第四章生物的變異第三節(jié)染色體畸變可能引起性狀改變第二課時單倍體育種、多倍體育種回顧染色體結構變異缺失重復倒位EDCABBAFFGHGHEDC易位貓叫綜合征果蠅的棒狀眼染色體組判斷：下圖是不是果蠅的一個染色體組？染色體組是一組非同源染色體，不存在同源染色體染色體組必須含有控制該物種生長發(fā)育的全套遺傳信息①大小、形態(tài)、功能各異

②一組非同源染色體，

③含有該物種的全套遺傳信息P1012個AaBbAABbDDEeaaaAABbDABd每組2條4個每組2條2個2個2個1個3個染色體組數(shù)控制同一性狀的基因數(shù)=P101染色體數(shù)目變異可能導致生物性狀的改變同形態(tài)的染色體的數(shù)目=P101染色體數(shù)目變異可能導致生物性狀的改變體細胞中的染色體數(shù)目是以染色體組的形式成倍增加或減少染色體數(shù)目變異：生物細胞中染色體數(shù)目的增加或減少體細胞中個別染色體的增加或減少①整倍體變異：②非整倍體變異：多倍體二倍體P101染色體數(shù)目變異可能導致生物性狀的改變二倍體生物→配子多倍體生物→配子相對于動物，植物的單倍體較為多見。單倍體：由配子不經受精，直接發(fā)育而來，其體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體雄蜂、雄蟻只含有一個染色體組的肯定是單倍體，單倍體不一定只有一個染色體組→單倍體的體細胞：一個染色體組→單倍體的體細胞：染色體組>1個單倍體只含有一個染色體組?由配子直接發(fā)育所得一定為單倍體?P101染色體數(shù)目變異可能導致生物性狀的改變②非整倍體變異——個別染色體的增加或減少21-三體綜合征/先天愚型/唐氏綜合征：多了一條21號染色體而導致的疾病。組型為45+XX/XY60%的患兒在胎內早期即流產，存活者有明顯的智能落后、特殊面容、生長發(fā)育障礙和多發(fā)畸形。超雄綜合征：多了一條Y染色體引起的，組型為44+XYY，即47條染色體。身材高大，有攻擊性行為、暴力傾向、學習障礙等，有時還伴軀干畸形P101染色體數(shù)目變異可能導致生物性狀的改變②非整倍體變異——個別染色體的增加或減少人類的卵巢發(fā)育不全癥/特納（Turner）綜合征：缺少一條性染色體引起的，組型為44+XO，即45條染色體。個別染色體增加或減少的原因？1.外觀表現(xiàn)為女性，但性腺發(fā)育不良，沒有生育能力。2.身高、體重落后，手、足背明顯浮腫，頸側皮膚松弛。P101染色體數(shù)目變異可能導致生物性狀的改變個別染色體的增加或減少往往是減數(shù)分裂過程中染色體的不正常分離引發(fā)的。MⅠ后期配子增加一條染色體缺少一條染色體不分離同源染色體不分離MⅠMⅡ后期配子不分離增加一條染色體缺少一條染色體正常姐妹染色單體不分離MⅡ染色體變異可應用于單倍體育種P102單倍體植株：小而弱，而且高度不育，生產上沒有任何經濟價值。誘導單倍體的染色體加倍，成為可育的純合子，得到選育新品種的原材料。單倍體育種：利用單倍體作為中間環(huán)節(jié)產生具有優(yōu)良性狀的可育純合子的育種方法原理：基因重組、植物細胞具有全能性單倍體育種染色體畸變、染色體變異可應用于單倍體育種P103花藥離體培養(yǎng)是產生單倍體植株的簡便而有效的方法①用雜交方法獲得雜種F1②將F1的花藥放在人工培養(yǎng)基上進行離體培養(yǎng)，花粉細胞經多次分裂形成愈傷組織，誘導愈傷組織分化成幼苗；③用秋水仙素處理幼苗，染色體加倍后成為可育的純合植株小麥、水稻、煙草、茄子等離體培養(yǎng)人工誘導染色體數(shù)量加倍人工選育二倍體植株單倍體幼苗純合二倍體優(yōu)良品種優(yōu)/缺點?ABAbaBabAABBAAbbaaBBaabb染色體變異可應用于單倍體育種P103單倍體育種的優(yōu)/缺點：優(yōu)點①縮短育種年限雜交育種法獲取穩(wěn)定純合品種常需要連續(xù)自交，利用單倍體育種則可縮短時間。②能排除顯隱性干擾，后代穩(wěn)定遺傳，提高效率當親本雜交后，用F1的花粉培養(yǎng)成單倍體，再誘導染色體加倍產生純合子，可直接通過表型來判斷它們的基因型。缺點技術復雜，成活率低，只適合有性生殖的植物染色體變異可應用于多倍體育種P103

