来的个体，体细胞中不论体细胞中不论 有多少染色体组，都只能叫做单倍体有多少染色体组，都只能叫做单倍体 PF1F1称谓称谓 2N2N 2NN 4N2N 4N4N 二倍体二倍体 单倍体单倍体 单倍体单倍体 四倍体四倍体 注：注：N代表一个代表一个 染色体组，比如染色体组，比如 人为二倍体，其人为二倍体，其 染色体可以表示染色体可以表示 为为2N=46 原理原理 优点优点 单倍体单倍体 育种育种 多倍体多倍体 育种育种 诱变诱变 育种育种 染色体染色体 变异变异 明显缩短明显缩短 育种年限育种年限 染色体染色体 变异变异 培育培育 新品种新品种 基因突变基因突变 提高突变率，提高突变率， 创

47、造人们需创造人们需 要的变异类型要的变异类型 杂交杂交 育种育种 基因基因 重组重组 选育重选育重 组类型组类型 一、实验目的：一、实验目的： 1学习低温诱导植物染色体数目变化的方法学习低温诱导植物染色体数目变化的方法 2理解低温诱导植物细胞染色体数目变化的作用机制理解低温诱导植物细胞染色体数目变化的作用机制 二、实验原理：二、实验原理： 1、进行正常有丝分裂的植物分生组织细胞，在有丝分、进行正常有丝分裂的植物分生组织细胞，在有丝分 裂后期，染色体的着丝点分裂，子染色体在裂后期，染色体的着丝点分裂，子染色体在_ 的作用下分别移向两极，最终被的作用下分别移向两极，最终被_到两个子细到两个子细 胞

48、中去。胞中去。 2、用低温处理植物组织细胞，使、用低温处理植物组织细胞，使_受受 到抑制，以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂到抑制，以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂 成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生变化。成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生变化。 3、除低温外，什么因子会引起染色体数量变化？、除低温外，什么因子会引起染色体数量变化？ _ 低温诱导染色体加倍低温诱导染色体加倍 秋水仙素秋水仙素 平均分配平均分配 纺缍丝纺缍丝 纺缍体的形成纺缍体的形成 三、方法步骤：三、方法步骤： 1、低温诱导、低温诱导: 培养洋葱根。待洋葱根长出培养洋葱根。待洋葱根长出lcm左右时

49、，左右时， 将整个装置放入冰箱的低温室内将整个装置放入冰箱的低温室内(4), 诱导培养诱导培养36h。 2、固定形态：剪取诱导处理的根尖约、固定形态：剪取诱导处理的根尖约0.5-1cm，放入，放入 _中浸泡中浸泡0.5-1h，以固定细胞的形态，然后用，以固定细胞的形态，然后用 体积分数为体积分数为95%的酒精冲冼的酒精冲冼2次次 3、制作装片：、制作装片： 思考：制作装片需要哪些环节思考：制作装片需要哪些环节_ 卡诺氏液卡诺氏液 解离解离漂洗漂洗染色染色制片制片 4、观察：用显微镜观察，并寻找发生了染色体数目变、观察：用显微镜观察，并寻找发生了染色体数目变 化的细胞。化的细胞。 思考：先用低倍

50、镜观察的目的是什么？思考：先用低倍镜观察的目的是什么？ _ 思考：有人认为通过上述实验可以得出思考：有人认为通过上述实验可以得出“低温能诱导植低温能诱导植 物细胞染色体数目发生变化物细胞染色体数目发生变化”这一结论，你同意吗？为这一结论，你同意吗？为 什么？什么？_ 思考：秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，这两思考：秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，这两 种方法在原理上有什么相似之处？种方法在原理上有什么相似之处？ _ 两者都是通过抑制分裂细胞内纺锤体的形成，使染两者都是通过抑制分裂细胞内纺锤体的形成，使染 色体不能移向细胞两极，而引起细胞内染色体数目加倍。色体不能移向细胞两极，而引起

51、细胞内染色体数目加倍。 寻找染色体形态寻找染色体形态 较好的细胞，确认某个细胞发生染色体数量变化。较好的细胞，确认某个细胞发生染色体数量变化。 不同意；应还要设置对照组（正常气不同意；应还要设置对照组（正常气 温处理），否则不严密。温处理），否则不严密。 四、试剂及用途：四、试剂及用途： (1)卡诺氏液：卡诺氏液：细胞形态。细胞形态。 (2)95%酒精：冲洗附着在根尖表面的酒精：冲洗附着在根尖表面的 _ (3)解离液：（质量分数为解离液：（质量分数为15%HCI和体积分数为和体积分数为95% 酒精酒精1:1混合）使组织中的细胞混合）使组织中的细胞_ (4)清水：洗去清水：洗去_，防止，防止_，

52、便于染色。，便于染色。 (5)改良苯酚品红染液：使改良苯酚品红染液：使着色。着色。 5.实验结论：实验结论： 如没有观察到染色体加倍，分析可能原因。如没有观察到染色体加倍，分析可能原因。 _ _ 固定固定 卡诺氏液、与盐酸溶液一起参与解离。卡诺氏液、与盐酸溶液一起参与解离。 分离开分离开 解离液解离液 解离过度解离过度 染色体染色体 1）没有培养出分生区或没有剪取到分生区）没有培养出分生区或没有剪取到分生区 2）低温诱导时间不足）低温诱导时间不足 3）解离不充分或漂洗不干净造成染色不足）解离不充分或漂洗不干净造成染色不足 4）染色时间控制不当，看不清染色体）染色时间控制不当，看不清染色体 5）

53、没有低倍镜寻找过程）没有低倍镜寻找过程 【课时作业】【课时作业】 1下列有关下列有关“低温诱导植物染色体数目的变化低温诱导植物染色体数目的变化”实验实验 的叙述，正确的是（的叙述，正确的是（ ） A低温诱导能抑制分裂时纺锤体的形成低温诱导能抑制分裂时纺锤体的形成 B改良苯酚品红液的作用是固定和染色改良苯酚品红液的作用是固定和染色 C固定和解离后的漂洗液都是固定和解离后的漂洗液都是95%酒精酒精 D该实验的目的是了解纺锤体的结构该实验的目的是了解纺锤体的结构 2对于低温诱导洋葱染色体数目变化的实验，正确的对于低温诱导洋葱染色体数目变化的实验，正确的 描述是（多选）（描述是（多选）（ ） A处于分裂间期的细胞最多处于分裂间期的细胞最多 B在显微镜视野内可观察到二倍体细胞和四倍体细胞在显微镜视野内可观察到二倍体细胞和四倍体细胞 C在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍 体的过程体的过程 D在诱导染色体数目变化方面，低温与秋水仙素诱导在诱导染色体数目变化方面，低温