2017屆一輪復(fù)習(xí)染色體變異與育種19354

第21講染色體變異與育種

2021/5/912021/5/92一、染色體變異1、染色體結(jié)構(gòu)的變異2021/5/93與基因突變中的缺失的區(qū)別？1、染色體結(jié)構(gòu)的變異2021/5/942021/5/95缺失、重復(fù)、倒位、易位（1）類型（2）判斷方法：（3）實質(zhì)：

（4）例子：

（6）意義：

屬于可遺傳的變異，為生物進(jìn)化提供了原材料染色體長度發(fā)生了改變；（或者）基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生了改變貓叫綜合征（缺失）一、染色體變異1、染色體結(jié)構(gòu)的變異【知識超鏈接】染色體易位與交叉互換（基因重組）的區(qū)別染色體易位——非同源染色體之間；交叉互換——四分體內(nèi)（同源染色體之間）兩者發(fā)生的位置不一樣：2021/5/961．染色體結(jié)構(gòu)的變異：染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的區(qū)別、聯(lián)系細(xì)胞水平,可直接觀察DNA片段的變化DNA個別堿基對的變化不產(chǎn)生新基因,只改變基因的數(shù)量和順序產(chǎn)生新基因，不改變基因的數(shù)量統(tǒng)稱為“突變”，進(jìn)化的原材料分子水平,不可直接觀察2021/5/971.右圖示某生物細(xì)胞分裂時，兩對聯(lián)會的染色體(注：圖中姐妹染色單體畫成一條染色體，黑點表示著絲點)之間出現(xiàn)異常的“十字型結(jié)構(gòu)”現(xiàn)象，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(

)A．此種異常源于基因重組B．該生物產(chǎn)生的異常配子很可能有HAa或hBb型C．此細(xì)胞可能正在進(jìn)行有絲分裂D．此種變異可能會導(dǎo)致生物體不育，從而不能遺傳給后代2021/5/981．選B大小、形態(tài)相同的染色體為同源染色體，在減Ⅰ四分體時期，同源染色體聯(lián)會，非同源染色體不能聯(lián)會，但如果發(fā)生了某些變異也可能會發(fā)生題圖所示的情形，其變異類型可能如下圖所示：即：非同源染色體的某些區(qū)段發(fā)生“易位”(染色體結(jié)構(gòu)變異的一種)，而不是基因重組；隨著易位后的同源染色體的分離，該生物產(chǎn)生的異常配子很可能有HAa或hBh型；此細(xì)胞正在聯(lián)會，說明是減數(shù)分裂；這種變異的結(jié)果可能有很多，也可能會導(dǎo)致生物體育性下降，但育性下降不代表不能遺傳給后代，該變異還可能通過無性生殖遺傳給后代。2021/5/99

2．染色體數(shù)目的變異：(1)類型甲圖乙圖bc個別增減成倍增減（2）變異的原因：

細(xì)胞分裂后期，染色體沒有平均分配到細(xì)胞兩極細(xì)胞分裂過程中，紡錘體的形成受到抑制2021/5/910【課本結(jié)論性語句】

2．染色體數(shù)目的變異：

——染色體組

細(xì)胞中的一組______染色體，在__________各不相同，攜帶著_________________________________的一組染色體非同源控制生物生長發(fā)育的全部遺傳信息特征：【獨立完成】請用圖形表示雄性果蠅的染色體組實質(zhì)：形態(tài)和功能上非同源染色體的集合(4)概念：基因不重復(fù)沒有等位基因

一個染色體組一個染色體組2021/5/911

2．染色體數(shù)目的變異：

——染色體組【小組討論】請說出下圖所示細(xì)胞中所含的染色體組數(shù)及每個染色體組所含的染色體數(shù)目.(注：圖中非等位基因位于非同源染色體)（5）染色體組數(shù)的判斷方法：1.根據(jù)染色體形態(tài)判斷：數(shù)相同形態(tài)的染色體條數(shù)2.根據(jù)基因型判斷：不分大小看控制同一性狀的基因個數(shù)4組(3條/組)1組(4條)3組(2條)戊己庚甲乙丙丁辛壬癸3組(3條/組)2組(4條/組)1組(4條)4組(1條)2組(2條)4組(2條)2組(2條)2021/5/912兩看一看：二看：生殖細(xì)胞(配子)發(fā)育生物體一定是單倍體(不管有幾個染色體組)受精卵發(fā)育生物體兩個染色體組三個或三個以上染色體組二倍體多倍體（1）如何區(qū)分單倍體、二倍體、多倍體？(6)染色體組數(shù)與二倍體、多倍體、單倍體的關(guān)系：單倍體特點，屬于可遺傳變異嗎？一定不可育嗎，多倍體特點，屬于可遺傳變異嗎？如何獲得多倍體？2021/5/9134個染色體8個染色體無紡綞體形成染色體復(fù)制著絲點分裂無紡綞絲牽引多倍體的形成若繼續(xù)進(jìn)行正常的有絲分裂染色體加倍的組織或個體作用機(jī)理：抑制有絲分裂前期紡錘體的形成2021/5/9142021/5/915單倍體方法：花藥離體培養(yǎng)(植株弱小且高度不育)花藥單倍體植株離體培養(yǎng)2021/5/916

