ZHOU基因突变和基因重组汇编.ppt

第第2121讲讲 基因突变和其他变异基因突变和其他变异变异的类型填表：变异的类型填表：种类种类不不可可遗遗传传的的变异变异可可遗遗传传的的变异变异引起的因素引起的因素特点特点环境改变环境改变遗传物质改变遗传物质改变不可遗传不可遗传 可遗传可遗传可遗传变异的来源可遗传变异的来源 、基因突变、基因重组、染色体变异基因突变、基因重组、染色体变异不同生物的可遗传变异来源：不同生物的可遗传变异来源：病毒病毒基因突变基因突变原核生物原核生物基因突变基因突变真核生物真核生物基因突变、基因重组、基因突变、基因重组、染色体变异染色体变异实例：镰实例：镰刀型细胞贫血症刀型细胞贫血症病因图解如下：病因图解如下：异常异常 缬氨酸缬氨酸考点考点1 1基因突变基因突变直接原因直接原因根本原因根本原因替换替换增添增添缺失缺失A T C C G CT A G G C G C C G C G G C G AT TA C C G C G G C G AT TA AT A C C G C T G G C G A T C C G CT A G G C G C C G C G G C G 正常基因片段正常基因片段2.基因突变的类型基因突变基因突变 （一）概念：概念：DNADNA分子中发生碱基对的分子中发生碱基对的 、和和 而引起的而引起的 的改变。的改变。缺失缺失 替换替换增添增添基因结构基因结构 显微镜下能否检测？显微镜下能否检测？结果结果基因突变使一个基因变成它的基因突变使一个基因变成它的等位基因等位基因,并并且通常会引起一定的表现型的变化且通常会引起一定的表现型的变化.基因突变是染色体上的某一位点上基基因突变是染色体上的某一位点上基因结构的改变。因结构的改变。2.2.基因突变对生物的影响基因突变对生物的影响碱基碱基对对 影响范影响范围围对对氨基酸的影响氨基酸的影响替替换换增增添添缺缺失失思考：基因突变不一定导致生物性状改变的原因思考：基因突变不一定导致生物性状改变的原因(1)(1)突突变部位可能在非编码部位变部位可能在非编码部位(内含子和非编码区内含子和非编码区)。(2)(2)基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。(3)(3)基因突变若为隐性突变，如基因突变若为隐性突变，如AAAaAAAa，也不会导致性状的改变。，也不会导致性状的改变。小小只改变只改变1 1个氨基酸或不改变个氨基酸或不改变大大不影响插入位置前的序列，只影不影响插入位置前的序列，只影响插入位置后的序列响插入位置后的序列大大不影响缺失位置前的序列，不影响缺失位置前的序列，只影响缺失位置后的序列只影响缺失位置后的序列基因突变对子代的影响基因突变对子代的影响1 1、基因突变发生在、基因突变发生在 分裂分裂过程中，一般不遗传，但有过程中，一般不遗传，但有些植物可以通过无性生殖传递给后代。些植物可以通过无性生殖传递给后代。2 2、如果发生在、如果发生在 分裂分裂过程中，可以通过过程中，可以通过 传递传递给后代。给后代。有丝有丝减数减数配子配子3 3基因突变的原因、特点、时间和意义基因突变的原因、特点、时间和意义特特点点(1)_：在生物界中普遍存在：在生物界中普遍存在(2)_：生物个体：生物个体发发育的任何育的任何时时期和部位期和部位(3)_：突：突变频变频率很低率很低(4)_：可以：可以产产生一个以上的生一个以上的等位基因等位基因(5)：一般是有害的，少数有利：一般是有害的，少数有利原原因因内因内因 DNA分子复制分子复制发发生差生差错错，DNA碱基碱基组组成成发发生改生改变变外因外因 某些某些诱变诱变因素：因素：_、_和和生物因素生物因素物理因素物理因素 化学因素化学因素 普遍性普遍性 随机性随机性 低频性低频性 不定向和可逆性性不定向和可逆性性 多害少利性多害少利性 发发生生时时间间通常通常发发生在生在DNA复制复制时时，如有，如有丝丝分裂分裂间间期和减数第一次分裂前的期和减数第一次分裂前的间间期期意意义义(1)产产生的途径；生的途径；(2)的根本来源；的根本来源；(3)生物生物进进化的原始材料化的原始材料议一议：基因突变为什么常发生于议一议：基因突变为什么常发生于DNADNA复制时？