1、生物的变异第第9讲讲【考纲展示【考纲展示】1基因突变的特征和原因基因突变的特征和原因()2基因重组及其意义基因重组及其意义()3染色体结构变异和数目变异染色体结构变异和数目变异()4人类遗传病的类型人类遗传病的类型()5人类遗传病的监测和预防人类遗传病的监测和预防()6人类基因组计划及其意义人类基因组计划及其意义()7低温诱导染色体加倍低温诱导染色体加倍(实验实验)8调查常见的人类遗传病调查常见的人类遗传病(实验实验)【热点考向【热点考向】1基因突变的类型、特征及诱变育种在生产中的应用基因突变的类型、特征及诱变育种在生产中的应用2基因重组的类型及意义基因重组的类型及意义3染色体结构变异的类型及
2、原因染色体结构变异的类型及原因4染色体组的概念及单倍体、多倍体在育种中的应用染色体组的概念及单倍体、多倍体在育种中的应用5遗传病的类型、致病机理分析及预防遗传病的类型、致病机理分析及预防遗传物质改变遗传物质改变，即基因突变、基因重组和染色，即基因突变、基因重组和染色体变异。体变异。由由环境因素变化引起环境因素变化引起，如在暗处生长的绿色植，如在暗处生长的绿色植物的叶片变黄。物的叶片变黄。思考思考生物性状改变的原因有哪些？生物性状改变的原因有哪些？变异的类型变异的类型不遗传的变异不遗传的变异(由环境不同引起，遗传物质没有由环境不同引起，遗传物质没有 改变，不能进一步遗传给后代改变，不能进一步遗传
3、给后代)基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异染色体结构变异染色体结构变异非整倍变异非整倍变异 整倍变异整倍变异 可遗传的变异可遗传的变异(遗传物质发生遗传物质发生了改变了改变)染色体数染色体数目变异目变异(主要主要)各种生物可遗传变异的来源各种生物可遗传变异的来源:病毒病毒、原核生物原核生物进行无性生殖的真核生物进行无性生殖的真核生物进行有性生殖的真核生物进行有性生殖的真核生物只有基因突变只有基因突变只有基因突变和只有基因突变和染色体变异染色体变异基因突变基因突变染色体变异染色体变异基因重组基因重组1、概念：、概念：DNADNA分子中发生碱基对的增添、缺失或分子中发生碱基对的增
4、添、缺失或替换，而引起基因结构的改变。（实质是碱基对替换，而引起基因结构的改变。（实质是碱基对排列顺序的改变）排列顺序的改变）一、基因突变一、基因突变增增添添缺缺失失替替换换镰刀型红细胞贫血症镰刀型红细胞贫血症DNA-C C T T T T G G A A-C C A A T T G G T T A A-G G A A A A-G G U U A A-突变突变mRNA氨基酸氨基酸谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸血红蛋白血红蛋白正常正常异常异常红细胞红细胞圆饼状圆饼状镰刀状镰刀状实例实例增添、缺失或替换中，哪种对性状的影响最小？增添、缺失或替换中，哪种对性状的影响最小？替换替换思考思考:类型类型影响范围
5、影响范围对氨基酸的影响对氨基酸的影响替换替换增添增添缺失缺失小小大大大大只改变只改变1 1个氨基酸或不改变个氨基酸或不改变插入位置前不影响插入位置前不影响,影响插入影响插入位置后的序列位置后的序列缺失位置前不影响缺失位置前不影响,影响缺失影响缺失位置后的序列位置后的序列B1.下列表示的是一段基因的碱基顺序，若从第二个下列表示的是一段基因的碱基顺序，若从第二个碱基对后面开始分别插入碱基对后面开始分别插入1、2、3、4个碱基对，个碱基对，哪一个引起的变异最小？哪一个引起的变异最小？A.插入一个碱基对插入一个碱基对B.插入两个碱基对插入两个碱基对C.插入三个碱基对插入三个碱基对D.插入四个碱基对插入
6、四个碱基对C【例【例2 2】(2011(2011安徽高考安徽高考)人体甲状腺滤泡上皮细胞人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素位素131131I I治疗某些甲状腺疾病，但大剂量的治疗某些甲状腺疾病，但大剂量的131131I I对人体对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的会产生有害影响。积聚在细胞内的131131I I可能直接可能直接()()A.A.插入插入DNADNA分子引起插入点后的碱基序列改变分子引起插入点后的碱基序列改变B.B.替换替换DNADNA分子中的某一碱基引起基因突变分子中的某一碱基引起基因突变C.C.
