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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,2,讲 染色体变异,第1页,一、染色体结构变异,1,类型,2,结果:使排列在染色体上基因,_,或,_,发生改变,从而引发性状变异。,知识梳理,第2页,二、染色体数目变异,1,染色体组:细胞中一组,_,,在形态和功效上各不相同,携带着控制生物生长发育全部遗传信息。,2,二倍体:由受精卵发育而来,,_,内含有两个染色体组个体。,3,多倍体,(1),概念:由受精卵发育而来,体细胞内含有,_,染色体组个体。,(2),特点:植株茎秆粗壮,,_,都比较大,糖类和蛋白质等营养物质含量相对高。,第3页,(3),人工诱导多倍体,方法:用,_,处理萌发种子或幼苗。,原理;秋水仙素能够抑制,_,形成,造成染色体不分离,引发细胞内,_,加倍。,4,单倍体,(1),概念:由配子发育而来个体,体细胞中含有,_,染色体数目标个体。,(2),特点:植株矮小,而且,_,。,(3),单倍体育种,第4页,自主查对:,一、,1.,某一片段缺失增加某一片段位置颠倒另一条非同源染色体,2,数目排列次序,二、,1.,非同源染色体,2.,体细胞,3.,三个或三个以上叶片、果实、种子秋水仙素纺锤体染色体,4.,本物种配子高度不育单倍体植株显著缩短育种年限,第5页,1,怎样区分基因突变与染色体结构变异?,2,染色体变异有哪些应用?,第6页,考点,1,染色体变异,1,染色体结构变异类型,考点突破,第7页,第8页,应用指南,1,易位与交叉交换区分,(1),易位属于染色体结构变异,发生在非同源染色体之间,是指染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上。,(2),交叉交换属于基因重组,发生在同源染色体非姐妹染色单体之间,以下列图所表示:,第9页,2,染色体结构变异与基因突变区分,(1),变异范围不一样,基因突变是在,DNA,分子水平上变异,只包括基因中一个或几个碱基改变,这种改变在光学显微镜下观察不到。,染色体结构变异是在染色体水平上变异,包括到染色体某一片段改变,这一片段可能含有若干个基因,这种改变在光学显微镜下可观察到。,第10页,(2),变异方式不一样,基因突变包含基因中碱基正确增添、缺失或替换三种类型;染色体结构变异包含染色体片段缺失、重复、倒位和易位。它们区分可用下列图表示:,(3),变异结果不一样,基因突变引发基因结构改变,基因数目未变,生物性状不一定改变。,染色体结构变异引发排列在染色体上基因数目和排列次序发生改变,基因数目和生物性状发生改变。,第11页,例,1,以下情况引发变异属于基因重组是,(,),非同源染色体上非等位基因自由组合一条染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上同源染色体非姐妹染色单体之间发生局部交换,DNA,分子中发生碱基正确增添、缺失或改变,A,B,C,D,解析,基因重组有两种情况:一是在减数第一次分裂四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生交叉交换,二是减数第一次分裂后期非同源染色体上非等位基因自由组合。,答案,C,第12页,对点训练,1,以下相关变异说法正确是,(,),A,染色体中,DNA,一个碱基对缺失属于染色体结构变异,B,染色体变异、基因突变均能够用光学显微镜直接观察,C,同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉交换属于基因重组,D,染色体变异只发生于有丝分裂过程中,解析:,DNA,分子中碱基正确缺失属于基因突变;染色体变异能够用光学显微镜观察,而基因突变是,DNA,分子水平改变,不能直接用光学显微镜观察到;染色体变异可发生于有丝分裂或减数分裂过程中;交叉交换属于基因重组。