染色体变异在育种上的应用-张娟-11846

一、染色体结构的变异二、染色体数目的变异三、染色体变异在育种上的应用第三节染色体变异及其应用第三章遗传和染色体生物必修2（染色体结构的变异）病因：5号染色体部分缺失猫叫综合征生物必修2智力低下身体发育缓慢常表现特殊面容50%患儿有先天性心脏病，部分患儿发育过程中夭折。21三体综合征（染色体数目的变异）病因：患者多了一条21号染色体生物必修2一、染色体结构的变异1、原因：染色体断裂以及断裂后片段不正常的重新连接。2、类型：

缺失、重复、倒位、易位生物必修2（1）缺失生物必修2（2）重复生物必修2（3）倒位生物必修2（4）易位生物必修2染色体结构的改变会导致染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。大多数染色体结构的变异对生物体是不利的，有时甚至导致生物体死亡。3、后果：4、特点：频率很低5、诱导因素：电离辐射、病毒感染或化学物质诱导。生物必修2二、染色体数目的变异（一）个别染色体增加或减少：1、实例：

2、形成原因：（1）减Ⅰ分裂后期，个别同源染色体没有分开。（2）减Ⅱ分裂后期，个别姐妹染色单体分开后移向细胞同一极。21三体综合征（多1条21号染色体）性腺发育不全综合征（XO）先天性睾丸发育不全综合征（XXY）XYY综合征生物必修2（二）以染色体组的形式成倍增加或减少：雌果蝇雄果蝇1、染色体组：生物必修2减数

分裂二倍体生物必修2①一个染色体组中无同源染色体，形态和功能各不相同；②一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息。1、染色体组：（1）概念：细胞中形态和功能各不相同，但相互协调、共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组非同源染色体（2）特点：（3）染色体组数的判断：生物必修2例1：以下各图中，各有几个染色体组？4个2个3个5个1个①染色体组数

=细胞中任意一种染色体条数生物必修2例2：以下基因型，所代表的生物染色体组数分别是多少?（1）Aa______（2）AaBb_______（3）AAa_______（4）AaaBbb_______（5）AAAaBBbb_______（6）ABCD______2个2个3个3个

4个②染色体组数

=基因型中控制同一性状的基因个数1个生物必修2由受精卵发育而成，体细胞中含有两个染色体组的个体。几乎全部动物，过半数的高等植物。2、二倍体：①概念：②存在：（2N）3、多倍体：①概念：由受精卵发育而成，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。（kN）②存在：主要是植物，动物极少见。生物必修2④形成原因：③特点(植物)

：茎杆粗壮；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增加。

一般认为，当植物体的内外环境发生骤变时，正在分裂的细胞中的纺锤体可能受到破坏，已经复制的染色体不能分配到细胞两极，细胞也就不能分裂成两个子细胞，于是形成了染色体组加倍的细胞。生物必修24、单倍体：

①概念：

由配子直接发育而成，体细胞中含本物种配子染色体数目的个体。②存在③特点(植物)

：植株弱小，高度不育动物：

植物：如雄蜂偶尔出现（k/2·N）生物必修2a、二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含一个染色体组。请判断：b、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。c、单倍体中可以只有一个染色体组，也可以有多个染色体组d、个体的体细胞中含几个染色体组就是几倍体对一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么？

关键看它是由受精卵发育而成的个体，还是由配子发育而成的个体。由受精卵发育而成的个体叫几倍体，由配子发育而成的个体叫单倍体。Q：一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？一倍体一定是单倍体；单倍体不一定是一倍体。

方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。

实例：三倍体无子西瓜的培育1、多倍体育种：三、染色体变异在育种上的应用（原理：能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不分离,从而引起细胞内染色体数目加倍）

原理：

优点：可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，营养丰富。

缺点：结实率低，成熟迟（晚熟）染色体变异生物必修22、单倍体育种：实例：花粉(药)秋水

仙素正常纯合子单倍体幼苗离体

培养优点：后代是纯合子，明显缩短了育种年限。缺点：技术较复杂方法：花粉(药)离体培养原理：染色体变异矮杆抗病水稻的培育生物必修2例题：下列有关生物变异与育种的叙述，正确的是（）A、多倍体育种必须在获得单倍体植株的基础上进行B、用单倍体育种改良缺乏某种抗病基因的水稻品种C、三倍体西瓜不能形成正常的配子，这是由于秋水仙素抑制了纺锤体的形成D、大多数染色体结构变异对生物体不利，但其在育种上仍有一定的价值D练习：下图表示利用某二倍体农作物①、②两个品种培育④、⑤、⑥三个新品种的过程，Ⅰ—Ⅴ表示育种过程，两对基因独立遗传，分析回答：（1）由图中Ⅰ→Ⅱ获得④称为

