染色体组
1染色体组的概念
细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。
2对染色体组的理解
①从本质上看，组成一个染色体组的所有染色体，互为非同源染色体，在一个染色体组中无同源染色体存在;
②从形式上看，一个染色体组中的所有染色体的形态、大小各不相同，可通过观察各染色体的形状、大小来判断是否为一个染色体组;
③从功能上看，一个染色体组携带着一种生物生长发育的全部遗传信息;
④从物种类型看，每种生物一个染色体组的染色体数目、大小、形态都是一定的，不同种生物染色体组中染色体的数目、大小、形态不同。
3染色体组数目的判断
①染色体组数=细胞中大小、形状相同的染色体的条数，如图甲中与1号(或2号)相同的染色体共有四条，此细胞有四个染色体组。
②染色体组数=基因型中控制同一性状的等位基因个数，如图乙中，若细胞的基因型为AaaaBBbb，任一种基因各有四个，则该生物含有四个染色体组。
③根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体缉的数目=染色体数/染色体形态数。如雌果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2。
4染色体组与单倍体基因的区别
以二倍体生物为例：
(1)在XY(或ZW)型性别决定的生物中，单倍体基因组是常染色体的一半加上一对性染色体。即一个染色体组=1/2常染色体+1条性染色体(X或Y)，单倍体基因组=1/2常染色体+X+Y。
(2)对于雌雄同体或无性别之分的生物。其单倍体基因组是本物种染色体的一半。如水稻有24条染色体，它的一个染色体组有12条染色体，其单倍体基因组也有12条染色体。
二倍体、多倍体和单倍体的比较
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项目 |
二倍体 |
多倍体 |
单倍体 |
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来源 |
受精卵发育 |
受精卵发育 |
配子发育 |
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概念 |
体细胞中含有两个 染色体组的个体 |
体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体 |
体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体 |
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染色体 组数 |
两个 |
三个或三个以上 |
不确定(是正常体细胞染色体组数的一半)。一至多个 |
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发 育 过 程 |
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实例 |
几乎全部动物和过半数高等植物 |
香蕉(3N)、马铃薯(4N)、普通小麦(6N)、无子西瓜(3N)等 |
雄蜂、雄白蚁；玉米、小麦的单倍体等 |
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形成原因 |
自然 形成 |
正常的有性生殖 |
外界环境条件剧变(如低温) |
单性生殖 |
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人工 诱导 |
－ |
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 |
花药离体培养 |
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植物 特点 |
－ |
果实、种子较大，营养物质含量丰富，但发育延迟，结实率低 |
植株弱小，高度不育 |
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与单倍体、二倍体和多倍体相关的几个问题
①如果生物体是由受精卵发育形成，生物体细胞内有几个染色体组就叫几倍体。
②如果生物体是由生殖细胞——卵细胞或花粉直接发育而成，不论细胞内舍有几个染色体组，都属于单倍体。即单倍体一定是“单性生殖”(孤雌生殖、孤雄生殖)产生的。
③单倍体不一定只含1个染色体组，可能含同源染色体，可能含等位基因，也可能可育并产生后代。
④体细胞中染色体组为奇数的单倍体与多倍体高度不育的原因：进行减数分裂形成配子时，同源染色体无法正常联会或联会紊乱，不能产生正常配子。
低温诱导植物染色体数目变化的实验
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实验 原理 |
用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极。细胞不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生变化 |
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方 法 步 骤 |
诱导 培养 |
将洋葱(或大葱、蒜)放在装满清水的广口瓶上，让洋葱底部接触水面。待洋葱长出约1 cm左右的不定根时，将整个装置放入冰箱的低温室内(4℃)，诱导培养36 h |
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材料 处理 |
剪取根尖：0.5～1 cm 固定细胞形态：放入卡诺氏液中浸泡0.5～1 h 冲洗：用体积分数为95％的酒精冲洗2次 |
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制作 装片 |
解离、漂洗、染色、制片， 方法同实验“观察植物细胞的有丝分裂” |
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观察 |
先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂相。确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察 |
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注意事项
(1)实验中各试剂的用途：
①卡诺氏液：固定细胞形态。
②体积分数为95%的酒精溶液：冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液。
③解离液：(质量分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液以1：1混合)使组织中的细胞相互分离开来。
④清水：洗去解离液，防止解离过度，便于染色。
⑤改良苯酚品红染液：使染色体(质)着色，便于观察染色体(质)的形态、数目、行为。
(2)为了能观察到细胞在正常生活状态下的内部结构，必须先将细胞固定。
(3)在进行本实验的过程中，和观察植物细胞的有丝分裂一样，所观察的细胞已经被盐酸杀死了，最终在显微镜下看到的是死细胞。
(4)选材的时候必须选用能够进行分裂的分生组织细胞，不分裂的细胞染色体不复制，不会出现染色体加倍的情况。