,答案:,C,第13页,考点,2,染色体数目标变异,1,染色体组:染色体组是指细胞中一组非同源染色体,它们在形态和功效上各不相同,不过携带着控制一个生物生长发育、遗传和变异全部遗传信息。要组成一个染色体组,应具备以下条件:,一个染色体组中不含同源染色体。,一个染色体组中所含染色体形态、大小和功效各不相同。,一个染色体组中含有控制一个生物性状一整套基因,但不能重复。,第14页,2,单倍体与多倍体比较,比较项目,单倍体,多倍体,概念,体细胞中含有本物种配子染色体数目标个体,体细胞中含有三个或三个以上染色体组个体,成因,自然成因,单性生殖结果,外界环境条件剧变,人工诱导,花药离体培养,秋水仙素处理萌发种子或幼苗,第15页,第16页,3.,单倍体与多倍体形成,多倍体形成,a,自然多倍体:,b,人工诱导多倍体:,第17页,c,规律:不论是自然多倍体还是人工诱导多倍体,各种影响原因均在分裂前期抑制了纺锤体形成,最终造成细胞中染色体数目加倍。,单倍体产生,a,自然单倍体:由未受精卵细胞直接发育而来,(,如雄蜂,),。,b,人工诱导单倍体:花药离体培养。,c,规律:不论自然单倍体还是人工诱导单倍体,均是由未受精有性生殖细胞发育而成,(,为单性生殖,),。,第18页,应用指南,1,细胞内形态相同染色体有几条,则含有几个染色体组,以下列图所表示。,第19页,2,依据基因型来判断。在细胞或生物体基因型中,控制同一性状基因出现几次,则有几个染色体组,如基因型为,AAaaBBbb,细胞或生物体含有,4,个染色体组。,3,依据染色体数目和染色体形态数来推算。染色,第20页,例,2,一些类型染色体结构和数目标变异,可经过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期观察来识别。,a,、,b,、,c,、,d,为一些生物减数第一次分裂时期染色体变异模式图,它们依次属于,(,),A,三倍体、染色体片段增加、个别染色体数目变异、染色体片段缺失,B,三倍体、染色体片段缺失、个别染色体数目变异、染色体片段增加,第21页,C,个别染色体数目变异、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失,D,染色体片段缺失、个别染色体数目变异、染色体片段增加、三倍体,解析,第一个图三对同源染色体,有两对是,2,条染色体,一对是,3,条染色体,说明是个别染色体数目变异。第二个图一条染色体多一部分,4,,属于重复。第三个图同源染色体均为三个,染色体组成倍地增加为三倍体。第四个图一条染色体缺乏一部分,3,,所以属于缺失。,答案,C,第22页,对点训练,2,下列图是两种生物体细胞内染色体及相关基因分布情况示意图。请据图回答:,第23页,(1),甲是,_,倍体生物,乙是,_,倍体生物。,(2),甲一个染色体组含有,_,条染色体,假如由该生物卵细胞单独培养出一生物个体,则其体细胞中含有,_,个染色体组,是,_,倍体。,(3),图乙所表示个体与基因型为,aabbcc,个体交配,其,F,1,最多有,_,种表现型。,答案:,(1),四或单二或单,(2)3,2,单,(3)8,第24页,考点,3,三种可遗传变异关系,基因突变,基因重组,染色体变异,概念,基因突变是指基因结构改变,包含DNA碱基正确增添、缺失或改变,基因重组是指控制不一样性状基因重新组合,染色体数目和结构发生改变,从而造成生物性状变异,发生时间,减数第一次分裂间期及有丝分裂间期,减数第一次分裂前、后期,减数分裂过程、植物细胞有丝分裂过程、单倍体,(,未受精卵细胞、花粉发育而成,),形成过程,第25页,基因突变,基因重组,染色体变异,原因,在一定外界环境条件或者生物内部原因作用下,因为基因中脱氧核苷酸种类、数目或排列次序改变而产生,也就是说,基因突变是基因分子结构发生了改变结果,有性生殖过程中因为基因自由组合或基因交换而引发变异,在自然和人为条件影响下,染色体结构和数目发生改变结果,结果,产生新基因,控制新性状,产生新基因型,不产生新基因,不产生新基因,引发性状改变,第26页,第27页,基因突变,基因重组,染色体变异,镜检,光学显微镜下均无法检出,可依据是否有新性状或新性状组合确定,光学显微镜下可检出,意义,基因突变是生物变异根本起源,也是生物进化主要原因之一。