1、染色体变异修改优选染色体变异修改基因突变:基因突变:染色体上某一个位点上基因的改变,染色体上某一个位点上基因的改变,光学显微镜下不可见。光学显微镜下不可见。可用显微镜直接观察到的比较明显可用显微镜直接观察到的比较明显的染色体变化。的染色体变化。染色体变异:染色体变异:类型类型染色体结构变异染色体结构变异染色体数目变异染色体数目变异个别染色体增减个别染色体增减染色体成倍增减染色体成倍增减染色体的某一片段缺失染色体的某一片段缺失消失消失1 1、缺失、缺失 (一)(一)abcdefbacdef果蝇缺刻翅的形成果蝇缺刻翅的形成“猫叫综合症猫叫综合症”是人的是人的5 5号染色体部分缺失号染色体部分缺失引
2、起的遗传病,病儿生长发育迟缓,头部畸形,引起的遗传病,病儿生长发育迟缓,头部畸形,哭声奇特,皮纹改变等特点,并有智能障碍,哭声奇特,皮纹改变等特点,并有智能障碍,而其最明显的特征是哭声类似猫叫。而其最明显的特征是哭声类似猫叫。染色体中增加某一片段染色体中增加某一片段重复重复、重复、重复abcdefbbabcdefb果蝇棒状眼的形成果蝇棒状眼的形成 (一)(一)染色体的某一片段移接到另一染色体的某一片段移接到另一条条上上3 3、易位、易位a ab bc cd de ef fg gh hi ij jk kl lg gh hi i j jk kl la ab bc ce ef fd da ab bc
3、 ck kl lg gh hd de e f fj ji i夜来香的变异夜来香的变异移接移接 (一一)注意:必须强调是非同源染注意:必须强调是非同源染色体之间的染色体交换,同色体之间的染色体交换,同源染色体之间的交叉互换属源染色体之间的交叉互换属于基因重组,对生物的变异于基因重组,对生物的变异是有利的。是有利的。凡是不以种子为收获目标的植物都可以考虑进行多倍体育种。染色体组的数目等于细胞内相同形态的物种类型上:每种生物一个染色体组的染色体数目,大小,形态都是一定的,不同种生物染色体组的数目,大小,形态不同单倍体不一定是一倍体。自然界中,几乎全部的动物和过半数的高等植物都是二倍体。多倍体在高等植
4、物中是相当普遍的,例如显花植物中大约有一千种以上是多倍体,栽培植物中更为常见,禾本植物可达75%。导致染色体复制且着丝点分裂后不能分配到两个细胞中,从而使细胞内的染色体数目加倍。染色体组的数目等于细胞内相同形态的对一个个体称单倍体还是几倍体,来源于生殖细胞:无论含有几个染色体组都是单倍体.器官大,提高产量和营养成分由受精卵发育而成的,体细胞中含有Q1:染色体结构变异对生物都是有害的吗?Q4:雄果蝇产生的精子中有哪几条染色体?这些染色体在形态、结构和功能上有什么特点?这些染色体之间自然界中,几乎全部的动物和过半数的高等植物都是二倍体。单倍体的优点是:没有等位基因,是绝对的纯种!染色体的某一片段位
5、置颠倒用秋水仙素处理种子或幼苗秋水仙素(C22H25O6N0)是1937年发现的,是2、该细胞经减数分裂生成的配子中有多少条染色体?染色体的某一片段染色体的某一片段位置颠倒位置颠倒4 4、倒位、倒位abcdefabcdefbcdeaf (一)(一)颠倒颠倒缺失缺失重复重复倒位倒位易位易位果蝇缺刻翅、果蝇缺刻翅、猫叫综合症猫叫综合症果蝇棒状眼果蝇棒状眼夜来香的夜来香的变异、变异、慢性粒细慢性粒细胞白血病胞白血病染色体结构的变染色体结构的变异导致生物变异异导致生物变异的原因是什么?的原因是什么?(一)(一)染色体结构变异染色体结构变异染色体上的基因的数染色体上的基因的数目和排列顺序改变目和排列顺序
6、改变生物性状的变异生物性状的变异多数不利多数不利 染色体结构染色体结构的变异导致生物的变异导致生物变异的原因是什变异的原因是什么?么?请讨论:请讨论:Q1Q1:染色体结构变异对生物都是有害的吗?:染色体结构变异对生物都是有害的吗?大多有害、少数有利大多有害、少数有利Q2Q2:染色体变异与基因突变相比,哪一种变异:染色体变异与基因突变相比,哪一种变异 引起的性状变化较大一些?为什么?引起的性状变化较大一些?为什么?每条染色体上含有许多基因,染色体变异每条染色体上含有许多基因,染色体变异会引起多个基因的变化,所以引起的性状会引起多个基因的变化,所以引起的性状变化较大一些变化较大一些指细胞内染色体数