7、造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异D.D.诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代C【解题指南【解题指南】1.1.知识储备：知识储备：(1)(1)人体体细胞基因突变不能遗传给下一代。人体体细胞基因突变不能遗传给下一代。(2)(2)基因突变的本质：碱基对的替换、增添和缺失。基因突变的本质：碱基对的替换、增添和缺失。2.2.解题关键：应从碘的功能与碱基差别考虑。解题关键：应从碘的功能与碱基差别考虑。【解析【解析】选选C C。放射性同位素。放射性同位素131131I I不是碱基，因此不能直接插入不是碱基
8、，因此不能直接插入DNADNA分子或替换分子或替换DNADNA分子中的某一碱基，因此分子中的某一碱基，因此A A项和项和B B项都不正确；项都不正确；放射性同位素放射性同位素131131I I能导致染色体结构变异，因此能导致染色体结构变异，因此C C项正确；放射项正确；放射性同位素性同位素131131I I能诱发甲状腺滤泡上皮细胞发生基因突变，但由于能诱发甲状腺滤泡上皮细胞发生基因突变，但由于是体细胞的基因突变，因此不能遗传给下一代，是体细胞的基因突变，因此不能遗传给下一代，D D项错误。项错误。碱基改变不一定引起变异碱基改变不一定引起变异原因：原因：一个氨基酸有多个密码子；一个氨基酸有多个密
9、码子；一些一些DNADNA片段不携带遗传信息；片段不携带遗传信息；突变发生在非编码区或真核细胞基因的编码区的内突变发生在非编码区或真核细胞基因的编码区的内含子中含子中(4)(4)突变成的隐性基因在杂合子中不引起性状的改变，突变成的隐性基因在杂合子中不引起性状的改变，如如AAAaAAAa(隐性突变）。隐性突变）。DNA碱基对的改变一定会引起生物的性状改变吗？基因突变对子代的影响基因突变对子代的影响(1)突变突变细胞细胞若为体细胞若为体细胞，则当代表现变异，但，则当代表现变异，但一般不传一般不传给后代给后代；(2)突变突变细胞细胞若为生殖细胞若为生殖细胞，则当代不表现变异，有，则当代不表现变异，有
10、可能可能通过有性生殖传给后代通过有性生殖传给后代。2、发生时间：、发生时间：常发生在细胞周期中的分裂间期常发生在细胞周期中的分裂间期（DNADNA分子复制时）分子复制时）3、结果：、结果：真核生物真核生物:由一个基因突变成它的由一个基因突变成它的等位等位基因基因如：由如：由Aa或或aA，但并未改变染色体上基因的数量，但并未改变染色体上基因的数量 基因突变引起基因基因突变引起基因“质质”的改变，未引起的改变，未引起“量量”的改变的改变原核生物和病毒原核生物和病毒:基因突变产生的是一个新基因基因突变产生的是一个新基因病毒和原核细胞的基因组结构简单，基因数目少，而病毒和原核细胞的基因组结构简单，基因
11、数目少，而且一般是单个存在的，不存在等位基因。且一般是单个存在的，不存在等位基因。4 4、引起基因突变的因素：、引起基因突变的因素：物理因素：物理因素：主要是各种射线（紫外线、射线、主要是各种射线（紫外线、射线、射射线、线、射线等射线等化学因素：化学因素：主要是各种能与主要是各种能与DNA发生化学反应的化发生化学反应的化学物质学物质（烟碱、秋水仙素、黄曲霉毒素、硫酸二乙酯等烟碱、秋水仙素、黄曲霉毒素、硫酸二乙酯等）生物因素：生物因素：主要是某些寄生在细胞内的病毒。主要是某些寄生在细胞内的病毒。内因:DNA复制过程中出现差错复制过程中出现差错,使基因中的脱氧核苷酸种类使基因中的脱氧核苷酸种类和数
12、量、序列发生改变和数量、序列发生改变外因外因5 5、基因突变的特点：、基因突变的特点：6 6、基因突变的意义：、基因突变的意义：普遍性普遍性 随机性随机性 低频性低频性多数有害多数有害,少数有利少数有利 不定向性不定向性是是新基因新基因产生的途径，是产生的途径，是生物变异的生物变异的根本来源根本来源，为，为生物进生物进化化提供最初原材料提供最初原材料7 7、基因突变的来源：、基因突变的来源：（2 2）人工诱变）人工诱变 （1 1）自然突变：）自然突变：生物受自然界物理、化学、生生物受自然界物理、化学、生物因素的影响，发生基因突变。物因素的影响，发生基因突变。利用人工诱发基因突变来育种，也是改造