某些類型的染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異，可通過對細(xì)胞有絲分裂中期或減數(shù)第一次分裂時期的觀察來識別。a、b、c、d為某些生物減數(shù)第一次分裂時期染色體變異的模式圖，它們依次屬于(

)

A.三倍體、染色體片段重復(fù)、三體、染色體片段缺失B.三倍體、染色體片段缺失、三體、染色體片段重復(fù)C.三體、染色體片段重復(fù)、三倍體、染色體片段缺失D.染色體片段缺失、三體、染色體片段重復(fù)、三倍體C2021/5/917

2．染色體的數(shù)目變異：

——染色體組(6)染色體組數(shù)與二倍體、多倍體、單倍體的關(guān)系：二倍體【鞏固訓(xùn)練4】填寫下表六倍體142156168472128關(guān)系=2:1=2:1單倍體——體細(xì)胞中含有本物種配子的染色體數(shù)目的個體發(fā)育起點為受精卵單倍體（n≥1，且與染色體組數(shù)無關(guān)）2021/5/918低溫秋水仙素抑制紡錘絲的形成有絲分裂旺盛1、多倍體育種二、生物育種（1）方法處理萌發(fā)的種子或幼苗2021/5/919二倍體西瓜幼苗二倍體西瓜幼苗秋水仙素處理二倍體西瓜植株四倍體西瓜植株♀♂聯(lián)會紊亂三倍體西瓜種子無籽西瓜雜交授粉×自然長成二倍體西瓜植株第一年第二年2021/5/920(1)用秋水仙素處理____________，可誘導(dǎo)多倍體的產(chǎn)生，因為此時的某些細(xì)胞具有________的特征，秋水仙素的作用為__________________________________________。(2)三倍體植株需要授以二倍體的成熟花粉，這一操作的目的是_________________。(3)四倍體母本上結(jié)出的三倍體西瓜，其果肉細(xì)胞為________倍體，種子中的胚為________倍體。三倍體植株不能進(jìn)行減數(shù)分裂的原因是______________________________2021/5/921(4)三倍體西瓜高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)，這些事實說明染色體組倍增的意義是______________；上述過程需要的時間周期為______________。(5)育種過程中，三倍體無子西瓜偶爾有少量子。請從染色體組的角度解釋，其原因是_________________________________________________________________________。(6)三倍體無子西瓜的性狀________(能/否)遺傳，請設(shè)計一個簡單的實驗驗證你的結(jié)論并做出實驗結(jié)果的預(yù)期。2021/5/922答案：(1)萌發(fā)的種子或幼苗分裂旺盛抑制細(xì)胞(分裂前期)形成紡錘體(2)通過授粉來刺激子房產(chǎn)生生長素，促進(jìn)無子果實的發(fā)育(或生長素促進(jìn)生長)

(3)四三聯(lián)會紊亂(4)促進(jìn)基因效應(yīng)的增強(qiáng)兩年(5)一個染色體組的全部染色體正好被紡錘絲拉向細(xì)胞的一極，另兩個染色體組的全部染色體正好被紡錘絲拉向細(xì)胞的另一極，產(chǎn)生了正常的配子(6)能將三倍體無子西瓜果皮的任意一部分進(jìn)行植物組織培養(yǎng)(或無性繁殖)，觀察果實中是否有種子；(合理預(yù)期：)成活長大后的植株仍然不能結(jié)出有子果實。2021/5/923萌發(fā)的幼苗或種子秋水仙素處理染色體加倍的組織多倍體植株作用機(jī)理：抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。1、多倍體育種二、生物育種（2）過程2021/5/924無子西瓜(三倍體)——多倍體育種無子西瓜與無籽番茄區(qū)別無籽番茄——利用生長素促進(jìn)果實發(fā)育的原理在未授粉的雌蕊柱頭上涂抹了一定濃度生長素，使子房壁膨大為果實

