染色體變異及其應(yīng)用課件

1、第三節(jié)第三節(jié) 染色體變異及其應(yīng)用染色體變異及其應(yīng)用課程標(biāo)準(zhǔn)課程標(biāo)準(zhǔn)1簡述染色體的結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異。簡述染色體的結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異。2收集染色體變異在育種上應(yīng)用的事例。收集染色體變異在育種上應(yīng)用的事例。課標(biāo)解讀課標(biāo)解讀1列舉染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異類型及特點。列舉染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異類型及特點。2比較二倍體、多倍體與單倍體。比較二倍體、多倍體與單倍體。3舉例說明染色體變異在育種上的應(yīng)用。舉例說明染色體變異在育種上的應(yīng)用。許多染色體的變異許多染色體的變異(包括染色體結(jié)構(gòu)的變異包括染色體結(jié)構(gòu)的變異)是可以用是可以用_直接觀察的。直接觀察的。(1)_：染色體中某一片段缺失，片段上的基因也隨之：染色體中某一片段缺

2、失，片段上的基因也隨之失去。失去。染色體結(jié)構(gòu)的變異染色體結(jié)構(gòu)的變異1可見性可見性2類型類型顯微顯微缺失缺失鏡鏡(2)_：除了正常染色體以外，多了部分染色體片段，：除了正常染色體以外，多了部分染色體片段，這額外的染色體片段稱為重復(fù)。這額外的染色體片段稱為重復(fù)。(3) _：一條染色體的片段斷裂后倒轉(zhuǎn)：一條染色體的片段斷裂后倒轉(zhuǎn)180，又重新，又重新接上去。接上去。(4) _：一條染色體的一段接到另一條：一條染色體的一段接到另一條_染色體染色體上，如果兩條非同源染色體互相交換染色體片段，叫做相上，如果兩條非同源染色體互相交換染色體片段，叫做相互易位?；ヒ孜弧Ｈ旧w的染色體的_以及以及_不正常的重新連

3、接。不正常的重新連接。_ 、_或一些或一些_的誘導(dǎo)。的誘導(dǎo)。3主要原因主要原因4影響因素影響因素重復(fù)重復(fù)倒位倒位易位易位非同源非同源斷裂斷裂斷裂后的片段斷裂后的片段電離輻射電離輻射病毒感染病毒感染化學(xué)物質(zhì)化學(xué)物質(zhì)使排列在染色體上的基因的使排列在染色體上的基因的_或或_發(fā)生改變，發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)的變異對生物體從而導(dǎo)致性狀的變異。大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)的變異對生物體是是_，有時甚至導(dǎo)致生物體死亡。，有時甚至導(dǎo)致生物體死亡。貓叫綜合征是人的貓叫綜合征是人的_染色體染色體_引起的。引起的。 易位和四分體時期的交叉互換均發(fā)生了染色體易位和四分體時期的交叉互換均發(fā)生了染色體片段的移

4、接，二者有何本質(zhì)區(qū)別？片段的移接，二者有何本質(zhì)區(qū)別？提示提示易位是一條染色體上的某片段移接到了另一條易位是一條染色體上的某片段移接到了另一條“非非同源染色體上同源染色體上”，而四分體時期的交叉互換則是，而四分體時期的交叉互換則是“同源染色同源染色體非姐妹染色單體間體非姐妹染色單體間”互換某片段?；Q某片段。5對性狀的影響對性狀的影響6實例實例思維激活思維激活1 數(shù)目數(shù)目排列順序排列順序不利的不利的5號號部分缺失部分缺失染色體結(jié)構(gòu)的變異染色體結(jié)構(gòu)的變異(1)在自然條件或人為因素的影響下，染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生的改在自然條件或人為因素的影響下，染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生的改變，都會使染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生

5、改變，變，都會使染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。從而導(dǎo)致性狀的變異。(2)染色體結(jié)構(gòu)變異的類型染色體結(jié)構(gòu)變異的類型續(xù)表續(xù)表(3)環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)對染色體結(jié)構(gòu)變異的影響環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)對染色體結(jié)構(gòu)變異的影響實驗原理實驗原理a微核是細(xì)胞在有絲分裂過程中，各種有害物質(zhì)使細(xì)胞微核是細(xì)胞在有絲分裂過程中，各種有害物質(zhì)使細(xì)胞核損傷殘留在核外的微小核染色質(zhì)塊。微核是染色體結(jié)構(gòu)核損傷殘留在核外的微小核染色質(zhì)塊。微核是染色體結(jié)構(gòu)變異的結(jié)果。變異的結(jié)果。b蠶豆根尖細(xì)胞進(jìn)行旺盛的有絲分裂。蠶豆根尖細(xì)胞進(jìn)行旺盛的有絲分裂。c一定濃度的硫酸銅溶液可誘發(fā)產(chǎn)生微核。一定濃度的硫酸銅溶液可誘發(fā)產(chǎn)生微核