育种。（2）由图中Ⅰ→Ⅲ→Ⅳ

获得④过程称为

育种，其育种原理是

，其中Ⅲ表示

技术。该育种方法优点是

。（3）由图中Ⅰ→Ⅱ获得④时，AAbb所占比例为

，由图中Ⅰ→Ⅲ→

Ⅳ

获得④时，AAbb所占比例为

。（4）图中Ⅳ、Ⅴ过程常用的方法是

（5）由图中Ⅰ→Ⅴ获得⑥过程称为

育种，品种⑥为

倍体，它接受④花粉后结

（有、无）籽果实。杂交染色体变异花药离体培养单倍体明显缩短育种年限多倍体四有1/41/16用秋水仙素处理幼苗杂交育种多倍体育种单倍体育种方法原理优点缺点3、育种方法小结：杂交用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗花药(粉)离体培养用秋水仙素处理幼苗基因重组染色体变异染色体变异方法简便可培育出新种，器官大，营养丰富后代都是纯合子，明显缩短育种年限要长年限选择才可获得结实率低，成熟迟（晚熟）技术较复杂生物必修22N4N胚:3N秋水仙素处理2N2N♀♂3N2N三倍体无子西瓜的培育返回第一年第二年

种植

种植

传粉传粉刺激

果实发育3N果皮、种皮：4N染色体联会紊乱

无生殖细胞形成生物必修2普通小麦×黑麦6N2NF13N+N（异源多倍体，不育）秋水仙素处理小黑麦6N+2N（异源多倍体，可育）八倍体小黑麦的培育返回生物必修2花粉单倍体纯合二倍体优良品种返回离体

培养人工诱导

染色体加倍选择生物必修2

例：在水稻中，高杆(D)对矮杆(d)是显性，抗病(R)对不抗病(r)是显性。现有纯合矮杆不抗病水稻ddrr和纯合高杆抗病水稻DDRR两个品种,要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水稻ddRR

，应该怎么做？PDDRR×ddrrF1DdRr配子DRDrdRdr花粉(药)离体培养幼苗DRDrdRdr秋水仙素处理DDRRDDrrddRRddrr正常植株（单倍体）（纯合子）高杆

抗病高杆

不抗病矮杆

抗病矮杆

不抗病生物必修2返回研究指导：阅读背景资料：

引起染色体变异的原因很多，其中辐射与化学药物是导致染色体变异的重要原因。为了证实硫酸铜对染色体结构具有导致变异的影响，一位学生用硫酸铜溶液培养蚕豆种子，

发现萌发的幼苗根尖细

胞中出现微核，这是染

色体结构变异的结果。

生物科学工作者往往采

用微核研究的方法来分

析环境污染的程度。微核生物必修2该学生实验步骤：（1）将蚕豆种子洗净，

25℃水培；（2）待根长到0.5~1.5cm，移入质量浓度为300mg/L的硫酸铜溶液中培养6h；（3）自来水冲洗后，再移入清水中培养24h；（4）剪取蚕豆根尖，制作临时玻片标本，用改良碱性品红染液染色；（5）每个根尖计数500~1000个细胞,

计算微核率。生物必修2

例：某工厂污水流入河流中，使河中植物大批死亡。有同学认为是污水中的化学物质使植物细胞的染色体结构发生了变异，并准备对此进行研究。如果是你，你如何研究？作出假设：提出问题：污水中的化学物质对植物染色体结构变异的影响。污水中的化学物质会使植物染色体结构产生变异。探究实践生物必修2设计与实验：①用污水培养②用蒸馏水培养（实验组）（对照组）分析证据：（比较①、②两组的微核率）得出结论：若①微核率＞②微核率，说明……若①微核率≈②微核率，说明……

若①微核率＜②微核率，说明……生物必修2深入探究：

探究水质污染程度与生物细胞微核率高低的关系。生物必修2低温诱导植物染色体数目的变化原理

用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以至影响染色体被被拉向两极，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。材料用具

洋葱或大葱、蒜（均为二倍体，体细胞中的染色体数为16），培养皿，滤纸，纱布，烧杯，镊子，剪刀，显微镜，载玻片，盖玻片，冰箱，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。实验生物必修2方法步骤1、将洋葱或（大葱、大蒜）放在装满清水的广口瓶上，让洋葱的底部接触水面。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内（4℃），诱导培养36h。2、剪取诱导处理的根尖0.5-1cm，放入卡诺氏液中浸泡0.5-1h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。3、制作装片，包括：解离、漂洗、染色和制片4个