2025届高三一轮复习生物：可遗传的变异课件

第五章 基因突变及其他变异 王卓瑶 2020-05-05 变异 生物体子代与亲代之间以及子代与子代之间存在性状差异的现象。 想一想：上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现象的发生？这种变异是可遗传的变异吗？ 分析：仅由环境因素引起 ，自身的遗传物质没有改变。 甘蓝 3.5kg 7kg 拉萨 3.5kg 北京 资料：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.5kg，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达7kg左右。但再引回北京后，叶球又只有3.5kg。 太空椒（经过太空遨游，也就是经过辐射的）和普通椒相比，太空椒具有明显的优势，果实肥大，把其种子种下去后结出的仍是太空椒。 太空椒 分析：遗传物质发生了改变——可遗传的变异 想一想：这种变异是可遗传的变异吗？ 普通椒 变异的类型 可遗传的变异 不可遗传的变异 基因突变 染色体变异 基因重组 （生殖细胞中遗传物质发生了改变引起） 生物变异的类型 由于原核生物没有染色体，所以原核生物只能进行基因突变这一种可遗传变异。 (一般由环境改变引起） 基因突变 1 1 基因突变的实例 　1910年赫里克医生接诊了一位黑人贫血病患者 。所有治疗贫血病的药物对他无效。镜检时发现其红细不是正常的中央微凹的圆饼状，而是镰刀形，后称之镰刀型细胞贫血症。 正常型红细胞 镰刀型红细胞 1910年，一个黑人青年到医院看病，检查发现他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症，他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状，人们称这种病为镰刀型细胞贫血症。这种病患者一旦缺氧，红细胞变成长镰刀型。病重时，红细胞受机械损伤而破裂的现象，引起严重贫血而造成死亡。 1 基因突变的实例 正常 异常 …－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—… …－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸 —… 　　1949年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中 血红蛋白分子的异常引起红细胞变形。 　　1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白的肽链上，有一处的谷氨酸被缬氨酸取代。 谷氨酸 缬氨酸 1 基因突变的实例 CTT GAA 谷氨酸 缬氨酸 血红蛋白 正常 异常 GUA CAT GTA 突变 GAA 直接原因 根本原因 镰刀型细胞贫血症的病因分析 红细胞 圆饼状（正常） 镰刀状（异常） 氨基酸 mRNA DNA 1 基因突变的实例 相应性状的改变 相应蛋白质的改变 相应氨基酸的改变 mRNA分子中的碱基发生变化 DNA分子中的碱基对发生替换 具体变化过程: 这种变化可否遗传? 如何遗传？ 可以遗传 突变后的DNA分子通过复制,经减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞,并将突变基因传给下一代。 2 基因突变的概念和类型 ┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷ ┯┯┯┯┯ ＡＴＡＧＣ ＴＡＴＣＧ ┷┷┷┷┷ ┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷ ┯┯┯ ＡＧＣ ＴＣＧ ┷┷┷ ┯┯┯┯ ＡＣＧＣ ＴＧＣＧ ┷┷┷┷ ┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷ 增添 缺失 替换 基因突变：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。 1.镰刀型细胞贫血症属于哪种类型？ 2.发生基因突变时，一定会引起蛋白质结构的改变吗？ 3.通常哪种类型的基因突变对蛋白质结构的影响最小？ 