6、。實驗步驟實驗步驟培養(yǎng)蠶豆種子：培養(yǎng)蠶豆種子：25 水培，根長到水培，根長到0.51.5 cm 處理蠶豆根尖：移入質(zhì)量濃度為處理蠶豆根尖：移入質(zhì)量濃度為300 mg/L的硫酸銅溶液中的硫酸銅溶液中培養(yǎng)培養(yǎng)6 h；自來水沖洗后，再移入自來水中培養(yǎng)；自來水沖洗后，再移入自來水中培養(yǎng)24 h制作臨時裝片制作臨時裝片 染色：用改良堿性品紅染液染色染色：用改良堿性品紅染液染色 鏡檢計算微核率：每個根尖計數(shù)鏡檢計算微核率：每個根尖計數(shù)5001 000個細(xì)胞個細(xì)胞該實驗可設(shè)計對照：對蠶豆根尖只用水培而不用硫酸銅溶該實驗可設(shè)計對照：對蠶豆根尖只用水培而不用硫酸銅溶液處理的平行操作實驗。液處理的平行操作實驗。特

7、別提醒特別提醒(1)染色體結(jié)構(gòu)變異是染色體本身的變化，是細(xì)染色體結(jié)構(gòu)變異是染色體本身的變化，是細(xì)胞水平的變異，在顯微鏡下可以觀察到。胞水平的變異，在顯微鏡下可以觀察到。(2)重復(fù)和易位的區(qū)別在于重復(fù)是染色體的某一片段連接到重復(fù)和易位的區(qū)別在于重復(fù)是染色體的某一片段連接到其同源染色體上，而易位是染色體的某一片段移接到另一其同源染色體上，而易位是染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上。條非同源染色體上。(3)交叉互換發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間。交叉互換發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間。(4)探究水質(zhì)污染程度與細(xì)胞微核率高低的關(guān)系，可用不同探究水質(zhì)污染程度與細(xì)胞微核率高低的關(guān)系，可

8、用不同濃度的硫酸銅溶液處理蠶豆根尖，對比觀察硫酸銅溶液濃濃度的硫酸銅溶液處理蠶豆根尖，對比觀察硫酸銅溶液濃度與微核率的關(guān)系，并用坐標(biāo)曲線表示。度與微核率的關(guān)系，并用坐標(biāo)曲線表示。染色體之間的交叉互換可能導(dǎo)致染色體的結(jié)構(gòu)或基染色體之間的交叉互換可能導(dǎo)致染色體的結(jié)構(gòu)或基因序列發(fā)生變化。圖甲、圖乙分別表示兩種染色體之間的因序列發(fā)生變化。圖甲、圖乙分別表示兩種染色體之間的交叉互換模式，圖丙、丁、戊表示某染色體變化的三種情交叉互換模式，圖丙、丁、戊表示某染色體變化的三種情形。下列有關(guān)敘述正確的是形。下列有關(guān)敘述正確的是 ()?！眷柟天柟?】 A甲可以導(dǎo)致戊的形成甲可以導(dǎo)致戊的形成B乙可以導(dǎo)致丙的形成乙可

9、以導(dǎo)致丙的形成C甲可以導(dǎo)致丁或戊兩種情形的產(chǎn)生甲可以導(dǎo)致丁或戊兩種情形的產(chǎn)生D乙可以導(dǎo)致戊的形成乙可以導(dǎo)致戊的形成解析解析甲圖所示屬于同源染色體的非姐妹染色單體之間的甲圖所示屬于同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換。乙圖屬于非同源染色體之間的易位，屬于染色交叉互換。乙圖屬于非同源染色體之間的易位，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。丙圖是染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)；丁圖與交體結(jié)構(gòu)變異。丙圖是染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)；丁圖與交換前相比，換前相比，eh變成了變成了EH，屬于發(fā)生了交叉互換；戊圖是，屬于發(fā)生了交叉互換；戊圖是染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。據(jù)此分析得出結(jié)論。染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。據(jù)此分析得出結(jié)論。答案答案D

10、正常情況下，每種生物的染色體數(shù)目都是正常情況下，每種生物的染色體數(shù)目都是_的。在不的。在不同物種之間，染色體數(shù)目往往同物種之間，染色體數(shù)目往往_ 。生物體細(xì)胞中。生物體細(xì)胞中染色體一般都是染色體一般都是_存在的。存在的。自然界中的生物大多是二倍體，它們的自然界中的生物大多是二倍體，它們的_中所具有的中所具有的_組成一個染色體組。組成一個染色體組。染色體數(shù)目的變異染色體數(shù)目的變異1體細(xì)胞中的染色體情況體細(xì)胞中的染色體情況2染色體組染色體組恒定恒定差別很大差別很大成對成對配子配子全部染色體全部染色體染色體數(shù)目的染色體數(shù)目的_，或者，或者_(dá)等，都稱為染色體數(shù)目的變異。等，都稱為染色體數(shù)目的變異。3染

11、色體數(shù)目變異的概念染色體數(shù)目變異的概念4染色體數(shù)目變異的類型染色體數(shù)目變異的類型成倍增加或減少成倍增加或減少個別染色體的增加個別染色體的增加或減少或減少 一倍性變異與單倍性變異有何區(qū)別？二者有何一倍性變異與單倍性變異有何區(qū)別？二者有何聯(lián)系？聯(lián)系？提示提示一倍性變異即體細(xì)胞中只含一個染色體組的變異；一倍性變異即體細(xì)胞中只含一個染色體組的變異；單倍性變異即體細(xì)胞中含有的染色體數(shù)等于配子染色體數(shù)單倍性變異即體細(xì)胞中含有的染色體數(shù)等于配子染色體數(shù)的變異。對于二倍體生物而言，其一倍性變異等于單倍性的變異。對于二倍體生物而言，其一倍性變異等于單倍性變異；對于多倍體生物而言，一倍性變異與單倍性變異的變異；對

