染色體變異

1染色體變異(Ⅰ)

3．易孝老愛親 位與交叉互換的區(qū)別

易位乒乓球團體賽比賽規(guī)則 發(fā)生在非同源染色體之間，是指染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上；交

叉互換發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間。

4．染色體組數(shù)的判斷

(1)根據(jù)染色體形態(tài)判斷：在細胞內(nèi)任選一條染色體，細胞內(nèi)與該染色體形態(tài)相同的染色

體共有幾條，則含有幾個染色體組，如圖甲有四個染色體組。

(2)根據(jù)基因型判斷：在細胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次，則有

幾個染色體組，如圖乙有四個染色體組。

(3)根據(jù)染色體的數(shù)目和染色體的形態(tài)數(shù)來推算。染色體組的數(shù)目＝染色體數(shù)/染色體形態(tài)

數(shù)，如韭菜細胞共32條染色體，有8種形態(tài)，可推出每種形態(tài)有4條，進而推出韭菜細胞內(nèi)

應含4個染色體組，而且染色體形態(tài)數(shù)就代表著每個染色體組中染色體的條數(shù)。

3．兩種育種方式的比較

方式多倍體育種單倍體育種

原理

兩者都是利用染色體數(shù)目變異的原理。不同的是，多倍體育種是使染色體以染色體

組的形式成倍增加；單倍體育種是使染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍減少，再加

倍后獲得純種

常用

方法

秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗(或低溫

誘導，使植物染色體數(shù)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(shù)目加倍)，形成純

合子

優(yōu)點器官大，營養(yǎng)成分含量高明顯縮短育種年限

缺點

適用于植物，在動物方面難以開展；發(fā)育

延遲，結(jié)實率低

技術(shù)復雜，需與雜交育種結(jié)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

4.關(guān)于三倍體無子西瓜培育過程的幾個問題

(1)關(guān)于兩次傳粉：第一次傳粉是雜交得到三倍體種子，第二次傳粉是為了刺激子房發(fā)育

成果實。

(2)為何不以二倍體西瓜為母本？

如果以二倍體西瓜作為母本，四倍體西瓜作為父本，也能得到三倍體種子，但這種三倍體

種子結(jié)的西瓜，因珠被發(fā)育成厚硬的種皮，達不到“無子”的目的。

(3)用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗。因為萌發(fā)的種子、幼苗具有分生能力，細胞進行有

絲分裂，用秋水仙素處理后可達到使產(chǎn)生的新細胞染色體數(shù)目加倍的目的。

(4)秋水仙素處理后，分生組織分裂產(chǎn)生的莖、葉、花染色體數(shù)目加倍，而未處理的(如根

部)細胞染色體數(shù)仍為二倍體。

(5)四倍體植株上結(jié)的西瓜，種皮和瓜瓤為四倍體，里面的種子為三倍體。

(6)三倍體西瓜進行減數(shù)分裂時，由于同源染色體無法正常聯(lián)會或聯(lián)會紊亂，不能產(chǎn)生正

常配子。

5．拓展

(1)實驗時為什么先培養(yǎng)出根尖后再低溫誘導？能否直接誘導洋蔥鱗片葉？

因為未長出根尖前施予低溫不利于其生出不定根。不可直接誘導洋蔥鱗片葉，因為(2)低

溫誘導的植物染色體數(shù)目變化情況是怎樣的？

①若低溫誘導植物的萌發(fā)的種子或幼苗，則整個植株的染色體數(shù)目均加倍。

②若低溫誘導植物正在生長發(fā)育的某一器官的部分細胞，則由這一器官的部分細胞發(fā)育而

成的結(jié)構(gòu)的染色體數(shù)目加倍。

幾個染色體組。如果蠅該比值為8條/4種形態(tài)＝2，則果蠅含2個染色體組。

（二）填空完成單倍體、二倍體和多倍體的比較：

二倍體多倍體單倍體

概念

由受精卵發(fā)育而

成，體細胞中含兩個

染色體組的個體

由受精卵發(fā)育而

成，體細胞中含有三

個或三個以上染色體

組的個體

由配子發(fā)育而

來，含有本物種配子

染色體數(shù)目的個體

實例

過半數(shù)高等植

物、人、果蠅等幾乎

全部動物

香蕉、馬鈴薯、

無子西瓜

(蜜蜂)雄蜂玉

米、小麥的單倍體

染色體組

的數(shù)目

兩個三個或三個以上一個至多個

性狀表現(xiàn)

正常(作為單倍

體、多倍體的參照物)

莖稈粗壯，葉片、

果實、種子較大，營

養(yǎng)豐富，但發(fā)育遲緩，

植株弱小，且高

度不育(雄蜂除外)