2 基因突变的概念和类型 甲硫 氨酸 谷 氨酸 丙 氨酸 半胱 氨酸 脯 氨酸 丝 氨酸 赖 氨酸 脯 氨酸 甲硫 氨酸 谷 氨酸 丙 氨酸 半胱 氨酸 丝 氨酸 赖 氨酸 脯 氨酸 苏 氨酸 mRNA 氨基酸 mRNA 氨基酸 模板链 正常基因 当发生碱基对的替换时，蛋白质中对应的氨基酸被替换。 2 基因突变的概念和类型 G C 甲硫 氨酸 谷 氨酸 丙 氨酸 半胱 氨酸 脯 氨酸 丝 氨酸 赖 氨酸 脯 氨酸 甲硫 氨酸 谷 氨酸 丙 氨酸 半胱 氨酸 丝 氨酸 赖 氨酸 脯 氨酸 脯 氨酸 mRNA 氨基酸 mRNA 氨基酸 正常基因 C C A G G T C C A C C G G G C 模板链 C C G 当发生碱基对的替换时，由于密码子的简并性，蛋白质中的氨基酸未发生变化。 2 基因突变的概念和类型 mRNA 甲硫 氨酸 谷 氨酸 丙 氨酸 半胱 氨酸 脯 氨酸 丝 氨酸 赖 氨酸 脯 氨酸 精 氨酸 丙 氨酸 丝 氨酸 精 氨酸 mRNA 氨基酸 氨基酸 甲硫 氨酸 谷 氨酸 丙 氨酸 半胱 氨酸 正常基因 当发生碱基对的缺失时，除肽链长度发生变化外，缺失点以后的氨基酸序列会发生改变。 2 基因突变的概念和类型 mRNA 甲硫 氨酸 谷 氨酸 丙 氨酸 半胱 氨酸 脯 氨酸 丝 氨酸 赖 氨酸 脯 氨酸 脯 氨酸 谷 氨酸 谷氨 酰胺 丙 氨酸 丙 氨酸 mRNA 氨基酸 氨基酸 甲硫 氨酸 谷 氨酸 丙 氨酸 半胱 氨酸 正常基因 当发生碱基对的增添时，除肽链长度发生变化外，插入点以后的氨基酸序列会发生改变。 2 基因突变的概念和类型 从以上分析可以看出，基因中碱基对的替换不一定会引起蛋白质的改变。若基因中发生一个碱基对的替换、增添或缺失，一般，碱基对的替换引起氨基酸排列顺序的改变最小。（不考虑终止密码子） 类型 影响范围 对氨基酸序列的影响 替换 小 只改变1个（或不改变）氨基酸 增添 或缺失 大 不影响插入或缺失位置前的序列， 影响插入或缺失位置后的序列 基因突变对氨基酸序列的影响 基因中碱基对替换、增添或缺失，都可能使mRNA上的终止密码子提前出现，从而使肽链变短。 3 基因突变发生时期 DNA的双螺旋结构较为稳定，但当其复制时，DNA分子的双螺旋结构解开，变成单链结构，DNA分子的稳定性会大大降低，较易受到外界因素的干扰，而发生复制差错或碱基组成改变。 通常，基因突变发生在DNA复制时——有丝分裂间期或者减数分裂间期。 ①如果基因突变发生在体细胞进行有丝分裂的间期，一般只影响当代，不能遗传（植物体细胞无性繁殖例外） ②如果基因突变发生在减数第一次分裂间期，则将遵循遗传规律随配子传递给后代。 人体某些体细胞基因（如原癌基因和抑癌基因）的突变，有可能发展为癌细胞。为了预防癌症的发生，我们需要了解哪些因素会诱发基因突变 4 基因突变的原因 美国遗传学家 缪勒（1890－1967） 1927年，缪勒在果蝇实验中发现X射线照射可人工诱使基因发生突变，他因此于1946年获诺贝尔生理学或医学奖。这一研究成果导致了辐射遗传学的诞生，更重要的是这一发现有助于深入认识生物遗传进化的机理。 1945年，美国向日本投下了两颗原子弹，造成20多万人死伤。当时缪勒就指出：原子弹爆炸产生的放射性污染将给幸存居民的后代带来难以预料的影响。缪勒不幸言中了。在战后的20多年里，广岛和长崎出生了数以百计死胎和智障、肢体畸型的新生儿。缪勒1946年获得诺贝尔奖之后，他提出的辐射危险才得到普遍承认。 物理、化学等因素可诱发基因突变的发现，使人们对20世纪40年代后发生的因原子弹爆炸、化学污染、放射性泄漏等事件导致新生儿畸型的原因有了科学的认识，为防止污染提供了理论依据。 4 基因突变的原因 物理因素： 化学因素： 生物因素： 1、基因突变的原因： 如X射线、γ射线、紫外线、激光等。 亚硝酸、碱基类似物，硫酸二乙酯，秋水仙素等 包括病毒和某些细菌等。 外因 内因： DNA分子复制偶尔发生错误， DNA碱基组成发生改变等 4 基因突变的原因 A.自然突变: 自然发生的突变 B.诱发突变: 在人为条件下发生的突变 如:正常绵羊突变产生短腿安康羊 如:中子照射不抗锈病的燕麦种子, 变成抗锈病个体 按 来 源 分 2、基因突变的种类： 5 基因突变的特点 ①普遍性—在生物界普遍存在 白眼果蝇 白化苗 短腿的安康羊 白色皮毛牛犊 5 基因突变的特点 胚 幼苗 分化出花芽的植株 受精卵 ②随机性——基因突变是随机发生的 花芽在分化时发生基因突变 可以发生在个体发育的任何时期； 可以发生在细胞内任何DNA分子上； 可以发生在DNA分子的任何部位。 