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(共44张PPT)
野生祖先种VS栽培品种（马铃薯）
野生祖先种马铃薯
（多种颜色）
栽培品种马铃薯
（一般都为黄色）
问题探讨
问题探讨
野生祖先种VS栽培品种（香蕉）
野生祖先种香蕉
（有籽）
栽培品种香蕉
（无籽）
第五章
基因突变与其他变异
第2节 染色体变异
猫叫综合征
染色体的某一片段缺失引起变异
果蝇正常翅
果蝇缺刻翅
一. 染色体结构变异——缺失
染色体上增加某一片段引起变异
棒状眼
正常眼
一. 染色体结构变异——重复
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异
正常眼
花斑眼
一. 染色体结构变异——易位
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异
同源染色体的姐妹染色单体互换
易位和交叉互换的比较
染色体易位 交叉互换
图解
区别 发生于非同源染色体之间 发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间
染色体结构变异 基因重组
可在光学显微镜下观察到 在光学显微镜下观察不到
染色体的某一片段位置颠倒引起变异
正常翅
卷翅
一. 染色体结构变异——倒位
缺失:
重复:
倒位:
易位:
染色体结构变异的结果：
基因的数目和基因的排列顺序发生了改变，从而导致性状的变异。
一. 染色体结构变异
3
4
细胞内个别染色体的增加或减少
细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少
1．类型
二. 染色体数目变异
2. 染色体组：
细胞中的一组非同源染色体，其形态和功能各不相同，但基本携带着控制一种生物生长发育、遗传变异的全部遗传信息。
雌果蝇染色体组成
一个染色体组
二. 染色体数目变异
正常
增加
减少
非整组变 异
整 组
变 异
染色体组模拟
以下的绘图工具有几种，有几套？
多功能学生尺
多功能学生尺
3个
形状大小相同的染色体有几条，就是几个染色体组
4个
判断下图中分别有几个染色体组，每个染色体组怎么表示？
1个
2个染色体组
2个染色体组
4个染色体组
2个染色体组
规律：染色体组数＝
一个染色体组中的染色体数＝
形态相同的染色体条数
不同形态染色体的种类数
AAAaBbbb
YyRr
Aaa
ABCD
2组
每组有2条
3组
每组有1条
1组
每组有4条
4组
每组有2条
规律：染色体组数＝ 。
控制同一性状的基因的个数
注意：同一英文字母（无论大小写）出现几次，就含有几个染色体组。
有几种字母出现，一个染色体组中就有几条染色体
由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体。
果蝇
野生马铃薯
二倍体
多倍体
六倍体小麦（6n=42）
由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体叫做多倍体。
多倍体
多倍体特点：
A.茎秆粗壮；叶片、果实和种子都比较大
C.糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加
三.人工诱导多倍体
1.方法：
低温处理、秋水仙素诱发等方法来诱导多倍体的产生。
用____________来处理____________________是目前最常用的方法
秋水仙素
萌发的种子或幼苗
秋水仙素是从百合科植物秋水仙的种子和球茎中提取的一种植物碱。它是白色或淡黄色的粉末或针状结晶，有剧毒，使用时应当特别注意。
秋水仙素
2.原理：
秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够__________________，
导致__________________________，从而引起_______________________，染色体数目加倍的细胞继续进行__________，就可能发育成多倍体植株；
抑制纺锤体的形成
染色体不能移向细胞两极
细胞内染色体数目的加倍
有丝分裂
注意：秋水仙素只影响纺锤体的形成，不影响着丝点的分裂；
三.人工诱导多倍体
1.原理:
______处理植物的___________细胞，能够___________________，以致影响细胞中染色体____________________，导致_____________________________，植物细胞中的染色体数目发生变化（加倍）;
低温
抑制纺锤体的形成
有丝分裂
不能移向细胞两极
细胞不能分裂成两个子细胞
四.【探究 实践】：低温诱导植物细胞染色体数目的变化
2.制作装片的步骤
包括______、______、______、_______4个步骤；
解离
漂洗
染色
制片
解离3~5min
漂洗10min
染色3~5min
制片
五
单倍体育种
1.单倍体：
（1）概念：
由配子发育而来个体叫做单倍体。
（2）特点:
与正常二倍体植株比较，单倍体植株长得弱小，而且高度不育。
思考：
①体细胞中含有一个染色体组的生物一定是单倍体吗？
②单倍体的体细胞中一定只含有一个染色体组吗？
③体细胞中有四个染色体组的个体一定是四倍体吗？
马铃薯是四倍体，其配子发育的单倍体的体细胞中有两个染色体组；
普通小麦是六倍体，其配子发育而成的单倍体的体细胞中有三个染色体组；
一定
不一定
不一定，由受精卵发育而来就是四倍体，由配子发育而来的是单倍体
五.
