第13課時染色體變異及其應用()目標導航1.舉例說出染色體組的概念，并掌握染色體數目變異的幾種類型。2.理解單倍體育種和多倍體育種在方法、原理上的不同，比較它們的優(yōu)缺點，了解三倍體無子西瓜的培育過程。 一、染色體數目的變異1分類2染色體組果蠅的精子和卵細胞中只含有一組_，它們在_和_上各不相同，但是攜帶著控制該種生物生長發(fā)育、遺傳和變異的全部信息，這樣的一組染色體叫做一個染色體組。因為染色體組是指某種生物的_的非同源染色體，由于一個染色體組攜帶著本物種的一套遺傳基因，所以又叫做_。3染色體數目變異的類型 (1)非整倍性變異：指在正常的染色體組中，_了一條或幾條完整的染色體。(2)整倍性變異：一倍性變異：指體細胞只含有_的變異。由于一倍性變異的生物不能進行正常的減數分裂，因此是_的。單倍性變異：是指體細胞含有的染色體數等于_的變異，由此產生的個體稱為_。多倍性變異是指與正常的_相比，具有_的變異。如與正常的二倍體細胞相比，具有_的細胞稱為三倍體；多倍體可以自發(fā)產生，也可以_產生。具有_的多倍體植物是可育的，而具有_的多倍體則一般不可育。多倍體的動物一般是_的，多倍性變異常常是人類和動物妊娠早期_的主要原因。二、染色體變異在育種上的應用1單倍體植株特點：長得_，高度_，在生產上沒有價值。2單倍體育種方法：常常采用_的方法獲得單倍體植株，然后經過_使染色體數目加倍，重新恢復到_的染色體數目。3單倍體育種優(yōu)點：每對染色體上成對的基因都是_的，自交產生的后代不會發(fā)生性狀分離，明顯_了育種年限。4多倍體育種(1)自然條件下：當植物體的_發(fā)生驟變時，正在分裂的細胞中的_可能受到破壞，已經復制的_不能到達兩極，于是形成了_的細胞，這樣的細胞繼續(xù)分裂就可能發(fā)育成_。(2)人工常用的方法：目前最常用而且最有效的方法是用_來處理萌發(fā)的_。(3)作用原理：秋水仙素能抑制_的形成。5兩種育種方式的比較方式多倍體育種單倍體育種原理兩者都是利用_的原理。不同的是，多倍體育種是使染色體以染色體組的形式_；單倍體育種是使染色體數目以染色體組的形式_，再加倍后獲得純種常用方法秋水仙素處理_(或低溫誘導，使植物染色體數目加倍)花藥離體培養(yǎng)，然后進行人工誘導染色體加倍(秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗、低溫誘導植物染色體數目加倍)，形成_優(yōu)點器官大，營養(yǎng)成分含量高_缺點適用于植物，在動物方面難以開展；發(fā)育延遲，結實率低技術復雜，需與雜交育種結合；單倍體一般不育實例三倍體西瓜、甜菜抗病植株的快速培育三、研究性學習：低溫誘導染色體加倍1實驗原理：用低溫處理植物_細胞，能夠抑制_的形成，以致影響染色體被拉向兩極，細胞也不能分裂成2個子細胞，于是，植物細胞染色體數目發(fā)生變化。2步驟：根尖培養(yǎng)_觀察。3與秋水仙素相比，_容易創(chuàng)造和控制，成本低、對人體_、易于_。但通過顯微鏡觀察時，只能觀察到染色體數目的增加，增加的具體數目不容易確定。4實驗注意事項：(1)制作裝片時，解離時間不宜過短或過長，過短細胞分離不開，過長細胞中染色體易被破壞，影響染色體數目的辨別。(2)壓片時用力要垂直，防止蓋玻片錯動使根尖細胞位置錯動。用力必須恰當，過重可能將組織壓爛或壓碎玻片，過輕使細胞未充分分散而相互重疊。若制成的裝片中大部分細胞重疊，可選擇不重疊或重疊較少的部位觀察。(3)要設置對照實驗，即將在常溫下生長的根尖制成裝片。(4)若低溫誘導植物在生長發(fā)育過程中的某一器官的部分細胞染色體加倍，則由這一器官的部分細胞發(fā)育而成的結構的染色體數目加倍，從而形成嵌合體。