第20講-突變、基因重組和染色體變異

1、第一課時第一課時基因突變、基因重組和染色體變異基因突變、基因重組和染色體變異生物界中的變異現象生物界中的變異現象什么叫什么叫“生物的變異生物的變異”？ 生物體親代和子代之間以及子代個體之生物體親代和子代之間以及子代個體之間性狀的差異性。間性狀的差異性。表現型表現型基因型基因型環(huán)境環(huán)境不遺傳的變異不遺傳的變異（改變）（改變）（改變）（改變）（改變）（改變）基因重組基因重組染色體變異染色體變異基因突變基因突變（遺傳物質未發(fā)生改變）（遺傳物質未發(fā)生改變）( (遺傳物質發(fā)生改變）遺傳物質發(fā)生改變）可遺傳的變異可遺傳的變異一、基因突變一、基因突變 1 1、概念、概念： DNADNA分子中發(fā)生分子中發(fā)生堿

2、基對堿基對的的_ _、_和和_，而引起的，而引起的 的改變。的改變。 增添增添缺失缺失替換替換基因結構基因結構增增添添缺缺失失替替換換基因突變是否改變染色體上基因的數量和位置？基因突變是否改變染色體上基因的數量和位置？3 3、時間：、時間：2 2、結果：、結果： 產生新的等位基因產生新的等位基因主要在主要在DNADNA復制時期復制時期如有絲分裂間期和減如有絲分裂間期和減間期間期（1）真核生物（）真核生物（ )；（2）原核生物（）原核生物（ ）；）；（3）病毒（）病毒（ ）。有絲分裂、減數分裂、有絲分裂、減數分裂、無絲分裂無絲分裂二二分裂分裂增殖增殖物理因素：物理因素：化學因素：化學因素：生物因

3、素：生物因素： 紫外線紫外線X X射線射線其它各種輻射其它各種輻射亞硝酸亞硝酸堿基類似物堿基類似物苯環(huán)類似物苯環(huán)類似物復制偶發(fā)錯誤復制偶發(fā)錯誤 堿基組成改變堿基組成改變內部因素：內部因素：外外部部因因素素引引起起基基因因突突變變的的因因素素4 4基因突變的原因基因突變的原因 病毒病毒 普遍性普遍性: : 隨機性隨機性: : 低頻性低頻性: : 多害多害少利少利性性：5 5基因突變的特點基因突變的特點 生物界中廣泛存在生物界中廣泛存在個體發(fā)育的任何時期和部位個體發(fā)育的任何時期和部位自然界突變率很低：自然界突變率很低：1010 5 51010-8-8有害的基因突變有害的基因突變畸形的雛鴨畸形的雛鴨

4、人類的多指人類的多指人類的人類的并指并指鐮刀形紅細胞鐮刀形紅細胞 普遍性普遍性: : 隨機性隨機性: : 低頻性低頻性: : 多害多害少利少利性性： 不定向性：不定向性：5 5基因突變的特點基因突變的特點 生物界中廣泛存在生物界中廣泛存在個體發(fā)育的任何時期和部位個體發(fā)育的任何時期和部位自然界突變率很低：自然界突變率很低：1010 5 51010-8-8多數有害多數有害,少數有利少數有利基因突變還有何特點？基因突變還有何特點？如老鼠灰毛基因如老鼠灰毛基因A+突變突變AY (黃毛黃毛)a (黑毛黑毛) 灰灰老老鼠鼠黑老鼠黑老鼠黃老鼠黃老鼠 普遍性普遍性: : 隨機性隨機性: : 低頻性低頻性: :

5、 多害多害少利少利性性： 不定向性：不定向性：5 5基因突變的特點基因突變的特點 生物界中廣泛存在生物界中廣泛存在個體發(fā)育的任何時期和部位個體發(fā)育的任何時期和部位自然界突變率很低：自然界突變率很低：1010 5 51010-8-8Aa1或或A a2多數有害多數有害,少數有利少數有利6.6.基因突變的意義基因突變的意義基因基因突變突變新基因新基因( (等位基因等位基因) )基因型基因型( (改變改變) )表現型表現型( (改變改變) ) 產生產生新基因新基因 生物生物變異的根本來源變異的根本來源 生物進化的生物進化的原始材料原始材料知識點一表格知識點一表格化學因素：化學因素：有亞硝酸、硫酸二乙酯

6、等。有亞硝酸、硫酸二乙酯等。（2 2）人工誘導基因突變人工誘導基因突變常用方法：常用方法：物理因素：物理因素：包括包括X X射線、紫外線、激光等；射線、紫外線、激光等；生物因素：生物因素：病毒、細菌等。病毒、細菌等。7 7、基因突變的應用、基因突變的應用人工誘變育種人工誘變育種（1 1）原理：）原理：運用物理因素或化學因素提高突變率運用物理因素或化學因素提高突變率,誘誘發(fā)基因突變發(fā)基因突變,獲得優(yōu)良品種獲得優(yōu)良品種.高產大豆高產大豆 高產青霉菌株高產青霉菌株有利的基因突變有利的基因突變有利的基因突變有利的基因突變（4 4）誘變意義）誘變意義: :是創(chuàng)造動、植物是創(chuàng)造動、植物新品種新品種和微生物