人工诱变育种,能够提升变异频率,创造人类需要变异类型,因而加速育种进程,变异主要起源之一,指导育种,单倍体育种;多倍体育种,第28页,应用指南,1,基因突变、基因重组、染色体变异都会引发遗传物质改变,均可传给后代。生物变异联络以下:,第29页,2,基因突变是,DNA,分子水平上改变;染色体变异是染色体结构或数目标变异,属于细胞水平上改变。,3,同源染色体非姐妹染色单体之间交叉交换,只是改变了非等位基因间连锁关系,实现了基因重组,并未改变染色体形态、大小及基因数目,所以不是染色体结构变异。,第30页,例,3,(,潍坊质检,),用,X,射线处理蚕蛹,使其第,2,号染色体斑纹基因易位于,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。这么有利于去雌留雄,提升蚕丝质量。这种育种方法所依据原理是,(,),A,染色体结构变异,B,染色体数目标改变,C,基因突变,D,基因重组,解析,X,射线处理使蚕蛹第,2,号染色体斑纹基因易位于,W,染色体,故为染色体结构变异。,答案,A,第31页,对点训练,3,回答以下两个问题:,.,伴随除草剂广泛使用,杂草逐步出现了抗药性。下表是苋菜抗,“,莠去净,”,(,一个除草剂,),品系,pbs,基因和对除草剂敏感品系正常基因部分碱基序列,以及对应蛋白质中部分氨基酸序列。,抗除草剂品系,GCT,精氨酸,CGT,丙氨酸,TTC,赖氨酸,AAC,亮氨酸,敏感品系,GCT,精氨酸,AGT,丝氨酸,TTC,赖氨酸,AAC,亮氨酸,氨基酸位置,227,228,229,230,第32页,请分析回答下列问题:,(1),抗除草剂品系出现,是因为正常敏感品系发生了基因突变,造成,_,。,(2),从部分,DNA,碱基改变,可推知密码子改变是,_,。,(3),若抗除草剂品系基因控制合成蛋白质,mRNA,成份以下表,则,mRNA,中含有,_,个尿嘧啶,控制蛋白质合成基因中腺嘌呤和鸟嘌呤共有,_,个,,mRNA,形成场所是,_,。,成份,腺嘌呤,鸟嘌呤,尿嘧啶,胞嘧啶,含量,x%,y%,z%,10%,数量,1700,1600,其它关系,x,y,30,第33页,.,某育种学家在农田中发觉一株大穗不抗病小麦,(,控制麦穗大与小基因分别用,D,、,d,表示,控制不抗病与抗病基因分别用,T,、,t,表示,),自花传粉后取得,160,粒种子,这些种子发育成小麦中有,30,株为大穗抗病,有,x(x0),株为小穗抗病,其余都不抗病。分析回答以下问题:,(1)30,株大穗抗病小麦基因型为,_,,其中从理论上推测能稳定遗传约为,_,株。,(2),上述育种方法是,_,。利用该株大穗不抗病小麦选育能稳定遗传大穗抗病小麦过程经常采取育种方法是,_,,其详细步骤是:,第34页,a,_,。,b,_,。,c,_,。,(3),采取,_,方法能够判定出抗病植株。,解析:,.(1),抗除草剂品系出现,是因为基因突变造成基因所控制合成蛋白质发生改变缘故,即第,228,位上氨基酸替换,(,或丝氨酸被丙氨酸替换,),。,(2)DNA,转录形成了信使,RNA,,依据部分,DNA,碱基改变,能够推知密码子改变。,(3),依据,mRNA,中碱基数量关系知,A,G,3300,,,U,6600,,,C,1100,,所以控制蛋白质合成基因中,A,G,mRNA,中全部碱基之和,11000,。,第35页,.(1),依据题意,大穗不抗病植株自花传粉后得到后代有大穗抗病、小穗抗病和不抗病等植株,能够推知其基因型为,DdTt,。其子代中大穗抗病基因型为,D_tt,,为,DDtt,或,Ddtt,。