高三生物一轮复习基础知识：第21讲染色体变异与育种

1、第21讲染色体变异与育种（背诵）一、染色体变异1、概念：体细胞或生殖细胞内染色体结构或数目的变化。（只发生在真核生物，可在显微镜下观察，基因突变光学显微镜下是无法直接观察到）类型：包括染色体结构的变异和染色体数目的变异二、染色体结构变异类型缺失：染色体的某一片段缺失引起变异。例子：例如:果蝇的缺刻翅，人体的猫叫综合征（5号染色体缺失）重复：染色体中增加某一片段引起变异。例子：果蝇的棒状眼倒位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异，例子：夜来香经常发生倒位。易位：染色体中某一片段位置颠倒引起变异。2.染色体结构变异发生的时期：多数发生在有丝分裂和减数分裂的间期（分裂期染色体因高度螺

2、旋化，较稳定）3.染色体结构变异的结果：使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序，发生改变，从而导致性状的改变。三、染色体数目变异1.类型：细胞内个别染色体的增添或缺失；细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。（一）细胞内个别染色体的增添或缺失1.发生的时期：多数发生在有丝分裂和减数分裂的后期（同源染色体未分离或姐妹染色体单体未分离）2.例子：21三体综合征（二）细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少1.相关的概念：染色体组：细胞中的一组非同源染色体，在形态、大小和功能上各不相同，但又相互协调，含有控制生物性状的全套遗传信息。单倍体：由生殖细胞直接发育而成的个体，无论体细胞中

3、含有几个染色体组都称为单倍体。单倍体植株的特点：长得弱小，而且高度不育（染色体组为奇数，同源染色体联会紊乱）二倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞中有两个染色体组的叫做二倍体。几乎全部的动物和过半数的高等植物是二倍体多倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的叫多倍体。多倍体的特点：生长旺盛，茎秆粗壮，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有所增加，发育延迟，结实率低。2.染色体组数量的判断方法细胞内形态相同的染色体有几条,则含有几个染色体组细胞内染色体个数=染色体组数每个染色体组所含染色体个数。染色体组数分别为： 2 3 4 1在细胞或生物体的基因型

4、中，控制同一性状的基因个数，就是染色体组数AABBDD有2个染色体组 AAAa有4个染色体组总结：1.基因突变及染色体变异均属于突变；2.光学显微镜下可见的变异为染色体变异，分子水平发生的变异为基因突变和基因重组；3.只在减数分裂过程中才发生的变异为基因重组；4.所有生物共同的变异类型为基因突变；5.并非所有可遗传的变异都会导致基因型改变（染色体变异不一定会改变基因型）生物变异在育种上的应用杂交育种1.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。2.原理：基因重组3.适用范围：有性生殖4.选育过程：植物：杂交自交选育自交.纯种（不发生性状分离）动物：

5、杂交子一代相互交配选优测交5.优点：操作简单，可以把多个品种的优良性状集中在一起6.缺点：育种周期长二、诱变育种1.概念：人工利用物理因素（如X射线、射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变。2.原理：基因突变3.适用范围：所有生物4.过程：5.优点：可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型；大幅度地改良某些性状，创造人们所需要的优良变异类型6.缺点：有利变异个体往往不多，需处理大量材料。突变体难以集中多个理想性状。7.例子：高产青霉菌、“黑农五号”大豆品种等的培育三、单倍体育种1.原理：染色体变异2.适用范围：真核生物3.方法：花药离

6、体培养、秋水仙素处理（以二倍体为例）单倍体育种所得个体并非都是纯合子。4.秋水仙素处理（1）原理：抑制纺锤体的形成，染色体不能移向细胞两极，从而引起 数目加倍。（2）作用时期：有丝分裂前期5.优点：明显缩短育种年限6.缺点：方法复杂，要与杂交育种配合；成活率较低，成本高四、多倍体育种1.原理：染色体变异2.适用范围：真核生物3.方法：秋水仙素或者低温处理萌发的种子或幼苗注意：用秋水仙素处理幼苗后，并非所用细胞中的染色体数目都加倍。分生组织产生的茎、叶、花染色体数目加倍，而未经处理部分（如根部细胞）的染色体数目不变。4.优点：操作简单易行，多倍体植株茎秆粗壮，叶、果实和种子比较大，营养物质含量丰

7、富。5.缺点：多倍体植株发育延迟，结实率低，多倍体育种一般只适用于植物。6.无子西瓜的培育（1）西瓜1有子果皮：四倍体（由四倍体母本子房壁发育而来）种子：子一代，是三倍体西瓜2无子果皮：三倍体（由三倍体母本子房壁发育而来）种子：无子，减数分裂过程中，联会紊乱 ，不能产生正常配子。（3）传粉传粉1：与亲本的四倍体植株杂交，获得三倍体种子。传粉2：刺激三倍体植株的子房发育成无子果实（该过程有生长素的参与）。无子番茄的形成过程番茄的花蕾期去雄，使之无法受精形成受精卵，不能产生种子，用一定浓度的生长素类似物处理，刺激子房发育成无子果实。基因工程育种1.概念：按照人们的意愿，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，定向地改造生物的某种性状。2.原理：基因重组3.结果：克服远缘杂交不亲和的障碍，定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。4.工具：（1）“剪刀”：限制性核酸内切酶（简称限制酶）作用：识别双链DNA分子的某些特定脱氧核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。（2）“针线”：DNA连接酶作用：将限制酶切割下来的DNA片段拼接成新的DNA分子“运输工具”：载体（常用质粒，还有动植物病毒、噬菌体）特点：能够在受体细胞中进行自我复制，并稳定保存；有一个至多个限制酶切割位点；有特殊的标记基因（用来筛选含有目的基因的细胞）5.