7、目增添或缺指细胞内染色体数目增添或缺失的改变。失的改变。可分为两类:一类是细胞内个可分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少(非整组变别染色体的增加或减少(非整组变异),另一类是细胞内的染色体数异),另一类是细胞内的染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或目以染色体组的形式成倍的增加或减少(整组变异)。减少(整组变异)。(二)染色体数目的变异:(二)染色体数目的变异:2.个别个别 染色体数目增加或减少染色体数目增加或减少 先天性愚型先天性愚型(2121三体综合征)三体综合征)4545条条XYXY(4747条)条)症状:身体矮小,肘外翻,颈部皮肤症状:身体矮小,肘外翻,颈部皮肤 松弛松弛 为蹼
8、颈,外观为女性但乳房不为蹼颈,外观为女性但乳房不 发育发育,无生育能力。无生育能力。症状:智力低下,发育迟缓,眼间较宽,症状:智力低下,发育迟缓,眼间较宽,外眼角上斜,口常半张,舌外伸,又叫外眼角上斜,口常半张,舌外伸,又叫伸舌样痴呆。伸舌样痴呆。性腺发育不良性腺发育不良(特纳氏综合征)(特纳氏综合征)4444条条XOXO(4545条)条)请思考:请思考:Q1:Q1:果蝇体细胞有几条染色体?果蝇体细胞有几条染色体?8 8条条Q2:Q2:号和号和号染色体是什么关系号染色体是什么关系?号和号和号呢号呢?同源染色体同源染色体非同源染色体非同源染色体Q3:Q3:雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体雄果
9、蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体?和和、和和、和和、X X和和Y Y X XY YY YX XQ4Q4:雄果蝇产生的精子中有哪几条染色体?:雄果蝇产生的精子中有哪几条染色体?这些染色体这些染色体在形态、结构和功能上有什么特点?这些染色体之间在形态、结构和功能上有什么特点?这些染色体之间 是什么关系?它们是否携带着控制生物生长发育的全是什么关系?它们是否携带着控制生物生长发育的全 部遗传信息?部遗传信息?减数分裂减数分裂Q5Q5:如果将果蝇:如果将果蝇 的精子中的染的精子中的染 色体看作一色体看作一 组,那么果蝇组,那么果蝇 的体细胞中有的体细胞中有 几组染色体?几组染色体?(4)各不相同各不相
10、同非同源染色体非同源染色体是是细胞中的一组细胞中的一组_染色体,它们在染色体,它们在_和和_上各不相同,但又相互协调,共同控上各不相同,但又相互协调,共同控制着生物的生长,发育,遗传和变异即携带着制着生物的生长,发育,遗传和变异即携带着控制生物生长发育的控制生物生长发育的_ _ ,这样的,这样的一组染色体,叫做一个染色体组。一组染色体,叫做一个染色体组。1 1、染色体组的概念、染色体组的概念非同源非同源形态、结构形态、结构功能功能全部遗传信息全部遗传信息本质上:组成一个染色体组的所有染色体,互为本质上:组成一个染色体组的所有染色体,互为非同源染色体,一个染色体组中不存在同源染色非同源染色体,一
11、个染色体组中不存在同源染色体,一个染色体组中不含有等位基因体,一个染色体组中不含有等位基因形式上:一个染色体组中各个染色体的形态,大形式上:一个染色体组中各个染色体的形态,大小和功能均不相同小和功能均不相同功能上:一个染色染色体组中携带着该物种生长功能上:一个染色染色体组中携带着该物种生长发育的全部遗传信息发育的全部遗传信息物种类型上:每种生物一个染色体组的染色体数物种类型上:每种生物一个染色体组的染色体数目,大小,形态都是一定的,不同种生物染色体目,大小,形态都是一定的,不同种生物染色体组的数目,大小,形态不同组的数目,大小,形态不同一个染色体组中无同源染色体;一个染色体组中无同源染色体;一