7、新類和微生物新類型的重要方法型的重要方法成功率低成功率低, ,有利變異個體往往不多，有利變異個體往往不多，處理的材料量大（處理的材料量大（育種規(guī)模大育種規(guī)模大）誘變的各種因素都是致癌因素誘變的各種因素都是致癌因素，如如有泄漏將造成人體傷害或環(huán)境污染有泄漏將造成人體傷害或環(huán)境污染(2)(2)優(yōu)點：優(yōu)點：提高突變率，提高突變率，創(chuàng)造新類型，創(chuàng)造新類型，縮短育種周期縮短育種周期大幅度改良某些性狀大幅度改良某些性狀(3)(3)缺點缺點: :性狀表現是遺傳基因和性狀表現是遺傳基因和環(huán)境因素環(huán)境因素共同作用的結果，在共同作用的結果，在某些環(huán)境條件下，改變了的基因可能并不會在性狀上表某些環(huán)境條件下，改變了的

8、基因可能并不會在性狀上表現出來?，F出來。1、基因突變一定會引發(fā)性狀的改變嗎？基因突變一定會引發(fā)性狀的改變嗎？突變后的密碼子突變后的密碼子與原來的密碼子決定同一種氨基酸。與原來的密碼子決定同一種氨基酸。該堿基位于基因的該堿基位于基因的非編碼序列非編碼序列( (內含子和非編碼區(qū)內含子和非編碼區(qū)) )隱性突變隱性突變易錯必明易錯必明不一定不一定由于某些性狀由由于某些性狀由多基因決定多基因決定，某基因的改變了，但共，某基因的改變了，但共同作用于此性狀的其他基因未改變，其性狀可能也不改同作用于此性狀的其他基因未改變，其性狀可能也不改變。變。DNAA U C C G C A U U C G C 異亮氨酸異

9、亮氨酸異亮氨酸異亮氨酸mRNA A T C C G C T A G G C G 正常正常 T A A G C G A T T C G C 堿基對替換堿基對替換堿基對改變一定會導致蛋白質的結構堿基對改變一定會導致蛋白質的結構改變嗎？改變嗎？堿基對堿基對影響范圍影響范圍對氨基酸的影響對氨基酸的影響替換替換小小只改變一個氨基酸或不改變只改變一個氨基酸或不改變增添增添大大插入位置前不影響，影響插入位置后的序插入位置前不影響，影響插入位置后的序列，但插入三個堿基對，則只增加一個氨列，但插入三個堿基對，則只增加一個氨基酸基酸缺失缺失大大缺失位置前不影響，影響缺失位置后的序缺失位置前不影響，影響缺失位置后的

10、序列，但缺失三個堿基對，則只缺失一個氨列，但缺失三個堿基對，則只缺失一個氨基酸基酸探究探究堿基對增添、缺失和替換對蛋白質的堿基對增添、缺失和替換對蛋白質的結構影響最小的是？結構影響最小的是？原核生物中某一基因的編碼區(qū)起始端插入原核生物中某一基因的編碼區(qū)起始端插入了一個堿基對。在插入位點的附近，再發(fā)生了一個堿基對。在插入位點的附近，再發(fā)生下列哪種情況有可能對其編碼的蛋白質結構下列哪種情況有可能對其編碼的蛋白質結構影響最小影響最小( () )A A置換單個堿基對置換單個堿基對B B增加增加4 4個堿基對個堿基對C C缺失缺失3 3個堿基對個堿基對DD缺失缺失4 4個堿基對個堿基對D2、基因突變是否

11、一定傳遞給子代？、基因突變是否一定傳遞給子代？(1)(1)如果基因突變發(fā)生在有絲分裂過程中，一般不遺傳，如果基因突變發(fā)生在有絲分裂過程中，一般不遺傳，但有些植物可以通過但有些植物可以通過 傳遞給后代。傳遞給后代。(2)(2)如果基因突變發(fā)生在減數分裂過程中，可以通過配子如果基因突變發(fā)生在減數分裂過程中，可以通過配子傳遞給后代。傳遞給后代。(3)(3)無絲分裂、原核生物的二分裂、病毒遺傳物質復制時無絲分裂、原核生物的二分裂、病毒遺傳物質復制時均可發(fā)生基因突變均可發(fā)生基因突變(4)(4)基因突變不改變染色體上基因的數量和位置，只改變基因突變不改變染色體上基因的數量和位置，只改變其基因結構。其基因結