13、生物、利用人工诱发基因突变来育种，也是改造生物、创造生物新品种的重要途径。创造生物新品种的重要途径。人工诱变育种人工诱变育种原理：原理：指利用物理或化学因素来处理生物，指利用物理或化学因素来处理生物，使之发生基因突变使之发生基因突变方式方式优点优点缺点：缺点：需大量处理供试材料需大量处理供试材料物理方式物理方式各种射线辐射诱变各种射线辐射诱变激光诱变激光诱变化学方式：化学方式：提高变异频率，加速育种进程。提高变异频率，加速育种进程。大幅度改良某些性状。大幅度改良某些性状。8、基因突变的应用基因突变的应用亚硝酸、硫酸二乙酯等处理生物亚硝酸、硫酸二乙酯等处理生物基因突变基因突变的原因分析基因突变的
14、原因分析(1)(1)基因突变一基因突变一定会导致基因结构的改变定会导致基因结构的改变，但却，但却不一定引不一定引 起生物性状的改变。起生物性状的改变。(2)(2)基因突变是基因突变是DNADNA分子水平上基因内部碱基对种类和数分子水平上基因内部碱基对种类和数 目的改变，目的改变，基因的数目和位置并未改变基因的数目和位置并未改变。(3)(3)基因突变一般发生于基因突变一般发生于DNADNA分子复制过程中。分子复制过程中。C例例3、二、基因重组二、基因重组1 1、概念：、概念：生物体进行生物体进行有性生殖有性生殖过程中过程中,控制不控制不同性状的同性状的基因重新组合基因重新组合2 2、自然重自然重
15、组类型组类型非同源染色体的非等位基因非同源染色体的非等位基因自由组合自由组合同源染色体的非姐妹染色单体的同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换交叉互换非自然的基因重组非自然的基因重组:重组重组DNADNA技术（技术（基因工程基因工程）3 3、意义、意义:产生多种产生多种基因型基因型，是生物变异的极其丰，是生物变异的极其丰富的来源富的来源基因重组产生了新的基因型，但未改变基因的基因重组产生了新的基因型，但未改变基因的“质质”和和“量量”基因突变与基因重组的区别和联系基因突变与基因重组的区别和联系项目项目基因突变基因突变基因重组基因重组发生发生时间时间发生发生原因原因适用适用范围范围有丝分裂有丝分裂
16、间期、间期、减数第一减数第一次分裂前的次分裂前的间期间期减数第一次分裂减数第一次分裂前前期、后期期、后期在一定外界或内部因素作在一定外界或内部因素作用下，用下，DNADNA分子中发生碱分子中发生碱基对的替换、增添和缺失基对的替换、增添和缺失，引起基因结构的改变引起基因结构的改变减数第一次分裂过程减数第一次分裂过程中中,同源染色体的非姐同源染色体的非姐妹染色单体妹染色单体交叉互换交叉互换,或非同源染色体上非或非同源染色体上非等位基因的等位基因的自由组合自由组合所有生物所有生物都可以发生都可以发生只适用于只适用于真核生物有性真核生物有性生殖细胞核遗传生殖细胞核遗传项目项目基因突变基因突变基因重组基
17、因重组应用应用种类种类结果结果意义意义联系联系通过诱变育种培育新品种通过诱变育种培育新品种通过杂交育种使性状重通过杂交育种使性状重组，可培育优良品种组，可培育优良品种自然突变自然突变人工诱变人工诱变基因自由组合基因自由组合基因交叉互换基因交叉互换基因工程基因工程产生新基因产生新基因产生新的基因型，产生新的基因型，不不产生新的基因产生新的基因是生物变异的是生物变异的根本来源根本来源，生物进化的原始材料生物进化的原始材料生物变异的生物变异的重要来源重要来源，有利于生物进化有利于生物进化通过基因突变产生新基因，为基因重组提供自通过基因突变产生新基因，为基因重组提供自由组合的新基因，由组合的新基因，基
18、因突变是基因重组的基础基因突变是基因重组的基础【例【例4 4】(20122012秦皇岛模拟秦皇岛模拟)如图，如图，A A和和a a产生的原因可能是产生的原因可能是()()基因突变基因突变 交叉互换交叉互换 易位易位非同源染色体之间的自由组合非同源染色体之间的自由组合A.A.B.B.C.C.D.D.A【解析【解析】选选A A。姐妹染色单体之间出现了等位基因，如果是有丝。姐妹染色单体之间出现了等位基因，如果是有丝分裂，则是基因突变的结果；如果是减数分裂，原因是基因突分裂，则是基因突变的结果；如果是减数分裂，原因是基因突变或交叉互换。易位发生在非同源染色体之间，不会形成等位变或交叉互换。易位发生在非
19、同源染色体之间，不会形成等位基因现象。非同源染色体之间的自由组合也不会造成姐妹染色基因现象。非同源染色体之间的自由组合也不会造成姐妹染色单体之间出现等位基因。单体之间出现等位基因。【技巧点拨台【技巧点拨台】根据题意来确定如图变异的类型根据题意来确定如图变异的类型(1)(1)若为体细胞若为体细胞有丝分裂有丝分裂(如根尖分生区细胞、受精如根尖分生区细胞、受精卵等卵等)，则，则只能是基因突变只能是基因突变造成的；造成的；(2)(2)若为若为减数分裂减数分裂，则原因是，则原因是基因突变基因突变(间期间期)或或交叉互换交叉互换 (减数减数第一次分裂前期第一次分裂前期)；C1 1、以下关于生物变异的叙述，
