【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 養(yǎng) 有絲分裂 單 倍 體 人工誘導(dǎo)染 色體加倍 AABB AAbb aaBB aabb 基 因 型 AaBb AB Ab aB ab 4．單倍體育種與多倍體育種的比較 單倍體育種 多倍體育種 原理 染色體數(shù)目以染色體組形式成倍減少，然后再加倍從而獲得純種 染色體數(shù)目以染色體組形式成倍增加 方法 花藥 離體培養(yǎng)獲得單倍體， 再用 秋水仙素處理幼苗 秋水仙素（或低溫） 處理正在萌發(fā)的種子或幼苗 單倍體育種 多倍體育種 優(yōu)點(diǎn) 明顯縮短育種年限 技術(shù)簡(jiǎn)單 缺點(diǎn) 技術(shù)復(fù)雜，需要與雜交育種配合 適用于植物，動(dòng)物難以開(kāi)展。多倍體植物生長(zhǎng)周期延長(zhǎng)，結(jié)實(shí)率降低 單倍體育種 多倍體育種 舉例 ?思一思： (1)人工誘導(dǎo)多倍體的原理是什么？為什么要強(qiáng)調(diào) “處理萌發(fā)的種子或幼苗 ” ?(2)單倍體育種為什么能縮短育種年限。 ?答案： (1)人工誘導(dǎo)多倍體 ， 就是利用秋水仙素或低溫作用于正在分裂的細(xì)胞的 ， 抑制紡錘體的形成 ， 從而引起細(xì)胞的內(nèi)染色體數(shù)目加倍 。 萌發(fā)的種子或幼苗是植物體分生組織的部位 ， 或者 說(shuō)是細(xì)胞的有絲分裂旺盛的部位 ， 只有處在分裂過(guò)程中的細(xì)胞才受低溫影響 ,通過(guò)秋水仙素處理后 ， 才能使植物體產(chǎn)生的新細(xì)胞的染色體數(shù)目加倍 ，從而形成多倍體 。 ?(2)單倍體經(jīng)秋水仙素處理后就可獲得穩(wěn)定遺傳的純合子 ，一般可用兩年時(shí)間完成 ， 而常規(guī)的育種方法一般要連續(xù)自篩選 、 逐代選擇淘汰 ， 所以獲得一個(gè)純系一般需 5～ 8年時(shí)間 。 四倍體水稻是重要的糧食作物，下列有關(guān)水稻的說(shuō)法正確的是 ( ) A．四倍體水稻的配子形成的子代含兩個(gè)染色體組，是二倍體 B．二倍體水稻經(jīng)過(guò)秋水仙素加倍后可以得到四倍體植株，表現(xiàn)為早熟，粒多等性狀 C．三倍體水稻的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)，可得到單倍體水稻，稻穗、米粒變小 D．單倍體水稻是由配子不經(jīng)過(guò)受精直接形成的新個(gè)體，是迅速獲得純合子的重要方法 D 【自主探究】 D 【解析】 所有配子不經(jīng)過(guò)受精形成的新個(gè)體都是單倍體，無(wú)論含有幾個(gè)染色體組，所以四倍體水稻的配子形成的子代雖然含有兩個(gè)染色體組，但仍然是單倍體。二倍體水稻經(jīng)秋水仙素處理，染色體數(shù)目加倍，得到四倍體水稻，多倍體植株的特點(diǎn)是其種子粒大，子粒數(shù)目減少，但是發(fā)育周期延長(zhǎng)，表現(xiàn)為晚熟。三倍體水稻高度不育，不能形成正常配子，所以無(wú) 米粒 形成。 ?【答案】 A ，其變異不可能來(lái)自 A．基因重組 B．基因突變 C．染色體變異 D．環(huán)境變化 AaBbDd，將該植物的花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)后，共獲得了 n株幼苗，其中基因型為 aabbdd的個(gè)體約占： A、 n/4株 B、 n/8株 C、 n/16株 D、 0株 含的染色體組數(shù)是 A、 1組 B、 2組 C、 3組 D、 4組 D B 注意 (1)單倍體育種包括花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理等過(guò)程，因此花藥離體培養(yǎng)只是單倍體育種的一個(gè)操作步驟。 (2)通過(guò)細(xì)胞融合也可獲得多倍體，如二倍體體細(xì)胞和配子細(xì)胞融合可得到三倍體。 、基因重組和染色體變異的比較中，敘述不正確的是 A．基因突變是在分子水平上的變異 B．染色體結(jié)構(gòu)變異可通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀(guān)察到 C．基因重組沒(méi)有產(chǎn)生新基因 D．基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異最終都會(huì)引起生物性狀 的改變 . 答案： D ( ) ①非同源染色體的自由組合 ②染色體上 DNA堿基對(duì)的缺失、增添或改變導(dǎo)致生物性狀改變 ③花藥離體培養(yǎng)后長(zhǎng)成的植株細(xì)胞核中染色體數(shù)目減半 ④四分體中非姐妹染色單體之間相應(yīng)部位的交叉互換 ⑤ 21三體綜合征患者細(xì)胞中的第 21號(hào)染色體有 3條 A． ③④⑤ B．