12、構。(5)(5)自然狀態(tài)下病毒和原核生物的變異方式僅基因突變。自然狀態(tài)下病毒和原核生物的變異方式僅基因突變。無性生殖無性生殖“一母生九仔，連母十個樣一母生九仔，連母十個樣”這種這種差異怎么造成的？差異怎么造成的？二、基因重組二、基因重組 在在 生物進行生物進行 生殖的過程生殖的過程中，控制不同性狀的基因的中，控制不同性狀的基因的 。1、基因重組的概念、基因重組的概念有性有性重新組合重新組合真核真核2、基因重組類型和發(fā)生時期、基因重組類型和發(fā)生時期減數第一次分裂減數第一次分裂前期前期（四分體時期）：（四分體時期）： 染色體上的染色體上的 染色單體之間的交叉染色單體之間的交叉互換，導致互換，導致

13、染色體上染色體上 基因的重新基因的重新組合。組合。減數第一次分裂減數第一次分裂后期后期： 染色體染色體自由組自由組合，導致合，導致 上的上的 基因自由基因自由組合。組合。DNADNA分子重組技術。分子重組技術。同源同源非姐妹非姐妹非同源染色體非同源染色體同源同源非等位非等位非等位非等位非同源非同源AaAaBbAabBAaBb減數第一次分裂前期減數第一次分裂前期（四分體時期）同源（四分體時期）同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換同源染色體同源染色體上非等位基因之間的重新組合上非等位基因之間的重新組合減數第一次分裂后期減數第一次分裂后期AabBAaBbA

14、b和和aBAB和和ab2、基因重組類型和發(fā)生時期、基因重組類型和發(fā)生時期 非同源染色體自由組合，導致非同源染色體自由組合，導致非同源染色體非同源染色體上的非等位基因自由組合上的非等位基因自由組合DNADNA分子重組技術分子重組技術 目的基因經過運載體導入受體細胞，導致受體細目的基因經過運載體導入受體細胞，導致受體細胞中基因重組。胞中基因重組。目目的的基基因因圖像圖像示意示意重組重組類型類型同源染色體上同源染色體上非等位基因的非等位基因的重組重組非同源染色體上非非同源染色體上非等位基因的重組等位基因的重組人為導致基因重組人為導致基因重組（DNADNA重組）重組）發(fā)生發(fā)生時間時間減數第一次分減數第

15、一次分裂四分體時期裂四分體時期 減數第一次分裂后減數第一次分裂后期期體外與運載體重組，體外與運載體重組，導入細胞內與細胞導入細胞內與細胞內基因重組內基因重組發(fā)生發(fā)生機制機制同源染色體非同源染色體非姐妹染色單體姐妹染色單體之間交叉互換之間交叉互換導致染色單體導致染色單體上的基因重新上的基因重新組合組合同源染色體分開，同源染色體分開，等位基因分離，非等位基因分離，非同源染色體自由組同源染色體自由組合，導致非同源染合，導致非同源染色體上非等位基因色體上非等位基因間的重組間的重組目的基因經過運載目的基因經過運載體導入受體細胞，體導入受體細胞，導致受體細胞中基導致受體細胞中基因重組因重組3.3.基因重組

16、的理解基因重組的理解 通過通過有性生殖有性生殖過程實現過程實現的基因重組的基因重組, ,為為生物變異生物變異提提供了極其豐富的來源供了極其豐富的來源. .這是這是形成形成 的重要原的重要原因之一因之一, ,對于對于生物進化生物進化具有具有十分重要的意義十分重要的意義. .3、基因重組的意義、基因重組的意義生物多樣性生物多樣性肺炎雙球菌的轉化及病毒遺傳物質的整合也屬于基因重肺炎雙球菌的轉化及病毒遺傳物質的整合也屬于基因重組。組。基因重組產生了基因重組產生了新的基因型，新的基因型，但未改變基因的但未改變基因的“質質”和和“量量”。基因重組是真核生物有性生殖過程中產生基因重組是真核生物有性生殖過程中

17、產生可遺傳變異的最重要來可遺傳變異的最重要來源源，是形成，是形成生物多樣性的重要原因生物多樣性的重要原因?；蛑亟M只能發(fā)生在進行基因重組只能發(fā)生在進行有性生殖有性生殖的同種生物之間；在的同種生物之間；在減數分裂減數分裂過程中實現的，而不是在精子與卵細胞的結合過程中實現的。過程中實現的，而不是在精子與卵細胞的結合過程中實現的。自然狀態(tài)下，原核生物不發(fā)生基因重組。自然狀態(tài)下，原核生物不發(fā)生基因重組。特別提醒特別提醒基因突變基因突變基因重組基因重組本質本質結果結果發(fā)生發(fā)生時間時間及原及原因因條件條件意義意義發(fā)生發(fā)生可能可能基因的分子結構發(fā)生改變?；虻姆肿咏Y構發(fā)生改變。不同基因的重新組合。不同基因的