20、正确的是（、以下关于生物变异的叙述，正确的是（）A A基因突变都会遗传给后代基因突变都会遗传给后代 B B基因碱基序列发生改变，不一定导致性状改变基因碱基序列发生改变，不一定导致性状改变 C C染色体变异产生的后代都是不育的染色体变异产生的后代都是不育的 D D基因重组只发生在生殖细胞形成过程中基因重组只发生在生殖细胞形成过程中B2 2、细菌的某个基因发生了突变，导致该基因编码的、细菌的某个基因发生了突变，导致该基因编码的蛋白质肽链中的一个氨基酸替换成了另一个氨基酸。蛋白质肽链中的一个氨基酸替换成了另一个氨基酸。该突变发生在基因的（该突变发生在基因的（）A.A.外显子外显子 B.B.编码区编码
21、区 C.RNAC.RNA聚合酶结合位点聚合酶结合位点 D.D.非编码区非编码区如题目改为人的某个基因发生改变，应选（如题目改为人的某个基因发生改变，应选（）BA正常人的染色体组型正常人的染色体组型（男性）（男性）猫叫综合征是人的第猫叫综合征是人的第5 5号染色体部分缺失号染色体部分缺失引起的遗传病。引起的遗传病。患病患病儿童哭声轻，音调高，很像儿童哭声轻，音调高，很像猫叫而得名。患者两眼间距猫叫而得名。患者两眼间距较远，耳位低下，生长发育较远，耳位低下，生长发育迟缓，存在严重智力障碍迟缓，存在严重智力障碍21三体综合征（三体综合征（21号染色体多了一条）号染色体多了一条）三三.染色体的变异染色
22、体的变异缺失缺失染色体的某一片段消失染色体的某一片段消失(一一)染色体结构变异染色体结构变异重复重复染色体增加了某一片段染色体增加了某一片段倒位倒位一条染色体的断裂片段，位置倒过来后再接上去，一条染色体的断裂片段，位置倒过来后再接上去，造成这段染色体上的基因位置颠倒。造成这段染色体上的基因位置颠倒。易位易位染色体发生断裂，断裂片段接到非同源染色体上的现象。染色体发生断裂，断裂片段接到非同源染色体上的现象。1.1.染色体结构变异分类染色体结构变异分类变异类型变异类型具体变化具体变化结果结果举例举例染染色色体体结结构构变变异异缺失缺失重复重复易位易位倒位倒位缺失某一片段缺失某一片段增加某一片段增加
23、某一片段某一片段移接到某一片段移接到另一条非同源染另一条非同源染色体上色体上某一片段位置颠某一片段位置颠倒倒染色体上的基染色体上的基因数目或排列因数目或排列顺序改变，从顺序改变，从而导致性状变而导致性状变异异猫叫猫叫综合征综合征果蝇的果蝇的棒状眼棒状眼人慢性粒人慢性粒细胞白血病细胞白血病【典例【典例1 1】(2011(2011海南高考海南高考)关于植物染色体变异关于植物染色体变异的叙述，正确的是的叙述，正确的是()()A.A.染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加B.B.染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生C
24、.C.染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化变化D.D.染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化序的变化D【解析【解析】选选D D。A A项项,染色体组整倍性变化会导致染色体变异，不染色体组整倍性变化会导致染色体变异，不会导致基因种类的增加会导致基因种类的增加;B;B项项,染色体组非整倍性变化是染色体数染色体组非整倍性变化是染色体数目的变化，不会产生新的基因；目的变化，不会产生新的基因；C C项项,染色体片段的缺失和重复染色体片段的缺失和重复属于染色体变异，不一定导致基因种类的变化；属于染色体变异，不
25、一定导致基因种类的变化；D D项项,染色体的染色体的倒位和易位会导致基因排列顺序的变化。倒位和易位会导致基因排列顺序的变化。染色体易位染色体易位交叉互换交叉互换图图解解易位与交叉互换的区别易位与交叉互换的区别基因突变与染色体结构变异的区别基因突变与染色体结构变异的区别变异范围不同变异范围不同基因突变基因突变染色体结构变异染色体结构变异DNA分子水平上的变异分子水平上的变异染色体水平上的变异染色体水平上的变异只涉及基因中一个或几个碱基的改变只涉及基因中一个或几个碱基的改变涉及若干个基因涉及若干个基因在光学显微镜下观察不到在光学显微镜下观察不到在光学显微镜下可观察到在光学显微镜下可观察到变异的方式