复制时？答案：在答案：在DNADNA复制时，稳定的双螺旋首先解开形成单链复制时，稳定的双螺旋首先解开形成单链DNADNA，这时，这时DNADNA的稳定性会大大下降，极易受到外界因素干扰使原来的碱基序的稳定性会大大下降，极易受到外界因素干扰使原来的碱基序列发生变化，导致基因发生突变。列发生变化，导致基因发生突变。新基因新基因 生物变异生物变异 诱变意义诱变意义:是创造动、植物新品种和微生物新类型是创造动、植物新品种和微生物新类型的重要方法的重要方法人工诱变在育种上的应用人工诱变在育种上的应用成功率低成功率低,有利变异个体往往不多，需有利变异个体往往不多，需大量处理生物材料。大量处理生物材料。优点：优点：提高突变率，提高突变率，创造新类型创造新类型大幅度改良某些性状大幅度改良某些性状缺点缺点:易错点1基因突变就是“DNA中碱基对的增添、缺失、改变”点拨基因突变点拨基因突变DNADNA中碱基对的增添、缺失、改中碱基对的增添、缺失、改变变基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段，不具有遗传效应的片段，不具有遗传效应的DNADNA片段也可发生碱基对的改变。片段也可发生碱基对的改变。有些病毒有些病毒(如如SARSSARS病毒病毒)的遗传物质是的遗传物质是RNARNA、RNARNA中碱中碱基的增添、缺失、改变引起病毒性状变异，广义上也基的增添、缺失、改变引起病毒性状变异，广义上也称基因突变。称基因突变。基因突变的三个易错点基因突变的三个易错点易错点2基因突变只发生在分裂间期（基因突变具有随机性）点拨：引起基因突变的因素分为外部因素和内部因素。点拨：引起基因突变的因素分为外部因素和内部因素。外部因素对外部因素对DNADNA的损伤不仅发生在间期，而是在各个时期的损伤不仅发生在间期，而是在各个时期都有；另外，外部因素还可直接损伤都有；另外，外部因素还可直接损伤DNADNA分子或改变碱基分子或改变碱基序列，并不是通过序列，并不是通过DNADNA的复制来改变碱基对，所以基因突的复制来改变碱基对，所以基因突变不只发生在间期。变不只发生在间期。易错点3将基因突变的结果“产生新基因”与“产生等位基因”混淆点拨：不同生物的基因组组成不同，点拨：不同生物的基因组组成不同，病毒和原核细胞病毒和原核细胞的基因组结构简单，基因数目少，而且一般是单个存在的基因组结构简单，基因数目少，而且一般是单个存在的，不存在等位基因的，不存在等位基因。因此，真核生物基因突变可产生。因此，真核生物基因突变可产生它的等位基因，而原核生物和病毒基因突变产生的是一它的等位基因，而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。个新基因。一、一、图图解解引引起起基基因因突突变变的的因因素素及及其其作作用用机机理理【疑难剖析疑难剖析】基因突变的分类：基因突变的分类：按突变的原因可以分为按突变的原因可以分为自然突变自然突变和和诱发突变诱发突变按突变的结果可以分来按突变的结果可以分来显性突变显性突变和和隐性突变隐性突变按突变的对生物体的影响可分为按突变的对生物体的影响可分为有利突变有利突变、有害突变有害突变和和中性突变中性突变类型及判定方法类型及判定方法(1)(1)显性突变显性突变：aaAa(aaAa(当代表现当代表现)。(2)(2)隐隐性性突突变变：AAAa(AAAa(当当代代不不表表现现，一一旦旦表表现现即即为为纯纯合合体体)。(3)(3)判定方法判定方法：选选取取突突变变体体与与其其他他已已知知未未突突变变体体杂杂交交，据据子子代代性性状状表表现判断。现判断。让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。基因突变的利害性基因突变的利害性基基因因突突变变引引起起的的变变异异并并不不是是除除了了有有害害就就是是有有利利，可可分分为为三三种种情情况况：即即有有利利、有有害害和和对对生生物物既既无无利利也也无无害害(中中性性)。自然选择淘汰有害变异，保留有利和中性变异。自然选择淘汰有害变异，保留有利和中性变异。