内容正文:
第5章 基因突变及其他变异
第2节 染色体变异
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一 染色体数目的变异
(一)细胞内个别染色体的增加或减少
唐氏综合征(21三体综合征、先天愚型)
是由于21号染色体异常导致的染色体病,是人类最早发现、最为常见的染色体变异。
患者的智力低于常人,身体发育缓慢,并且表现出特殊面容。
一 染色体数目的变异
(二)细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍的增加或减少。
1. 二倍体和多倍体
染色体组:每套非同源染色体。
二倍体:体细胞中含有两个染色体组的个体。
几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。
三倍体:如果二倍体的减数分裂出现错误,形成含有两个染色体组的配子,再与含有一个染色体组的配子结合,发育成的个体的体细胞就含有三个染色体组,称作三倍体。
香蕉、无籽西瓜没有种子的原因?
三倍体在联会时出现联会紊乱,无法形成可育的配子。
四倍体:如果两个含有两个染色体组的配子结合,发育成的个体的体细胞就含有四个染色体组,称作四倍体。或二倍体在胚或幼苗时期受某种因素的影响,体细胞在进行有丝分裂时,染色体只复制未分离,也会形成四倍体。
多倍体:体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。
与二倍体植株相比,多倍体植株常常是茎秆粗壮,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。
二倍体葡萄
四倍体葡萄
多倍体草莓
二倍体草莓
畸形草莓可以吃吗?
有没有什么食品安全问题呢?
无毒无害,它不仅能吃,有的还更甜!
如何诱导多倍体?
秋水仙素诱发:目前最常用且最有效的方法。
当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时,能够抑制纺锤体的形成,染色体虽然纵裂,但不能移向细胞的两极,细胞不能完成分裂,从而引起染色体数目的加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂,就可能发育成多倍体植株。
低温处理:用低温处理植物的分生组织细胞,也是抑制纺锤体的形成。
:
无子西瓜
二倍体
杂交
三倍体
第一年
第二年
四倍体
二倍体
♀
♂
联会紊乱
第一次传粉:获得三倍体种子
第二次传粉:刺激子房发育成果实
秋水仙素处理
低温处理
1.诱导培养 将蒜(或洋葱)在4℃放置一周(解除休眠)。取出后,让蒜的底部接触水面,于室温(约25℃)培养。待蒜长出约1cm长的不定根时,将整个装置放入冰箱冷藏室内,诱导培养48~72h。
2.固定 剪取诱导处理的根尖约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 解离、漂洗、染色、制片,方法同实验“观察植物细胞的有丝分裂”相同
4.观察 先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂象。视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞。确认某个细胞发生染色体数目变化后,再用高倍镜观察。
洋葱/大蒜根尖培养
低温诱导
固定
制作临时装片
试剂 使用方法 作用
卡诺氏液 将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5~1 h 固定细胞的形态
体积分数为
95%的酒精 冲洗2次经用卡诺氏液处理过的根尖 洗去卡诺氏液
与质量分数为15%的盐酸等体积1:1混合,作为解离液 解离根尖细胞,使组织中的细胞相互分离开
质量分数为
15%的盐酸
蒸馏水 浸泡解离后的根尖约10 min 漂洗根尖,洗去解离液
质量浓度0.01g/mL的
甲紫溶液 把漂洗过的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3~5 min 使染色体着色
材料用具及作用
一 染色体数目的变异
(二)细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍的增加或减少。
2. 单倍体
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。
与正常植株相比,单倍体植株长得弱小,而且高度不育。
粟
玉米
研究单倍体的意义?
单倍体育种:常采用花药离体培养的方法来获得单倍体植株,然后诱导染色体数目加倍,恢复到正常植株的染色体数目。
利用单倍体植株培养新品种,得到的植株不仅能够正常生殖,而且每对染色体上成对的基因都是纯合的,自交后代不会发生性状分离。明显缩短育种年限。
现有纯合高秆抗病小麦(DDTT)和矮秆不抗病小麦(ddtt),
怎样得到矮秆抗病的优良品种(ddTT)?用遗传图解表示。
P
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
F1
高杆抗病
DdTt
F2
D_T_
D_tt
ddT_
ddtt
ddTT
矮抗
⊗
需要的纯合矮抗品种
连续⊗
第1年
第2年
第3-6年
杂交育种
花药离体培养
P
F1
配子
DDTT
DDtt
ddTT
ddtt
正常植株
秋水仙素
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
高杆抗病
DdTt
单倍体植株
第1年
第2年
DT
Dt
dT
dt
需要的纯合矮抗品种
单倍体育种
DT
Dt
dT
dt
二 染色体结构的