12、于多倍體生物而言，一倍性變異與單倍性變異的含義不同。含義不同。思維激活思維激活2 (1)一個染色體組所含染色體的特點一個染色體組所含染色體的特點一個染色體組中不含有同源染色體。一個染色體組中不含有同源染色體。一個染色體組中所含有的染色體形態(tài)、大小和功能各不一個染色體組中所含有的染色體形態(tài)、大小和功能各不相同。相同。一個染色體組中含有控制一種生物性狀的一整套遺傳信一個染色體組中含有控制一種生物性狀的一整套遺傳信息息(即含一整套基因即含一整套基因)。(2)染色體組數(shù)目的確定方法染色體組數(shù)目的確定方法根據(jù)細(xì)胞中染色體的形態(tài)判斷根據(jù)細(xì)胞中染色體的形態(tài)判斷1染色體組分析及染色體組數(shù)目的確定染色體組分析及

13、染色體組數(shù)目的確定細(xì)胞內(nèi)同一形態(tài)的染色體有幾條，則含有幾個染色體組，細(xì)胞內(nèi)同一形態(tài)的染色體有幾條，則含有幾個染色體組，如圖甲細(xì)胞中同一形態(tài)的染色體有如圖甲細(xì)胞中同一形態(tài)的染色體有4條，則該細(xì)胞含條，則該細(xì)胞含4個染個染色體組，圖乙含色體組，圖乙含3個染色體組，圖丙含個染色體組，圖丙含1個染色體組。個染色體組。根據(jù)基因型來判斷根據(jù)基因型來判斷在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因(不分不分顯隱性顯隱性)出現(xiàn)幾次，則有幾個染色體組，如圖乙細(xì)胞基因出現(xiàn)幾次，則有幾個染色體組，如圖乙細(xì)胞基因型為型為AAaBBb，基因，基因A和和a(或或B和和b)共有共

14、有3個，則該細(xì)胞共個，則該細(xì)胞共有有3個染色體組。個染色體組。(3)根據(jù)染色體的數(shù)目和染色體的形態(tài)數(shù)來推算根據(jù)染色體的數(shù)目和染色體的形態(tài)數(shù)來推算2單倍體、二倍體和多倍體單倍體、二倍體和多倍體續(xù)表續(xù)表續(xù)表續(xù)表特別提醒特別提醒體細(xì)胞中含體細(xì)胞中含1個染色體組的個體為一倍體，也個染色體組的個體為一倍體，也屬單倍體的一種，體細(xì)胞中含屬單倍體的一種，體細(xì)胞中含2個或個或2個以上染色體組的個個以上染色體組的個體是否為二倍體、多倍體或單倍體需依據(jù)其發(fā)育起點確體是否為二倍體、多倍體或單倍體需依據(jù)其發(fā)育起點確認(rèn)認(rèn)若個體來源于若個體來源于“受精卵受精卵”則有幾個染色體組即可稱作則有幾個染色體組即可稱作幾倍體；若個

15、體來源于配子，則無論含幾個染色體組均應(yīng)幾倍體；若個體來源于配子，則無論含幾個染色體組均應(yīng)稱作單倍體。稱作單倍體?！眷柟天柟?】 下圖下圖AH所示的細(xì)胞中，說明它們各含有幾個染色所示的細(xì)胞中，說明它們各含有幾個染色體組。體組。(1)細(xì)胞中含有一個染色體組的是細(xì)胞中含有一個染色體組的是_圖。圖。(2)細(xì)胞中含有二個染色體組的是細(xì)胞中含有二個染色體組的是_圖。圖。(3)細(xì)胞中含有三個染色體組的是細(xì)胞中含有三個染色體組的是_圖。圖。(4)細(xì)胞中含有四個染色體組的是細(xì)胞中含有四個染色體組的是_圖。圖。(5)上圖中一定是單倍體的是上圖中一定是單倍體的是_圖。圖。(6)若若A由配子發(fā)育而來，它應(yīng)屬由配子發(fā)育

16、而來，它應(yīng)屬_倍體。若倍體。若A由受由受精卵發(fā)育而來，它應(yīng)屬精卵發(fā)育而來，它應(yīng)屬_倍體。倍體。解析解析(1)在細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條，就含有幾個在細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條，就含有幾個染色體組，如圖染色體組，如圖E，每種染色體含有，每種染色體含有4個，所以是個，所以是4個染色個染色體組。體組。(2)在細(xì)胞內(nèi)，含有同音字母有幾個，就是含有幾個在細(xì)胞內(nèi)，含有同音字母有幾個，就是含有幾個染色體組，如染色體組，如D圖中，同音字母僅有一個，所以該圖只有圖中，同音字母僅有一個，所以該圖只有一個染色體組。由此可知：一個染色體組。由此可知：A、B圖含有三個染色體組；圖含有三個染色體組；C、H圖含有二個