18、重新組合。細胞分裂間期細胞分裂間期由于外界理化因素或自身生由于外界理化因素或自身生理因素引起的堿基對的替換、理因素引起的堿基對的替換、缺失或增添缺失或增添減數第一次分裂前期的四分體時期減數第一次分裂前期的四分體時期的交叉互換；的交叉互換；減數第一次分裂后期，非同源染色減數第一次分裂后期，非同源染色體上的非等位基因自由組合。體上的非等位基因自由組合。外界環(huán)境條件的變化和外界環(huán)境條件的變化和內部因素的相互作用。內部因素的相互作用。有性生殖過程中進行減數分裂形有性生殖過程中進行減數分裂形成生殖細胞。成生殖細胞。新基因產生的途徑，是生物新基因產生的途徑，是生物變異的根本來源變異的根本來源, ,是生物進

19、化是生物進化的原始材料。的原始材料。是生物變異的重要來源，是形成生是生物變異的重要來源，是形成生物多樣性的重要原因，對生物的進物多樣性的重要原因，對生物的進化也具有重要的意義化也具有重要的意義突變頻率低，但普遍存在突變頻率低，但普遍存在有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍產生了新基因，出現了新性狀。產生了新基因，出現了新性狀。不產生新基因，而是產生新的基因型，不產生新基因，而是產生新的基因型，使不同性狀重新組合。使不同性狀重新組合。 ( (一一) )染色體結構變異染色體結構變異 ( (二二) )染色體數目變異染色體數目變異 ( (三三) )染色體變異在育種中的應用染色體變異在育種中的應用 三三

20、、染色體變異 染色體的某一片段缺失染色體的某一片段缺失消失消失1 1、缺失、缺失abcdefbacdef ( (一一) ) 染色體結構變異染色體結構變異 如：貓叫綜合癥如：貓叫綜合癥貓叫貓叫綜合癥綜合癥癥狀：癥狀：患兒哭聲輕，患兒哭聲輕，音調高，很像音調高，很像貓叫。兩眼距貓叫。兩眼距離較遠，耳位離較遠，耳位低下，生長發(fā)低下，生長發(fā)育緩慢，存在育緩慢，存在著嚴重的智力著嚴重的智力障礙。障礙。病因：病因： 5 5號染色體部分缺失號染色體部分缺失染色體中增加某一片段染色體中增加某一片段重復重復、重復、重復abcdefbbabcdefb ( (一一) ) 染色體結構變異染色體結構變異 果蠅的卵圓眼和

21、棒狀眼果蠅的卵圓眼和棒狀眼野生型：卵圓眼野生型：卵圓眼變異型：棒狀眼變異型：棒狀眼染色體的某一片段位置染色體的某一片段位置顛倒顛倒1801803 3、倒位、倒位abcdefabcdefbcdeaf顛倒顛倒 ( (一一) ) 染色體結構變異染色體結構變異 染色體的某一片段移接到染色體的某一片段移接到另一條另一條 染色體染色體上上4 4、易位、易位abcdefghijklghijklabcefdabcklghd e fji移接移接 ( (一一) ) 染色體結構變異染色體結構變異 非同源非同源易位與交叉互換的區(qū)別 相互易位發(fā)生在 之間，交叉互換發(fā)生在 之間。 相互易位可以發(fā)生在 分裂和 分裂中，交叉

22、互換發(fā)生在 分裂時。 相互易位在光學顯微鏡下 ，交叉互換一般在光學顯微鏡下 。非同源染色體非同源染色體同源染色體的非姐妹染色單體同源染色體的非姐妹染色單體有絲有絲減數減數減數減數可見可見不可見不可見核心突破核心突破缺失缺失重復重復倒位倒位易位易位染色體結構的變異導致生物變異的原因是什么？染色體結構的變異導致生物變異的原因是什么？基因基因數目數目改變改變基因基因位置位置改變改變 ( (一一) ) 染色體結構變異染色體結構變異 概念：概念：（二）染色體數目的變異：（二）染色體數目的變異：非整組變異：非整組變異：類型類型指細胞內染色體數目的增添或缺失。指細胞內染色體數目的增添或缺失。整組變異：整組變

23、異：細胞內細胞內個別個別染色體的增加或減少；染色體的增加或減少；細胞內的染色體數目細胞內的染色體數目以染色體組的形以染色體組的形式成倍式成倍的增加或減少。的增加或減少。概念：細胞內某一號或幾號染色體的數量概念：細胞內某一號或幾號染色體的數量增多或減少。增多或減少。后果：因為染色體上的基因能控制蛋白質后果：因為染色體上的基因能控制蛋白質的合成，某號染色體增多或減少后將導致相應的合成，某號染色體增多或減少后將導致相應蛋白質的增多或減少，從而導致蛋白質的增多或減少，從而導致新陳代謝的嚴新陳代謝的嚴重紊亂重紊亂，造成細胞死亡或嚴重的功能缺陷。，造成細胞死亡或嚴重的功能缺陷。正常正常增多增多減少減少（一