在,D_tt,中,能稳定遗传个体占,1/3,,约有,10,株。,(2),单倍体育种中,先要采集花药进行离体培养,形成单倍体幼苗,然后用一定浓度秋水仙素溶液处理幼苗使其染色体数目加倍,待加倍后植株成熟后,选大穗抗病个体即可。,(3),要想判定抗病植株,能够采取病原体侵染方法进行。,第36页,答案:,.(1),第,228,位上氨基酸替换,(,或丝氨酸被丙氨酸替换,),(2)UCAGCA,(3)6600,11000,细胞核,.(1)DDtt,或,Ddtt,10,(2),杂交育种单倍体育种,a,采集该株小麦花药,(,或花粉,),进行离体培养取得单倍体幼苗,b,用一定浓度秋水仙素溶液处理幼苗使其染色体加倍,c,选出大穗抗病个体,(3),病原体感染,第37页,考点,4,试验面面观:低温诱导植物染色体数目标改变,1,试验原理,(1),正常进行有丝分裂组织细胞,在分裂后期着丝点分裂后,子染色体在纺锤体作用下分别移向两极,进而平均分配到两个子细胞中去。,(2),低温可抑制纺锤体形成,阻止细胞分裂,造成细胞染色体数目加倍。,第38页,2,试验流程,根尖培养:将洋葱等材料放在装满清水广口瓶上,底部接触水面,置于适宜条件下,使之生根,低温诱导:待不定根长至,1cm,时,将整个装量放入冰箱低温室内,(4,),,诱导培养,36 h,材料固定:剪取根尖约,0.5,1cm,,放入卡诺氏固定液中浸泡,0.5,1 h,,固定其形态,然后用,95%,酒精冲洗,2,次,第39页,制作装片:解离漂洗染色制片,(,同观察植物细胞有丝分裂,),观察:先用低倍镜观察,找到变异细胞,再换用高倍镜观察,第40页,应用指南,1,为了能观察到细胞在生活状态下内部结构,必须先将细胞固定。,2,在进行本试验过程中,和观察植物细胞有丝分裂一样,所观察细胞已经被盐酸杀死了,最终在显微镜下看到是死细胞。,3,选材时候必须选取能够进行分裂分生组织细胞,不分裂细胞染色体不复制,不会出现染色体加倍情况。,第41页,例,4,相关,“,低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍,”,试验,正确叙述是,(,),A,可能出现三倍体细胞,B,多倍体细胞形成百分比常达,100%,C,多倍体细胞形成过程无完整细胞周期,D,多倍体形成过程增加了非同源染色体重组机会,解析,本题考查教材,“,低温诱导植物染色体数目标改变,”,试验,意在考查考生对试验结果分析能力。,B,错误:并非全部细胞染色体都被加倍。,D,错误:大蒜根尖细胞进行是有丝分裂,有丝分裂过程中没有非同源染色体重组。,答案,C,第42页,对点训练,4,以下关于,“,低温诱导洋葱染色体数目改变,”,试验,描述错误是,(,),A,处于分裂间期细胞最多,B,在显微镜下能够观察到含有四个染色体组细胞,C,在高倍显微镜下能够观察到细胞从二倍体变为四倍体过程,D,低温诱导染色体数目改变与秋水仙素诱导原理相同,解析:,本试验要用到解离液,解离液可杀死细胞,所以不可能在高倍显微镜下观察到细胞从二倍体变为四倍体过程。,答案:,C,第43页,例题以下相关水稻叙述,错误是,(,),A,二倍体水稻含有两个染色体组,B,二倍体水稻经秋水仙素处理,可得到四倍体水稻,稻穗、米粒变大,C,二倍体水稻与四倍体水稻杂交,可得到三倍体水稻,含三个染色体组,D,二倍体水稻花粉经离体培养,可得到单倍体水稻,稻穗、米粒变小,错因分析,本题易错在忽略了单倍体植株高度不育特点上。,答案,D,第44页,典例,1,以下关于低温诱导染色体加倍试验叙述,正确是,(,),A,原理:低温抑制染色体着丝点分裂,使子染色体不能分别移向两极,B,解离:盐酸酒精混合液和卡诺氏液都能够使洋葱根尖解离,C,染色:改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都能够使染色体着色,D,观察:显微镜下能够看到大多数细胞染色体数目发生改变,第45页,考查角度,低温诱导染色体加倍,解析,低温诱导染色体加倍原理:抑制纺锤体形成,使子染色体不能分别移向两极;卡诺氏液用于染色体固定,解离液为盐酸酒精混合液;低温诱导染色体加倍时期是前期,大多数细胞处于间期;改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都能够用于染色体染色。