17、染色體組；圖含有二個染色體組；E、F圖含有四個染色體組；圖含有四個染色體組；D、G圖含有一個染色體組。圖含有一個染色體組。答案答案(1)D、G(2)C、H(3)A、B(4)E、F(5)D、G(6)單三單三(2)優(yōu)點：明顯優(yōu)點：明顯_。(1)自然作用機(jī)理：當(dāng)植物體的內(nèi)外環(huán)境發(fā)生驟變時，正在自然作用機(jī)理：當(dāng)植物體的內(nèi)外環(huán)境發(fā)生驟變時，正在分裂的細(xì)胞中的分裂的細(xì)胞中的_可能受到破壞，已經(jīng)可能受到破壞，已經(jīng)_的染色的染色體不能體不能_，細(xì)胞不能，細(xì)胞不能_ ，于是形，于是形染色體變異在育種上的應(yīng)用染色體變異在育種上的應(yīng)用離體培養(yǎng)離體培養(yǎng)純合二倍體純合二倍體2多倍體育種多倍體育種縮短育種年限縮短育種年限

18、紡錘體紡錘體復(fù)制復(fù)制分配到兩極分配到兩極分成兩個子細(xì)胞分成兩個子細(xì)胞成了成了_的細(xì)胞，然后發(fā)育成的細(xì)胞，然后發(fā)育成_的個體。的個體。(2)人工誘導(dǎo)人工誘導(dǎo)方法：方法： _處理處理_ 。機(jī)理：抑制機(jī)理：抑制_的形成，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目的形成，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目_。植株優(yōu)點：莖桿植株優(yōu)點：莖桿_ ，所得果實、葉片、種子都比較，所得果實、葉片、種子都比較_，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)含量有所，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)含量有所_ 。染色體組加倍染色體組加倍多倍體多倍體秋水仙素秋水仙素萌發(fā)的種子或幼苗萌發(fā)的種子或幼苗紡錘體紡錘體加倍加倍粗壯粗壯大大增加增加思維激活思維激活3 單倍體育種時，常采用哪種方法人

19、工誘導(dǎo)染色單倍體育種時，常采用哪種方法人工誘導(dǎo)染色體加倍？處理材料應(yīng)為體加倍？處理材料應(yīng)為“萌發(fā)的種子或幼苗萌發(fā)的種子或幼苗”對嗎？對嗎？ 提示提示單倍體育種過程中，常用秋水仙素人工誘導(dǎo)染色單倍體育種過程中，常用秋水仙素人工誘導(dǎo)染色體加倍，處理材料應(yīng)為體加倍，處理材料應(yīng)為“幼苗幼苗”而不是而不是“萌發(fā)的種子萌發(fā)的種子”，因，因為單倍體往往不育，不能結(jié)出種子。為單倍體往往不育，不能結(jié)出種子。染色體變異在育種上的應(yīng)用染色體變異在育種上的應(yīng)用(1)單倍體育種、多倍體育種、雜交育種的比較單倍體育種、多倍體育種、雜交育種的比較續(xù)表續(xù)表(2)三倍體無子西瓜的培育過程三倍體無子西瓜的培育過程過程過程相關(guān)知識

20、點分析相關(guān)知識點分析a關(guān)于兩次傳粉：第一次傳粉是雜交得到三倍體種子，第關(guān)于兩次傳粉：第一次傳粉是雜交得到三倍體種子，第二次傳粉是為了刺激子房發(fā)育成果實。二次傳粉是為了刺激子房發(fā)育成果實。b用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗使之成為四倍體，秋水用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗使之成為四倍體，秋水仙素應(yīng)處理幼苗或萌發(fā)的種子。因為萌發(fā)的種子、幼苗具有仙素應(yīng)處理幼苗或萌發(fā)的種子。因為萌發(fā)的種子、幼苗具有分生能力，細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，秋水仙素處理后可達(dá)到使產(chǎn)分生能力，細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，秋水仙素處理后可達(dá)到使產(chǎn)生的新細(xì)胞染色體數(shù)目加倍的目的。生的新細(xì)胞染色體數(shù)目加倍的目的。c秋水仙素處理后，分生組織分裂產(chǎn)生的莖、葉、

21、花等染秋水仙素處理后，分生組織分裂產(chǎn)生的莖、葉、花等染色體數(shù)目加倍，而未處理的如根部細(xì)胞染色體數(shù)目不變。色體數(shù)目加倍，而未處理的如根部細(xì)胞染色體數(shù)目不變。d四倍體上結(jié)四倍體西瓜，四倍體西瓜內(nèi)的種子的胚有三四倍體上結(jié)四倍體西瓜，四倍體西瓜內(nèi)的種子的胚有三個染色體組，胚乳有五個染色體組；果皮、種皮均為四個染個染色體組，胚乳有五個染色體組；果皮、種皮均為四個染色體組。色體組。特別提醒特別提醒(1)單倍體育種和多倍體育種均用到秋水仙素處單倍體育種和多倍體育種均用到秋水仙素處理，但處理的對象不同。理，但處理的對象不同。(2)單倍體育種不等于花粉離體培養(yǎng)。單倍體育種獲得的幾單倍體育種不等于花粉離體培養(yǎng)。單