結(jié)實率低

人工誘導

方法

無

用秋水仙素處理

萌發(fā)的種子或幼苗

采用花藥離體

培養(yǎng)法

意義

運用多倍體育

種，可獲得植物新品

種

運用單倍體育

種，縮短育種年限

三.基因重組、基因突變和染色體變異的比較

類型

項目

基因突變基因重組染色體變異

實質(zhì)

基因結(jié)構(gòu)的改變(堿

基對的增添、缺失或替

換)

基因的重新組合，產(chǎn)

生多種多樣的基因型

染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目

變化引起基因數(shù)量或排

序改變

類型自發(fā)突變、人工誘變

基因自由組合、交叉

互換、轉(zhuǎn)基因

染色體結(jié)構(gòu)、數(shù)目變

異

時間

主要是細胞分裂間

期

減數(shù)第一次分裂前

期或后期

細胞分裂過程中

適用

范圍

任何生物均可發(fā)生

真核生物進行有性

生殖產(chǎn)生配子時

真核生物均可發(fā)生

產(chǎn)生

結(jié)果

產(chǎn)生新的等位基因，

但基因數(shù)目未變

只改變基因型，未發(fā)

生基因的改變

可引起基因“數(shù)量”

或“排列順序”上的變化

意義

生物變異的根本來

源，提供生物進化的原始

材料

形成多樣性的重要

原因，對生物進化有十分

重要的意義

對生物進化有一定

意義

育種應用誘變育種雜交育種單倍體育種、多倍體育種

實例

青霉菌高產(chǎn)菌株的

培育

豌豆、小麥的雜交

三倍體無子西瓜及

八倍體小黑麥的培育

拓展提升單倍體、二倍體和多倍體的確定方法

(1)由合子發(fā)育來的個體，細胞中含有幾個染色體組，就叫幾倍體。

(2)由配子直接發(fā)育來的個體，不管含有幾個染色體組，都只能叫單倍體。

提醒單倍體不一定只含1個染色體組，可能含同源染色體，可能含等位基因，也可能可育并

產(chǎn)生后代。

一、三種可遺傳變異的比較

基因突變基因重組染色體變異

概念

DNA分子中發(fā)生堿基

對的替換、增添和缺

失，而引起的基因結(jié)

構(gòu)的改變

生物進行有性生殖過

程中，控制不同性狀

的基因的重新組合

染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目變

化引起的變異

類型

①自然狀態(tài)下發(fā)生的

自然突變

②人為條件下發(fā)生的

誘發(fā)突變

①基因的自由組合：

減數(shù)分裂時非同源染

色體上的非等位基因

的自由組合

②基因的互換：同源

染色體上的非姐妹染

色單體之間發(fā)生局部

互換

①染色體結(jié)構(gòu)變異(染

色體中某一片段的缺

失、增加、位置顛倒

以及非同源染色體間

某一片段的移接)

②染色體數(shù)目變異(細

胞內(nèi)個別染色體的增

加或減少，以及染色

體組的增加或減少)

發(fā)生時期

及原因

主要是DNA復制(有

絲分裂分裂間期、減

數(shù)第一次分裂間期及

其他DNA復制)時，

由于堿基互補配對的

差錯而引起

減數(shù)第一次分裂前

期，由于四分體內(nèi)非

姐妹染色單體的交叉

互換和減數(shù)第一次分

裂的后期，非同源染

色體的自由組合

細胞在有絲分裂中，

染色體不分離，形成

加倍的重組核，出現(xiàn)

多倍體；減數(shù)分裂時，

偶然發(fā)生染色體配對

不分離、分離延遲等

適用

范圍

任何生物均可發(fā)生(原

核、真核生物，非細

胞結(jié)構(gòu)生物)

真核生物進行有性生

殖產(chǎn)生配子時在核遺

傳中發(fā)生

真核生物核遺傳中發(fā)

生

本質(zhì)

基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生

改變，產(chǎn)生新的基因，

可能出現(xiàn)新的性狀。

發(fā)生基因“種類”的

改變或“質(zhì)”的改

變，但量未變

不同基因的重新組

合，不能產(chǎn)生新的基

因，但能產(chǎn)生新的基

因型、表現(xiàn)型。既無

質(zhì)的變化也無量的變

化

染色體組成倍增加或

減少，個別染色體增

加或減少，染色體內(nèi)