5 基因突变的特点 ③不定向性——基因突变是不定向的 基因突变的方向和环境没有明确的因果关系。 5 基因突变的特点 基 因 突变率 大肠杆菌组氨酸缺陷型基因 2×10－６ 果蝇的白眼基因 4×10－5 果蝇的褐眼基因 3×10－5 玉米的皱缩基因 1×10－６ 小鼠的白化基因 1×10－5 人类色盲基因 3×10－5 ④自然状态下，基因突变的频率很低——低频性 5 基因突变的特点 白化苗 ⑤大多数突变是有害的—多害少利性 白化病 所有生物都是长期进化过程的产物，基因突变可能破坏生物与现有环境的协调关系。 6 基因突变的意义 虽然每个基因的突变率很低，但每个种群有很多个体，每个个体有很多基因，所以突变的基因总数很大。 ①产生新基因的途径 ②生物进化的原始材料 ③生物变异的根本来源 基因 新基因（等位基因） 基因型（改变） 表现型（改变） 引发生物变异 6 基因突变的意义 基因突变能改变生物性状的的原因： 若基因突变后，引起了mRNA上的密码子发生改变，可能使所对应的的氨基酸的种类、数目、排列顺序发生改变，从而引发蛋白质结构和功能的改变，进而引发生物性状的改变。 基因突变未能改变生物性状的的原因： 密码子的简并性 隐性突变：若基因突变为隐性突变，即由显性纯合子（AA）突变为杂合子（Aa），其性状不变。 性状表现是基因和环境因素共同作用的结果，因而在某些环境条件下，基因的改变可能并不会在性状上表现出来。 基因突变不一定会引起生物性状的改变 基因重组 2 1 基因重组的概念 生物体减数分裂形成配子时，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因也自由组合，形成多种类型的配子，雌雄配子受精形成的受精卵就具有与亲代不同的基因型，从而使个体出现差异。 基因重组：在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。 2 基因重组的类型和时期 控制不同性状的的基因分离和组合是互不干扰的； 在形成配子时,决定同一性状的成对基因彼此分离， 决定不同性状的基因自由组合。 自由组合定律： 同源染色体 分开，非同 源 染色 体自 由组合 减Ⅰ中期 初级精母细胞 减Ⅰ后期 2 基因重组的类型 染色体的交叉互换 2 基因重组的类型 重组 类型 同源染色体上非等位基因的重组 非同源染色体上非等位基因的重组 人为导致基因重组（DNA重组） 发生 时间 减数第一次分裂四分体时期 减数第一次分裂后期 体外与运载体重组，导入细胞内与细胞内基因重组 发生 机制 同源染色体非姐妹染色单体之间交叉互换导致染色单体上的基因重新组合 同源染色体分开，等位基因分离，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上非等位基因间的重组 目的基因经过运载体导入受体细胞，导致受体细胞中基因重组 图像 示意 3 基因重组的意义 产生多样化基因组合的后代，为生物变异提供丰富的来源，是生物变异来源之一，是形成生物多样性的重要原因之一，对生物的进化具有重要意义。 基因重组只是原有基因和性状的重新组合，所以 无新基因产生，但有新基因型。 无新性状产生，但有新性状组合。 基因突变和基因重组的比较 比较项目 基因突变 基因重组 本质 时期 结果 发生频率 发生对象 意义 联系 基因结构的改变 控制不同性状的基因的重新组合 DNA复制时(细胞分裂间期) 减I后期、减I前期 所有生物 产生新基因 产生新基因型 生物变异的根本来源， 生物进化的原材料 生物变异的来源之一， 对生物进化有重要意义， 形成生物多样性的重要原因 自然状态下突变频率低 有性生殖中非常普遍 ①均能使生物产生可遗传变异；②通过基因突变产生新基因，为基因重组提供大量可供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础。 进行有性生殖的真核生物 染色体变异 3 1 染色体变异 概念：在自然或人为条件影响下，染色体数目或结构发生改变，从而引起生物性状变异。 基因突变是染色体的某一个位点上的改变，在光学显微镜下是无法直接观察到的；而染色体变异可用显微镜直接观察到。 染色体变异和基因突变有什么区别？ 2 染色体结构变异 1.