22、倍體育種獲得的幾乎都是純合子，且有幾個染色體組就是幾倍體，而花粉離乎都是純合子，且有幾個染色體組就是幾倍體，而花粉離體培養(yǎng)得到的都是單倍體。體培養(yǎng)得到的都是單倍體。【鞏固鞏固3】 有兩個純種的小麥，一為高稈有兩個純種的小麥，一為高稈(D)抗銹病抗銹病(T)，另一，另一為矮稈為矮稈(d)易染銹病易染銹病(t)，這兩對性狀獨立遺傳，用兩種育種，這兩對性狀獨立遺傳，用兩種育種方法培育矮稈抗銹病的新品種。方法培育矮稈抗銹病的新品種。 (1)方法一的步驟如下：方法一的步驟如下：過程過程a叫叫_，過程，過程b叫叫_。過程過程c的處理方法是的處理方法是_。F1的基因型是的基因型是_，表現(xiàn)型是，表現(xiàn)型是_，矮

23、稈抗銹，矮稈抗銹病新品種的基因型應(yīng)是病新品種的基因型應(yīng)是_。(2)方法二的步驟如下：方法二的步驟如下：過程過程d叫叫_；過程；過程e是指是指_；過程；過程f是是_；過程；過程g是指是指_，此過程最常用的物質(zhì)是，此過程最常用的物質(zhì)是_。(3)育種方法一叫育種方法一叫_育種，方法二叫育種，方法二叫_育種。育種。解析解析由題干獲得的信息有：小麥?zhǔn)羌兎N，高稈對矮稈由題干獲得的信息有：小麥?zhǔn)羌兎N，高稈對矮稈是顯性，抗銹病對易染銹病為顯性，且兩對性狀獨立遺傳。是顯性，抗銹病對易染銹病為顯性，且兩對性狀獨立遺傳。解答本題時應(yīng)明確育種的方法及基本步驟等相關(guān)知識，再結(jié)解答本題時應(yīng)明確育種的方法及基本步驟等相關(guān)知

24、識，再結(jié)合每小題作答。合每小題作答。由已知性狀的親本定向選育新品種的育種方法有兩種：雜交由已知性狀的親本定向選育新品種的育種方法有兩種：雜交育種和單倍體育種。前者依據(jù)基因重組原理，后者依據(jù)染色育種和單倍體育種。前者依據(jù)基因重組原理，后者依據(jù)染色體變異原理。兩者不僅原理不同，而且過程和育種周期等均體變異原理。兩者不僅原理不同，而且過程和育種周期等均不同，其中單倍體育種周期短。盡管如此，這兩種方法均可不同，其中單倍體育種周期短。盡管如此，這兩種方法均可達(dá)到相同的目的。達(dá)到相同的目的。答案答案(1)雜交自交不斷種植和選擇，直到選出穩(wěn)定雜交自交不斷種植和選擇，直到選出穩(wěn)定的矮稈抗銹病新品種的矮稈抗銹病

25、新品種DdTt高稈抗銹病高稈抗銹病ddTT(2)雜交減數(shù)分裂花粉離體培養(yǎng)人工誘導(dǎo)染色體加倍雜交減數(shù)分裂花粉離體培養(yǎng)人工誘導(dǎo)染色體加倍秋水仙素秋水仙素(3)雜交單倍體雜交單倍體【例例1】 右圖表示，某生物細(xì)胞中兩條染色體及右圖表示，某生物細(xì)胞中兩條染色體及其部分基因。下列四種情況的產(chǎn)生不屬于該其部分基因。下列四種情況的產(chǎn)生不屬于該細(xì)胞染色體結(jié)構(gòu)變異的是細(xì)胞染色體結(jié)構(gòu)變異的是 ()。示例一染色體結(jié)構(gòu)的變異示例一染色體結(jié)構(gòu)的變異A B C D思維導(dǎo)圖：思維導(dǎo)圖：深度剖析深度剖析染色體結(jié)構(gòu)變異指的是染色體某一片段的缺失染色體結(jié)構(gòu)變異指的是染色體某一片段的缺失、易位、倒位和重復(fù)；是基因突變或是減數(shù)分裂、

26、易位、倒位和重復(fù)；是基因突變或是減數(shù)分裂四分體時期發(fā)生交叉互換所致。四分體時期發(fā)生交叉互換所致。答案答案C歸納提升歸納提升 區(qū)分染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位與交叉互換區(qū)分染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位與交叉互換【變式拓展變式拓展】 右圖所示為某生物細(xì)胞右圖所示為某生物細(xì)胞減數(shù)分裂時，兩對聯(lián)會的染色體之減數(shù)分裂時，兩對聯(lián)會的染色體之間出現(xiàn)的異常間出現(xiàn)的異常“十字型結(jié)構(gòu)十字型結(jié)構(gòu)”現(xiàn)象，現(xiàn)象，圖中字母表示染色體上的基圖中字母表示染色體上的基因。據(jù)此所作推斷中，正確的是因。據(jù)此所作推斷中，正確的是(多選多選) ()。A此種異常源于染色體的結(jié)構(gòu)變異此種異常源于染色體的結(jié)構(gòu)變異B該生物產(chǎn)生的異常配子很可能有該生物產(chǎn)生