24、）非（一）非整組變異整組變異唐氏癥起因唐氏癥起因與與染色染色體數發(fā)生錯誤體數發(fā)生錯誤第第2121號號染色染色體體多一多一條條智障智障“天才天才”舟舟舟舟 姓名姓名: 胡一舟胡一舟 出生出生: 1978年年4月月1日日 智商智商：30 重度弱智重度弱智 （正常人的最低正常人的最低70） 演出演出: 自自1999年年1月在保利劇場進行第一場指揮表演月在保利劇場進行第一場指揮表演 以來，至今已演出以來，至今已演出20場，與國內外十余家交場，與國內外十余家交 響樂團進行過合作。響樂團進行過合作。病因：病因： 常染色體變異常染色體變異, ,比正常比正常人多了一條人多了一條21 21號染色號染色 舟舟是一

25、個先天智力障舟舟是一個先天智力障礙礙( (三體綜合癥三體綜合癥) )患者患者例：例：2121三體綜合征三體綜合征( (如圖，又稱先天性如圖，又稱先天性愚型或唐氏綜合癥愚型或唐氏綜合癥) )是由于患者細胞內多了是由于患者細胞內多了一條一條2121號染色體造成的?；颊哐坶g寬、眼號染色體造成的?；颊哐坶g寬、眼角上斜、口常半張，身體發(fā)育緩慢、智力角上斜、口常半張，身體發(fā)育緩慢、智力極度低下，許多在極度低下，許多在1010歲前夭折。歲前夭折。性腺發(fā)育不良（特性腺發(fā)育不良（特納氏綜合癥）納氏綜合癥）單體（單體（2n-1)此外，此外，1717號及號及1414號染色體增號染色體增多一條的患者生理和智力都嚴重不

26、多一條的患者生理和智力都嚴重不正常。正常。人類其它染色體數目發(fā)生變化人類其它染色體數目發(fā)生變化的病例極少發(fā)現，很可能這些染色的病例極少發(fā)現，很可能這些染色體數目改變是致死的！體數目改變是致死的！概念：體細胞內概念：體細胞內染色體組染色體組增多或減少。增多或減少。后果：在植物及低等動物中比較常見，由后果：在植物及低等動物中比較常見，由于基因控制的蛋白質于基因控制的蛋白質成比例增多或減少成比例增多或減少，一般，一般對生存沒有顯著影響。對生存沒有顯著影響。在高等植物，染色體組增多的植株一般具在高等植物，染色體組增多的植株一般具有大型性，各器官粗大，成熟推遲；染色體組有大型性，各器官粗大，成熟推遲；染

27、色體組減少的植株則生長瘦弱。減少的植株則生長瘦弱。（二）整（二）整組變異組變異請思考：請思考：1:1:果蠅體細胞有幾條染色體？果蠅體細胞有幾條染色體？8 8條條2:2:號和號和號染色體是什么關系號染色體是什么關系?號和號和號呢號呢? ?同源染色體同源染色體非同源染色體非同源染色體3:3:雄果蠅的體細胞中共有哪幾對同源染色體雄果蠅的體細胞中共有哪幾對同源染色體? ?和和、和和、和和、X X和和Y Y X YX Y 特點：特點：(1)(1)它們在形態(tài)和功能上它們在形態(tài)和功能上_ (2) (2) 攜帶著控制一種生物生攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、遺傳和變異的長發(fā)育、遺傳和變異的全部全部遺傳信息。遺傳信

28、息。 我們把這樣一組染色體叫做我們把這樣一組染色體叫做一個染色體組一個染色體組。（形狀、大小各不相同的一形狀、大小各不相同的一組染色體組染色體) )各不相同各不相同1 1、染色體組、染色體組 雄果蠅的精子中含有一組雄果蠅的精子中含有一組非同非同源染色體源染色體。果蠅果蠅細胞中的一組細胞中的一組_染色體，它們在染色體，它們在_和和_上各不相同，但是攜帶著控制生物生上各不相同，但是攜帶著控制生物生長發(fā)育的長發(fā)育的_，這樣的一組染色體，叫，這樣的一組染色體，叫做一個染色體組。做一個染色體組。（1 1）染色體組的概念）染色體組的概念非同源非同源形態(tài)形態(tài)功能功能全部信息全部信息據據“染色體形態(tài)染色體形態(tài)

29、”判斷判斷細胞內同種形態(tài)細胞內同種形態(tài)染色體有幾條就含幾個染色體組染色體有幾條就含幾個染色體組（2 2）染色體組的確認方法）染色體組的確認方法3個個4個個1個個4個個據據“基因型基因型”判斷判斷控制同一性狀的控制同一性狀的基因有幾個就含幾個染色體組基因有幾個就含幾個染色體組AAaaAABBDDAaaABCD四個染色體組四個染色體組兩個染色體組兩個染色體組三個染色體組三個染色體組一個染色體組一個染色體組（2 2）染色體組的確認方法）染色體組的確認方法據據“染色體數染色體數/ /染色體形態(tài)數染色體形態(tài)數”值值比值是比值是幾，即含幾個染色體組。幾，即含幾個染色體組。如：果蠅如：果蠅8 8條條/4/4