缺失：染色体的某一片段消失 a b c d e f b a c d e f 结果：基因数目减少 变异例子: 人的猫叫综合征、果蝇缺刻翅的形成。 患儿哭声轻,音调高,像猫叫而得名，患者两眼距离较远，耳位低下，生长发育迟缓，存在严重的智力障碍。 2 染色体结构变异 2.重复: 染色体增加了某一片段 重复 a b c d e f b b a b c d e f b 果蝇棒状眼的形成 结果：基因数目增多 变异例子: 2 染色体结构变异 3.易位: 染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。 a b c d e f g h i j k l g h i j k l a b c e f d a b c k l g h d e f j i 夜来香的变异 移接 变异例子: 基因排列顺序变化 结果: 慢性粒细胞白血病，第22号染色体的一部分易位到14号染色体上。 2 染色体结构变异 交叉互换与染色体易位的区别   交叉互换 染色体易位 图解 区别 属于基因重组 属于染色体结构的变异 2 染色体结构变异 4.倒位: 染色体的某一片段颠倒了180° 颠 倒 连 接 断 裂 a c d f b e a d c f b e 2 染色体结构变异 染色体结构变异的四种类型 正常 异常 缺失 重复 倒位 易位 2 染色体结构变异 5.染色体结构变异的影响 巩固习题 缺失 重复 倒位 基因突变 缺失 易位 倒位 基因突变 思考：下列选项发生了何种变异？ 1、下列变异中，不属于染色体结构变异的是（ ） A.染色体缺失某一片断 B.染色体增加了某一片断 C.染色体中DNA的一个碱基发生了改变 D.染色体某一片断位置颠倒了180°。 2、已知某物种的一条染色体上依次排列着A、B、C、 D、E五个基因，下面列出的若干种变化中，未发生染色体结构变化的是 （ ） C D 3、基因重组、基因突变和染色体变异的共同点是( ) A.都能产生可遗传的变异 B.都能产生新的基因 C.产生的变异对生物均不利 D.在显微镜下都可看到变异状况 4、基因突变和染色体变异的一个重要区别是( ) A.基因突变在光镜下看不见 B.染色体变异是定向的，基因突变是不定向的 C.基因突变是可以遗传的 D.染色体变异是不能遗传的 A A 3 染色体数目变异 染色体数目变异的类型 (1)细胞内个别染色体的增加或减少(图1)。 (2)细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少(图2)。 3 染色体数目变异 个别染色体的增加： 如21三体综合征 （染色体数为：45+XX或XY） 21三体综合征的异常染色体 21三体综合征患者 21三体综合征（先天愚型），患者比正常人多一条染色体--21号染色体是三条，其症状表现为智力低下，身体发育缓慢等。 3 染色体数目变异 个别染色体的减少： 如性腺发育不全 （染色体数为：44+X） 特纳氏综合征患者 性腺发育不良（Turner综合征），女性患者少了一条X染色体，外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。 4 染色体组 1:果蝇体细胞有几条染色体？ 8条 同源染色体 非同源染色体 3:雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体? Ⅱ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅲ、Ⅳ和Ⅳ、X和Y 2:Ⅱ号和Ⅱ号染色体是什么关系?Ⅲ号和Ⅳ号呢? 4 染色体组 Ⅱ Ⅲ Ⅱ Ⅲ X Y Ⅲ Y Ⅱ Ⅱ Ⅲ X Ⅳ Ⅳ 减数分裂 4.这些染色体在形态、结构和功能上有什么特点？这些染色体之间是什么关系？ 这些染色体在形态、结构和功能上各不相同;它们是非同源染色体。 5.它们是否携带着控制生物生长发育的全部遗传信息？ 是 4 染色体组 1. 染色体组 染色体组：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，称为一个染色体组。 ①无同源染色体（无等位基因）。 ②所含的染色体在形态、大小和功能上各不相同。 ③含有控制生物性状的一整套遗传信息，不能重复， 不能缺少。 特点： 染色体组 4 染色体组 染色体组数目的判断 方法1：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。 