27、的異常配子很可能有HAa或或hBb型型C該生物基因型為該生物基因型為HhAaBb，一定屬于二倍體生物，一定屬于二倍體生物D此種異?？赡軙?dǎo)致生物體育性下降此種異?？赡軙?dǎo)致生物體育性下降解析解析由圖中減數(shù)分裂時，兩對聯(lián)會的染色體之間出現(xiàn)異由圖中減數(shù)分裂時，兩對聯(lián)會的染色體之間出現(xiàn)異常的常的“十字型結(jié)構(gòu)十字型結(jié)構(gòu)”現(xiàn)象，判斷此種異常源于染色體的易位現(xiàn)象，判斷此種異常源于染色體的易位(a與與B或者或者b與與A基因所在染色體易位基因所在染色體易位)。那么，該生物產(chǎn)生。那么，該生物產(chǎn)生的異常配子很可能有的異常配子很可能有HAa或或hBb型。該生物基因型為型。該生物基因型為HhAaBb，但不能判斷其一定

28、屬于二倍體生物，也有可能，但不能判斷其一定屬于二倍體生物，也有可能是單倍體。此種異?？赡軙?dǎo)致生物出現(xiàn)遺傳病，從而使是單倍體。此種異?？赡軙?dǎo)致生物出現(xiàn)遺傳病，從而使生物體育性下降。生物體育性下降。答案答案ABD【例例2】 如下各圖中，所表示的是某些植物的體細(xì)胞，請根如下各圖中，所表示的是某些植物的體細(xì)胞，請根據(jù)下列條件判斷：據(jù)下列條件判斷：示例二染色體數(shù)目的變異示例二染色體數(shù)目的變異(1)肯定是單倍體的是肯定是單倍體的是_圖，它是由圖，它是由_倍體的倍體的生殖細(xì)胞直接發(fā)育形成的。生殖細(xì)胞直接發(fā)育形成的。(2)莖稈較粗壯但不能產(chǎn)生種子的是莖稈較粗壯但不能產(chǎn)生種子的是_圖，判斷的理圖，判斷的理由

29、是由是_。(3)如果都不是由生殖細(xì)胞直接發(fā)育形成的，則其中肯定是如果都不是由生殖細(xì)胞直接發(fā)育形成的，則其中肯定是二倍體的是二倍體的是_圖。圖。(4)如果如果C圖中的植株是由某植物的卵細(xì)胞直接發(fā)育形成的，圖中的植株是由某植物的卵細(xì)胞直接發(fā)育形成的，那么它是那么它是_倍體，形成它的那個植物是倍體，形成它的那個植物是_倍倍體。該植物有性生殖形成種子時，發(fā)育中的胚乳細(xì)胞內(nèi)含體。該植物有性生殖形成種子時，發(fā)育中的胚乳細(xì)胞內(nèi)含_個染色體組。個染色體組。思維導(dǎo)圖：思維導(dǎo)圖：深度剖析深度剖析A、B、C、D四圖中依次含有的染色體組數(shù)是四圖中依次含有的染色體組數(shù)是3、2、2、1，含有一個染色體組的一定是單倍體。染

30、色體組數(shù)大，含有一個染色體組的一定是單倍體。染色體組數(shù)大于等于于等于3的多倍體植株莖稈較粗壯，染色體組數(shù)為奇數(shù)的細(xì)胞的多倍體植株莖稈較粗壯，染色體組數(shù)為奇數(shù)的細(xì)胞減數(shù)分裂時會發(fā)生聯(lián)會紊亂，不能產(chǎn)生正常的生殖細(xì)胞，也減數(shù)分裂時會發(fā)生聯(lián)會紊亂，不能產(chǎn)生正常的生殖細(xì)胞，也就不能產(chǎn)生種子。由受精卵發(fā)育而來的，體細(xì)胞中含有幾個就不能產(chǎn)生種子。由受精卵發(fā)育而來的，體細(xì)胞中含有幾個染色體組就是幾倍體，所以圖染色體組就是幾倍體，所以圖B、C表示的是二倍體細(xì)胞。由表示的是二倍體細(xì)胞。由卵細(xì)胞直接發(fā)育形成的是單倍體，若單倍體細(xì)胞中含有兩個卵細(xì)胞直接發(fā)育形成的是單倍體，若單倍體細(xì)胞中含有兩個染色體組，則原體細(xì)胞中含

31、有染色體組，則原體細(xì)胞中含有4個染色體組，是四倍體。胚乳個染色體組，是四倍體。胚乳是由受精極核發(fā)育而來的，含有是由受精極核發(fā)育而來的，含有6個染色體組。個染色體組。答案答案(1)D二二(2)A含有三個染色體組，在減數(shù)分裂時含有三個染色體組，在減數(shù)分裂時會因發(fā)生聯(lián)會紊亂而不能形成正常的生殖細(xì)胞，不能產(chǎn)生種會因發(fā)生聯(lián)會紊亂而不能形成正常的生殖細(xì)胞，不能產(chǎn)生種子子(3)B、C(4)單四單四6技巧點撥技巧點撥 單倍體、二倍體和多倍體的確定方法可由下列單倍體、二倍體和多倍體的確定方法可由下列圖解中提供的方法區(qū)分開來圖解中提供的方法區(qū)分開來注：注：x為一個染色體組的染色體數(shù)，為一個染色體組的染色體數(shù)，a、

