内容正文:
第五章:基因突变及其他变异
第2节 染色体变异
自学展示
1、什么是染色体变异?
2、染色体变异的类型有哪些?染色体数目变异和结构变异的类型分别有哪些?(请画出概念图)
染色体增加某一片段,结果后者就有一段重复基因。
果蝇的棒状眼是X染色体上小片段重复
增加(重复)
一、染色体结构的变异
染色体增加某一片段,结果后者就有一段重复基因。
果蝇的棒状眼是X染色体上小片段重复
增加(重复)
染色体发生断裂,断裂片段接到非同源染色体上的现象。
易位
果蝇的棒状眼是X染色体上小片段转移至常染色体上
一条染色体的断裂片段,位置倒过来后再接上去,造成这段染色体上的基因位置颠倒。
人9号染色体倒位,导致习惯性流产
倒位
通过联会判断染色体结构的变异
缺失/重复
倒位
a
b
c
d
e
f
A
B
C
F
E
G
g
a
b
c
d
e
f
g
A
B
C
F
E
D
G
二、染色体数目的变异
细胞内个别染色体数目的增加或减少
正常
增加1条
减少1条
染色体组
人体细胞中有两套染色体,父母各提供一套。每一套染色体都是一组非同源染色体。
细胞中一整套的非同源染色体称为一个染色体组
人体细胞中有____个染色体组,每个染色体组包括______条形态和功能_____(相同/不同)的________染色体
2
23
不同
非同源
体细胞中含有两个染色体组的个体叫作二倍体
人体细胞染色体:2n=46
果蝇的一个染色体组
什么是染色体组?并要能数出细胞中染色体组数?
染色体组数的判断
基因型为AAaBbb、 AAaa、 Ab、
AaBbCc的个体,各有几个染色体组?以及一个染色体组包含几条染色体?
合作探究
2、什么是二倍体、多倍体、单倍体?多倍体和单倍体植株分别有什么特点?
思考:怎样用二倍体草莓来获得四倍体草莓?
2、四倍体和六倍体的配子含有几个染色体组
体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体。
普通小麦是六倍体
在自然界,几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。多倍体在植物中很常见,在动物中极少见。
无子西瓜是三倍体
多倍体
多倍体的特点(相比于二倍体)
①茎秆粗壮、叶片、果实和种子都比较大
②糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加
体细胞中含有三个染色体组的个体,称为三倍体,体细胞中含有四个染色体组的个体,称为四倍体。
栽培香蕉是三倍体,体细胞中含有三个染色体组;栽培马铃薯是四倍体,体细胞中含有四个染色体组。
为什么三倍体会(几乎)没有种子?
减数分裂时出现联会紊乱,因此不能形成可育的配子。
体细胞内含有本物种配子染色体数目的个体,称为单倍体。
单倍体植株的特点(与正常植株相比)
①长的弱小 ②高度不育
工蜂 蜂王 雄蜂
由未受精的卵细胞直接发育而来
2N=32
N=16
单倍体
(由配子不经受精直接发育成的个体)
多倍体的特点(相比于二倍体)
①茎秆粗壮、叶片、果实和种子都比较大
②糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加
总结、秋水仙素的作用机理是什么?作用的结果是什么?秋水仙素作用于细胞分裂的什么时期?秋水仙素处理的对象应怎么选择?
人工诱导多倍体
思考:
1、为什么秋水仙素/低温处理时,要选择萌发的种子或幼苗?
2、秋水仙素作用的时期?
3、为什么帕米尔高原的植物65% 的是多倍体?
1、人工诱导多倍体常用方法
①低温诱导 ②秋水仙素处理(最常用最有效)
2、低温、秋水仙素处理的原理
有丝分裂的前期
低温使染色体加倍
抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极
人工诱导多倍体
导致细胞停留在中期
有丝分裂旺盛
试验探究
1、低温诱导染色体数目变化的实验原理是什么?
2、卡诺氏液的作用是什么?
3、该试验有几次用到95%的酒精,它们的作用分别是什么?
4、该试验和“观察植物细胞的有丝分裂”基本步骤一样,都分为哪4个步骤?
4、多倍体在育种中的应用
多倍体育种的典型实例及过程
练习:教材课后习题 3题
1、为什么秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖
2、获得的四倍体西瓜为何要和二倍体杂交?
3、为什么要将二倍体西瓜的花粉授给三倍体西瓜?
4、三倍体西瓜为什么没有种子?一颗都没吗有?
5、每年都需要制种,很麻烦,有没有替代的方法?
二倍体
授粉
二倍体
(父本)
四倍体
(母本)
三倍体
联会紊乱
无子西瓜
授粉
秋水仙素
有丝分裂最旺盛部位
获得三倍体植株
刺激子房发育成果实
不是,在减数分裂是有可能形成正常卵细胞
①植物组织培养
②生长素类似物处理二倍体西瓜未授粉的雌蕊
三倍体无子西瓜培育
多倍体育种
如何用表现型为高杆抗病和矮杆感病,基因型分别是DDTT和ddtt的个体做亲本,培育表现型为矮杆抗病,基因型为ddTT新品种。
P 高杆抗病 × 矮杆感病
DDTT ddtt
↓
F1 高杆抗病
DdTt
↓连续自交
ddTT(矮杆抗病)
①这种方法要培育获得大量纯合的矮杆抗病新品种最短需要多长时间(该植物每年种植收获一次)?
4年
②有方法能在短时间内培育出所需的新品种吗?(结合单倍体知识)
(要使纯合率达到98%大约需要9年)
可遗传变异的应用
杂交育种
合作探究
5、单倍体在育种中的应用
单倍体育种的方法、过程、特点?
花药离体培养
单倍体类型:
秋水仙素处理
纯合子:
花粉类型:
DT Dt dT dt
DT Dt dT dt
DDTT DDtt ddTT ddtt
P: DDTT
ddtt
F1:DdTt
染色体变异、基因重组
明显缩短育种年限。
子代全是纯合子,不发生性状分离。
花药离体培养(单倍体幼苗)→秋水仙素处理幼苗(正常可育植株)
第一年
第二年
所有经单倍体育种得到的植株均为纯合子吗?
①AAaa
②Aaa
AAAA、AAaa、aaaa
AAaa、aaaa、aa、AA
原理:
优点:
原因:
可遗传变异的应用
单倍体育种
A
A
a
a
①
②
③
④
A
A
A
A
a
a
a
a
①
②
③
④
A
a
Aa
A
a
Aa
①
③
②
④
①
④
②
③
Aa、Aa或AA、aa
AA、aa或Aa、Aa
AAaa产生配子的类型及比例:
AA : Aa : aa =1:4:1
① ④
② ③
A
a
Aa
A
a
Aa
① ③
② ④
25
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