26、不同变异的方式不同基因中基因中碱基对碱基对的增添、缺失的增添、缺失或替换三种类型或替换三种类型染色体片段染色体片段的缺失、重复、倒位和易位。的缺失、重复、倒位和易位。变异的结果不同变异的结果不同基因突变引起基因结构的改变，基因突变引起基因结构的改变，基因数目未变，生物的性状基因数目未变，生物的性状不一定改变。不一定改变。染色体结构变异引起排列在染色体上染色体结构变异引起排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，的基因的数目和排列顺序发生改变，基因的数目和生物的性状发生改变。基因的数目和生物的性状发生改变。基因突变、基因重组和染色体变异与细胞分裂的关系基因突变、基因重组和染色体变异与细胞分裂
27、的关系变异类型变异类型细胞分裂方式细胞分裂方式基因突变基因突变可发生于无丝分裂、有丝分裂、减数分裂可发生于无丝分裂、有丝分裂、减数分裂基因重组基因重组减数分裂减数分裂染色体变异染色体变异有丝分裂、减数分裂有丝分裂、减数分裂例例2(2010广州测评广州测评)下列有关变异的说法正确的是下列有关变异的说法正确的是()A染色体中染色体中DNA的一个碱基对缺失属于染色体结构变异的一个碱基对缺失属于染色体结构变异B染色体变异、基因突变均可以用光学显微镜直接观察染色体变异、基因突变均可以用光学显微镜直接观察C同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组
28、重组D染色体变异只发生于有丝分裂过程中染色体变异只发生于有丝分裂过程中C课堂笔记课堂笔记选选DNA分子中碱基对的缺失属于基因突变；分子中碱基对的缺失属于基因突变；染色体变异可以用光学显微镜观察，而基因突变是染色体变异可以用光学显微镜观察，而基因突变是DNA分分子水平的改变，不能直接用光学显微镜观察到；染色体变子水平的改变，不能直接用光学显微镜观察到；染色体变异可发生于有丝分裂或减数分裂过程中；交叉互换属于基异可发生于有丝分裂或减数分裂过程中；交叉互换属于基因重组。因重组。C(二二)染色体数目的变异染色体数目的变异正常正常增多增多减少减少非整组变异非整组变异整组变异整组变异概念概念：细胞中的细胞
29、中的一组非同源一组非同源染色体，形态和功能染色体，形态和功能各不同各不同，但是，但是携带着携带着控制一种生物生长发控制一种生物生长发育育、遗传和变异的全遗传和变异的全部信息部信息，这样的一组，这样的一组染色体叫做一个染色染色体叫做一个染色体组。体组。减数减数 分裂分裂1、染色体组、染色体组一个染色体组中所含染色体的特点：一个染色体组中所含染色体的特点：一个染色体组中不含同源染色体。一个染色体组中不含同源染色体。一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。各不相同。一个染色体组中含有控制物种生物性状的一整套一个染色体组中含有控制物种生物性状的一整
30、套基因，但不能重复。基因，但不能重复。基因组基因组：有性染色体的生物有性染色体的生物(二倍体二倍体):基因组为基因组为常染色体常染色体/2+性性染色体染色体；无性染色体的生物无性染色体的生物:基因组与染色体组相同。基因组与染色体组相同。AAaaBBbbAaBbCc四个染色体组四个染色体组四个染色体组四个染色体组两个染色体组两个染色体组细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组基因出现几次，则有几个染色体组两个染色体组两个染色体组（0
31、8山东模拟题）下图是甲、乙两种生物的体细胞内染色体情况山东模拟题）下图是甲、乙两种生物的体细胞内染色体情况示意图，则染色体数与图示相同的甲、乙两种生物体细胞的基因示意图，则染色体数与图示相同的甲、乙两种生物体细胞的基因型可依次表示为型可依次表示为 A甲：甲：AaBb 乙：乙：AAaBbbB甲：甲：AaaaBBbb 乙：乙：AaBBC甲：甲：AAaaBbbb 乙：乙：AaaBBbD甲：甲：AaaBbb 乙：乙：AAaaBbbbC2、二倍体、多倍体和单倍体、二倍体、多倍体和单倍体填表填表二倍体二倍体多倍体多倍体单倍体单倍体来源来源由由 发育而来发育而来由由 发育而来发育而来由由 发育而来发育而来概