32、b為正整數(shù)。為正整數(shù)。單倍體往往是由配子不經(jīng)受精作用直接發(fā)育成的生物個單倍體往往是由配子不經(jīng)受精作用直接發(fā)育成的生物個體。體?！纠?】 如圖表示某種農(nóng)作物和兩個品種分別培育出如圖表示某種農(nóng)作物和兩個品種分別培育出三個品種的過程。三個品種的過程。示例三染色體變異在育種上的應(yīng)用示例三染色體變異在育種上的應(yīng)用根據(jù)上述過程，回答下列問題：根據(jù)上述過程，回答下列問題：(1)用和培育所采用的方法用和培育所采用的方法稱為稱為_，方法，方法稱為稱為_，所依據(jù)的原理是，所依據(jù)的原理是_。(2)用培育出的常用方法用培育出的常用方法是是_，由培育成的，由培育成的過程中用化學(xué)藥劑過程中用化學(xué)藥劑_處理的幼苗，方法處

33、理的幼苗，方法和和V合稱合稱為為_育種，其優(yōu)點是育種，其優(yōu)點是_。(3)由培育成的常用方法由培育成的常用方法稱為稱為_，形成的叫做，形成的叫做_，依據(jù)的原理是，依據(jù)的原理是_。思維導(dǎo)圖：思維導(dǎo)圖：深度剖析深度剖析(1)由圖示過程可看出方法由圖示過程可看出方法是雜交，方法是雜交，方法是是自交，由和利用方法自交，由和利用方法和和培育出所依據(jù)的原理是培育出所依據(jù)的原理是基因重組?；蛑亟M。(2)用培育出所采用的方法用培育出所采用的方法是花粉離體培是花粉離體培養(yǎng)，形成養(yǎng)，形成Ab單倍體，由該單倍體再培育成通常利用秋單倍體，由該單倍體再培育成通常利用秋水仙素處理的幼苗，從而得到穩(wěn)定遺傳的新品種，該育水仙

34、素處理的幼苗，從而得到穩(wěn)定遺傳的新品種，該育種方法稱為單倍體育種，優(yōu)點是明顯縮短育種年限。種方法稱為單倍體育種，優(yōu)點是明顯縮短育種年限。(3)由由圖中培育出，常用方法是人工誘導(dǎo)產(chǎn)生多倍體，形成圖中培育出，常用方法是人工誘導(dǎo)產(chǎn)生多倍體，形成的是多倍體的是多倍體(或四倍體或四倍體)，該育種方法依據(jù)的原理是染色，該育種方法依據(jù)的原理是染色體變異。體變異。答案答案(1)雜交自交基因重組雜交自交基因重組(2)花粉離體培養(yǎng)秋花粉離體培養(yǎng)秋水仙素單倍體明顯縮短育種年限水仙素單倍體明顯縮短育種年限(3)人工誘導(dǎo)產(chǎn)生多人工誘導(dǎo)產(chǎn)生多倍體倍體(或四倍體或四倍體)多倍體染色體變異多倍體染色體變異易錯提醒易錯提醒單倍

35、體育種中，染色體加倍的誘導(dǎo)時機(jī)應(yīng)為單單倍體育種中，染色體加倍的誘導(dǎo)時機(jī)應(yīng)為單倍體幼苗形成后，如下圖所示倍體幼苗形成后，如下圖所示粉粉用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠抑制紡錘體的形成，用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠抑制紡錘體的形成，染色體不能被拉向兩極，細(xì)胞也不能分裂成兩個子細(xì)胞，染色體不能被拉向兩極，細(xì)胞也不能分裂成兩個子細(xì)胞，導(dǎo)致細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化。導(dǎo)致細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化。(1)洋蔥根尖培養(yǎng)洋蔥根尖培養(yǎng)將洋蔥放在裝滿清水的廣口瓶上，讓其底部接觸水面。待將洋蔥放在裝滿清水的廣口瓶上，讓其底部接觸水面。待洋蔥長出約洋蔥長出約1 cm左右的不定根時，將整個裝置放入冰箱的左右的不定根時，將

36、整個裝置放入冰箱的低溫室內(nèi)低溫室內(nèi)(4 )，誘導(dǎo)培養(yǎng)，誘導(dǎo)培養(yǎng)36 h。實驗：低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化實驗：低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化技法必備技法必備1實驗原理實驗原理2實驗流程實驗流程(2)取材取材剪取誘導(dǎo)處理的根尖約剪取誘導(dǎo)處理的根尖約0.51 cm，放入卡諾氏液中浸泡，放入卡諾氏液中浸泡0.51 h，固定細(xì)胞形態(tài)，然后用體積分?jǐn)?shù)為，固定細(xì)胞形態(tài)，然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精的酒精沖洗沖洗2次。次。(3)制片制片包括解離包括解離漂洗漂洗染色染色制片等步驟。具體操作方法與制片等步驟。具體操作方法與“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”相同。相同。(4)觀察觀察先用低倍鏡尋找染

37、色體形態(tài)較好的分裂相。視野中既有正先用低倍鏡尋找染色體形態(tài)較好的分裂相。視野中既有正常的二倍體細(xì)胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞。確認(rèn)常的二倍體細(xì)胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞。確認(rèn)某個細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目變化后，換上高倍鏡觀察。某個細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目變化后，換上高倍鏡觀察。(1)顯微鏡下觀察到的細(xì)胞是已被鹽酸殺死的細(xì)胞。顯微鏡下觀察到的細(xì)胞是已被鹽酸殺死的細(xì)胞。(2)選材應(yīng)選用能進(jìn)行分裂的分生組織細(xì)胞，否則不會出現(xiàn)選材應(yīng)選用能進(jìn)行分裂的分生組織細(xì)胞，否則不會出現(xiàn)染色體加倍的情況。染色體加倍的情況。(3)實驗中各試劑的用途：卡諾氏液用于固定細(xì)胞的形態(tài)。實驗中各試劑的用途：卡諾氏液用于固定細(xì)胞的

