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《染色体变异》学习释疑

《染色体变异》学习释疑

1、三倍体无子西瓜含三个染色体组,叫做三倍体;普通小麦经花药离体培养后得到的植株也含三个染色体组,那么这个植株为什么叫单倍体而不叫三倍体?

教材对单倍体这一概念是这样定义的:“体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体叫做单倍体”,“小资料”中还举了这样一个例子:“雄蜂是由未受精的卵细胞发育而成的,它的体细胞中含有一染色体组,16条染色体,是单倍体”。由此我们可知,单倍体是由生殖细胞直接发育而成的个体。也就是说,单倍体的形成未经受精作用。普通小麦经花药离体培养得到的个体未经受精作用,因此其必然是单倍体。

那么上例中的单倍体既然含三个染色体组,又为什么不能叫做三倍体呢?

由无子西瓜的培育过程我们可以知道,三倍体西瓜植株是由四倍体西瓜与二倍西瓜杂交得来的,即三倍体西瓜植株的形成经历了受精作用。而普通小麦的单倍体植株尽管也含三个染色体组,但它是未经受精作用形成的。由此我们可以得出:当个体含有多个染色体组时,要判定其是单倍体还是多倍体,只需看其形成是否经历了受精作用:经历受精作用者为多倍体;未经受精作用者为单倍体。普通小麦经花药离体培养后得到的植株未经受精作用,因此尽管其含三个染色体组也不能叫三倍体,而只能叫单倍体。

2、蜜蜂的雄蜂只含一个染色体组,那么它是怎样进行减数分裂而形成精子的呢?

科学家已经证实,雄蜂产生精子时经历了一种特殊形式的减数分裂:在减数第一次分裂时,染色体的数目并未减半,只是细胞质分裂成了大小不等的两部分,大的那部分含有完整的细胞核,小的那部分只不过是一小团细胞质而已。减数第二次分裂则是一次普通的有丝分裂,在含有细胞核的那团细胞质中,由一个着丝点相连的染色单体相互分离,细胞质则进行不均等的分裂——含细胞质多的那部分进一步发育成精子,含细胞质少的那部分则逐渐退化。结果,雄蜂的一个精母细胞通过这种特殊的减数分裂,只产生一个与亲本染色体数相等的精子。这种减数分裂也有人称为“假减数分裂”。

3、无子番茄和无子西瓜的培育有什么区别?

两者都是无子果实,但培育原理却不一样。无子番茄是用一定浓度的生长素来处理没有受粉的番茄花蕾,使子房(壁)发育成果实(果皮)。生长素起的是促进作用,而对细胞内遗传物质并无影响;而无子西瓜是由于三倍体植株在减数分裂时同源染色体联会紊乱,不能形成正常的生殖细胞,因而没有种子。

4、我们已经知道:基因决定生物的性状。而在染色体变异中,生物的性状也发生了改变,这种改变显然是因为染色体的改变,这不就说明染色体决定生物的性状吗?

不要忘记:基因是染色体上有遗传效应的DNA片段,因此染色体的改变有可能引起基因数目的改变,从而改变生物的性状。由此可见:从根本上说,性状是由基因决定的。关于染色体变异引起性状改变及其与基因间的关系,我们可以归纳如下。

个别染色体数目增减→基因数目增减→性状改变

染色体组成倍增加→基因倍增→性状改变

染色体组成倍减少→基因倍减→性状改变

染色体结构改变→基因数目和排列顺序改变→性状改变

5、在完全显性及每对相对性状独立遗传的情况下,基因型为AAaa的四倍体植株形成的配子基因型有几种?其比例是多少?

对于同源四倍体生物而言,由于含有四条同源染色体,在联会时能两两配对,因此,能完成减数分裂。在减数分裂时,同样遵循分离定律和自由组合定律,只不过是配子里仍有两个同源染色体而已。同时基因也发生自由组合,A可以和A结合形成配子,也可以和a结合形成配子,a同样如此,因此其配子的基因型有三种,分别为AA、Aa、aa.

由于植株细胞中含有四条同源染色体,其中任意两条染色体都可以自由组合形成配子,其染色体的基因也随着染色体的自由组合而自由组合,在相同情况下,A与A结合的次数是一次,a与a结合的次数也是一次,而A和a的结合次数为四次,所形成的三种配子之间的比例为1:4:1.

6、在无子西瓜的培育过程中,为什么不用反交组合(二倍体♀×四倍体 )来得到三倍体无子西瓜呢?

四倍体植物属于多倍体,种子比较大,把它作为母本培育出来的西瓜种子种下去后,植株较健壮,并且结出的无子西瓜中只有柔软的胚珠,没有种子;如果以二倍体作为母本,结出的三倍体种子将来发育成的植株雌花中的胚珠会生成硬壳,跟有种子一样,达不到培育无子西瓜的目的,所以此方案不能采用。

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