32、念概念体细胞中含体细胞中含有有 的个的个体体体细胞中含体细胞中含有有 染染色体组的个色体组的个体体体细胞中含有本物体细胞中含有本物种种 的个体的个体受精卵受精卵受精卵受精卵配子配子两个染两个染色色体组体组三个或三个或三三个以上个以上配子染色体数目配子染色体数目二倍体二倍体多倍体多倍体单倍体单倍体染色体染色体组数组数 不确定不确定(是正常是正常 染色体染色体组数的一半组数的一半)，一，一至多个至多个发育发育过程过程两个两个三个或三个以上三个或三个以上体细胞体细胞几倍体的判别几倍体的判别 由合子发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，由合子发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体；而由配子直
33、接发育来的，不管含有几个就叫几倍体；而由配子直接发育来的，不管含有几个染色体组，都只能叫单倍体染色体组，都只能叫单倍体 合子（受精卵）发育而成：合子（受精卵）发育而成：配子配子(生殖细胞生殖细胞)发育而成：发育而成：二倍体二倍体四倍体四倍体单倍体单倍体单倍体单倍体4个染色体个染色体8个染色体个染色体无纺锤无纺锤体体形成形成染色体复制染色体复制着丝点分裂着丝点分裂无纺锤无纺锤丝丝牵引牵引不能分裂成不能分裂成二个子细胞二个子细胞体细胞有丝分裂体细胞有丝分裂3 3、多倍体及其应用、多倍体及其应用(1)产生原理：产生原理：(如低温）如低温）多倍体育种多倍体育种（1）特点：）特点：茎杆粗壮，器官较大茎杆
34、粗壮，器官较大,营养物质的含量营养物质的含量高。但发育延迟，结实率低。高。但发育延迟，结实率低。（2 2）方法：）方法：用秋水仙素处理萌发的种子或用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。幼苗。（秋水仙素作用机理：在细胞分裂时抑制纺锤（秋水仙素作用机理：在细胞分裂时抑制纺锤体的形成。）体的形成。）时期：有丝分裂前期时期：有丝分裂前期（3 3）应用：）应用：无籽西瓜的培育无籽西瓜的培育（4）优点：）优点：无籽且品质优良无籽且品质优良二倍体四倍体二倍体（父本）（父本）传粉杂交杂交三倍体第一年第一年第二年第二年三倍体植株（母本）（母本）联会紊乱秋水仙素第一年结的果实是几倍体？第二年结的果实是几倍体？三倍体无子
35、西瓜中果实各部分染色体三倍体无子西瓜中果实各部分染色体 第一年所结果实第一年所结果实第二年所结果实第二年所结果实（三倍体西瓜）（三倍体西瓜）果实位置果实位置果皮染色体组数果皮染色体组数种皮染色体组数种皮染色体组数胚染色体组数胚染色体组数胚乳染色体组数胚乳染色体组数四倍体植株上四倍体植株上4343无无无无三倍体植株上三倍体植株上35三倍体高度不育三倍体高度不育香蕉的培育香蕉的培育香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，无法食用。香蕉的培育过程如下：无法食用。香蕉的培育过程如下：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无籽香蕉
36、无籽香蕉3n3n不育不育不育不育诱导染色体加倍的方法：（1）低温处理（2）秋水仙素处理（3）细胞融合技术同源多倍体与异源多倍体同源多倍体与异源多倍体同源多倍体同源多倍体异源多倍体异源多倍体同一物种经过染色体加倍形成的同一物种经过染色体加倍形成的多倍体多倍体不同物种杂交产生的杂种后代经不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体过染色体加倍形成的多倍体(人工培育人工培育)4 4、单倍体及其应用、单倍体及其应用（2）特点：）特点：植株弱小且高度不孕植株弱小且高度不孕（3 3）方法：）方法：（4 4）应用：）应用：培育纯种新品种培育纯种新品种花药离体培养花药离体培养(1)形成原因：形成原因：
37、未经受精的生殖细胞单独发育而成未经受精的生殖细胞单独发育而成单倍体类型：单倍体类型：纯合体：纯合体：花粉类型：花粉类型：AB.Ab .aB.abAB.Ab.aB .abAABB .AAbb .aaBB .aabb单倍体育种过程单倍体育种过程组织组织培养培养染色体加倍染色体加倍花药花药离体离体培养培养单倍单倍体植体植株株正常植株正常植株（纯合体）（纯合体）种子种子新植株新植株（新品种）（新品种）秋水仙素处理秋水仙素处理自自交交发育发育具有不具有不同优点同优点的品种的品种杂交杂交4 4、单倍体及其应用、单倍体及其应用（2）特点：）特点：植株弱小且高度不孕植株弱小且高度不孕（3 3）方法：）方法：（