12、个染色体组中无等位基因和相同基因;一个染色体组中无等位基因和相同基因;染色体组的数目等于细胞内相同形态的染色体组的数目等于细胞内相同形态的 染色体个数;每个染色体组中的染色体染色体个数;每个染色体组中的染色体数目等于细胞内不同形态染色体的个数;数目等于细胞内不同形态染色体的个数;细胞内染色体个数细胞内染色体个数=染色体组数染色体组数每个染每个染 色体组所含染色体个数。色体组所含染色体个数。染色体组的特点:染色体组的特点:关键看它是由受精卵发育而成的个体,还是由配子发育而成的个体。明显缩短育种年限、子代都是纯合子凡是不以种子为收获目标的植物都可以考虑进行多倍体育种。色体组所含染色体个数。每个染色
13、体组中的染色体数目等于细胞内不同形态染色体的个数;每条染色体上含有许多基因,染色体变异会引起多个基因的变化,所以引起的性状变化较大一些基因突变和染色体变异的区别来源于生殖细胞:无论含有几个染色体组都是单倍体.秋水仙素处理法的具体做法是什么?原理又是什么?与二倍体植株相比,多倍体植物有生长旺盛,茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加,种子少或不产生种子等特性。杂交育种人工诱变育种多倍体育种单倍体育种例如:人、果蝇、玉米等。光学显微镜下不可见。和、和、和、X和YDT Dt dT dt 幼苗不行,秋水仙素的作用对象是正在有丝分裂的细胞,成熟的植株大多细胞不进行有丝
14、分裂。由受精卵发育而成的个体叫几倍体,由受精卵发育而成的个体叫单倍体。明显缩短育种年限、子代都是纯合子自然变异人工诱导变异2、三倍体无子瓜的果皮、种皮、胚、胚乳的呢?例如:香蕉、马铃薯等。1、根据染色体图判断:、根据染色体图判断:2个染色体组个染色体组3个染色体组个染色体组2、根据基因型判断:、根据基因型判断:4个染色体组个染色体组3个染色体组个染色体组2个染色体组个染色体组上图是某植物正常的体细胞,判断该植物可能上图是某植物正常的体细胞,判断该植物可能的基因型及细胞中所含的染色体组数(的基因型及细胞中所含的染色体组数()A、ABCd,4 B、Aaaa,4C、AaBbCcDd,8 D、Bbbb
15、Dddd,8B 体细胞体细胞中的染中的染色体数色体数配子中配子中的染色的染色体数体数体细胞体细胞中染色中染色体组数体组数配子中配子中的染色的染色体组数体组数豌豆豌豆72普通普通小麦小麦423小黑麦小黑麦2814215684613.细胞内染色体个数细胞内染色体个数=染色体组数染色体组数每每个染色体组所含染色体个数。个染色体组所含染色体个数。二倍体:二倍体:由受精卵发育而成的,体细胞中由受精卵发育而成的,体细胞中 含有两个染色体组的个体。含有两个染色体组的个体。例如:人、果蝇、玉米等。例如:人、果蝇、玉米等。自然界中,几乎全部的动物和过半数的自然界中,几乎全部的动物和过半数的高等植物都是二倍体。高
16、等植物都是二倍体。多倍体:多倍体:由受精卵发育而成的,体细胞中含有由受精卵发育而成的,体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体。三个或三个以上的染色体组的个体。例如:香蕉、马铃薯等。例如:香蕉、马铃薯等。多倍体在高等植物中是相当普遍的,例如显花植物中大多倍体在高等植物中是相当普遍的,例如显花植物中大约有一千种以上是多倍体,栽培植物中更为常见,禾本植物可约有一千种以上是多倍体,栽培植物中更为常见,禾本植物可达达75%75%。但动物界中的多倍体却少得多,脊椎动物则更少。但动物界中的多倍体却少得多,脊椎动物则更少。但近年报道,象甲科、蓑蛾等昆虫以及一些无尾两栖类动但近年报道,象甲科、蓑蛾等昆虫以及
17、一些无尾两栖类动物等也都发现了多倍体。物等也都发现了多倍体。马铃薯是四倍体马铃薯是四倍体普通小麦是六倍体普通小麦是六倍体香蕉是三倍体香蕉是三倍体与二倍体植株与二倍体植株相比,多倍体植物相比,多倍体植物有生长旺盛,茎秆有生长旺盛,茎秆粗壮,叶片、果实粗壮,叶片、果实和种子都比较大,和种子都比较大,糖类和蛋白质等营糖类和蛋白质等营养物质的含量都有养物质的含量都有所增加,种子少或所增加,种子少或不产生种子等特性。不产生种子等特性。凡是不以种子为收凡是不以种子为收获目标的植物都可获目标的植物都可以考虑进行多倍体以考虑进行多倍体育种。育种。多多倍倍体体植植株株的的特特点点多倍体植株的特点多倍体植株的特点