,答案,C,点评,本题考查低温诱导染色体加倍过程分析,属于基础性题目,解题关键是识记低温诱导染色体加倍过程、条件。,第46页,典例,2,为处理二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出现肉质下降问题,人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理方法是,(,),A,利用水压抑制受精卵第一次卵裂,然后培育形成新个体,B,用被,射线破坏了细胞核精子刺激卵细胞,然后培育形成新个体,C,将早期胚胎细胞细胞核植入去核卵细胞中,然后培育形成新个体,D,用化学试剂阻止受精后次级卵母细胞释放极体,然后培育形成新个体,第47页,考查角度,染色体数目变异应用,解析,A,、,B,、,C,项分别得到四倍体、单倍体和二倍体,选项,D,中,化学试剂阻止了次级卵母细胞正常分裂,生成含有两个染色体组卵细胞,与精子,(,含一个染色体组,),结合后,受精卵含三个染色体组,经培育形成三倍体牡蛎,故正确,答案,为,D,。,答案,D,点评,三倍体牡蛎培育关键技术是首先取得含三个染色体组合子。本题意在考查动物细胞有丝分裂、减数分裂、受精作用、核移植技术等方面知识,属于考纲了解和应用层次,难度较大。,第48页,典例,3,回答以下问题:,为提升小麦抗旱性,有些人将大麦抗旱基因,(HVA),导入小麦,筛选出,HVA,基因成功整合到染色体上高抗旱性,T,0,植株,(,假定,HVA,基因都能正常表示,),。,(1),某,T,0,植株体细胞含一个,HVA,基因。让该植株自交,在所得种子中,种皮含,HVA,基因种子所占百分比为,_,,胚含,HVA,基因种子所占百分比为,_,。,(2),一些,T,0,植株体细胞含两个,HVA,基因,这两个基因在染色体上整合情况有下列图所表示三种类型,(,黑点表示,HVA,基因整合位点,),。,第49页,将,T,0,植株与非转基因小麦杂交:若子代高抗旱性植株所占百分比为,50%,,则两个,HVA,基因整合位点属于图,_,类型;,若子代高抗旱性植株所占百分比为,100%,,则两个,HVA,基因整合位点属于图,_,类型。,让图,C,所表示类型,T,0,植株自交,子代中高抗旱性植株所占百分比为,_,。,第50页,考查角度,可遗传变异综合,解析,(1),若,T,0,植株含一个,HVA,基因,则在减数分裂过程中,与,HVA,基因所在染色体配正确另一条染色体上对应位点没有该基因,此植株基因型可写做,AO(HVA,基因用,A,表示,,O,表示没有对应基因,),,遗传中遵照基因分离定律,其自交所得种子胚基因型及百分比为,1AA,2AO,1OO,,所以胚含,HVA,基因种子占百分比为,75%,。种皮由珠被发育而来,其基因型与母本相同,种皮含,HVA,基因种子占百分比为,100%,。,(2)T,0,植株体细胞含两个,HVA,基因,(,假设两个,HVA,基因用,A,1,、,A,2,表示,),,假如这两个基因位于一对同源染色体不一样位点上,(,如图,A),,该个体基因型可写做,A,1,A,2,,与非转基因小麦,(,无,HVA,基因,用,00,表示,),杂交,,第51页,子代基因型为,A,1,O,、,A,2,O,,均含有,HVA,基因,子代高抗旱性植株所占百分比为,100%,;若两个,HVA,基因位于同一条染色体上,(,如图,B),,此植株经减数分裂形成配子有,1/2,含,HVA,基因,与非转基因小麦杂交,子代中有,50%,表现为高抗旱性;若两个,HVA,基因位于两对同源染色体上,(,如图,C),,在遗传中遵照基因自由组合定律,,T,0,植株自交后代基因型通式及百分比为,9A,1,_A,2,_,3A,1,_OO,3OOA,2,_,1OOOO,,子代中高抗旱植株所占百分比为,15/16,。