育种和化学物质诱导育种染色体变异的区别

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-11-19 09:08 标签： 染色体变异的原因
高二生物染色体变异的类型以及在育种中的应用_百度文库
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高二生物染色体变异的类型以及在育种中的应用
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基因突变及其他变异&& 第二节&
染色体变异
01、什么是染色体变异？
指染色体数目或者结构的改变所引起的生物性状变异。
在光学显微镜下能够观察到染色体变异。
02、染色体变异包括哪些种类？
⑴、染色体结构变异：是指染色体片段的增添、缺失、倒转或易位等现象。
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
如人类的猫叫综合症。
⑵、染色体数目变异：染色体数目改变引起的变异。
①、个别染色体数目增或减。
&&&&&&&&&&
&如21三体综合症；XXY型，XO型
②、以染色体组的形式增或减。
&&&&&&&&&&&
如蜜蜂的雄峰（少一个染色体组）、三倍体西瓜（多一个染色体组）
03、染色体结构变异的效果是什么？
改变染色体上的基因数目和排列顺序，导致生物体性状的改变。
04、什么是染色体组？
指细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能各不相同的共同控制生物生长发育、遗传和变异。
二倍体生物生殖细胞中大小、形状各不相同的一套染色体就是一个染色体组。
05、什么是二倍体？
指由受精卵发育成的体细胞中含有两个染色体组的个体。
如玉米、水稻、果蝇、人等。
几乎全部的动物和过半数的高等植物都是二倍体。
06、什么是多倍体？
&指由受精卵发育成的体细胞中含有三个或三个以上染色体组的生物个体。
&三倍体细胞中含有三个染色体组；如香蕉。
四倍体细胞中含有四个染色体组；如马铃薯。
多倍体在动物中极为少见。
07、多倍体有什么特点？
多倍体的成因：有丝分裂受阻导致染色体数目加倍。
多倍体的特点：茎杆粗壮；叶片、果实、种子较大；营养物质含量高；发育迟缓，结实率较低。
08、什么是单倍体？
是指体细胞中含有本物种配子中染色体数目的生物个体。
或由配子直接发育成的生物个体。
单倍体的体细胞中至少含有一个染色体组
染色体组为奇数的个体一定不育，为偶数的个体可育，但育性不高（个别种类例外）。
09、怎样进行多倍体育种？
采用人工诱导多倍体的方法。
⑴、低温处理法：利用低温处理，阻碍细胞有丝分裂，使染色体数目加倍。
⑵、化学药剂处理法：
①、药剂：秋水仙素。
②、原理：抑制纺锤体的形成，导致染色体复制后不能移向两极，引起细胞内染色体数目加倍。
③、方法：用适当浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
10、怎样进行单倍体育种？
⑴、方法步骤
第一步：杂交。获得杂合体。
第二步：利用花药（花粉）离体培养的方法，培养杂合体的花药（花粉），获得单倍体植株。
第三步：人工诱导单倍体使染色体数目加倍，重新恢复到正常植株的染色体数目。
第四步：根据育种需要进行人工筛选。
⑵、育种效果：
得到的均为纯合体，自交后代不会发生性状分离。
能明显缩短育种年限。
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以上网友发言只代表其个人观点，不代表新浪网的观点或立场。三、染色体变异及其育种应用（复习）
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三、染色体变异及其育种应用（复习）
（一）染色体结构变异：缺失、重复、易位、倒位等。
&&& 有何遗传学效应？——改变染色体上基因的数目和排序，从而导致性状的变异。
（二）染色体数目变异
1．染色体组与染色体分组
&&& 何谓染色体组？怎样进行染色体分组？
观察：教材P86雌雄果蝇体细胞染色体图解、P87雄果蝇染色体组图解。
思考：正常情况下，多数动植物体细胞中同源染色体是两两成对的。从每对同源染色体中抽取1条，全部染色体就可分成两组。由此所得的每组染色体有何特点？
&&& ——“全而不同”（画图示意）：每组染色体因携带每对等位基因之一而包含生物全套遗传信息，各条之间互为非同源染色体，共同组成一个“染色体组”（基因水平上称之“基因组”）。
a.下列细胞各有几个染色体组？
画几个细胞简图；图像如教材P22练习中的各分裂期细胞；基因组成分别为Aaaa、Aaa、Aabb、AbCD的细胞。
b.含Y染色体的果蝇精子染色体组（教材P87 雄果蝇的染色体组图解）携带控制红眼或白眼性状的遗传信息吗？考虑到果蝇Y染色体还可能有X染色体所没有的基因，那么果蝇基因组测序至少要测定几条染色体的碱基序列？如果是对人和水稻（2n=24）进行基因组测序呢？
2．染色体数目的个别增减
实例1（教材P91）： 21三体综合征是一种常见的染色体病。对患者进行染色体检查，可以看到患者比正常人多了一条21号染色体。推测21三体形成的可能原因。
