内容正文:
第二章 染色体变异对性状的影响
第一节 染色体数目变异对性状的影响
学习目标 1.简述染色体组、单倍体、二倍体的概念,了解单倍体的特点及其在育种上的意义。(重难点) 2.简述多倍体的概念、形成原因及其特点。(重点) 了解人工诱导多倍体在育种上的应用和成就。
一、染色体数目与染色体组
1.染色体组
(1)形态和功能互不相同的非同源染色体。
(2)含本物种一整套遗传信息,共同控制生物的生长和发育、遗传和变异。
2.二倍体
发育起点
受精卵
染色体组数
体细胞中含有两个染色体组
实例
几乎全部动物和过半数的高等植物
3.单倍体
体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
4.人类染色体组成
二、染色体数目变异对性状的影响
1.染色体数目变异的类型
(1)整倍性改变:染色体数目变化是完整染色体组的改变。
(2)非整倍性改变:染色体数目是增减个别染色体所致。
(3)类型举例:
①
②非整倍性改变:如单体、缺体、三体、双三体、四体等。
2.多倍体成因及特点
(1)染色体组数:三个或三个以上。
(2)植株特点
①优点:茎秆粗壮、叶片及其上气孔明显增大、种子和果实等也大一些。
②缺点:也有可能出现一些不良反应,如叶子皱缩、分蘖减少、生长缓慢、育性降低等。
(3)形成原因
染色体完成复制后,由于某种因素(如温度骤变,某些化学物质影响等)使得染色体不能正常移向两极,细胞也不能分裂成两个子细胞,于是就形成染色体数目加倍的细胞。
3.单倍体成因及特点
(1)染色体组数:一个或多个。
(2)形成原因:通常由未受精的卵细胞或精子发育而成。
(3)特点:单倍体植株一般表现出个体矮小、生活力较弱、高度不育等现象。
三、染色体数目变异在实践中的应用
1.单倍体育种
(1)方法:花药离体培养。
(2)过程:花药离体培养→单倍体植株→人工诱导染色体加倍→正常生殖的纯合体。
(3)优点:明显缩短育种年限。
2.多倍体育种
(1)方法:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
(2)优点:培育的植株抗逆能力强、穗大、子粒蛋白含量高,生长优势强。
四、制作并观察根尖染色体加倍的装片(实验)
1.实验原理
低温处理植物分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,染色体不能被拉向两极,细胞不能分裂成两个子细胞,导致细胞内染色体数目加倍。
2.实验步骤、现象
3.实验结论
适当低温可以诱导细胞中染色体数目加倍。
4.低温诱导的优点
低温的作用与秋水仙素的作用基本相似,即作用于细胞分裂的前期,抑制纺锤体的形成。与秋水仙素相比,低温条件容易创造和控制,成本低,对人体无害,易于操作。
5.显微镜观察的不足
由于显微镜观察到的是一个平面,而细胞是一个立体结构,观察时染色体之间可能相互重叠,因此只能观察到染色体数目的增加,增加的具体数目不容易确定。
6.其他注意事项
(1)根尖分生区在尖端,剪取根尖不能太长。
(2)加盖玻片时,注意防止产生气泡。
(3)用显微镜观察时,要遵循“先低后高”的原则。
(4)观察装片时,装片的移动方向与物像的移动方向相反。可选择不重叠或重叠较少的部位观察。
(5)可以设置梯度温度分组进行培养,探究不同温度对染色体数目变化的影响。
1.判断对错
(1)体细胞中含两个染色体组的个体是二倍体,含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体。
( )
(2)人工诱导多倍体最常用、最有效的方法是用秋水仙素处理休眠的种子。
( )
(3)经低温诱导后,在显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变。
( )
[答案](1)× 分析:由配子发育而来的生物,无论含有几个染色体组,都是单倍体。
(2)× 分析:秋水仙素可抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成,诱导染色体加倍,休眠种子细胞不进行细胞分裂。
(3)× 分析:由于分裂间期较长,大多数细胞处于分裂间期,看不到染色体。
2.下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述,正确的是( )
A.原理:低温抑制染色体着丝粒分裂,使子染色体不能分别移向两极
B.解离:体积分数为70%的酒精溶液或浓酒精与浓硫酸混合液都可以使洋葱根尖解离
C.染色:龙胆紫染液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色
D.观察:显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变
C [低温诱导染色体加倍的原理:抑制纺锤体的形成,使子染色体不能分别移向两极;体积分数为70%的酒精为保存液,体积分数为95%的酒精溶液+体积分数为98%的浓硫酸溶液(1∶1)为解离固定液。低温诱导染色体加倍的时期是前期,大多数细胞处于间期;龙胆紫染液和醋酸洋红溶液都可以用于染色体的染色。]
3.下列是对a~h所示的生物体细胞图中各含有几个染色体组的叙述,正确的是( )
A.细胞中含有一个染色体组的是h图,该个体是单倍体
B.细胞中含有两个染色体组的是g、e图,该个体是二倍体
C.细胞中含有三个染色体