30、種形態(tài)種形態(tài)=2=2個染色體組個染色體組 （2 2）染色體組的確認方法）染色體組的確認方法例如：人、果蠅、玉米等。例如：人、果蠅、玉米等。 自然界中，幾乎全部的動物和過半數的高等植自然界中，幾乎全部的動物和過半數的高等植物都是二倍體。物都是二倍體。2 2、二倍體和多倍體、二倍體和多倍體由由 發(fā)育而成的，體細胞發(fā)育而成的，體細胞中含有中含有 染色體組的個體。染色體組的個體。二倍體：二倍體：受精卵受精卵兩個兩個例如：香蕉（三倍體）、馬鈴薯（四倍體）等。例如：香蕉（三倍體）、馬鈴薯（四倍體）等。由由 發(fā)育而成的，體細胞發(fā)育而成的，體細胞中含有中含有 染色體組的個體。染色體組的個體。多倍體：多倍體：受

31、精卵受精卵多個多個2 2、二倍體和多倍體、二倍體和多倍體多倍體植株的特點：多倍體植株的特點：2.2.莖桿粗壯，葉片、果實和種子都莖桿粗壯，葉片、果實和種子都一般比較一般比較大；糖類、蛋白質等含量增高大；糖類、蛋白質等含量增高. .3.3.但但發(fā)育延遲，結實率低發(fā)育延遲，結實率低。1. 1.多倍體在植物中廣泛存在，而在動物中多倍體在植物中廣泛存在，而在動物中則較少見則較少見 凡是不以種子為收獲目標凡是不以種子為收獲目標的植物都可以考慮進行多倍的植物都可以考慮進行多倍體育種。體育種。（1 1）人工誘導多倍體的形成：）人工誘導多倍體的形成：常用方法有哪些？常用方法有哪些？低溫和秋水仙素處理法低溫和秋

32、水仙素處理法（2 2）秋水仙素處理法的具體做法是什么？）秋水仙素處理法的具體做法是什么？ 原理又是什么？原理又是什么？方法：方法：用秋水仙素處理用秋水仙素處理_或或_。原理：原理：當秋水仙素作用于正在當秋水仙素作用于正在_的細胞時，能夠抑的細胞時，能夠抑 制制_的形成，導致的形成，導致_不能不能_， 從而引起細胞內染色體從而引起細胞內染色體_。染色體數目加倍的。染色體數目加倍的細胞繼續(xù)進行細胞繼續(xù)進行_分裂，將來就可能發(fā)育成分裂，將來就可能發(fā)育成_植株。植株。萌發(fā)的種子萌發(fā)的種子幼苗幼苗分裂分裂紡錘體紡錘體染色體染色體移向兩極移向兩極數目加倍數目加倍有絲有絲多倍體多倍體多倍體植株的特點和形成多

33、倍體植株的特點和形成多倍體育種方法多倍體育種方法萌發(fā)的種子或萌發(fā)的種子或幼苗幼苗染色體數目加倍染色體數目加倍秋水仙素或低溫處理秋水仙素或低溫處理多倍體植株多倍體植株發(fā)育發(fā)育細胞融合也可得到多倍體細胞融合也可得到多倍體如二倍體如何培育得到三倍體植株？如二倍體如何培育得到三倍體植株？染色體復制染色體復制人工誘導多倍體的原理：人工誘導多倍體的原理：著絲點分裂著絲點分裂無紡錘絲牽引，無紡錘絲牽引，染色體數加倍染色體數加倍 低溫、適宜濃度的秋水仙素能在不影響細胞活力低溫、適宜濃度的秋水仙素能在不影響細胞活力的條件下的條件下導致染色體復制且著導致染色體復制且著絲點分裂后不能分配到兩個細胞中，從而使細胞絲點

34、分裂后不能分配到兩個細胞中，從而使細胞內的染色體數目加倍。內的染色體數目加倍。 萬山之母萬山之母-帕帕 米米 爾爾 高高 原原 據統(tǒng)計據統(tǒng)計, ,帕米爾高原上的植物帕米爾高原上的植物65%65%以上是多倍體。以上是多倍體。由由 發(fā)育而成的個體。發(fā)育而成的個體。定義：定義：配子配子3 3、單倍體、單倍體單倍體植株特點：單倍體植株特點：弱小，且高度不育弱小，且高度不育QQ：一個染色體組生物一定是單倍體嗎？：一個染色體組生物一定是單倍體嗎？單倍體一定只有一個染色體組嗎？單倍體一定只有一個染色體組嗎？二倍體西二倍體西瓜幼苗瓜幼苗二倍體西二倍體西瓜幼苗瓜幼苗秋水仙素處理秋水仙素處理二倍體西二倍體西瓜植株