多倍體主要存在于植物界。多倍體的細胞通常比二倍體的細胞大，細胞內有機物的含量高、抗逆性強，在生產上具有很高的經濟價值。四倍體番茄所含的維生素C比二倍體的多一倍三倍體甜菜比較耐寒，含糖量和產量都較高，成熟也早三倍體的西瓜、香蕉和葡萄與二倍體相比，果實大、含糖量高，無籽，便于食用二倍體小麥六倍體小麥二倍體草莓四倍體草莓二倍體葡萄四倍體葡萄染色體變異可應用于多倍體育種P103-人們利用物理、化學因素來誘導多倍體的產生多倍體育種原理：染色體畸變低溫秋水仙素用秋水仙素處理萌發(fā)的種子、幼苗等，使其染色體加倍，這是目前效果較好的方法秋水仙素能抑制細胞分裂時紡錘體的形成，因此染色體雖已復制，但不能分離，最終導致染色體數(shù)目加倍作用于細胞分裂前期復制著絲粒分裂無紡錘絲牽引4條染色體8條染色體四倍體二倍體秋水仙素處理染色體變異可應用于多倍體育種P103為什么正常西瓜有籽，三倍體無子西瓜無籽呢？P104多倍體育種——

三倍體西瓜/無籽西瓜滴加秋水仙素加倍長大二倍體幼苗四倍體幼苗四倍體植株1、秋水仙素的作用部位及原因2、處理后各個部位的染色體數(shù)都是4N嗎?作用于芽尖，芽尖細胞的有絲分裂旺盛，用秋水仙素處理更容易使染色體數(shù)目加倍不是，處理前已經成熟的細胞染色體數(shù)為2N染色體變異可應用于多倍體育種——無籽西瓜的培育四倍體植株花粉卵細胞4N……2N……2N……P104染色體變異可應用于多倍體育種——無籽西瓜的培育四倍體植株4N……2N……去雄母本卵細胞P104染色體變異可應用于多倍體育種——無籽西瓜的培育父本二倍體授粉N……受精卵母本四倍體3N……種子果實果實各個部分含有的染色體組數(shù)?果皮：種皮：胚：第一年P104染色體變異可應用于多倍體育種——無籽西瓜的培育染色體變異可應用于多倍體育種——無籽西瓜的培育P104

子房→子房壁→胚珠→

珠被→受精卵→果實果皮種子種皮胚P104受精卵母本四倍體3N……種子果實果實各個部分含有的染色體組數(shù)?果皮：種皮：胚：4個染色體組4個染色體組3個染色體組第一年染色體變異可應用于多倍體育種——無籽西瓜的培育P104三倍體植株二倍體植株假授粉無籽西瓜第二年間作栽培思考：1、間作栽培的目的2、假授粉的目的3、為什么沒有籽/種子刺激子房產生生長素發(fā)育為果實便于授粉減數(shù)分裂時染色體聯(lián)會紊亂不能形成正常的卵細胞

三倍體植株一般不能進行正常的減數(shù)分裂形成配子，故不能形成種子。但也有可能在減數(shù)分裂時形成正常的卵細胞，從而形成正常的種子，但概率特別小。染色體變異可應用于多倍體育種——無籽西瓜的培育多倍體育種——無籽西瓜P104P104染色體數(shù)目變異可能導致生物性狀的改變

中國農科院已成功培育出自然界沒有的異源八倍體小黑麥，在高寒地區(qū)種植比當?shù)氐男←溒贩N產量高30%～40%，比黑麥高20%，而且蛋白質含量高，抗逆性、抗病性更強。P105生物的變異變異可遺傳變異不可遺傳變異環(huán)境條件的改變引起不涉及遺傳物質的變化，只限當代表現(xiàn)型的改變強烈的物理、化學因素引起基因突變：堿基對的替換、缺失、插入染色體畸變結構變異：缺失、重復、倒位、易位數(shù)目變異：整倍體、非整倍體變異減數(shù)分裂引起：基因重組交叉互換：同源染色體上的非姐妹染色單體自由組合：非同源染色體上的非等位基因P105不同育種方法的比較雜交育種誘變育種轉基因育種單倍體育種多倍體育種原理常用方法優(yōu)點缺點基因重組基因突變染色體畸變、基因重組染色體畸變雜交、自交、選擇、純合化物理、化學方法處理花藥離體培養(yǎng)→單倍體→秋水仙素處理→純種秋水仙素處理集優(yōu)、操作簡單提高變異頻率，加速育種進程有利變異少，具盲目性；需大量處理供試材料明顯縮短育種年限，排除顯隱性干擾技術復雜，需與雜交育種配合各種器官大、營養(yǎng)成分高、抗性強需與雜交育種配合育種時間長基因重組基因工程、

分子生物學目的性強、中間遺傳物質交換技術要求高P105染色體數(shù)目變異可能導致生物性狀的改變育種目標育種方式選擇集中雙親優(yōu)良性狀，操作簡單培育隱性純合子快速獲得純種讓原品系產生新性狀有目的地改良或定向改造原品系營養(yǎng)器官“加大”、“加強”雜交育種雜交育種單倍體育種誘變育種轉基因技術育種多倍體育種牛刀小試1．如圖為某二倍體植物單倍體育種過程，下列敘述正確的是(

)A．①中發(fā)生了染色體數(shù)目變異B．②一般采用花藥離體培養(yǎng)的方法C