38、4 4）应用：）应用：培育纯种新品种培育纯种新品种（5）优点：）优点：花药离体培养花药离体培养缩短育种年限缩短育种年限(1)形成原因：形成原因：未经受精的生殖细胞单独发育而成未经受精的生殖细胞单独发育而成多倍体育种和单倍体育种多倍体育种和单倍体育种 的比较的比较染色体组成倍增加染色体组成倍增加 染色体组成倍减少，染色体组成倍减少，再加倍后得到纯种再加倍后得到纯种秋水仙素处理萌发秋水仙素处理萌发的种子、幼苗的种子、幼苗 花药的离体培养后，花药的离体培养后，人工诱导染色体加倍人工诱导染色体加倍 多倍体育种多倍体育种 单倍体育种单倍体育种 原理原理 常用方法常用方法 优点优点 器官大，提高产器官大，
39、提高产量和营养成分量和营养成分 明显缩短育种年限明显缩短育种年限 1、一个染色体组应是（、一个染色体组应是（）A.配子中的全部染色体配子中的全部染色体 B.二倍体生物配子中的全部染色体二倍体生物配子中的全部染色体C.体细胞中一半染色体体细胞中一半染色体D.来自父方或母方的全部染色体来自父方或母方的全部染色体2、用亲本基因型为、用亲本基因型为DD和和dd的植株杂交，对其子的植株杂交，对其子一代的幼苗用秋水仙素处理产生了多倍体，其基一代的幼苗用秋水仙素处理产生了多倍体，其基因型是（因型是（）A.DDDD B.DDDd C.DDdd D.DdddBC3.普通小麦是六倍体普通小麦是六倍体,体细胞由体细
40、胞由42条染色体条染色体,科学科学家用其花药进行离体养家用其花药进行离体养,培育出小麦是培育出小麦是 ,细胞含细胞含 染色体组；染色体组；条染色体条染色体4.用马铃薯的花药离体培养出的单倍体植株用马铃薯的花药离体培养出的单倍体植株,可以可以进行减数分裂进行减数分裂,用显微镜可以观察到染色体两两用显微镜可以观察到染色体两两配对成配对成12对。据此可推知产生该花药的马铃薯是对。据此可推知产生该花药的马铃薯是()A.二倍体二倍体B.四倍体四倍体C.六倍体六倍体B单倍体单倍体三个三个21D.八倍体八倍体 5、认真分析下图的对照图，从、认真分析下图的对照图，从A、B、C、D中中确认出表示含一个染色体组的
41、细胞，是图中的确认出表示含一个染色体组的细胞，是图中的（）B6、下列细胞中各有几个染色体组？、下列细胞中各有几个染色体组？A、Aa B、AABb C、AaB b D、AAa实验二实验二 低温诱导染色体加倍低温诱导染色体加倍(p88)1.原理原理细胞有细胞有丝分裂丝分裂低温抑制低温抑制纺锤体的形成纺锤体的形成染色体不能染色体不能移向两极移向两极细胞中染色体细胞中染色体数目加倍数目加倍2.实验流程实验流程:(1)洋葱根尖洋葱根尖培养培养洋葱长出洋葱长出1cm左右的不定根左右的不定根放入冰箱低温室放入冰箱低温室诱导培养诱导培养36小时小时(2)取材取材剪取诱导处理的剪取诱导处理的根尖约根尖约0.51
42、cm放入放入卡诺氏液卡诺氏液浸泡浸泡0.51小时小时,固定细胞固定细胞形态形态用体积分数为用体积分数为95%的酒精冲洗的酒精冲洗2次次(3)装片制作装片制作解离解离漂洗漂洗染色染色制片制片(4)观察观察结论结论:适当的低温可诱导细胞中的染色体加倍适当的低温可诱导细胞中的染色体加倍误区警示误区警示 1、低温处理必须在培养出低温处理必须在培养出1cm左右不定根之后左右不定根之后。如若生根前就送进冰箱，低温抑制新陈代谢也就抑制如若生根前就送进冰箱，低温抑制新陈代谢也就抑制了根尖分生区的形成，不会发生根尖分生区的有丝分了根尖分生区的形成，不会发生根尖分生区的有丝分裂受低温影响的过程。裂受低温影响的过程
43、。2、剪取根尖时间一般在、剪取根尖时间一般在中午中午10点点左右，此时左右，此时分裂旺盛，受低温影响较大，实验效果明显。分裂旺盛，受低温影响较大，实验效果明显。3、染色时间染色时间要严格控制，不足时染色体看不清，要严格控制，不足时染色体看不清，染色过度，染色体一团糟，无法分辨。染色过度，染色体一团糟，无法分辨。项目项目 基因突变基因突变 基因重组基因重组 染色体变异染色体变异 适用适用范围范围 生物生物 种类种类 生殖生殖 方式方式 实质实质关系关系三种可遗传变异的比较三种可遗传变异的比较基因突变是基因突变是生物变异的生物变异的根本来源根本来源，三种可遗传，三种可遗传变异变异都为生物进化提供了
44、原材料都为生物进化提供了原材料所有生物所有生物自然状态下能进自然状态下能进行有性生殖的生行有性生殖的生物物 真核生物真核生物无性生殖、无性生殖、有性生殖有性生殖有性生殖有性生殖无性生殖、无性生殖、有性生殖有性生殖产生新的基因产生新的基因（改变改变基因的基因的质质，不改变不改变基基因的因的量量）产生新的基因型产生新的基因型（不改变不改变基因的基因的质质，一般，一般也不改也不改变变基因的基因的量量，但，但转基因技术会改转基因技术会改变基因的量）变基因的量）基因基因数目数目或或基因基因排列顺排列顺序序发生改变发生改变（不改变不改变基因基因的的质质）三种可遗传变异的比较三种可遗传变异的比较项目项目基因