18、2.2.茎杆粗壮,叶片、果实和种子都比较大;糖类、蛋茎杆粗壮,叶片、果实和种子都比较大;糖类、蛋 白质等含量增高白质等含量增高.3.3.但发育延迟,结实率低。但发育延迟,结实率低。1.1.多倍体在植物中广泛存在,而在动物中则较少见多倍体在植物中广泛存在,而在动物中则较少见凡是不以种子为收获目标的植物都可以凡是不以种子为收获目标的植物都可以考虑进行多倍体育种。考虑进行多倍体育种。4 4个染色体个染色体8 8个染色体个染色体无纺缍体形成无纺缍体形成染色体复制染色体复制着丝点分裂着丝点分裂无纺缍丝牵引无纺缍丝牵引多倍体的形成多倍体的形成若继续进行正常若继续进行正常的有丝分裂的有丝分裂染色体加染色体加
19、倍的组织倍的组织或个体或个体1.1.可否人工诱导多倍体的形成呢?可否人工诱导多倍体的形成呢?常用方法有哪些?常用方法有哪些?低温和秋水仙素处理法低温和秋水仙素处理法2.2.秋水仙素处理法的具体做法是什么?原理又是什么?秋水仙素处理法的具体做法是什么?原理又是什么?方法:用秋水仙素处理方法:用秋水仙素处理_或或_。原理:当秋水仙素作用于正在原理:当秋水仙素作用于正在_的细胞时,能够抑的细胞时,能够抑 制制_的形成,导致的形成,导致_不能不能_,从而引起细胞内染色体从而引起细胞内染色体_。染色体数目加。染色体数目加 倍的细胞继续进行倍的细胞继续进行_分裂,将来就可能发育成分裂,将来就可能发育成 _
20、植株。植株。3.3.为什么要处理萌发的种子或幼苗,处理成熟的植株可为什么要处理萌发的种子或幼苗,处理成熟的植株可以不?以不?不行,秋水仙素的作用对象是正在有丝分裂的细胞,不行,秋水仙素的作用对象是正在有丝分裂的细胞,成熟的植株大多细胞不进行有丝分裂。成熟的植株大多细胞不进行有丝分裂。萌发的种子萌发的种子 幼苗幼苗 分裂分裂 纺锤丝纺锤丝 染色体染色体 移向两极移向两极 数目加倍数目加倍 有丝有丝 多倍体多倍体 性腺发育不良(特纳氏综合征)44条XO(45条)若继续进行正常的有丝分裂由受精卵发育而成的个体叫几倍体,由受精卵发育而成的个体叫单倍体。2、三倍体无子瓜的果皮、种皮、胚、胚乳的呢?又如普
21、通小麦是六倍体,它的体细胞中含有六个染色体组,42个染色体,它的单倍体植株体细胞中含有3个染色体组,21个染色体。单倍体的优点是:没有等位基因,是绝对的纯种!DDTT DDtt ddTT ddtt用射线、激光、化学药品等处理生物、某化工厂一次泄漏事故导致附近植物发生变异,全部白菜、萝卜及豌豆等均由展开叶成为皱缩叶。(二)染色体数目的变异:、某化工厂一次泄漏事故导致附近植物发生变异,全部白菜、萝卜及豌豆等均由展开叶成为皱缩叶。对一个个体称单倍体还是几倍体,关键看什么?单倍体不一定是一倍体。来源于生殖细胞:无论含有几个染色体组都是单倍体.来源于受精卵或合子:含几个染色体组则为几倍体.来源于受精卵或
22、合子:含几个染色体组则为几倍体.由受精卵发育而成的个体叫几倍体,由配子发育而成的个体叫单倍体。每条染色体上含有许多基因,染色体变异会引起多个基因的变化,所以引起的性状变化较大一些C、AaBbCcDd,8 D、BbbbDddd,82、根据基因型判断:相同或等位的基因总共出现几次,则有几个染色体组。自然条件下玉米、水稻等高等植物关键看它是由受精卵发育而成的个体,还是由配子发育而成的个体。凡是不以种子为收获目标的植物都可以考虑进行多倍体育种。色体组所含染色体个数。染色体上的基因的数目和排列顺序改变自然条件下玉米、水稻等高等植物器官大,营养物质含量高,但发育延迟,结实率低对一个个体称单倍体还是几倍体,
23、自然条件:由有性生殖细胞(如卵、花粉等)直接发育而成.来源于生殖细胞:无论含有几个染色体组都是单倍体.凡是不以种子为收获目标的植物都可以考虑进行多倍体育种。例如:人、果蝇、玉米等。单倍体的优点是:没有等位基因,是绝对的纯种!优点:明显缩短育种年限、子代都是纯合子不行,秋水仙素的作用对象是正在有丝分裂的细胞,成熟的植株大多细胞不进行有丝分裂。染色体结构的变异导致生物变异的原因是什么?形式上:一个染色体组中各个染色体的形态,大小和功能均不相同优点:明显缩短育种年限、子代都是纯合子将具有不同优良性状的亲本杂交自交选种晶,有巨毒,使用时应当特别注意。_植株。即控制同一性状的基因出现几次,则有几个染色体