部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。可

引起基因數(shù)量上的變

化，如增添或缺失幾

個基因

變異特征

大多數(shù)變異對生物體

正常發(fā)育不利

遵循孟德爾遺傳定律

多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異

對生物體是不利的，

有的甚至導致生物體

死亡

意義

生物變異的根本來

源，生物進化的原始

材料

生物變異的重要來

源，是形成生物多樣

性的重要原因

對生物進化具有一定

的意義

育種應用誘變育種雜交育種單倍體、多倍體育種

二、二倍體、多倍體和單倍體

1．二倍體

(1)概念饸饹面的做法 ：由受精卵發(fā)育而成的個體，體細胞中含有兩個染色體組的個體稱為二倍體。

(2)舉例：二倍體在自然界中比較普遍，幾乎全部的動物和過半數(shù)的高等植物均是二倍體。

2．多倍體

(1)概念：由受精卵發(fā)育而成的個體，體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體，稱

為多倍體。

(2)多倍體的成因：多倍體在植物中廣泛存在，在動物中比較少見。在自然界中，多倍體

的形成一般溫暖作文300字 是由于環(huán)境條件的劇烈變化干擾了細胞正常的有絲分裂，使有絲分裂受阻，導致細

胞內(nèi)的染色體組成倍地增加。染色體數(shù)目加倍也可以發(fā)生在配子形成的減數(shù)分裂過程中，產(chǎn)生

染色體數(shù)目加倍的配子，染色體數(shù)目加倍的配子在受精以后也會發(fā)育成多倍體。

(3)多倍體植株的特點：一般表現(xiàn)為莖稈粗壯；葉片、果實和種子都比較大；糖類和蛋白

質(zhì)等含量增加；抗旱、抗病能力較強；變異性增大，更易適應生存條件的變化；但發(fā)育遲緩，

結(jié)實率低。

(4)多倍體育種

①方法：目前最常用并且最有效的方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，從而得到多

倍體植株。

②原理：當秋水仙素作用于正在分裂的細胞時，能夠抑制紡錘體的形成，導致染色體不分

離，從而引起細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。

③過程：萌發(fā)的種子或幼苗――→

秋水仙素

分裂間期細胞染色體(2N)正常復制，前期不能形成紡錘

體→細胞中染色體數(shù)目加倍(4N)→多倍體植株。

3．單倍體

(1)概念：單倍體是指體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體。

(2)單倍體的成因：通常是未經(jīng)受精作用的卵細胞直接發(fā)育而成(也叫做單性生殖)。例如蜜

蜂、蚜蟲在夏天進行的孤雌生殖。在高等植物中，開花傳粉后，因低溫影響延遲受粉，也可以

形成單倍體。

(3)單倍體植株的特點：單倍體含有本物種配子的染色體數(shù)目，也就是有生活必需的全套

基因，因此在適宜條件下，能正常生長。但因為所含染色體僅是正常體細胞的一半，一般表現(xiàn)

為：植株弱小；不能形成配子，高度不育；染色體一經(jīng)加倍，即得到純合的正常植物體。

(4)應用——單倍體育種

①人工獲得單倍體的方法：花藥離體培養(yǎng)。

②單倍體育種的基本步驟：

③優(yōu)點：單倍體本身對人類并無多大作用，但用秋水仙素暈厥的原因 使其加倍后所得后代都是正常的純合子，

因此單倍體育種，大大縮短了育種年限。

[構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)]新約福音講章

考點一生物的變異與育種

1．變異與育種的整合

2．生物可遺傳的變異包括基因突變、基因重組和染色體變異

(1)基因突變：具有普遍性、隨機性、低頻性、不定向性和多害少利性，產(chǎn)生新基因，是生物變異

的根本來源。

(2)基因重組：包括交叉互換和自由組合，產(chǎn)生新的基因型，導致重組性狀出現(xiàn)，是形成生物多樣

性的重要原因之一。

(3)染色體變異：包括染色體結(jié)構(gòu)變異和染色體數(shù)目變異，是生物可遺傳變異的重要來源。

3．生物變異在育種上的應用

項目雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種基因工程育種

原理基因重組基因突變?nèi)旧w變異染色體變異基因重組

育種

程序

應用

用純種高稈

抗病小麥與

矮稈不抗病

小麥培育矮

稈抗病小麥

高產(chǎn)青霉菌

用純種高稈抗

病小麥與矮稈

不抗病小麥快

速培育矮稈抗

病小麥

三倍體無子

西瓜、八倍體

小黑麥

轉(zhuǎn)基因“向日

葵豆”、轉(zhuǎn)基因

抗蟲棉

總結(jié)提升

1.易位與交叉互換的區(qū)別

染色體易位交叉互換

圖

解

區(qū)

別

發(fā)生于非同源染色體之間

發(fā)生于同源染色體的非姐妹染

色單體之間

屬于染色體結(jié)構(gòu)變異屬于基因重組

2.基因突變對性狀的影響

堿基對影響范圍對氨基酸序列的影響

替換小只改變1個氨基酸或不改變

增添大插入位置前不影響，影響插入后的序列

缺失大缺失位置前不影響，影響缺失后的序列

伴性遺傳(Ⅱ)。4.人類遺傳病的類型(Ⅰ)。5.人類遺傳病的監(jiān)測和預防(Ⅰ)。6.人類基因組計劃及意

義(Ⅰ)。

[構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)]