45、突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异概念概念基因结构改变，包基因结构改变，包括括DNADNA碱基对的增碱基对的增添、缺失、替换添、缺失、替换由于基因重新由于基因重新组合而发生的组合而发生的变异变异染色体结构和染色体结构和数目变化而引数目变化而引起的变异起的变异本本质质产生新基因，发生产生新基因，发生基因基因“种类种类”或或“质质”的改变，无的改变，无“量量”的改变的改变只改变基因型，只改变基因型，未改变基因，未改变基因，无无“质质”和和“量量”的变化的变化引起基因引起基因“数数量量”上的变化上的变化项目项目基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异适用适用范围范围任何生物
46、都可以任何生物都可以发生发生真核生物进行有真核生物进行有性生殖产生配子性生殖产生配子时时真核生物核遗传真核生物核遗传中发生中发生意义意义生物变异的根本生物变异的根本来源，是生物进来源，是生物进化的原始材料化的原始材料生物变异的重要生物变异的重要来源，产生生物来源，产生生物多样性的重要原多样性的重要原因因对生物进化有一对生物进化有一定意义定意义应用应用诱变育种诱变育种杂交育种杂交育种单倍体育种单倍体育种【高考警示钟【高考警示钟】基因突变对生物体的影响并不一定比染色体变异小基因突变对生物体的影响并不一定比染色体变异小基因突变不改变生物体内基因的数量，染色体变异可基因突变不改变生物体内基因的数量，染
47、色体变异可以改变生物体内基因的数量。但不要误以为染色体变以改变生物体内基因的数量。但不要误以为染色体变异一定比基因突变对生物的影响大。有的基因突变是异一定比基因突变对生物的影响大。有的基因突变是致死的，其影响反而比一些染色体变异影响大。致死的，其影响反而比一些染色体变异影响大。四、变异原理在育种上的应用四、变异原理在育种上的应用育种的根本目的育种的根本目的:培育具有优良性状培育具有优良性状(抗逆性好、品质优良、产抗逆性好、品质优良、产量高量高)的新品种的新品种，以便更好地为人类服务。，以便更好地为人类服务。从基因组成上看，目标基因型可能是：从基因组成上看，目标基因型可能是：纯合体，便于制种、留
48、种和推广；纯合体，便于制种、留种和推广；杂交种，充分利用杂种优势。杂交种，充分利用杂种优势。类型类型 杂交育种杂交育种人工诱变育人工诱变育种种单倍体育种单倍体育种 多倍体育种多倍体育种原理原理常用常用方法方法优点优点缺点缺点实例实例将具有不同将具有不同优良性状的优良性状的两亲本杂交两亲本杂交用物理或化学用物理或化学的方法处理生物的方法处理生物花药离体培养花药离体培养用秋水仙素用秋水仙素处理萌发的处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗使位于不同个使位于不同个体的优良性状体的优良性状集中于一个个集中于一个个体上体上提高变异频率提高变异频率加速育种进程加速育种进程明显缩短明显缩短育种年限育种年限器官大型，器
49、官大型，营养含量高营养含量高育种时间长育种时间长有利变异少有利变异少需大量处理需大量处理供试材料供试材料技术复杂，需与技术复杂，需与杂交育种配合杂交育种配合只适用于植物只适用于植物基因突变基因突变染色体组染色体组成倍减少成倍减少染色体组染色体组成倍增加成倍增加基因重组基因重组培育矮抗小麦培育矮抗小麦培育青霉培育青霉素高产菌株素高产菌株三倍体无子三倍体无子西瓜的培育西瓜的培育培育矮抗小麦培育矮抗小麦(一一)几种主要育种方法的比较：几种主要育种方法的比较：上图表示用某种农作物品种上图表示用某种农作物品种和和两个品系培育出品种两个品系培育出品种的可能的可能方法，请据图回答：方法，请据图回答：（1）指
50、出下列各种交配方式：由品种）指出下列各种交配方式：由品种和和培育出培育出的过程的过程是是 ，由品质，由品质培育出品种培育出品种经过的过程经过的过程V是是 。(2)品种品种是一种是一种 植株，由品系植株，由品系经过过程经过过程培养品种培养品种常常用的方法是用的方法是 。(3)品种品种形成品种形成品种经过的过程经过的过程中常用中常用 处理处理(4)由品种由品种直接形成品种直接形成品种的过程需经的过程需经 ，由品种，由品种产产生品种生品种的最简便方法是的最简便方法是 。(5)你认为成功率最高且工作量最小的培育品种你认为成功率最高且工作量最小的培育品种的途径是的途径是 (用过程用过程、等及等及“”表示
