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2009高考生物专题复习:染色体变异的类型以及在育种中的应用.doc

1、染色体变异的类型以及在育种中的应用各种生物的染色体,其结构和数目一般都是相对恒定的。但是,在自然条件和人为因素的影响下,染色体的结构和数目都可能发生变化。染色体的任何改变都必定引起遗传信息的改变,从而导致生物性状发生变异。染色体变异又称染色体畸变,是指染色体数目和结构的改变。染色体变异与基因突变最大区别是:前者是一种较明显的染色体改变,在显微镜下可以观察到,而后者仅是染色体的某一位点上基因的改变,在显微镜下观察不到。按发生的原因不同,可将染色体变异分为自发突变和诱发突变;按性质不同可分为染色体结构变异和染色体数目变异。一、染色体结构变异1、概念:指染色体的结构改变所引起的变异。2、类型:主要有

2、四种情况:(1)缺失,是指染色体部分区段的丢失;(2)重复,指染色体中增加了某个片段;(3)倒位,指染色体某一片段的位置颠倒了180;(4)易位,常指非同源染色体之间片段的转移。3、在育种中的应用:染色体结构变异已被应用到生产上。例如,养蚕业中,通常利用雄蚕进行生产,因为雄蚕的桑叶利用率高,而且用雄蚕的茧抽丝,可以提高生丝质量。家蚕育种工作者通过反复处理和严格选择,先使蚕的第10号染色体产生缺失,并易位到W染色体上,再经过系统选育,所育成的家蚕性别自鉴品系就是一个例子。二、染色体数目变异1、概念:指染色体的数目改变所引起的变异。2、类型:各种生物的染色体数目恒定,如水稻有24条染色体,配成12

3、对,形成的正常配子含有12条染色体。遗传学上把一个配子的染色体数,称为染色体组。根据染色体组的含义可以将染色体数目变异分为两大类型。(1)整倍数性改变:染色体数的变化是以染色体组为单位的增减;(2)非整倍性改变:染色体数的变化不是完整的整数,通常以二倍体(2n)染色体数作为标准,在这个基础上个别增减几条染色体。染色体数目变异可作以下分类。类型名称定义染色体组整倍体单倍体n(ABCD)二倍体2n(ABCD)(ABCD)三倍体3n(ABCD)(ABCD)(ABCD)同源四倍体4n(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)异源四倍体4n(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)非整倍体单

4、体2n1(ABCD)(ABC)双单体2n11(ABCD)(AB)三体2n1(ABCD)(ABCD)(A)双三体2n11(ABCD)(ABCD)(AB)四体2n2(ABCD)(ABCD)(AA)缺体2n2(ABC)(ABC)3、在育种中的应用:染色体数目变异在育种中的应用最重要的有以下几个方面。(1)单位体育种 单倍体植株个体弱小而且高度不育,但是在育种上有特殊的意义,因为得到的后代都是纯合子。常用方法是用花药离体培养获得单倍体植株(染色体数目成倍减少),然后经人工诱导使染色体数目加倍。单倍体育种相对于杂交育种而言,而且明显缩短育种年限,缺点是技术复杂,必须与杂交育种配合。如抗病植株的培育。(2

5、)多倍体育种 体细胞中含3个或3个以上染色体组的称为多倍体。与二倍体植株相比,多倍体植株器官大,产量高,营养成分含量也有所增加。人们常采用人工诱导多倍体方法获得多倍体,从而获得新品种。多倍体育种的常用方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时,能抑制其纺锤体形成,导致染色体不分离,从而引起细胞内染色体数目加倍。现将多倍体在育种中的实践应用举例如下。同源多倍体无子西瓜的培育 一般将二倍体西瓜(2n22)在幼苗期用秋水仙素处理,可以得到四倍体。然后用四倍体作母本,二倍体作父本进行杂交,在四倍体植株上结出的种子为三倍体种子(3n33)。三倍体种子种下去长出三倍体植株来。三倍体植株的花一定要用二倍体植株的花粉来刺激,这样才能引起无子果实的发育。因此必须把二倍体和三倍体相间种植。异源多倍体小黑麦的培育

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