低溫誘導(dǎo)植物細胞染色體數(shù)目的變化
1.學(xué)習(xí)低溫誘導(dǎo)植物細胞染色體數(shù)目變化的方法
2.理解低溫誘導(dǎo)植物細胞染色體數(shù)目變化的作用機制
用低溫處理植物的分生組織細胞，能夠抑制紡錘體的形成，以致影響細胞有絲分裂中染色體被拉向兩極，導(dǎo)致細胞不能分裂成兩個子細胞，于是，植物細胞的染色體數(shù)目發(fā)生變化。
蒜或洋蔥(均為二倍體，2n=16)
培養(yǎng)皿，濾紙，紗布，燒杯，鑷子，剪刀，顯微鏡，載玻片，蓋玻片，冰箱，
卡諾氏液質(zhì)量濃度為0.01g/mL的甲紫(舊稱龍膽紫)溶液質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸體積分數(shù)為95%的酒精
視野中大多數(shù)是正常的二倍體細胞，少數(shù)是染色體數(shù)目改變的細胞
將根尖放入卡諾氏液中浸泡0.5～1 h
沖洗用卡諾氏液處理的根尖
與質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸等體積混合，作為解離液
與體積分數(shù)為95%的酒精等體積混合，作為解離液
浸泡解離后的根尖約10 min
把漂洗過的根尖放進盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3～5 min
1.低溫環(huán)境中洋蔥的細胞周期會延長，所以低溫處理的時間要足夠長，以獲得更多的染色體數(shù)目發(fā)生改變的細胞。
3.壓片時手指用力要均勻，避免將蓋玻片壓碎劃傷手指。將4cm×4cm的吸水紙對折，把載玻片放在吸水紙中，右手拇指對準蓋玻片的位置，隔著吸水紙垂直向下稍用力按壓，再用鑷子背端連續(xù)輕敲使根尖呈云霧狀。吸去多余的染液，拇指壓片將根尖壓散、輕敲的目的是使細胞分散均勻，便于制成的材料處于一個平面上，利于觀察。
2.染色后細胞中除染色體的其他區(qū)域仍含有染料，影響觀察，因此染色后可以在載玻片上滴加一滴冰醋酸，中和多余的染料并馬上用吸水紙吸去冰醋酸，再進行制片。
秋水仙素與低溫都能誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，這兩種方法在原理上有什么相似之處?
秋水仙素與低溫都能誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，可能都與抑制紡錘體的形成有關(guān)，著絲粒分裂后沒有紡錘體的牽引作用，因而不能將染色體拉向細胞的兩極,導(dǎo)致細胞中的染色體數(shù)目加倍。
在自然條件或人為因素的影響下，染色體發(fā)生的結(jié)構(gòu)變異主要有以下4種類型。
染色體的某一片段缺失引起變異。
缺失的片段(如上圖中的B片段)，由于沒有著絲粒，在細胞分裂過程中沒有紡錘絲的牽引，而丟失。
實例1：果蠅缺刻翅的形成
染色體中增加某一片段引起變異。
果蠅的復(fù)眼結(jié)構(gòu)相當復(fù)雜，有的復(fù)眼有成百上千的小眼結(jié)構(gòu)，有的復(fù)眼中的小眼數(shù)量很少，整個復(fù)眼呈短棒狀，稱為棒眼。
染色體的某一片段位置顛倒引起變異。
染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起變異。
易位在家蠶的育種中有重要的價值。
家蠶的性別決定方式是ZW型，雄性家蠶的性染色體為ZZ，雌性家蠶的性染色體為ZW。與雌蠶相比，雄蠶產(chǎn)絲多且質(zhì)量高。
科學(xué)家把常染色體上帶有的標記基因如普斑(+P)片段易位到W染色體上得到具有斑紋的雌蠶。這樣，只根據(jù)蠶幼蟲有無斑紋即可迅速篩選出雄蠶個體，既能很好地保持高品質(zhì)蠶絲，也能獲得較高的產(chǎn)量。
比較染色體片段缺失與堿基對缺失
使排列在染色體上的基因的__________________發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是不利的，有的甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。
一、概念檢測1.染色體變異包括染色體數(shù)目的變異和結(jié)構(gòu)的變異。判斷下列相關(guān)表述是否正確。(1)只有生殖細胞中的染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化才屬于染色體變異。（ ）(2)體細胞中含有兩個染色體組的個體就是二倍體。（ ）(3)用秋水仙素處理單倍體植株后得到的定是二倍體。（ ）
2.秋水仙素能誘導(dǎo)多倍體形成的原因是（ ）A.促進細胞融合B.誘導(dǎo)染色體多次復(fù)制C.促進染色單體分開，形成染色體D.抑制細胞有絲分裂時紡錘體的形成
3.慢性髓細胞性白血病是一種惡性疾病，患者骨髓內(nèi)會出現(xiàn)大量惡性增殖的白細胞。該病是由于9號染色體和22號染色體互換片段所致。這種變異屬于（ ）A.基因突變B.基因重組C.染色體結(jié)構(gòu)變異D.染色體數(shù)目變異
4.填表比較豌豆、普通小麥、小黑麥的體細胞和配子中的染色體數(shù)目、染色體組數(shù)目，并且注明它們分別屬于幾倍體生物。
二、拓展應(yīng)用1.在二倍體的高等植物中，偶然會長出些植株弱小的單倍體，這些單倍體一般不能通過有性生殖繁殖后代。單倍體是如何形成的?為什么不能繁殖后代?
可能的原因是，二倍體植株經(jīng)減數(shù)分裂形成配子后，一些配子可以在離體條件下發(fā)育成單倍體。這些單倍體一般不能通過有性生殖繁殖后代，是因為它們的體細胞中只含有一個染色體組，減數(shù)分裂時沒有同源染色體的聯(lián)會，就會造成染色體分別移向細胞兩極的紊亂，不能形成正常的配子，因此，就不能繁殖后代。
2.人們平常食用的西瓜是二倍體。在二倍體西瓜的幼苗期，用秋水仙素處理，可以得到四倍體植株。然后，用四倍體植株作母本，
用二倍體植株作父本，進行雜交，得到的種子細胞中含有三個染色體組。把這些種子種下去，就會長出三倍體植株。下圖是三倍體無子西瓜的培育過程圖解。據(jù)圖回答下列問題。
為什么用一定濃度的秋水仙素溶液滴在二倍體西瓜幼苗的芽尖?
西瓜幼苗的芽尖是有絲分裂旺盛的地方，用秋水仙素處理可以抑制細胞有絲分裂時形成紡錘體，導(dǎo)致細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，從而得到四倍體植株。
(2)獲得的四倍體西瓜為何要與二倍體雜交?聯(lián)系第1問，你能說出產(chǎn)生多倍體的基本途徑嗎?
雜交可以獲得三倍體植株。多倍體產(chǎn)生的途徑為：用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。
(3)有時可以看到三倍體西瓜中有少量發(fā)育并成熟的種子，請推測產(chǎn)生這些種子的原因。
三倍體植株一般不能進行正常的減數(shù)分裂形成配子，因此，不能形成種子。但是，也有可能在減數(shù)分裂時形成正常的卵細胞，從而形成正常的種子，但這種概率特別小。

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第2節(jié) 染色體變異

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修2《遺傳與進化》

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