24、组。低温处理 秋水仙素处理 萌发种子或幼苗二倍体二倍体幼苗幼苗四倍体四倍体植株植株秋水仙素处理秋水仙素处理染色体加倍染色体加倍二倍体二倍体幼苗幼苗二倍体二倍体植株植株发育发育授授粉粉二倍体二倍体幼苗幼苗二倍体二倍体植株植株发育发育花粉花粉诱导诱导三倍体三倍体种子种子三倍体三倍体无籽瓜无籽瓜三倍体三倍体植株植株发育发育第一年第一年第二年第二年4 4、单倍体、单倍体(1 1)概念:)概念:由配子发育而来,体细胞中含有本由配子发育而来,体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体物种配子染色体数目的个体(2 2)单倍体植株特点)单倍体植株特点弱小,且高度不育弱小,且高度不育(3 3)单倍体育种的措施和优点
25、)单倍体育种的措施和优点措施:措施:二倍体植株二倍体植株花药离体培养花药离体培养单倍体植株单倍体植株人工诱导染色体加倍人工诱导染色体加倍恢复回二倍体植株恢复回二倍体植株优点:明显缩短育种年优点:明显缩短育种年限、子代都是纯合子限、子代都是纯合子(纯合体)(纯合体)自交自交纯合体纯合体单倍体育种单倍体育种普通植株普通植株减数减数 分裂分裂花粉花粉花药离花药离 体培养体培养单倍体幼苗单倍体幼苗秋水仙秋水仙 素处理素处理纯合子幼苗纯合子幼苗筛选所需的品种筛选所需的品种DDTTDdTt花药离花药离 体培养体培养DT Dt dT dt 幼苗幼苗秋水仙秋水仙 素处理素处理DDTT DDtt ddTT dd
26、tt筛选所需的品种筛选所需的品种ddttDT Dt dT dt原理:原理:植物组植物组织培养织培养对一个个体称单倍体还是几倍体,对一个个体称单倍体还是几倍体,关键看什么?关键看什么?关键看它是由受精卵发育而成的个体,关键看它是由受精卵发育而成的个体,还是由配子发育而成的个体。由受精卵发育还是由配子发育而成的个体。由受精卵发育而成的个体叫几倍体,由受精卵发育而成的而成的个体叫几倍体,由受精卵发育而成的个体叫单倍体。个体叫单倍体。Q Q:一倍体一定是单倍体吗?单倍体一定是一倍体吗?:一倍体一定是单倍体吗?单倍体一定是一倍体吗?一倍体一定是单倍体;单倍体不一定是一倍体。一倍体一定是单倍体;单倍体不一
27、定是一倍体。:温度的骤变、适当温度的骤变、适当浓度的秋水仙素能在不浓度的秋水仙素能在不影响细胞活力的条件下影响细胞活力的条件下抑制纺锤体生成或破坏抑制纺锤体生成或破坏纺锤体。导致染色体复纺锤体。导致染色体复制且着丝点分裂后不能制且着丝点分裂后不能分配到两个细胞中,从分配到两个细胞中,从而使细胞内的染色体数而使细胞内的染色体数目加倍。目加倍。二倍体二倍体八倍体八倍体四倍体四倍体秋水仙素秋水仙素处理处理秋水仙素秋水仙素处理处理二倍体二倍体四倍体四倍体三倍体三倍体八倍体八倍体四倍体四倍体六倍体六倍体如:无籽西瓜的培育如:无籽西瓜的培育单倍体的概念单倍体的概念由配子发育而来,体细胞中含有本物种配子的染
28、色体由配子发育而来,体细胞中含有本物种配子的染色体数目的个体。数目的个体。形成原因形成原因:1.1.自然条件自然条件:由有性生殖细胞(如卵、花粉等)直接由有性生殖细胞(如卵、花粉等)直接发育而成发育而成 .如蜜蜂中的雄峰如蜜蜂中的雄峰;2.2.人工条件人工条件:一般利用花粉离体培养获得一般利用花粉离体培养获得;如单倍体如单倍体玉米玉米,小麦小麦.对一个个体称单倍体还对一个个体称单倍体还是几倍体,关键看什么?是几倍体,关键看什么?关键看它是受精卵发育成的,还是关键看它是受精卵发育成的,还是配子直接发育而成的。由受精卵发育成配子直接发育而成的。由受精卵发育成的个体叫几倍体,由配子发育而成的个的个体
29、叫几倍体,由配子发育而成的个体叫单倍体。体叫单倍体。体细胞中含有本物种体细胞中含有本物种配子的染色体数目的个体。的染色体数目的个体。单倍体是二倍体或多倍体单性生殖的结果。单倍体是二倍体或多倍体单性生殖的结果。w蜜蜂的蜂王和工蜂是二倍体,它们的体细胞中含蜜蜂的蜂王和工蜂是二倍体,它们的体细胞中含有二个染色体组,有二个染色体组,3232个染色体,而雄峰的体细胞个染色体,而雄峰的体细胞中含有一个染色体组,中含有一个染色体组,1616个染色体,是单倍体;个染色体,是单倍体;又如普通小麦是六倍体,它的体细胞中含有六个又如普通小麦是六倍体,它的体细胞中含有六个染色体组,染色体组,4242个染色体,它的单倍
