内容正文:
第2节 染色体变异
第五章 基因突变及其他变异
4.单倍体
一、染色体数目的变异
在生物的体细胞中,染色体数目不仅可以成倍地增加,还可以成套地减少。
蜂王
雄蜂
工蜂
4.单倍体
体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体
一、染色体数目的变异
在自然条件下,玉米、高粱、水稻、番茄等二倍体植物,偶尔也会出现单倍体植株。与正常植株相比,单倍体植株长得弱小,而且高度不育。
注:
①精子和卵细胞不是单倍体。
单倍体是生物体而不是配子,精子和卵细胞属于配子,不是单倍体。
②单倍体细胞中不一定含有1个染色体组。二倍体植物的单倍体含有1个染色体组,由多倍体的配子发育成的单倍体不是,如四倍体和六倍体植物的配子发育成的单倍体分别含有2个和3个染色体组。
4.单倍体
一、染色体数目的变异
生物几倍体判别不能只看细胞内含有多少个染色体组,还要考虑生物个体发育的直接来源。
A、如果生物体由受精卵发育而成,生物体细胞内有几个染色体组就叫几倍体。
B、如果生物体是由配子——卵细胞或花粉直接发育而成,无论细胞内含有几个染色体组,都叫单倍体。
体细胞中含一个染色体组的个体一定是单倍体。
单倍体的体细胞中不一定含一个染色体组。
体细胞中含有两个或三个染色体组的个体不一定就是二倍体或三倍体,也可能是单倍体。
一、染色体数目的变异
5.单倍体育种
①方法:花药离体培养
②过程
花药离体培养
恢复正常植株
单倍体植株
秋水仙素
能明显缩短育种年限;得到的植株都是纯合体
③优点:
技术复杂
④缺点:
单倍体育种与多倍体育种中秋水仙素处理的对象有何不同?
单倍体育种和多倍体育种都可用秋水仙素处理使染色体数目加倍,若操作对象是单倍体植株,属于单倍体育种;若操作对象为正常植株,属于多倍体育种。
利用高茎皱粒豌豆和矮茎圆粒豌豆培育高茎圆粒豌豆为例说明单倍体育种方法:
高皱
DDtt
杂合高圆DdTt
矮圆ddTT
花药离体培养
高圆DT
矮皱dt
高皱Dt
矮圆dT
纯合高圆DDTT
纯合矮皱ddtt
纯合高皱DDtt
纯合矮圆ddTT
单倍体植株
单倍体植株
单倍体植株
单倍体植株
染色体数目加倍
秋水仙素处理
染色体数目加倍
秋水仙素处理
染色体数目加倍
秋水仙素处理
染色体数目加倍
秋水仙素处理
花药离体培养≠单倍体育种:单倍体育种一般包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选4个过程,不能简单地认为花药离体培养就是单倍体育种的全部。
一、染色体数目的变异
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单倍体育种 多倍体育种
原理
常用方法
优势
缺点
多倍体育种和单倍体育种的比较
染色体组成倍增加
染色体数目变异
染色体数目变异
染色体组成倍减少
花药离体培养后
人工诱导染色体数目加倍
秋水仙素处理萌发的种子、幼苗
明显缩短育种年限
得到的植株是纯合子
操作简单;多倍体植株器官大,营养物质含量高
技术复杂一些,需与杂交育种配合;成活率较低且高度不育
适用于植物,在动物方面难以操作;发育迟缓,结实率低
类别 杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种
原理
常用
方法
优点
缺点
基因重组
杂交→自交→选优→自交
将不同品种的优良性状集中于同一个体上
不能产生新基因;育种进程缓慢、过程复杂
基因突变
用物理或化学方法处理生物
提高突变率,可以在较短的时间内获得更多的优良变异类型
有利变异少,需大量处理实验材料(具有不定向性、低频性)
染色体变异
花药离体培养;秋水仙素处理幼苗;选择
明显缩短育种年限;得到的植株都是纯合子
染色体变异
用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
不同育种方法的比较
技术复杂一些,需与杂交育种配合
适用于植物,在动物方面难以操作
操作简单
探究·实践——低温诱导植物细胞染色体数目的变化
1.原理
________处理植物的___________细胞,能够___________________,以致影响细胞__________中染色体_____________ ,导致 ___________________________ ,于是植物细胞中的染色体数目发生变化(加倍)。
低温
分生组织
抑制纺锤体的形成
有丝分裂
被拉向两极
细胞不能分裂成两个子细胞
2.方法步骤
诱导培养→固定→制片→观察。
(1)诱导培养
将蒜(或洋葱)在冰箱冷藏室内(____℃)放置一周;取出后,将蒜放在装满清水的容器上方,让蒜的底部接触水面,于室温(约____℃)进行培养;待蒜长出约___cm长的不定根时,将_________放入冰箱冷藏室内,诱导培养________h;
4
25
1
整个装置
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探究·实践——低温诱导植物细胞染色体数目的变化
(2)固定
剪取诱导处理的根尖_____cm,放入________中浸泡______h,以_______