1、第三节 染色体变异及其应用 1.理解染色体结构变异、数目变异、染色体组的概念。 2.掌握单倍体育种的原理、方法和特点。 3.掌握多倍体育种的原理、方法和特点。 ？ 22条染色体 33条染色体 病因：常染色体变 异, 21号染色体比正常 人多了一条。 他叫胡一舟，生于 1978年。大家亲切地 叫他舟舟，他是个 “可爱的天才指挥 家”，先天智力障碍 （21三体综合征）患 者。 一、染色体结构的变异 1.概念：染色体结构的改变，使排列在染色体上的基因的 数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的改变。 2.类型：缺失、重复、倒位、易位。 1.缺失 2.重复 3.倒位 4.易位 1.基因位于染色体上，染色
2、体的结构的改变，会使排 列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从 而导致性状的变异。 2. 大多数染色体结构的变异对生物有害，有的甚至导 致生物体死亡。 思考：染色体结构的变异会引起什么后果？ 环境中化学物质对染色体结构变异的影响。 研究目的： 了解环境中化学物质对染色体结构变异的影响。 推荐器材： 培养皿，试管，载玻片，盖玻片，显微镜；蚕豆种 子等；硫酸铜，改良碱性品红染液等。 课题研究： 背景资料： 引起染色体变异的原因很多，其中辐射与化学药 物是导致染色体变异的重要原因。为了证实硫酸铜对 染色体结构变异的影响，一名学生用硫酸铜溶液培养 蚕豆种子，发现萌发的幼苗根尖细胞中出现微核，这
3、 是染色体结构变异的结果。生物科学工作者往往采用 微核研究的方法来分析环境污染的程度。 蚕豆微核 水培蚕豆 实验步骤： 1.将蚕豆种子洗净，25水培； 2.待根长到0.5cm1.5cm时，移入质量浓度为300mg/L 的硫酸铜溶液中培养6h； 3.自来水冲洗后，再移入自来水中培养24h； 4.剪取蚕豆根尖，制作临时玻片标本，用改良碱性品 红染液染色； 5.每个根尖计数5001 000个细胞，计算微核率。 问题与假设： 分小组讨论背景资料，尝试提出一个检测环境污染 的问题。 设计与实验： 根据假设，结合已经做过的观察洋葱根尖细胞有丝 分裂的实验，设计研究计划。按照研究计划，实施 实验。 交流与合
4、作： 和其他小组交流研究计划，反思和完善本组的计划。 通过显微镜检测微核率是一项由小组成员相互合作 的工作。 结论与反思： 分析实验数据，得出结论。反思结论，必要时重复 实验以保证结论的可靠性。 深入研究：探究水质污染程度与生物细胞微核率高低 的关系。 猫叫综合征：第5号染色体部分缺失引起 二、染色体数目的变异 1.类型 个别染色体数目的增加或减少；以染色体组的形式成 倍的增加或减少。 2.染色体组 （1）概念：自然界中的生物大多数是二倍体，它们 的配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。 （2）实例：人、洋葱、果蝇的染色体组。 三、染色体变异在育种上的应用 1.单倍体育种 单倍体育种示意图
5、 离体 培养 花粉 人工诱导染 色体加倍 单倍体 纯合二倍体 选择 优良品种 花药 优点：明显缩短育种年限，加速育种进程。 缺点：技术较复杂，需与杂交育种结合，多限于植物。 2.多倍体育种 三倍体西瓜为什么无子？ 事实：三倍体西瓜是用二倍体西瓜和四倍体西瓜经过 专门处理后杂交获得的多倍体植物。 积极思维 单倍体育种优缺点 种植 秋水仙素处理 2n 传粉 4n 3n 2n 2n 3n 3n 传粉 2n 种植 第 一 年 第 二 年 3n 三倍体无子西瓜的培育 多倍体育种的优缺点 优点：可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的 植物器官大，产量高，营养丰富。 缺点：只适用于植物，结实率低。 分析：
6、培育三倍体无子西瓜的关键步骤是哪些？ 1.以下情况属于染色体变异的是( ) 21三体综合征患者是基因的中的第21号染色体有3条 非同源染色体之间发生了互换 染色体数基因增加 或减少 花药离体培养后长成的植株 非同源染色 体之间基因自由组合 染色体上DNA碱基对的增添、 缺失和替换 A. B. C. D. D 解析：同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换属于 基因重组，非同源染色体之间的互换属于染色体结构 变异；染色体结构变异会改变DNA上基因的数目和 排列顺序。花药离体培养获得的植株染色体数基因减 半，属于单倍体。非同源染色体之间基因的自由组合 属于基因重组。染色体上DNA碱基对的增添、缺失 和
7、替换属于基因突变。 解析：用花药离体培养得到单倍体植株，单倍体的体 细胞中含有本物种配子的染色体数目，单倍体植株进 行减数分裂时，染色体能两两配对，说明细胞中含有 两组染色体，据此可推知产生花药的马铃薯的体细胞 中含有四组染色体故为四倍体，所以应选C项。 2.用马铃薯的花药离体培养出的单倍体植株，可以正 常地进行减数分裂，用显微镜可以观察到染色体两 两配对形成12对。据此现象可推知产生该花药的马 铃薯是（ ） A三倍体 B二倍体 C四倍体 D六倍体 C 3.(多选)用四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交所得的子一 代植株开花后，经适当处理，则（ ） A.能产生正常配子，结出种子形成果实 B.结出的果实为
8、五倍体 C.不能产生正常配子，但可形成无子西瓜 D.结出的果实为三倍体 CD 解析：四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交产生的子一代西瓜植 株是三倍体，由于其染色体组数为奇数，在减数分裂时同 源染色体配对紊乱，因而不能产生正常生殖细胞，故不能 结种子。若经适当处理，如用二倍体花粉刺激其子房，可 结出无子西瓜。该果实仅由果皮构成，由于果皮细胞属于 三倍体西瓜植株的体细胞，故该果实为三倍体。 4.用X射线处理蚕蛹，使其第2号染色体上的斑纹基因易位 于W染色体上，使雌体都有斑纹。再将雌蚕与白体雄蚕交配, 其后代雌蚕都有斑纹,雄蚕都无斑纹。这样有利于去雌留雄, 提高蚕丝的质量。这种育种方法所依据的原理是（ ） A.染色体结构的变异 B.染色体数目的变异 C.基因突变 D.基因重组 解析：本题中所采用的育种方法依据的原理可以由“第2号 染色体上的斑纹基因易位于W染色体上”来判断，这属于染 色体结构变异中的易位。 A 5.下列有关单倍体的叙述中，不正确的是( ) A.未经受精的卵细胞基因发育成的个体，一定是单倍体 B.细胞内有两个染色体组的生物体，可能是单倍体 C.由生物的雄配子发育成的个体一定都是单倍体 D.基因型是aaaBBBCcc的植物一定是单倍体 解析：由配子发育成的个体一定是单倍体。细胞内含有两 个染色体组的生物可能是单倍体，也可能是二倍体。D中 该基因型植物也可能是三倍体。 D 结束放映
