高二生物染色体变异的类型以及在育种中的应用
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。
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）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。
①同源多倍体无子西瓜的培育 一般将二倍体西瓜（2n＝22）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（3n＝33）。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。
②异源多倍体小黑麦的培育
P 普通小麦
×黑麦
配子
F1 小黑麦 染色体加倍