30、体植株体细胞个染色体,它的单倍体植株体细胞中含有中含有3 3个染色体组,个染色体组,2121个染色体。可见,单倍个染色体。可见,单倍体植株的染色体数目总是正常植株染色体数目的体植株的染色体数目总是正常植株染色体数目的一半。一半。对一个个体称单对一个个体称单倍体还是几倍体,倍体还是几倍体,关键看什么?关键看什么?关键看它是受精卵发育成的,还是关键看它是受精卵发育成的,还是配子直接发育而成的。由受精卵发育成配子直接发育而成的。由受精卵发育成的个体叫几倍体,由配子发育而成的个的个体叫几倍体,由配子发育而成的个体叫单倍体。体叫单倍体。对一个个体称单倍体还是几倍体,关键看什么?对一个个体称单倍体还是几倍
31、体,关键看什么?关键看它是由受精卵发育而成的个体,关键看它是由受精卵发育而成的个体,还是由配子发育而成的个体。由受精卵发育还是由配子发育而成的个体。由受精卵发育而成的个体叫几倍体,由配子发育而成的个而成的个体叫几倍体,由配子发育而成的个体叫单倍体。体叫单倍体。一倍体一定是单倍体吗?单倍体一定是一倍体吗?一倍体一定是单倍体吗?单倍体一定是一倍体吗?一倍体一定是单倍体;单倍体不一定是一倍体。一倍体一定是单倍体;单倍体不一定是一倍体。体细胞体细胞中的染中的染色体数色体数配子中配子中的染色的染色体数体数体细胞体细胞中的染中的染色体组色体组数数配子中配子中的染色的染色体组数体组数属于几倍属于几倍体生物体
32、生物豌豌 豆豆 7 2普通普通小麦小麦 42 3小黑麦小黑麦 28八倍体八倍体14 1 2156 8 4 6 二倍体二倍体 六倍体六倍体植株弱小,高度不育茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种由生殖细胞直接发育生殖细胞直接发育由受精卵发育成受精卵发育成常用花药离体培养花药离体培养秋水仙素或低温处理秋水仙素或低温处理萌发萌发的种子或幼苗的种子或幼苗 自然条件下玉米、水稻等高等植物自然条件下玉米、水稻等高等植物偶尔也会出现单倍体。与正常植株相偶尔也会出现单倍体。与正常植株相比,单倍体植株比,单倍体植株生长瘦弱,高度不育。生
33、长瘦弱,高度不育。单倍体植株的特点单倍体(一倍体)不但生长十分瘦弱,单倍体(一倍体)不但生长十分瘦弱,而且高度不而且高度不育育,怎么也能进行育种呢?,怎么也能进行育种呢?请仔细思考一下,单倍体到底请仔细思考一下,单倍体到底有没有优点?有没有优点?单倍体的优点是:没有等位基因,单倍体的优点是:没有等位基因,是绝对的纯种!是绝对的纯种!单倍体育种自然条件:由有性生殖细胞(如卵、花粉等)直接发育而成.染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上DDTT DDtt ddTT ddtt自然条件:由有性生殖细胞(如卵、花粉等)直接发育而成.方法简便,但需较长年限方可获得纯合体温度的骤变、适当浓度的秋水仙素能
34、在不影响细胞活力的条件下抑制纺锤体生成或破坏纺锤体。自然条件下玉米、水稻等高等植物秋水仙素(C22H25O6N0)是1937年发现的,是生物的后代出现不同于亲本的性状Q:一倍体一定是单倍体吗?单倍体一定是一倍体吗?自然界中,几乎全部的动物和过半数的高等植物都是二倍体。自然条件下玉米、水稻等高等植物凡是不以种子为收获目标的植物都可以考虑进行多倍体育种。Q2:号和号染色体是什么关系?号和号呢?与二倍体植株相比,多倍体植物有生长旺盛,茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加,种子少或不产生种子等特性。自然条件:由有性生殖细胞(如卵、花粉等)直接发育而成.例如:香蕉、