单倍体育种
2.单倍体育种：
花药离体培养 + 秋水仙素处理加倍
（1）过程：
育种工作者常采用花药（或花粉）离体培养的方法来获得单倍体植株，然后人工诱导使这些植株的染色体数目加倍，恢复到正常植株染色体数目。
（2）原理：
（3）优点：
花药
单倍
体幼苗
秋水仙素处理
纯合体
筛选
优良性
状纯合体
离体培养
染色体数目变异
a.明显缩短育种年限
b.快速获得纯合子
卵
幼虫
受精卵
受精卵
持续获得蜂王浆
未受精的卵
2n=32
2n=32
n=16
n=16
2n=32
蜂王
工蜂
雄蜂
三倍体
无子西瓜
万寿菊
香蕉
杂交
三倍体
（母本）
（父本）
联会紊乱
无籽西瓜
三倍体无子西瓜的培育
第一年
第二年
三倍体植株
香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，无法食用。
野生
芭蕉
2n
有籽香蕉
4n
加倍
野生
芭蕉
×
无籽香蕉
3n
受精作用
2n
←减数分裂→
2n
n
无籽香蕉
3n
无性生殖
B.香蕉的培育：
为什么用一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖
西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理可以抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，导致细胞内染色体数目加倍，从而得到四倍体植株。
(2)获得的四倍体西瓜为何要与二倍体杂交 联系第1问，你能说出产生多倍体的基本途径吗
杂交可以获得三倍体植株。多倍体产生的途径为：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
(3)三倍体西瓜为什么没有种子？真的一颗都没有吗
三倍体植株在减数分裂过程中由于联会紊乱，不能形成正常的配子，因此，不能形成种子。但是，也有可能在减数分裂时形成正常的卵细胞，从而形成正常的种子，但这种概率特别小。
(4)无籽西瓜每年都要制种很麻烦，有没有别的替代方法
方法一：进行无性生殖，将三倍体植株进行组织培养获取大量培苗，再进行移栽；
方法二：利用生长素或生长素类似物处理二倍体植株未受粉的雌蕊，以促进子房发育成无种子的果实，同时，在花期全时段要进行套袋处理，以避免受粉。
【思考2】用秋水仙素处理单倍体一定能够获得纯合子吗？
不一定，若亲本为二倍体，则获得的品种一定为纯合子，
如：单倍体体细胞中基因型为AB，经秋水仙素处理后基因型为AABB，是纯合子；
若亲本为多倍体，则获得的品种不一定为纯合子，
如：如果单倍体体细胞中基因型为Aa，经秋水仙素处理后基因型为AAaa，是杂合子。
单倍体育种 多倍体育种
原理
常用方法
优势
缺点
多倍体育种和单倍体育种的比较
染色体组成倍增加
染色体变异
染色体变异
染色体组成倍减少,再加倍
花药离体培养后
人工诱导染色体数目加倍
秋水仙素处理萌发的种子、幼苗
明显缩短育种年限
得到的植株是纯合子
操作简单
技术复杂，需与杂交育种配合
适用植物，在动物方面难以操作
用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍,若操作对象是单倍体植株,叫单倍体育种,若操作对象为正常植株,叫多倍体育种,不要一看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。
单倍体、二倍体和多倍体的比较
项目 二倍体 多倍体 单倍体
发育起点 受精卵 受精卵 未受精的配子
染色体组的数目 2个 3个或3个以上 不确定（是正常体细胞染色体组数目的一半）
性状表现 正常（作为单倍体、多倍体的参照物） 茎秆粗壮，叶片、果实、种子较大，营养丰富，但发育迟缓，结实率低 植株矮小，且高度不育（除雄蜂外）
注意：比较染色体易位与交叉互换
染色体易位 交叉互换
图解
区别 位置 发生于非同源染色体之间 发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间
原理 染色体结构变异 基因重组
观察 可在显微镜下观察到 在显微镜下观察不到
项目 染色体片段缺失 碱基对缺失
图解
区别 原理 染色体结构变异 基因突变
观察 可在显微镜下观察到 在显微镜下观察不到
比较染色体片段缺失与碱基对缺失
练习与应用
【例1】关于单倍体、二倍体、多倍体的叙述，正确的是(　　)
A．体细胞中含有两个染色体组的个体就是二倍体
B．用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体植株C．多倍体的植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实、种子都比较大，营养物质有所增加
D．多倍体在动物中常见，在植物中很少见
C
练习与应用
例2.如下图所示，已知染色体发生了①～④四种变异，则相关叙述正确的是(　　)
D
A. ①～④的变异均未产生新基因
B. ①～④的变异依次是染色体倒位、缺失、重复与基因突变
C. ①～④的变异均可在光学显微镜下观察到
D. ①、②、③依次为染色体结构变异中的缺失、重复、倒位， ④的变异应属于基因突变
例3. 下图中图1为等位基因Aa间的转化关系图，图2为黑腹果蝇(2n＝8)的单体图，图3为某动物的精原细胞形成的四个精细胞的示意图，则图1、2、3分别发生何种变异( 　　 )
A
A. 基因突变 染色体变异 基因重组
B. 基因突变 染色体变异 染色体变异
C. 基因重组 基因突变 染色体变异
D. 基因突变 基因重组 基因突变

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