38、形態(tài)。改良苯酚品紅染液使染色體著色。解離液改良苯酚品紅染液使染色體著色。解離液質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為為15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精混合液的酒精混合液(1 1)使細(xì)使細(xì)胞相互分離。胞相互分離。3注意事項注意事項四倍體大蒜的產(chǎn)量比二倍體大蒜高許多，為探究誘導(dǎo)大蒜染四倍體大蒜的產(chǎn)量比二倍體大蒜高許多，為探究誘導(dǎo)大蒜染色體數(shù)目加倍的最佳低溫，特設(shè)計如下實驗。色體數(shù)目加倍的最佳低溫，特設(shè)計如下實驗。實驗主要材料：大蒜、培養(yǎng)皿、恒溫箱、卡諾氏液、體積分實驗主要材料：大蒜、培養(yǎng)皿、恒溫箱、卡諾氏液、體積分?jǐn)?shù)為數(shù)為95%的酒精溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為的酒精溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸溶液、顯微鏡

39、、的鹽酸溶液、顯微鏡、改良苯酚品紅染液。改良苯酚品紅染液。實驗步驟：實驗步驟：(1)取五個培養(yǎng)皿，編號并分別加入紗布和適量的水。取五個培養(yǎng)皿，編號并分別加入紗布和適量的水。(2)將培養(yǎng)皿分別放入將培養(yǎng)皿分別放入4 、0 、_、_、_的恒溫箱中的恒溫箱中1 h。(3)_。能力展示能力展示(4)分別取根尖分別取根尖_，放入，放入_中固定中固定0.51 h，然后用然后用_沖洗沖洗2次。次。(5)制作裝片：解離制作裝片：解離_制片。制片。(6)低倍鏡檢，低倍鏡檢，_，并記錄結(jié)果。，并記錄結(jié)果。實驗結(jié)果：染色體加倍率最高的一組為最佳低溫。實驗結(jié)果：染色體加倍率最高的一組為最佳低溫。實驗分析：實驗分析：(

40、1)對染色體染色還可以用對染色體染色還可以用_、_等。等。(2)除低溫外，除低溫外，_也可以誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，原也可以誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，原理是理是_。解析解析欲確認(rèn)誘導(dǎo)大蒜染色體數(shù)目加倍的最佳低溫，宜設(shè)置欲確認(rèn)誘導(dǎo)大蒜染色體數(shù)目加倍的最佳低溫，宜設(shè)置系列較低溫度進(jìn)行相互對照，通過選擇分生區(qū)細(xì)胞，觀察其系列較低溫度進(jìn)行相互對照，通過選擇分生區(qū)細(xì)胞，觀察其染色體數(shù)目加倍率，確認(rèn)最佳溫度組別。實驗中染色體數(shù)目染色體數(shù)目加倍率，確認(rèn)最佳溫度組別。實驗中染色體數(shù)目統(tǒng)計與觀察、裝片制作、染色劑選擇等均同有絲分裂裝片制統(tǒng)計與觀察、裝片制作、染色劑選擇等均同有絲分裂裝片制作與觀察。作與觀察。答案答案實驗步

41、驟：實驗步驟：(2)4 8 12 (3)取大蒜隨機(jī)均取大蒜隨機(jī)均分為五組，分別放入五個培養(yǎng)皿中誘導(dǎo)分為五組，分別放入五個培養(yǎng)皿中誘導(dǎo)36 h(4)0.51 cm卡諾氏液體積分?jǐn)?shù)為卡諾氏液體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液的酒精溶液(5)漂洗染色漂洗染色(6)統(tǒng)計每組視野中的染色體數(shù)目加倍率統(tǒng)計每組視野中的染色體數(shù)目加倍率實驗分析：實驗分析：(1)龍膽紫染液醋酸洋紅染液龍膽紫染液醋酸洋紅染液(2)秋水仙素秋水仙素抑制紡錘體形成抑制紡錘體形成1.若二倍體生物正常體細(xì)胞中含若二倍體生物正常體細(xì)胞中含8條染色體，則下列表示一個條染色體，則下列表示一個染色體組的是染色體組的是 ()。解析解析該生物是二倍體生物，細(xì)胞內(nèi)有兩個染色體組，共該生物是二倍體生物，細(xì)胞內(nèi)有兩個染色體組，共8條染色體，則每個染色體組含有條染色體，則每個染色體組含有4條染色體，且構(gòu)成一個條染色體，且構(gòu)成一個染色體組中的染色體形態(tài)、大小一定各不相同。染色體組中的染色體形態(tài)、大小一定各不相同。答案答案A2下列關(guān)于染色體組、單倍體和二倍體的敘述，不正確下列關(guān)于染色體組、單倍體和二倍體的敘述，不正確的是的是(多選多選) ()。 A一個染色體組不含同源染色體一個染色體組不含