知識點一染色體數目的變異1若二倍體生物正常體細胞中含8條染色體，則下圖中表示一個染色體組的是 ()2以下二倍體生物的細胞中含有兩個染色體組的是 ()有絲分裂中期細胞有絲分裂后期細胞減數第一次分裂中期細胞減數第二次分裂中期細胞減數第一次分裂后期細胞減數第二次分裂后期細胞abcd知識點二單倍體育種和多倍體育種3把普通小麥的花粉和一部分體細胞，通過組織培養(yǎng)，分別培育，產生兩種小麥植株，它們分別是()a單倍體、二倍體b三倍體、六倍體c單倍體、六倍體d二倍體、單倍體4用基因型為aadd和aadd的親本植株進行雜交，并對其子一代的幼苗用秋水仙素進行處理，該植物的基因型和染色體倍數分別是()aaaaadddd，四倍體baaaadddd，四倍體caadd，二倍體daadd，二倍體知識點三研究性學習：低溫誘導染色體加倍5在“低溫誘導染色體加倍”的實驗中，關于所用的液體及其作用的描述中，正確的是()a剪取的根尖放入解離液中是為了使染色體著色b95%的酒精可以與15%的鹽酸溶液混合，解離、分散細胞c用龍膽紫溶液是為了使細胞核染上顏色d漂洗是為了洗去多余的染料，所以要用酒精6有關“低溫誘導大蒜根尖細胞染色體加倍”的實驗，正確的敘述是()a可能出現三倍體細胞b多倍體細胞形成的比例常達100%c多倍體細胞形成過程無完整的細胞周期d多倍體形成過程增加了非同源染色體重組的機會基礎落實1一個染色體組應是()a配子中的全部染色體b二倍體生物配子中的全部染色體c體細胞中的一半染色體d來自父方或母方的全部染色體2用秋水仙素誘發(fā)基因突變和誘導多倍體，起作用的時期分別是()a有絲分裂的間期和前期b有絲分裂的間期和后期c有絲分裂的前期和后期d有絲分裂的間期和間期3含兩個染色體組的配子直接發(fā)育成的個體應該叫()a二倍體b配子體c多倍體d單倍體4馬(2n64)和驢(2n62)雜交形成的騾子是高度不育的，原因是()a馬和驢的染色體不能共存b染色體結構發(fā)生了變化c減數分裂中同源染色體聯會紊亂d馬和驢的遺傳物質有本質區(qū)別5單倍體育種可以明顯地縮短育種年限，原因是()a單倍體雜交后代不發(fā)生性狀分離b單倍體經染色體加倍后自交后代不發(fā)生性狀分離c單倍體高度不育，不發(fā)生性狀分離d單倍體育種免去了費時的雜交程序能力提升6下列說法正確的是()a凡是細胞中含有兩個染色體組的就叫做二倍體b單倍體就是體細胞中含有一個染色體組的個體c多倍體在植物界中比較常見，幾乎全部的動物都是二倍體d在育種過程中單倍體肯定可育，其優(yōu)點是穩(wěn)定遺傳、后代不發(fā)生性狀分離7右圖為果蠅體細胞染色體組成示意圖，以下說法正確的是()a果蠅的一個染色體組含有的染色體是、x、ybx染色體上的基因控制的性狀遺傳均表現為性別差異c果蠅體內的細胞，除生殖細胞外都只含有兩個染色體組d、x(或y)四條染色體攜帶了控制果蠅生長發(fā)育所需的全部遺傳信息8某植物一個體細胞如圖所示，該植物的花粉進行離體培養(yǎng)后，共獲得了n株幼苗，其中基因型為aabbdd的個體約有 ()an/4株bn/8株cn/16株d0株9下列關于二倍體、單倍體和多倍體的說法中，錯誤的是 ()a水稻(2n24)一個染色體組有12條染色體，水稻基因組是測定12條染色體的dna全部堿基序列b普通小麥的花藥離體培養(yǎng)后，長成的植株細胞中含三個染色體組，但不是三倍體c單倍體幼苗用秋水仙素處理得到的植株，不一定是純合的二倍體d人工誘導多倍體的惟一方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗10下圖為利用純合高稈(d)抗病(e)小麥和純合矮稈(d)易染病(e)小麥快速培育純合優(yōu)良小麥品種矮稈抗病小麥(ddee)的示意圖，有關此圖敘述不正確的是()a圖中進行過程的主要目的是讓控制不同優(yōu)良性狀的基因組合到一起b過程中發(fā)生了非同源染色體的自由組合c實施過程依據的主要生物學原理是細胞增殖d過程的實施中通常用一定濃度的秋水仙素處理題號12345678910答案11.下圖為普通小麥的形成過程示意圖，請根據圖示材料分析并回答以下問題：(1)二倍體的一粒小麥和二倍體的山羊草雜交產生甲。甲的體細胞中含有_個染色體組。由于甲的體細胞中無_，所以甲不育。(2)自然界中不育的甲成為可育的丙的原因可能是_。(3)假如從播種到收獲種子需1年時間，且所有的有性雜交都從播種開始。理論上從一粒小麥和山羊草開始到產生普通小麥的幼苗至少需_年時間。(4)從圖示過程看，自然界形成普通小麥的遺傳學原理主要是_。答案 知識清單一、1.非整倍一幾整倍一倍性多倍性2非同源染色體形態(tài)功能一套完整基因組3(1)丟失或增加(2)一個染色體組不育配子染色體數目單倍體二倍體細胞更多染色體組3個染色體組誘導偶數染色體組奇數染色體組致死性自然流產二、1.