注意：注意：基因突变是基因突变是DNADNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变，基因的数目和位置并未改变。改变，基因的数目和位置并未改变。1.(20111.(2011安安徽徽理理综综，4)4)人人体体甲甲状状腺腺滤滤泡泡上上皮皮细细胞胞具具有有很很强强的的摄摄碘碘能能力力。临临床床上上常常用用小小剂剂量量的的放放射射性性同同位位素素131131I I治治疗疗某某些些甲甲状状腺腺疾疾病病，但但大大剂剂量量的的131131I I对对人人体体会会产产生生有有害影响。积聚在细胞内的害影响。积聚在细胞内的131131I I可能直接可能直接()。A A插入插入DNADNA分子引起插入点后的碱基序列改变分子引起插入点后的碱基序列改变B B替换替换DNADNA分子中的某一碱基引起基因突变分子中的某一碱基引起基因突变C C造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异D D诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代给下一代基因突变基因突变 C C“一猪生九仔，连母十个样一猪生九仔，连母十个样”，这种个，这种个体的差异，主要是什么原因产生的体的差异，主要是什么原因产生的?基因重组基因重组1 1概念概念生生物物体体进进行行_的的过过程程中中，控控制制不不同同性性状状的的基因的重新组合基因的重新组合2.2.(3(3意义：意义：有性生殖有性生殖 可产生新的基因型、表现型，是生物变异的来源之一，可产生新的基因型、表现型，是生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重要的意义。对生物的进化也具有重要的意义。考点考点2 2 基因重组基因重组后期后期 非等位基因非等位基因 前期（四分体）前期（四分体）等位基因等位基因 肺炎双球菌转化肺炎双球菌转化基因工程中的基因工程中的DNADNA重组技术重组技术非同源染色体上的非等位基因的自由组合非同源染色体上的非等位基因的自由组合同源染色体上等位基因间的交叉互换同源染色体上等位基因间的交叉互换【难点剖析难点剖析】1.1.高中生物教材中涉及的基因重组的来源高中生物教材中涉及的基因重组的来源 基因突变基因突变 基因重组基因重组本质本质原因原因时间时间条件条件意义意义可能性可能性产生新的产生新的基因基因产生新的产生新的基因型基因型碱基对的碱基对的增添、增添、缺失、改变缺失、改变基因基因自由组合自由组合；基因基因交叉互换交叉互换等等间期间期DNADNA复制复制时时减数第一次分裂减数第一次分裂变异的根本来源；变异的根本来源；进化的原材料进化的原材料生物变异来源之一生物变异来源之一生物多样性重要原因生物多样性重要原因低频但普遍低频但普遍有性生殖中普遍有性生殖中普遍2.2.基因突变和基因重组的区别和联系基因突变和基因重组的区别和联系外界条件的剧变和内部外界条件的剧变和内部因素的相互作用因素的相互作用不同个体之间的杂交，有不同个体之间的杂交，有性生殖过程中减数分裂性生殖过程中减数分裂实例实例意义意义类型类型联系联系（1）都是可以遗传变异的来源：）都是可以遗传变异的来源：病毒和原核生物可以遗传变异的来源病毒和原核生物可以遗传变异的来源基因突变基因突变真核生物可以遗传变异的来源真核生物可以遗传变异的来源a（无性生殖）来源：基因突变和染色体变异（无性生殖）来源：基因突变和染色体变异b（有性生殖）来源：基因突变，基因重组和染色（有性生殖）来源：基因突变，基因重组和染色体变异体变异（2）基因突变产生新基因，为基因重组提）基因突变产生新基因，为基因重组提供大量可供自由组合的新基因供大量可供自由组合的新基因（3）均产生新的基）均产生新的基因型，但不一定产生新的表现型。因型，但不一定产生新的表现型。人类镰刀型细胞贫血症人类镰刀型细胞贫血症豌豆杂交，果蝇杂交豌豆杂交，果蝇杂交提高突变频率，加速育种进程提高突变频率，加速育种进程产生优良品种产生优良品种自然突变和人工诱变自然突变和人工诱变非同源非等位基因，非同源非等位基因，基因交叉互换，外源基因交叉互换，外源基因的插入基因的插入（二）根据细胞分裂图来确定变异类型（二）根据细胞分裂图来确定变异类型A图图B图图分裂分裂类类型型有有丝丝分裂分裂减数分裂减数分裂变变异异类类型型基因突基因突变变基因突基因突变变或基因重或基因重组组判一判判一判1.1.