果實的染色體及基因型與母本相同不可遺傳利用三倍體植株在減數(shù)分裂時同源染色體聯(lián)會紊亂，不能形成正常的生殖細(xì)胞因而沒有種子?？梢赃z傳2021/5/9251、多倍體育種二、生物育種（3）原理：染色體變異2021/5/926

已知在荔枝的性狀控制中，D（無綠線）對d（有綠線）顯性，T（有甜味）對t（無甜味）顯性?，F(xiàn)有兩株普通枝，一株的基因型是DDTT，另一株的基因型是ddtt。假如你是育種專家，能否利用普通荔枝得到“西園掛綠”（ddTT）？請簡要介紹你的育種方案。典型例題講解

2021/5/927第一年第二年Ｐ無綠有甜味有綠無甜味DDTTddttＦ１

無綠有甜味

DdTt花藥離體培養(yǎng)DTDtdTdt單倍體秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍純合體DDTTDDttddTTddtt思考：四倍體生物的配子經(jīng)過花藥離體培養(yǎng)得到的單倍體植株可育嗎？可育2、單倍體育種2021/5/928第一年第二年Ｐ無綠有甜味有綠無甜味DDTTddttＦ１

無綠有甜味

DdTt花藥離體培養(yǎng)DTDtdTdt單倍體秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍純合體DDTTDDttddTTddtt2、單倍體育種花藥單倍體

植株純合

正常植株秋水仙素

染色體加倍離體培養(yǎng)2021/5/929第一年第二年Ｐ無綠有甜味有綠無甜味DDTTddttＦ１

無綠有甜味

DdTt花藥離體培養(yǎng)DTDtdTdt單倍體秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍純合體DDTTDDttddTTddtt2、單倍體育種原理：染色體變異2021/5/930Ｐ無綠有甜味有綠無甜味DDTTddttＦ１

無綠有甜味

DdTtＦ２無綠甜無綠無甜綠甜綠無甜ddTT綠甜ddTtddTTddTt綠甜ddTT綠甜綠甜綠無甜ddTtddTT雜交自交選優(yōu)自交F3選優(yōu)思考：要培育出一個能穩(wěn)定遺傳的植物品種至少要幾年？3、雜交育種5-8年2021/5/931假設(shè)現(xiàn)有長毛立耳貓（BBEE）和短毛折耳貓（bbee），你能否培育出能穩(wěn)定遺傳的長毛折耳貓（BBee）？寫出育種方案（圖解）長毛折耳貓短毛折耳貓長毛立耳貓試一試：動物育種的方法2021/5/932長毛立耳短毛折耳BBEEbbee長毛立耳BbEe長毛立耳BbEe長立短立長折短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee長折短折長折長折短折雜交F1雌雄間交配選優(yōu)測交ＰＦ１Ｆ２F3長折短折2021/5/9333、雜交育種原理：基因重組2021/5/934提取目的基因→目的基因與運載體結(jié)合→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測與表達(dá)→篩選出符合要求的新品種。導(dǎo)入增殖、表達(dá)4、基因工程育種結(jié)合提取2021/5/9354、基因工程育種原理：基因重組2021/5/936基因重組基因突變?nèi)旧w變異染色體變異基因重組將不同親本的優(yōu)良性狀集中在一個個體上時間長須及時發(fā)現(xiàn)優(yōu)良品種通過物理、化學(xué)、生物的因素處理提高變異頻率，加速育種進(jìn)程，大幅度改良某些性狀有利變異少，需要大量供試材料花藥離體培養(yǎng)再人工誘導(dǎo)，使染色體加倍明顯縮短育種年限技術(shù)復(fù)雜，且須與雜交育種配合秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗

莖桿粗壯、葉片、果實、種子碩大、營養(yǎng)物質(zhì)含量高發(fā)育遲緩結(jié)實率降低基因工程四部曲目的性強(qiáng)、育種周期短、克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙技術(shù)難度大雜交、自交、選優(yōu)、自交直到不發(fā)生性狀分離為止雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種基因工程育種2021/5/9372021/5/938例題1

下列表示某種農(nóng)作物①和②兩種品種分別培育出④⑤⑥三種品種,根據(jù)上述過程,回答下列問