弱小不育2花粉離體培養(yǎng)人工誘導正常植株3純合縮短4(1)內外環(huán)境紡錘體染色體染色體加倍 多倍體(2)秋水仙素種子或幼苗(3)紡錘體5染色體數目變異成倍增加成倍減少萌發(fā)的種子或幼苗純合子明顯縮短育種年限三、1.分生組織紡錘體2取材制作裝片3低溫條件無害操作對點訓練1a該生物是二倍體生物，細胞內有2個染色體組，8條染色體，則每個染色體組含有4條染色體，而構成生物的一個染色體組中的染色體形態(tài)、大小一定各不相同。2c二倍體生物的體細胞中含有兩個染色體組，有絲分裂的后期細胞，由于著絲粒分裂，染色體數目加倍，染色體組數也隨之加倍。減數第一次分裂完成后形成的次級性母細胞，染色體數目減半，染色體組數也隨之減半。由此判斷均含有兩個染色體組，含有4個染色體組，含有一個染色體組。3c對花粉進行組織培養(yǎng)，是把精子培育成新的生物體，屬于單倍體；把普通小麥的體細胞組織培育成新的生物體，屬于生物的營養(yǎng)生殖。普通小麥的體細胞是受精卵通過有絲分裂形成的，其體細胞中含有6個染色體組，因此屬于六倍體。4b基因型為aadd和aadd的親本雜交，f1的基因型為aadd，對其幼苗用秋水仙素處理，使其染色體組成倍增加，即變?yōu)樗膫€染色體組，染色體上的基因數目也增加，加倍后的植株基因型為aaaadddd，為四倍體。5b將剪取的根尖放入解離液中是為了固定細胞的形態(tài)；龍膽紫溶液是為了使染色體染上顏色；漂洗時用的是清水，洗去多余的解離液，一方面防止解離過度，另一方面防止影響染色；95%的酒精與15%的鹽酸溶液混合用于解離、分散細胞。6c用低溫處理植物分生組織細胞，能夠抑制紡錘體的形成，進而影響染色體向兩極移動，使細胞不能正常分裂形成兩個子細胞，導致植物細胞內染色體組數目加倍，形成多倍體植物，故染色體組數只能為偶數。多倍體細胞形成的原理是抑制紡錘體的形成，阻止細胞的分裂，所以細胞周期是不完整的。整個過程中不存在減數分裂，故不會出現非同源染色體的重組。課后作業(yè)1b一個染色體組應無同源染色體，但具有本物種全套的遺傳信息，只有二倍體的配子中含有的是一個染色體組，四倍體個體的配子中含有兩個染色體組；而來自父方或母方的全部染色體可以是一個染色體組也可以是多個染色體組。2a秋水仙素既可以誘導基因突變又可以抑制有絲分裂中紡錘體的形成。前者作用于間期dna復制時，后者作用于分裂前期紡錘體的形成時。3d配子未經受精作用直接發(fā)育成的個體是單倍體。4c馬和驢的染色體數目、形態(tài)和結構有一定的區(qū)別，但馬和驢的遺傳物質并沒有本質區(qū)別，都是以dna作為遺傳物質，不育的原因是聯會紊亂不能產生正常的生殖細胞。5b單倍體育種可以明顯地縮短育種年限，原因是該過程得到的生物個體為純合子，自交后代不發(fā)生性狀分離。6ca項中的二倍體是指由受精卵發(fā)育成的生物個體。單倍體細胞中也可能含有兩個染色體組，所以不正確。單倍體是指體細胞中含有本物種配子染色體數目的生物個體，所以b項不正確。單倍體育種的后代是純合子，能穩(wěn)定遺傳，后代不出現性狀分離，可明顯縮短育種年限，但是單倍體需要通過秋水仙素處理后才可育，所以d項不正確。7d選項a，染色體組是沒有同源染色體的，而x與y為一對同源染色體；選項b，x染色體與y染色體具有同源區(qū)段，此區(qū)段上基因控制的性狀無性別差異；選項c，果蠅體內的細胞有的處于有絲分裂狀態(tài)，此過程后期的細胞含有四個染色體組；選項d，一個染色體組中含有發(fā)育成果蠅個體的全套遺傳信息。8daabbdd個體的花粉經離體培養(yǎng)，得到的均為單倍體，不可能出現aabbdd的個體。9d水稻是雌雄同體的生物，不存在性染色體，所以每一對染色體都是相同的，在測定基因組時只測定12條染色體即可；普通小麥是六倍體，其花藥離體培養(yǎng)后，所得個體是單倍體；單倍體幼苗用秋水仙素處理得到的植株是不是純合子，主要看此單倍體中含有幾個染色體組，若含有一個染色體組，處理后是純合子，若單倍體中含有兩個或兩個以上染色體組，則加倍處理后不一定是純合子；人工誘導多倍體的方法可以用低溫處理，也可用秋水仙素處理。10c題中圖示單倍體育種的過程，表示兩