基因突变一定会引起基因结构的改变，但不一定会引基因突变一定会引起基因结构的改变，但不一定会引起生物性状的改变起生物性状的改变()2.2.基因突变一定是可遗传变异，但不一定遗传给后代基因突变一定是可遗传变异，但不一定遗传给后代()3.3.若没有外界因素的影响，基因就不会发生突变若没有外界因素的影响，基因就不会发生突变()4.4.基基因因突突变变的的利利害害性性主主要要取取决决于于生生物物生生存存的的环环境境，在在某某一一环环境境中中可可能能是是有有利利的的，而而在在另另一一环环境境中中可可能能是是有有害害的的()5.5.生生殖殖细细胞胞突突变变可可传传给给后后代代，产产生生新新性性状状出出现现死死胎胎、畸形胎等先天性疾病均有可能畸形胎等先天性疾病均有可能()6.6.体体细细胞胞突突变变一一般般不不传传代代，但但往往往往给给突突变变的的个个体体带带来来伤伤害害()。8.8.下下面面描描述述的的生生物物变变异异属属于于可可遗遗传传的的变变异异且且生生物物界界各各种种生物都有可能产生的是生物都有可能产生的是()长长在在边边际际的的玉玉米米比比田田中中心心的的玉玉米米粗粗壮壮产产量量高高流流感感病病毒毒有有几几百百个个变变种种，且且新新亚亚种种不不断断产产生生“R R型型活活菌菌加加热热杀杀死死的的S S型型菌菌”后后代代产产生生S S型型活活菌菌果果蝇蝇的的白白眼眼豌豌豆豆的的黄黄色色皱皱粒粒、绿绿色色圆圆粒粒人人类类的的红红绿绿色色盲盲人人类类的的镰镰刀刀型型细细胞胞贫贫血血症症猫猫叫叫综综合征合征高山草甸多倍体植物居多高山草甸多倍体植物居多A A B BC C D DC C三、染色体三、染色体结构结构的变异的变异 1.1.概念概念:由由_的改变而引起的变异。的改变而引起的变异。2.2.种类：种类：（1 1）缺失：染色体中）缺失：染色体中_缺失引起的变缺失引起的变异。如图异。如图3 3。（2 2）重复：染色体中）重复：染色体中_某一片段引起的变某一片段引起的变异。如图异。如图4 4。染色体结构染色体结构某一片段某一片段增加增加图图3 3图图4 4（3 3）易位：染色体的某一片段移接到另一条）易位：染色体的某一片段移接到另一条_上引起的变异。如图上引起的变异。如图5 5。（4 4）倒位：染色体中某一片段）倒位：染色体中某一片段_引起的变异。如图引起的变异。如图6 6。非同源染色体非同源染色体位置颠倒位置颠倒图图5 5图图6 6非同源非同源 染色体染色体 同源染色体同源染色体的非姐妹染色单体之间的非姐妹染色单体之间 染色体染色体结构变异结构变异 基因重组基因重组 可在显微镜下观可在显微镜下观察到察到 在显微镜下观察不到在显微镜下观察不到 3.3.结果结果:使排列在染色体上的基因的使排列在染色体上的基因的_或或_发生改变发生改变,从而导致性从而导致性状的变异。状的变异。4.4.举例：猫叫综合征，是由于人的第举例：猫叫综合征，是由于人的第5 5号染号染色体部分色体部分_引起的遗传病。引起的遗传病。数目数目排列顺序排列顺序缺失缺失THANK YOUSUCCESSvv2024/5/7 2024/5/7 周二周二3535可编辑可编辑C C四、染色体数目的变异四、染色体数目的变异（一）概念：由（一）概念：由_的改变而引起的的改变而引起的变异。变异。（二）类型（二）类型1 1、细胞内、细胞内_的增加或减少。的增加或减少。2 2、细胞内的染色体数目以、细胞内的染色体数目以_的形式成的形式成倍的增加或减少。倍的增加或减少。（三）结果：使基因的数量增加或减少。（三）结果：使基因的数量增加或减少。（四）举例：三倍体无子西瓜等。（四）举例：三倍体无子西瓜等。染色体数目染色体数目个别染色体数目个别染色体数目染色体组染色体组五、与染色体数目变异有关的概念五、与染色体数目变异有关的概念（一）染色体组：细胞中的一组（一）染色体组：细胞中的一组_染色染色体，它们在体，它们在_和和_上各不相同，携上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息。