画图分析：
初级性母细胞减数第一次分裂时，21号同源染色体没有发生分离；
或次级性母细胞减数第二次分裂时，21号姐妹染色单体没有分开。
&实例2：人和果蝇有几种性别畸形如下表：
Y决定睾丸的存在
a. XYY男性是父母哪一方在减数分裂的哪个阶段出现异常引起的（教材P40）？XXY男性呢？
b.请解释教材P38 Bridges实验结果：
&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 白眼雌蝇（Xw Xw）× 红眼雄蝇（XW Y）
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ↓
&& 红眼雌蝇（XW Xw）&&& 白眼雌蝇（？）&& 白眼雄蝇（Xw Y）&&& 红眼雄蝇（？）
&&&&& 只&&&&&&&&& 1只&&&&&&&&&&&& 只&&&&&&&& 1只
&&& 此即遗传学史上著名的“果蝇X染色体不分开现象”的发现（1916年），无可辩驳地证明了“基因在染色体上”的萨顿假说。
3．染色体数目的成倍变化
1）二倍体和多倍体：体细胞中含有二和多个染色体组的个体（一定是这样吗？）。
&&& 多倍体植物有何特点？自然条件下怎样形成（减数分裂异常，形成染色体加倍的配子。关注三倍体香蕉的形成）？人工如何诱导（阻断体细胞有丝分裂，使染色体加倍）？（多倍体动物为何罕见？）
2）单倍体：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
&&& 单倍体如何发育而成？单倍体植株为何高度不育？雄蜂为何能育？
思考：“倍”是指一个染色体组吗？单倍体就是指“一倍体”吗？
（三）人工诱导多倍体
1.方法原理
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&正在分裂的细胞
&&&&&&&&&&&&&&& 低温、秋水仙素处理→↓
&&&&&&&&&&&& 抑制纺锤体形成，细胞分裂停止，染色体数目加倍
2.实验：低温诱导植物染色体数目的变化（教材P88）
讨论: 能否看到葱或蒜（2n=16）分别含16条、32条、64条染色体的中期、后期细胞？能否看到从二倍体细胞变化成四倍体细胞的过程？
3.多倍体育种
实例：（同源）三倍体无籽西瓜（3n=33）的培育（教材P89）
a.为什么用秋水仙素处理芽尖？
b.三倍体西瓜为何无籽？绝对无籽吗？
c.每年制种麻烦，有无替代方法？（组织培养三倍体；生长素类似物处理二倍体未受粉雌蕊。）
d.三倍体种子细胞都含有3个染色体组吗？（种皮4n；胚3n；胚乳5n）如果母本是二倍体，&&
& 父本是四倍体呢？（种皮2n；胚3n；胚乳4n）（实践中为什么不采用这样的杂交方案？）
e.假定二倍体亲本的基因型是Aa，由四倍体母本结出的三倍体种子的种皮、胚和胚乳细胞基
& 因型及其比例如何？（种皮：AAaa；胚：1/12AAA，5/12AAa，&5/12Aaa，1/12aaa&；胚乳：1/12AAAAA，4/12AAAaa，1/12Aaaaa，1/12AAAAa，4/12AAaaa，1/12aaaaa）
总结：奇数多倍体的育种方法：人工诱导染色体加倍 + 人工杂交
（四）单倍体育种
&&& 单倍体植株长得弱小，何用? 如何利用？
实例：现有一株高杆抗病（AaBb）小麦，如何利用单倍体来选育矮杆抗病（aaBB）小麦新品种？
& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&AaBb
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ↓减数分裂
&&& 花粉& &&&&&&&&&&&&&&&&&& AB&&& Ab&& aB &&&ab
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&↓花药离体培养
单倍体幼苗&&&&&&&&&&&&&&&&& &AB&&& Ab&& aB &&&ab
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ↓←秋水仙素处理
正常二倍体植株&&&&&&&&&&&AABB&&& AAbb&& aaBB &&&aabb
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ↓←选择矮抗
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& aaBB（纯合矮杆抗病）
1．原理：染色体先倍“减”后倍“增”（染色体变异）
2．方法：花药（花粉）离体培养，获得单倍体 + 秋水仙素处理，诱导染色体加倍
3．优点：相对于杂交育种，明显缩短育种年限。
4．缺点：技术要求高。
a.秋水仙素处理单倍体幼苗所得植株基因一定纯合吗？花药离体培养所得幼苗一定都是单倍体吗？
b. 花药离体培养获得单倍体幼苗实际上运用了什么细胞工程技术？说明了什么？
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