35、马铃薯等。请仔细思考一下,单倍体到底有没有优点?的个体叫几倍体,由配子发育而成的个由受精卵发育而成的个体叫几倍体,由配子发育而成的个体叫单倍体。1、根据染色体图判断:形态相同的染色体有几条,就含有几个染色体组。晶,有巨毒,使用时应当特别注意。思考:思考:1、该细胞经减数分裂,得到的、该细胞经减数分裂,得到的每个子细胞中有多少条染色体?每个子细胞中有多少条染色体?2、子细胞中有没有同源染色体?、子细胞中有没有同源染色体?3、子细胞中有几个染色体组?、子细胞中有几个染色体组?4、每个染色体组由几个染色体、每个染色体组由几个染色体构成?构成?5条条无无1个个5个个思考:思考:1 1、该细胞经减数分裂
36、,得到的、该细胞经减数分裂,得到的每个子细胞中有多少条染色体?每个子细胞中有多少条染色体?2 2、子细胞中有没有同源染色体?、子细胞中有没有同源染色体?3 3、子细胞中有几个染色体组?、子细胞中有几个染色体组?4 4、每个染色体组由几条染色体、每个染色体组由几条染色体构成?构成?10条条有有2个个5个个思考:思考:1、该细胞内有几个染色、该细胞内有几个染色体组?体组?2、该细胞经减数分裂、该细胞经减数分裂生成的配子中有多少条染生成的配子中有多少条染色体?色体?3、具有此体细胞的生、具有此体细胞的生物一般有后代吗?物一般有后代吗?3 不确定,因此生成的不确定,因此生成的配子基本上是不育的。配子基
37、本上是不育的。没有没有单倍体育种过程单倍体育种过程普通植株普通植株减数减数 分裂分裂花粉花粉花药离花药离 体培养体培养单倍体幼苗单倍体幼苗秋水仙秋水仙 素处理素处理纯合子幼苗纯合子幼苗筛选所需的品种筛选所需的品种DDTTDdTt花药离花药离 体培养体培养DT Dt dT dt 幼苗幼苗秋水仙秋水仙 素处理素处理DDTT DDtt ddTT ddtt筛选所需的品种筛选所需的品种ddttDT Dt dT dt原理:植物组织培养原理:植物组织培养单倍体育种其实,单倍体育种应该叫其实,单倍体育种应该叫单倍体加多倍体联合育种才对!单倍体加多倍体联合育种才对!也许你会问:生长瘦弱,高也许你会问:生长瘦弱,
38、高度不孕,纯种又有什么用?度不孕,纯种又有什么用?问得好!问得好!不过,我们不是可以用秋水不过,我们不是可以用秋水仙素处理使它的染色体加倍吗!仙素处理使它的染色体加倍吗!1 1、具有不同优点的品种杂交、具有不同优点的品种杂交2 2、取、取F F1 1的花药用组织培养的方法进的花药用组织培养的方法进 行离体培养,形成单倍体植株行离体培养,形成单倍体植株3 3、用秋水仙素使单倍体染色体加倍、用秋水仙素使单倍体染色体加倍4 4、选取符合要求的个体作种、选取符合要求的个体作种单倍体育种的方法单倍体育种的方法一般常用一般常用“花药离体培养法花药离体培养法”单倍体育种与多倍体育种的比较单倍体育种与多倍体育
39、种的比较普通植株普通植株减数减数 分裂分裂花粉花粉花药离花药离 体培养体培养单倍体幼苗单倍体幼苗秋水仙秋水仙 素处理素处理纯合子幼苗纯合子幼苗筛选所需的品种筛选所需的品种避免变异避免变异无性繁殖无性繁殖利用利用变异变异杂交育种杂交育种人工诱变育种人工诱变育种多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种生物的后代出现不同于亲本的性状生物的后代出现不同于亲本的性状自然变异自然变异人工诱导变异人工诱导变异按来源分按来源分应应用用生生物物的的变变异异小小结结概念:概念:类类型型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不遗传的变异不遗传的变异遗传的遗传的变异变异按结果分按结果分、某化工厂一次泄漏
40、事故导致附近植物发生、某化工厂一次泄漏事故导致附近植物发生变异,全部白菜、萝卜及豌豆等均由展开叶成变异,全部白菜、萝卜及豌豆等均由展开叶成为皱缩叶。该变异是:为皱缩叶。该变异是:A.A.基因重组基因重组B.B.基因突变基因突变C.C.染色体变异染色体变异D.D.不遗传的变异不遗传的变异2 2、一株开白花的梨树上长出一个红花枝条,该、一株开白花的梨树上长出一个红花枝条,该变异最可能是变异最可能是;用;用H-hH-h表示花色基因,表示花色基因,该红花枝条的基因型为该红花枝条的基因型为;欲快速繁殖出;欲快速繁殖出大量红花梨树,最好的方法是大量红花梨树,最好的方法是;欲培育;欲培育红花梨树的纯种,最好