,第52页,1,变异是生物基本特征之一,以下不属于细菌产生可遗传变异有,(,),基因突变基因重组染色体变异环境条件改变染色单体交换非同源染色体上非等位基因自由组合,A,B,C,D,答案:,C,随堂过关,第53页,2,(,锦州二模,),纯种红花紫茉莉,(RR),与纯种白花紫茉莉,(rr),杂交得,F,1,,取,F,1,花药进行离体培养,然后将幼苗用秋水仙素处理,使染色体加倍得,F,2,,,F,2,基因型及百分比是,(,),A,RR,rr,1,1,B,RR,rr,3,1,C,Rr,rr,1,1,D,RR,Rr,rr,1,2,1,答案:,A,第54页,3,在细胞分裂过程中出现了甲、乙,2,种变异,甲图中英文字母表示染色体片段。以下相关叙述正确是,(,),甲图中发生了染色体结构变异,增加了生物变异多样性乙图中出现这种变异属于染色体变异甲、乙两图中改变只会出现在有丝分裂中甲、乙两图中变异类型都能够用显微镜观察检验,A,B,C,D,第55页,解析:,由甲图染色体上基因排序改变可知,染色体发生了结构变异,该变异既能够发生在减数分裂过程,也能够发生在有丝分裂过程中。乙图是发生在有丝分裂后期,染色体没有平均分配而造成染色体数目变异。染色体结构变异和数目变异均可在显微镜下直接观察到。,答案:,C,第56页,4,细胞有丝分裂与减数分裂都可能产生可遗传变异,其中仅发生在减数分裂过程变异是,(,),A,染色体不分离或不能移向两极,造成染色体数目变异,B,非同源染色体自由组合,造成基因重组,C,染色体复制时受诱变原因影响,造成基因突变,D,非同源染色体某片段移接,造成染色体结构变异,解析:,染色体移向两极现象在两种分裂方式中都有出现。非同源染色体自由组合只发生在减数分裂过程。只要有,DNA,复制就可能发生基因突变。染色体变异可发生在任何真核细胞中。,答案:,B,第57页,5,甲磺酸乙酯,(EMS),能使鸟嘌呤,(G),N,位置上带有乙基而成为,7,乙基鸟嘌呤,这种鸟嘌呤不与胞嘧啶,(C),配对而与胸腺嘧啶,(T),配对,从而使,DNA,序列中,G,C,对转换成,A,T,对。育种教授为取得更多变异水稻亲本类型,常先将水稻种子用,EMS,溶液浸泡,再在大田种植,通常可取得株高、穗形、叶色等性状变异各种植株。请回答以下问题。,(1),经过处理后发觉一株某种性状变异水稻,其自交后代中出现两种表现型,说明这种变异为,_,突变。,第58页,(2),用,EMS,浸泡种子是为了提升,_,,某一性状出现各种变异类型,说明变异含有,_,。,(3)EMS,诱导水稻细胞,DNA,发生改变,而染色体,_,不变。,(4),经,EMS,诱变处理后表现型优良水稻植株也可能携带有害基因,为了确定是否携带有害基因,除基因工程方法外,可采取方法有,_,、,_,。,(5),诱变选育出变异水稻植株还可经过,PCR,方法进行检测,通常该植株根、茎和叶都可作为检测材料,这是因为,_,。,第59页,解析:,(1),该题主要包括自交后代表现型类型判断,假如后代只有一个表现型,则为隐性突变,不然为显性突变。,(2),用,EMS,溶液浸泡种子,属于人工诱变育种,能够提升种子基因突变频率;当有各种类型出现时,说明,EMS,诱导出了各种性状,说明基因突变不定向性。,(3),由题意可知,EMS,主要与碱基发生改变相关,而与染色体变异所包括结构与数目无关。,(4),该题主要包括生物学技术,将有害基因经过表现型表示出来,从而进行判断。,(5),一株植物体上全部体细胞基因型几乎是相同,从而进行判断。,答案:,(1),显性,(2),基因突变频率不定向性,(3),结构和数目,(4),自交花药离体培养形成单倍体、秋水仙素诱导加倍形成二倍体,(5),该水稻植株体细胞基因型相同,第60页,
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