带着控制生物生长发育的全部遗传信息。（二）二倍体：由（二）二倍体：由_发育而成，体细发育而成，体细胞中含有胞中含有_染色体组，包括几乎全部动染色体组，包括几乎全部动物和过半数的高等植物。物和过半数的高等植物。非同源非同源形态形态功能功能受精卵受精卵两个两个四、四、染色体组和染色体组数目的判断染色体组和染色体组数目的判断（一）（一）一个染色体组一个染色体组中所含染色体的特点中所含染色体的特点 1.1.不含不含同源染色体同源染色体。2.2.染色体形态、大小和功能染色体形态、大小和功能各不各不相同相同。3.3.含有控制一种生物性状的含有控制一种生物性状的一整一整套基因套基因，但不能重复。，但不能重复。提示提示只对二倍体生物符合。只对二倍体生物符合。染色体数目的变异二 （二）确定某生物体细胞中染色体组数目的（二）确定某生物体细胞中染色体组数目的方法方法 1 1、细胞内形态相同、细胞内形态相同的染色体（同源染色体）的染色体（同源染色体）有几条，含有几个染色有几条，含有几个染色体组。如图细胞中相同体组。如图细胞中相同的染色体有的染色体有 4 4 条，此细条，此细胞中有胞中有 4 4 个染色体组。个染色体组。2.2.根据基因型来判断。在细胞或生物根据基因型来判断。在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状（单位性状）的体的基因型中，控制同一性状（单位性状）的基因出现几次，则有几个染色体组，如基因型基因出现几次，则有几个染色体组，如基因型为为AAaBBbAAaBBb的细胞或生物体含有的细胞或生物体含有3 3个染色体组，也个染色体组，也可以记作：可以记作：同一个字母不分大小，重复出现几同一个字母不分大小，重复出现几次，就是几个染色体组。次，就是几个染色体组。控制同一性状的基因控制同一性状的基因位于同源染色体上，所以有几个等位基因就意位于同源染色体上，所以有几个等位基因就意味着有几条同源染色体。味着有几条同源染色体。3.3.根据染色体的数目和染色体的形根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。态数来推算。染色体组的数目染色体组的数目=染色体数染色体数/染色染色体形态数。体形态数。例如，果蝇体细胞中有例如，果蝇体细胞中有8 8条染色体，条染色体，分为分为4 4种形态，则染色体组的数目为种形态，则染色体组的数目为2 2个。个。例例4.4.下图是甲、乙两种生物的体下图是甲、乙两种生物的体细胞内染色体情况示意图，则细胞内染色体情况示意图，则染色体数与图示相同的染色体数与图示相同的甲、乙两种生物体细胞甲、乙两种生物体细胞的基因型可依次表示为的基因型可依次表示为 A A甲：甲：AaBb AaBb 乙：乙：AAaBbbAAaBbbB B甲：甲：AaaaBBbb AaaaBBbb 乙：乙：AaBBAaBBC C甲：甲：AAaaBbbb AAaaBbbb 乙：乙：AaaBBbAaaBBbD D甲：甲：AaaBbb AaaBbb 乙：乙：AAaaBbbb AAaaBbbb 从下图从下图a ah h所示的细胞图中，说明它们各含有几个染色体组。所示的细胞图中，说明它们各含有几个染色体组。正确答案为正确答案为(双选双选)()()CDCDA A细胞中含有一个染色体组的是细胞中含有一个染色体组的是h h图图B B细胞中含有二个染色体组的是细胞中含有二个染色体组的是c c、g g图图C C细胞中含有三个染色体组的是细胞中含有三个染色体组的是a a、b b图图D D细胞中含有四个染色体组的是细胞中含有四个染色体组的是e e、f f图图（三）多倍体（三）多倍体 1.1.概念概念:由由_发育而来，体细胞中发育而来，体细胞中含含_或或_染色体组的个体。其中，染色体组的个体。其中，体细胞中含有三个染色体组的叫做体细胞中含有三个染色体组的叫做_,_,含有四个染色体组的叫做含有四个染色体组的叫做_。例如，。例如，_香蕉是香蕉是 倍体，马铃薯是倍体，马铃薯是 倍体。倍体。2.2.分布分布:在在_中常见中常见,在在_中中极少见。极少见。3.3.