35、瓜植株四倍體西四倍體西瓜植株瓜植株雜交雜交自然長成自然長成四倍體植株上結的果實：胚、胚乳、種皮和果皮各有幾個染色體組？四倍體植株上結的果實：胚、胚乳、種皮和果皮各有幾個染色體組？無無籽籽西西瓜瓜4n4n2個個2n2n二倍體植株二倍體植株的花粉的花粉(n)+花粉花粉(n)受精極受精極核核 (5n)+花粉花粉(n)受精卵受精卵(3n)胚胚胚乳胚乳種皮種皮果皮果皮(5n)(3n)4n4n二倍體西二倍體西瓜幼苗瓜幼苗二倍體西二倍體西瓜幼苗瓜幼苗秋水仙素處理秋水仙素處理二倍體西二倍體西瓜植株瓜植株四倍體西四倍體西瓜植株瓜植株三倍體西瓜種子三倍體西瓜種子雜交雜交自然長成自然長成四倍體植株上結的果實：胚、胚

36、乳、種皮和果皮各有幾個染色體組？四倍體植株上結的果實：胚、胚乳、種皮和果皮各有幾個染色體組？胚乳胚乳種皮種皮果皮果皮胚胚受精極核受精極核珠被珠被子房壁子房壁受精卵受精卵5n4n4n3n5n4n4n3n種子種子果實果實無無籽籽西西瓜瓜二倍體西二倍體西瓜幼苗瓜幼苗二倍體西二倍體西瓜幼苗瓜幼苗秋水仙素處理秋水仙素處理二倍體西二倍體西瓜植株瓜植株四倍體西四倍體西瓜植株瓜植株聯(lián)會聯(lián)會紊亂紊亂三倍體西瓜種子三倍體西瓜種子無子西瓜無子西瓜雜交雜交雜交雜交自然長成自然長成二倍體西二倍體西瓜植株瓜植株第一年第一年第二年第二年無無籽籽西西瓜瓜 在人工去雄的番茄花的雌蕊柱頭上，涂抹一定濃度在人工去雄的番茄花的雌蕊柱

37、頭上，涂抹一定濃度的生長素類似物，可以得到無子番茄。下列有關無子的生長素類似物，可以得到無子番茄。下列有關無子番茄和無子西瓜的敘述，正確的是（番茄和無子西瓜的敘述，正確的是（ ）A A無子番茄性狀能遺傳無子番茄性狀能遺傳B B若取無子番茄植株進行無性繁殖，長成的植株所若取無子番茄植株進行無性繁殖，長成的植株所結果實中有種子結果實中有種子C C無子西瓜進行無性繁殖，長成的植株所結果實中無子西瓜進行無性繁殖，長成的植株所結果實中有種子有種子D D若取無子西瓜進行無性繁殖，長成的植株子房壁若取無子西瓜進行無性繁殖，長成的植株子房壁細胞含有四個染色體組細胞含有四個染色體組BYRyRYryr黃色圓粒黃色

38、圓粒（YyRr）花藥花藥（配子）（配子）單倍體植株單倍體植株正常二倍體正常二倍體（純合體）（純合體）YYRRyyRRYYrryyrr黃圓黃圓綠圓綠圓黃皺黃皺綠皺綠皺秋秋 水水 仙仙 素素 誘誘 導導 加加 倍倍YRyRYryr花花 藥藥 離離 體體 培培 養(yǎng)養(yǎng)單倍體單倍體育種育種aaB_aabb矮抗矮抗矮不抗矮不抗AB AbaBab單倍體單倍體ABAbaBab花粉離體培養(yǎng)花粉離體培養(yǎng)秋水仙素處理秋水仙素處理自交自交取花粉取花粉AABB AAbb aaBBaabb高抗高抗高不抗高不抗矮抗矮抗矮不抗矮不抗新品種新品種aaBB矮抗矮抗雜交雜交AABBaabb矮不抗矮不抗高抗高抗AaBb高抗高抗雜交雜

39、交AABBaabb矮不抗矮不抗高抗高抗AaBb高抗高抗A_B_A_bbaaB_aabb高抗高抗高不抗高不抗矮抗矮抗矮不抗矮不抗aaB_矮抗矮抗自交自交aaB_矮抗矮抗自交自交 現有以下兩種類型水稻：高稈抗?。ìF有以下兩種類型水稻：高稈抗?。ˋABBAABB），矮稈），矮稈不抗病（不抗?。╝abbaabb）。如何得到）。如何得到矮稈抗病矮稈抗病的新品種。的新品種。若從播種到收獲種子需要一年若從播種到收獲種子需要一年,則培育出能穩(wěn)定則培育出能穩(wěn)定遺傳的矮桿抗病的植株至少需要幾年遺傳的矮桿抗病的植株至少需要幾年?P高桿抗病高桿抗病 DDTT DDTT矮桿感病矮桿感病 ddtt ddttF1高桿抗病高