4 3 4 染色体组 3个染色体组 例：某生物的基因型为AAaaBbbbCCCc，那么它有 个染色体组 4 AaaBBbCcc 染色体组数目的判断 方法2：控制同一性状的基因有几个，就有几个染色体组。 1.下列关于染色体组的正确叙述是 （ ） A.染色体组内不存在同源染色体 B.染色体组只存在于生殖细胞中 C.染色体组只存在于体细胞中 D.染色体组在减数分裂过程中消失 A 2.四倍体的曼陀罗有48条染色体，该植物每个染色体组的染色体 数目为（ ） A.48 B.24 C.12 D.4 C 3.如图是果蝇细胞的染色体组成，以下说法正确的是 ( ) A.染色体1、2、4、5组成果蝇的一个染色体组 B.果蝇的一个染色体组有8条染色体 C.控制果蝇红眼或白眼的基因位于2号染色体上 D.果蝇的体细胞内有2个染色体组 D 4、下列a～h所示的细胞图中，关于染色体组的说法正确的是( ) A.细胞中含有一个染色体组的是h图 B.细胞中含有二个染色体组的是g、e图 C.细胞中含有三个染色体组的是a、b图 D.细胞中含有四个染色体组的是f、c图 C 5、下图是甲、乙、丙三种生物体细胞内染色体情况示意图，则对应的基因型可依次表示为 （ ） A．AaBb， AAaBbb， Aaaa B．AaaaBBbb， Aaa， AABB C．AAaaBbbb， AaaBBb， AaBb D．AaaaBbbb， AAabbb， ABCD D 4 染色体组 正常 增多1条 减少1条 个别染色体的增加或减少 以染色体组的形式成倍的增加或减少 增多2组 染色体数目的变异 减少1组 名称：N体 名称：N倍体 5 二倍体和多倍体 几乎全部的动物和过半数的高等植物。 例如：人、果蝇、玉米等大多数生物 在植物中很常见，动物中极少见。 例如：香蕉(三倍体）、马铃薯（四倍体） 二倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中有两个染色体组的个体。 多倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体。 5 二倍体和多倍体 马铃薯是四倍体 香蕉是三倍体 普通小麦是六倍体 5 二倍体和多倍体 多倍体特点: 优点：茎秆粗壮，叶片、果实、种子等都比较大；营养物质含 量有所增加 缺点：生长发育延迟,结实率低。 例：四倍体的葡萄比二倍体的大，四倍体的番茄的VC的含量几乎增加了一倍。因此，人们常采用人工诱导多倍体的方法获得多倍体，培育新品种 5 二倍体和多倍体 4个染色体 8个染色体 无纺缍体形成 染色体 复制 着丝点 分裂 无纺缍丝牵引 若继续进行正常的有丝分裂 染色体加倍的组织或个体 成因一(主要)：有丝分裂过程中，纺锤体形成受抑制。 多倍体的形成原因 5 二倍体和多倍体 多倍体的形成原因 成因二：减数分裂过程中，纺锤体形成受抑制。 ♂ 受精作用 ♀ 减数分裂 异常 5 二倍体和多倍体 多倍体育种 原理： 无子西瓜的培育 香蕉的培育 染色体数目变异 方法： 1、低温诱导处理 2、秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 机理： 实例： 抑制前期纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，引起细胞内染色体数目加倍 5 二倍体和多倍体 2N西瓜幼苗(♀) 4N西瓜植株(♀) 2N父本产生的花粉提供精子 3N西瓜种子 3N植株 3N无子西瓜 用2N植株产生的花粉刺激 第一年 第二年 秋水仙素 减数分裂过程中染色体联会紊乱不能形成正常的生殖细胞 5 二倍体和多倍体 　　香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，无法食用。香蕉的培育过程如下： 野生芭蕉 (2n) 有籽香蕉 (4n) 加倍 配子 野生芭蕉 (2n) 2n n 无籽香蕉 (3n) 受精作用 在减数第一次分裂后期， 同源染色体联会紊乱 6 单倍体 受精卵 卵细胞 （32条染色体） （16条染色体） 1、概念：由配子发育成的个体，体细胞中只含有本物种配子染色体数目（一半）的个体。 2、单倍体植物的特点：植株弱小，而且高度不育。 （单倍体） 6 单倍体 一个染色体组生物一定是单倍体吗？ 单倍体一定只有一个染色体组吗？ 