特点：与二倍体植株相比，多倍体植特点：与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎杆株常常是茎杆_,_,叶片、果实和种子都叶片、果实和种子都_,_,_等营养物质含量丰富。等营养物质含量丰富。受精卵受精卵三个三个三个以上三个以上三倍体三倍体四倍体四倍体动物动物植物植物粗壮粗壮比较大比较大糖类和蛋白质糖类和蛋白质三三四四（四）单倍体（四）单倍体1 1、概念、概念:由由_发育而来发育而来,染染色体数和染色体组数是正常体细胞的一半色体数和染色体组数是正常体细胞的一半,即即体细胞中含有体细胞中含有_染色体数目的个体。染色体数目的个体。2 2、特点：与正常植株相比、特点：与正常植株相比,植株长得植株长得_，且且_。未受精的生殖细胞未受精的生殖细胞本物种配子本物种配子弱小弱小高度不育高度不育单倍体、二倍体、多倍体的比较单倍体、二倍体、多倍体的比较二倍体二倍体多倍体多倍体单倍体单倍体概念概念由受精卵发育而成由受精卵发育而成的体细胞中含的体细胞中含2个个染色体组的个体染色体组的个体由受精卵发育而成由受精卵发育而成的体细胞中含的体细胞中含3个个或或3个以上染色体个以上染色体组的个体组的个体体细胞中含有本物体细胞中含有本物种配子染色体数目种配子染色体数目的个体的个体染色染色体组体组2个个3个或个或3个以上个以上不确定不确定(是正常体是正常体细胞染色体组数的细胞染色体组数的一半一半)，1至多个至多个发育发育起点起点受精卵受精卵受精卵受精卵配子配子自然自然成因成因正常有性生殖正常有性生殖未减数的配子受精，未减数的配子受精，合子染色体数目加合子染色体数目加倍倍单性生殖单性生殖(孤雌生孤雌生殖或孤雄生殖殖或孤雄生殖)二倍体二倍体多倍体多倍体单倍体单倍体概念概念由受精卵发育而成由受精卵发育而成的体细胞中含的体细胞中含2个个染色体组的个体染色体组的个体由受精卵发育而成的体由受精卵发育而成的体细胞中含细胞中含3个或个或3个以上个以上染色体组的个体染色体组的个体体细胞中含有本物体细胞中含有本物种配子染色体数目种配子染色体数目的个体的个体形成过程形成过程植株特点植株特点正常正常果实、种子较大，生长果实、种子较大，生长发育延迟，结实率低发育延迟，结实率低植株弱小，高度不植株弱小，高度不育育举例举例几乎全部动物、几乎全部动物、过半数高等植物过半数高等植物香蕉、马铃薯、普通小香蕉、马铃薯、普通小麦、八倍体麦、八倍体“小黑麦小黑麦”雄蜂，玉米、小麦雄蜂，玉米、小麦的单倍体的单倍体比比较项较项目目无子西瓜无子西瓜无子番茄无子番茄培育原理培育原理染色体染色体变变异异生生长长素促素促进进果果实发实发育育无子原因无子原因三倍体植物在减数分裂三倍体植物在减数分裂中同源染色体中同源染色体联联会紊乱，会紊乱，不能形成正常的配子而不能形成正常的配子而无子无子未受粉，胚珠内的卵未受粉，胚珠内的卵细细胞胞没有没有经过经过受精，所以果受精，所以果实实中没有形成种子中没有形成种子无子性状无子性状能否能否遗传遗传能，能，结结无子西瓜的植株无子西瓜的植株经经植物植物组织组织培养后，所培养后，所结结西瓜仍是无子西瓜仍是无子不能，不能，结结无子番茄的植株无子番茄的植株经经植物植物组织组织培养后，所培养后，所结结番茄有子番茄有子所用所用试剂试剂秋水仙素秋水仙素生生长长素素无子西瓜和无子番茄辨析无子西瓜和无子番茄辨析基因突基因突变及其变及其他变异他变异基基因因突突变变基基因因重重组组染染色色体体变变异异实例实例类型类型对性状影响对性状影响意义意义类型类型意义意义染色体染色体结构变异结构变异 染色体染色体数目变异数目变异染色体组染色体组二倍体和多倍体二倍体和多倍体单倍体单倍体知识网络知识网络染色体复制染色体复制人工诱导多倍体的原理：人工诱导多倍体的原理：着丝点分裂着丝点分裂无纺锤丝牵引，无纺锤丝牵引，染色体数加倍染色体数加倍 低温、适宜浓度的秋水仙素能在不影响细胞活力低温、适宜浓度的秋水仙素能在不影响细胞活力的条件下的条件下抑制纺锤体形成。抑制纺锤体形成。导致染色体复制且着丝导致染色体复制且着丝点分裂后不能分配到两个细胞中，从而使细胞内的点分裂后不能分配到两个细胞中，从而使细胞内的染色体数目加倍。染色体数目加倍。