40、桿抗病 DdTtDdTt第第1 1年年選育出需要的矮抗植株選育出需要的矮抗植株F2D_T_D_T_D_ttD_tt ddT_ddT_ddttddtt矮抗矮抗雜交育種雜交育種第第2 2年年第第3 3年年生長生長ddTTddTTF3減數分裂減數分裂配子配子DTDtdTdt單倍體單倍體 DTDtdTdt花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)秋水仙素秋水仙素第第1 1年年第第2 2年年第第4 4年年 單倍體育種單倍體育種DDttddTT ddtt純合體純合體DDTT矮抗矮抗優(yōu)點：明顯縮短育種年限優(yōu)點：明顯縮短育種年限增加染色體組：用秋水仙素處理幼苗或萌增加染色體組：用秋水仙素處理幼苗或萌發(fā)的種子發(fā)的種子適當濃度的秋

41、水仙素能在不影響適當濃度的秋水仙素能在不影響細胞活力的條件下破壞紡錘體。當細胞有絲分細胞活力的條件下破壞紡錘體。當細胞有絲分裂進行到后期時破壞紡錘體，細胞就可以不經裂進行到后期時破壞紡錘體，細胞就可以不經過末期而返回間期，從而使細胞內的染色體數過末期而返回間期，從而使細胞內的染色體數目加倍。目加倍。二倍體二倍體八倍體八倍體四倍體四倍體秋水仙秋水仙素處理素處理秋水仙秋水仙素處理素處理二倍體二倍體四倍體四倍體三倍體三倍體八倍體八倍體四倍體四倍體六倍體六倍體1 1、多倍體育種、多倍體育種多倍體植物有生長旺盛，各器官粗壯，種多倍體植物有生長旺盛，各器官粗壯，種子少或不產生種子的特性。凡是不以種子為收子

42、少或不產生種子的特性。凡是不以種子為收獲目標的植物都可以考慮進行多倍體育種。獲目標的植物都可以考慮進行多倍體育種。觀賞或用材植物觀賞或用材植物某些水果某些水果非種子農作物非種子農作物例例1:1:無籽西瓜的培育無籽西瓜的培育用秋水仙素處理二倍體用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗得到四倍體西瓜；西瓜幼苗得到四倍體西瓜；用二倍體西瓜與四倍體用二倍體西瓜與四倍體西瓜雜交，得到三倍體的西西瓜雜交，得到三倍體的西瓜種子。瓜種子。三倍體西瓜聯(lián)會紊亂，三倍體西瓜聯(lián)會紊亂，不能產生正常的配子。不能產生正常的配子。三倍體西瓜的雌蕊授以二倍體西瓜的花粉三倍體西瓜的雌蕊授以二倍體西瓜的花粉后子房能發(fā)育成西瓜，但其中的胚珠因

43、沒有正后子房能發(fā)育成西瓜，但其中的胚珠因沒有正常的卵細胞而不能發(fā)育成種子。常的卵細胞而不能發(fā)育成種子。例、香蕉的培育例、香蕉的培育香蕉的祖先為野生芭蕉，個小而多種子，香蕉的祖先為野生芭蕉，個小而多種子，無法食用。香蕉的培育過程如下：無法食用。香蕉的培育過程如下：野生芭蕉野生芭蕉2n2n有籽香蕉有籽香蕉4n4n加倍加倍野生芭蕉野生芭蕉2n2n無籽香蕉無籽香蕉3n3n其它多倍體植物其它多倍體植物甘蔗是三倍體。最早的野生甘蔗就像蘆葦甘蔗是三倍體。最早的野生甘蔗就像蘆葦又細又短且開花結籽。這種野生甘蔗發(fā)生自然又細又短且開花結籽。這種野生甘蔗發(fā)生自然加倍形成四倍體甘蔗，四倍體甘蔗與野生甘蔗加倍形成四倍體

44、甘蔗，四倍體甘蔗與野生甘蔗自然雜交，就形成了現在的甘蔗。自然雜交，就形成了現在的甘蔗。人們種植的西瓜有三種：普通西瓜為二倍人們種植的西瓜有三種：普通西瓜為二倍體，個小籽多，重量一般在三公斤以下；大體，個小籽多，重量一般在三公斤以下；大西瓜為四倍體，個大籽小，重量可達五公斤以西瓜為四倍體，個大籽小，重量可達五公斤以上；無籽西瓜為三倍體，個大無籽。上；無籽西瓜為三倍體，個大無籽。甘薯、馬鈴薯等以無性繁殖為主的作物及甘薯、馬鈴薯等以無性繁殖為主的作物及大多數花卉、水果一般都是多倍體。大多數花卉、水果一般都是多倍體。 體細胞體細胞中的染中的染色體數色體數配子中配子中的染色的染色體數體數體細胞體細胞中的染中的染色體組色體組數數配子中配子中的染色的染色體組數體組數屬于幾倍