②④ C． ①②④ D．③⑤ 答案： D 基 因 突 變 變 異 分 類(lèi) 染色體變異 基因重組 不遺傳的變異 可遺傳的變異 自然突變 誘發(fā)突變 結(jié)構(gòu)變異 數(shù)目變異 非整倍性改變 整倍性改變 由遺傳物質(zhì)的改變而引起 僅由 的改變而引起的變異(遺傳物質(zhì) ） 通過(guò)雜交產(chǎn)生；進(jìn)行有性生殖的生物才有 環(huán)境條件 不變 例．如圖是有關(guān)生物變異來(lái)源的概念圖，請(qǐng)據(jù)圖回答： (1)圖中 ③表示 ________；④表示 ______；⑤表示________，此過(guò)程發(fā)生在 ________時(shí)期。 (2)將 ①的原理應(yīng)用在育種中，常利用物理因素如_______ . 或化學(xué)因素如 __________來(lái)處理生物 (各舉一例 )。 替換、增添、缺失 mRNA 交叉互換 減數(shù)第一次分裂的四分體 X射線(xiàn)或 γ射線(xiàn)或紫外線(xiàn)或激光 亞硝酸或硫酸二乙酯 (3)基因工程中，將外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞時(shí)，常用的運(yùn)載體有______________________________(至少兩例 )。 (4)番茄體內(nèi)的蛋白酶抑制劑對(duì)害蟲(chóng)的消化酶有抑制作用，導(dǎo)致害蟲(chóng)無(wú)法消化食物而被殺死，人們成功地將番茄的蛋白酶抑制劑基因?qū)胗衩左w內(nèi)。玉米獲得了與番茄相似的抗蟲(chóng)性狀，玉米新品種的這種變異的來(lái)源是圖中 [ ]____。傳統(tǒng)的育種方法一般只能在同一種生物中進(jìn)行，很難將一種生物的優(yōu)良性狀移植到另一種生物上?；蚬こ痰某霈F(xiàn)使人類(lèi)有可能_____________________________________。 質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒 ②基因重組 按照自己的意愿直接定向改變生物，培育 (創(chuàng)造 )出新品種 (新的生物類(lèi)型 ) 變異類(lèi)型 比較項(xiàng)目 基因突變 基因重組 染色體變異 實(shí) 質(zhì) 基因結(jié)構(gòu)的改變 基因的重新組合 染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目變化 意 義 生物變異的根本來(lái)源，提供生物進(jìn)化的原始材料 形成生物多樣性的重要原因，對(duì)生物進(jìn)化有十分重要的意義 對(duì)生物進(jìn)化有一定意義 育種應(yīng)用 誘變育種 雜交育種 單倍體、多倍體育種 特別提醒 ： ①以上三種可遺傳變異并 不一定 能遺傳給后代。 ②染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的區(qū)別染色體結(jié)構(gòu)變異使排列在染色體上的基因的數(shù)目和排列順序發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異?；蛲蛔兪腔蚪Y(jié)構(gòu)的改變，包括 DNA堿基對(duì)的增添、缺失或替換 (基因的數(shù)目和排列順序沒(méi)改變 )?；蛲蛔儗?dǎo)致新基因的產(chǎn)生，染色體結(jié)構(gòu)變異未形成新的基因。 ③通過(guò)顯微鏡區(qū)別基因突變、基因重組是 DNA分子水平上的變化，借助顯微鏡無(wú)法觀(guān)察；但染色體變異是染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異，屬細(xì)胞的水平上的變化，借助顯微鏡可以觀(guān)察 【易錯(cuò)易混】 ①同源染色體上非姐妹染色單體間的交叉互換，屬于基因重組； 非同源染色體之間的交叉互換，屬于染色體結(jié) ②基因突變、基因重組屬于分子水平的變化； ③ DNA分子上若干基因的缺失屬于染色體變異； DNA分子上若干堿基對(duì)的缺失，屬于基因突變。 例．在細(xì)胞分裂過(guò)程中出現(xiàn)了甲、乙 2種變異，甲圖中英文字母表示染色體片段。下列有關(guān)敘述正確的是 ①甲圖中發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異，增加了生物變異的多樣性 ②乙圖中出現(xiàn)的這種變異屬于染色體變異 ③甲、乙兩圖中的變化只會(huì)出現(xiàn)在有絲分裂中 ④甲、乙兩圖中的變異類(lèi)型都可以用顯微鏡觀(guān)察檢