香蕉的形成香蕉的形成香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，无法食用。香蕉的培育过程如下：无法食用。香蕉的培育过程如下：野生芭蕉野生芭蕉2n2n有子香蕉有子香蕉4n4n加倍加倍野生芭蕉野生芭蕉2n2n无子香蕉无子香蕉3n3n普通小麦的形成过程普通小麦的形成过程14141414一粒小麦一粒小麦山羊草山羊草1414另一种山羊草另一种山羊草7 77 77 77 7杂交种杂交种不育不育配配子子配配子子14147 714147 7配配子子配配子子杂交种杂交种不育不育2828 14144242加倍加倍异源异源多倍体多倍体二粒小麦二粒小麦1414 14142828加倍加倍异源异源多倍体多倍体普通小麦普通小麦单倍体单倍体：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。（1 1）特点：）特点：a.a.植株弱小植株弱小 b.b.高度不育高度不育（2 2）成因：）成因：a.a.自然条件：高等生物由未受精的卵细胞发自然条件：高等生物由未受精的卵细胞发 育而来育而来，如：雄蜂，如：雄蜂b.b.人为条件：一般利用人为条件：一般利用花药离体培养花药离体培养获得获得（3 3）应用：单倍体育种）应用：单倍体育种花药离花药离体培养体培养组织组织培养培养单倍体单倍体植株植株秋水秋水仙素仙素正常正常植株植株自交自交种子种子萌发萌发 新植株新植株（新品种）（新品种）第一年第一年第二年第二年思考：与杂交育种相比，单倍体育种的优点是什么？思考：与杂交育种相比，单倍体育种的优点是什么？自交后代不发生性状分离，可明显缩短育种年限。自交后代不发生性状分离，可明显缩短育种年限。下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述不正确的是下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述不正确的是 (双选双选)()()A A一个染色体组中不含同源染色体一个染色体组中不含同源染色体 B B由受精卵发育成的，体细胞中含有两个染色体组由受精卵发育成的，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体的个体叫二倍体 C C单倍体生物体细胞中一定含有一个染色体组单倍体生物体细胞中一定含有一个染色体组 D D人工诱导多倍体的唯一的方法是用秋水仙素处理人工诱导多倍体的唯一的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗萌发的种子或幼苗CD 将二倍体芝麻的种子萌发成的幼苗用秋水仙素处理后将二倍体芝麻的种子萌发成的幼苗用秋水仙素处理后得到四倍体芝麻，此四倍体芝麻得到四倍体芝麻，此四倍体芝麻()A A与原来的二倍体芝麻相比，在理论上已经是一个新与原来的二倍体芝麻相比，在理论上已经是一个新物种了物种了B B产生的配子中由于没有同源染色体，所以配子无遗产生的配子中由于没有同源染色体，所以配子无遗传效应传效应C C产生的配子中有同源染色体，用秋水仙素诱导成的产生的配子中有同源染色体，用秋水仙素诱导成的单倍体可育单倍体可育D D将此四倍体芝麻产生的花粉进行离体培养长成的芝将此四倍体芝麻产生的花粉进行离体培养长成的芝麻属于二倍体麻属于二倍体A A(1)(1)单倍体育种单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙包括花药离体培养和秋水仙素处理素处理等过程，因此花药离体培养只是单倍等过程，因此花药离体培养只是单倍体育种的一个操作步骤。体育种的一个操作步骤。(2)(2)通过细胞融合也可获得多倍体，如二倍通过细胞融合也可获得多倍体，如二倍体体细胞和配子细胞融合可得到三倍体。体体细胞和配子细胞融合可得到三倍体。