受精卵 发育 有几个染色体组，就是几倍体 配子 发育 都是单倍体，不论几个染色体组 不一定 一定 称某个体为单倍体还是N倍体，依据什么？ 6 单倍体 单倍体的应用：单倍体育种 步骤：花药离体培养 + 秋水仙素加倍 AaBb AABB AAbb aaBB aabb ①花药(花粉)离体培养 AB Ab aB ab 幼苗: (单倍体) ②秋水仙素处理 二倍体: 花粉: AB Ab aB ab 6 单倍体 P 高杆抗病 DDTT × 矮杆感病 ddtt F1 高杆抗病 DdTt ↓ 第1年 ↓ × 选育出需要的矮抗品种 F2 D_T_ D_tt ddT_ ddtt 矮抗 杂交育种 第2年 第3年 × 生长 ddT_ F3 减数分裂 配子 DT Dt dT dt 单倍体 DT Dt dT dt ↓ 花药离体培养 ↓ 秋水仙素 第1年 第2年 单倍体育种 DDtt ddTT ddtt 纯合体 DDTT 矮抗 ddtt 单倍体育种的优点:明显缩短育种年限 6 单倍体 单倍体育种和多倍体育种的比较 方式 多倍体育种 单倍体育种 原理 两者都是利用染色体数目变异的原理。不同的是，多倍体育种是使染色体以染色体组的形式成倍增加；单倍体育种是使染色体数目以染色体组的形式成倍减少，再加倍后获得纯种 常用方法 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗(或低温诱导植物染色体数目加倍) 花药离体培养，然后进行人工诱导染色体加倍(秋水仙素处理萌发的种子或幼苗、低温诱导植物染色体数目加倍)，形成纯合子 缺点 适用于植物，在动物方面难以开展 技术复杂，需与杂交育种相结合 实例 三倍体西瓜、甜菜 抗病植株的快速育成 7 低温诱导植物染色体数目的变化 1．实验原理 用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使染色体不能被拉向两极，这样细胞不能分裂成两个子细胞，染色体的数目就发生变化。 除了秋水仙素能使染色体数目加倍外，低温也能诱导染色体数目的变化。分析教材实验，然后归纳多倍体育种的过程。 7 低温诱导植物染色体数目的变化 2．实验操作步骤 (1)培养：将洋葱放在清水中培养，待长出约1cm左右的不定根时，放入冰箱(4 ℃)诱导培养6h。 (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0.5～1 h，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：按解离、漂洗、染色和制片4个步骤，具体操作方法与实验“观察植物细胞的有丝分裂”相同。 (4)观察：先用低倍镜观察，找到视野中既有二倍体细胞，也有染色体数目发生变化的细胞。确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察。 7 低温诱导植物染色体数目的变化 实验中各种液体的作用 (1)卡诺氏液：固定细胞形态。 (2)体积分数为95%的酒精：冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液。 (3)解离液(质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精以1∶1混合)：使组织中的细胞相互分离开来。 (4)清水：洗去解离液，防止解离过度，便于染色。 (5)改良苯酚品红染液：使染色体(质)着色，便于观察染色体(质)的形态、数目和行为。醋酸洋红液或龙胆紫溶液都是碱性染料，都可使染色体着色。 8 小结 可遗传变异三种来源的比较 基因重组 基因突变 染色体变异 多倍体 单倍体 变异实质 产生过程 特 点 举 例 控制不同性状的基因重新组合，产生新的基因型 基因分子结构发生改变，产生新的基因 染色体组成倍增加，产生新的基因型 染色体组成倍减少，产生新的基因型 减数分裂形成配子时，非等位基因的自由组合，或等位基因的互换 复制过程中，基因中脱氧核苷酸的增、减和改变 细胞分裂过程中，染色体复制后，不能形成两个子细胞 有性生殖过程中，配子不经受精作用单独发育成个体 后代中重新产生的变异类型有一定的比例规律 发生频率低，有害变异多，是变异的主要来源，进化的重要因素 器官大，养分多；成熟迟，结实少 植株弱小，高度不孕 黄圆与绿皱豌豆杂交，后代产生黄皱与绿圆个体 镰刀型细胞贫血症 普通小麦（六倍体） 雄蜂、单倍体玉米 $$