41、的方法是红花梨树的纯种,最好的方法是。基因突变基因突变HhHh无性繁殖无性繁殖单倍体育种单倍体育种练习练习2 2B B秋水仙素 秋水仙素(秋水仙素(C C2222H H2525O O6 6N0)N0)是是19371937年发现的,是年发现的,是从百合科植物秋水仙的种子和球茎中提取出来的从百合科植物秋水仙的种子和球茎中提取出来的一种植物碱。它是白色或淡黄色的粉末或针状结一种植物碱。它是白色或淡黄色的粉末或针状结晶,有巨毒,使用时应当特别注意。晶,有巨毒,使用时应当特别注意。拓展:几种育种方法的比较拓展:几种育种方法的比较杂交育种杂交育种 人工诱变育种人工诱变育种 多倍体育种多倍体育种 单倍体育种
42、单倍体育种原理原理方法方法优点优点缺点缺点基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变染色体变异异染色体变染色体变异异将具有不同将具有不同优良性状的优良性状的亲本杂交亲本杂交自交自交选种选种用物理、化学用物理、化学等因素诱导突等因素诱导突变变秋水仙素处秋水仙素处理萌发的种理萌发的种子、幼苗子、幼苗花药离体培花药离体培养后再加倍养后再加倍集优良性集优良性状于一体状于一体育种时间育种时间长长提高突变频率,提高突变频率,加速育种进程加速育种进程需大量处理需大量处理材料材料器官大,提器官大,提高产量和营高产量和营养成分养成分发育延迟,发育延迟,结实率低结实率低明显缩短育明显缩短育种年限种年限技术复杂,需技
43、术复杂,需与杂交育种配与杂交育种配合合蜜蜂的蜂王和工蜂是二倍体,它们的体细胞中含有二个染色体组,32个染色体,而雄峰的体细胞中含有一个染色体组,16个染色体,是单倍体;Q1:果蝇体细胞有几条染色体?优点:明显缩短育种年限、子代都是纯合子例如:香蕉、马铃薯等。为什么要处理萌发的种子或幼苗,处理成熟的植株可以不?与二倍体植株相比,多倍体植物有生长旺盛,茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加,种子少或不产生种子等特性。自然界中,几乎全部的动物和过半数的高等植物都是二倍体。性腺发育不良(特纳氏综合征)44条XO(45条)由受精卵发育而成的个体叫几倍体,由受精卵发育而
44、成的个体叫单倍体。与二倍体植株相比,多倍体植物有生长旺盛,茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加,种子少或不产生种子等特性。不行,秋水仙素的作用对象是正在有丝分裂的细胞,成熟的植株大多细胞不进行有丝分裂。指细胞内染色体数目增添或缺失的改变。例如:香蕉、马铃薯等。Q1:果蝇体细胞有几条染色体?特点:植株弱小,高度不育.自然界中,几乎全部的动物和过半数的高等植物都是二倍体。导致染色体复制且着丝点分裂后不能分配到两个细胞中,从而使细胞内的染色体数目加倍。的个体叫几倍体,由配子发育而成的个(二)染色体数目的变异:人工条件:一般利用花粉离体培养获得;如单倍体玉米,小麦
45、.来源于生殖细胞:无论含有几个染色体组都是单倍体.杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种处理处理杂交杂交用射线、激光、用射线、激光、化学药品等处理化学药品等处理生物生物用秋水仙素处理用秋水仙素处理种子或幼苗种子或幼苗花药离体培养花药离体培养原理原理 基因重组基因重组 基因突变基因突变 染色体数目变染色体数目变异异染色体数目变染色体数目变异异 特点特点方法简便,但需方法简便,但需较长年限方可获较长年限方可获得纯合体得纯合体加速育种的进程,加速育种的进程,大幅改良某些性大幅改良某些性状,但突变后有状,但突变后有利个体往往不多利个体往往不多器官大,营养物器官大,营养物质含量高,但发质含量高,但发育延迟,结实率育延迟,结实率低低缩短育种年限,缩短育种年限,但方法复杂,但方法复杂,成活率较低成活率较低举例举例高杆抗病与矮杆高杆抗病与矮杆不抗病小麦杂交不抗病小麦杂交产生矮杆抗病品产生矮杆抗病品种种高产量青霉素菌高产量青霉素菌株的育成株的育成三倍体西瓜、八三倍体西瓜、八倍体小黑麦倍体小黑麦抗病植株的育抗病植株的育成成