若从播种到收获种子需要一年若从播种到收获种子需要一年,则培育出能稳定则培育出能稳定遗传的矮杆抗病的植株至少需要几年遗传的矮杆抗病的植株至少需要几年?P高杆抗病高杆抗病 DDTT DDTT矮杆感病矮杆感病 ddtt ddttF1高杆抗病高杆抗病DdTtDdTt第第1 1年年选育出需要的矮抗植株选育出需要的矮抗植株F2D_T_D_T_D_ttD_tt ddT_ddT_ddttddtt矮抗矮抗杂交育种杂交育种第第2 2年年第第3 3年年生长生长ddTTddTTF3减数分裂减数分裂配子配子DTDtdTdt单倍体单倍体 DTDtdTdt花药离体培养花药离体培养秋水仙素秋水仙素第第1 1年年第第2 2年年第第4 4年年 单倍体育种单倍体育种DDttddTT ddtt纯合体纯合体DDTT矮抗矮抗三倍体无子西瓜的培育三倍体无子西瓜的培育P89P89二倍体西二倍体西瓜幼苗瓜幼苗二倍体西二倍体西瓜幼苗瓜幼苗秋水仙素处理秋水仙素处理二倍体西二倍体西瓜植株瓜植株四倍体西四倍体西瓜植株瓜植株联会联会紊乱紊乱三倍体西瓜种子三倍体西瓜种子无子西瓜无子西瓜杂交杂交授粉授粉自然长成自然长成二倍体西二倍体西瓜植株瓜植株第一年第一年第二年第二年 在在人人工工去去雄雄的的番番茄茄花花的的雌雌蕊蕊柱柱头头上上，涂涂抹抹一一定定浓浓度度的的生生长长素素类类似似物物，可可以以得得到到无无子子番番茄茄。下下列列有有关关无无子子番番茄茄和无子西瓜的叙述，正确的是（和无子西瓜的叙述，正确的是（）A A无子番茄性状能遗传无子番茄性状能遗传B B若若取取无无子子番番茄茄植植株株进进行行无无性性繁繁殖殖，长长成成的的植植株株所所结结果实中有种子果实中有种子C C无无子子西西瓜瓜进进行行无无性性繁繁殖殖，长长成成的的植植株株所所结结果果实实中中有有种子种子D D若若取取无无子子西西瓜瓜进进行行无无性性繁繁殖殖，长长成成的的植植株株子子房房壁壁细细胞含有四个染色体组胞含有四个染色体组B B完善低温诱导多倍体的形成实验原理、步骤和现象完善低温诱导多倍体的形成实验原理、步骤和现象 与低温诱导植物染色体数目变化有关的3个注意点 观察到的细胞：观察到的细胞：死细胞死细胞选材：选材：根尖细胞根尖细胞低温处理的原理：低温处理的原理：抑制纺锤体的形成，而非着丝点分裂抑制纺锤体的形成，而非着丝点分裂多数细胞的染色体数目未加倍多数细胞的染色体数目未加倍技法提炼技法提炼低温诱导植物染色体数目变化的实验中的试剂及其作用 技法提炼技法提炼低温诱导植物染色体数目变化的实验中的试剂及其作用【命题探究】【命题探究】7 7下列关于低温诱导染色体加倍下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，正确的是实验的叙述，正确的是 ()A A原理：低温抑制染色体着丝点分裂，使子染原理：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色体不能分别移向两极B B解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离洋葱根尖解离C C染色：改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都染色：改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色可以使染色体着色D D观察：显微镜下可以看到大多数细胞的染色观察：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变体数目发生改变C C8 8下列有关下列有关“低温诱导植物染色体数目的变化低温诱导植物染色体数目的变化”实验实验的叙述中，正确的是的叙述中，正确的是()A A洋葱的不定根在冰箱的低温室内诱导洋葱的不定根在冰箱的低温室内诱导36 h36 h，可抑制，可抑制细胞分裂中染色体的着丝点分裂细胞分裂中染色体的着丝点分裂B B改良苯酚品红染液的作用是固定和染色改良苯酚品红染液的作用是固定和染色C C体积分数为体积分数为95%95%的酒精可用于洗涤细胞固定过程中的酒精可用于洗涤细胞固定过程中使用的卡诺氏液和解离细胞使用的卡诺氏液和解离细胞D D经过解离、漂洗、染色和制片，在显微镜下观察，经过解离、漂洗、染色和制片，在显微镜下观察，发现所有细胞内的染色体数目都加倍发现所有细胞内的染色体数目都加倍C CTHANK YOUSUCCESSvv2024/5/7 2024/5/7 周二周二6969可编辑可编辑