3.1.2染色體變異及其應(yīng)用課件-2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期生物蘇教版（2019）必修2

染色體變異在育種上得到廣泛應(yīng)用二、多倍體育種一、單倍體育種學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1、簡述單倍體育種的原理、方法和優(yōu)缺點(diǎn)

2、簡述多倍體育種的原理、方法和優(yōu)缺點(diǎn)第二課時(shí)------雜交育種將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過

集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育獲得新品種的方法。雜交小組合作：不同品種的小麥，一個(gè)是高稈抗銹?。―DTT），另一個(gè)是矮稈（抗倒伏）不抗銹病（ddtt），兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上，怎樣能夠獲得穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹?。?/p>

）的小麥品種？需要幾年時(shí)間？ddTT溫故知新Ｐ

高稈抗銹病

矮稈不抗銹?。疲?/p>

高稈抗銹病Ｆ２DDTTddttDdTt高抗

高不抗

矮抗

矮不抗ddT_雜交育種雜交自交選育連續(xù)自交選育優(yōu)良性狀的純合體(5～6年)

ddTT

連續(xù)自交，直到后代不發(fā)生性狀分離為止操作簡單目的性強(qiáng)年限長1.單倍體植株特點(diǎn)：弱小，高度不育（在生產(chǎn)上幾乎沒有價(jià)值，但在育種上有著特殊的價(jià)值）2.單倍體育種的方法步驟：二倍體植株單倍體

幼苗正常二倍體植株小組合作：

你能利用純合的高稈抗銹病小麥（DDTT）和矮稈不抗銹病小麥（ddtt），應(yīng)用單倍體育種的方法，獲得能穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病（ddTT）小麥品種嗎？需要幾年時(shí)間？一、單倍體育種花藥離體培養(yǎng)秋水仙素誘導(dǎo)

染色體數(shù)量加倍（純合子）（與二倍體正常植株相比）P

高稈抗銹病

DDTT

×

矮稈不抗銹病

ddttF1

高稈抗病DdTt花藥DTDtdTdtDTDtdTdtDDTTDDttddTTddtt↓↓純合二倍體穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病品種第1年第2年單倍體幼苗↓選育↓↓花藥離體培養(yǎng)秋水仙素誘導(dǎo)染色體數(shù)量加倍單倍體育種單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)：

.花藥離體培養(yǎng)→P高桿抗病

DDTT×矮桿銹病

ddttF1高桿抗病

DdTt配子DTDtdTdtDTDtdTdtDDTTDDttddTTddtt↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓純合體秋水仙素處理→↑

需要的矮抗品種單倍體育種:第1年第2年P(guān)高桿抗病

DDTT×矮桿銹病

ddttF1高桿抗病

DdTt↓F2D_T_D_ttddT_ddttddTT雜交育種:↓第1年第2年第3~6年××需要的矮抗品種矮抗明顯縮短育種年限技術(shù)較復(fù)雜

注意事項(xiàng)(1)單倍體育種包括花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素誘導(dǎo)處理過程，

花藥離體培養(yǎng)只是單倍體育種的一個(gè)操作步驟。

(2)單倍體育種時(shí)，若親本為二倍體，則獲得的品種為純合子；

若親本為多倍體，則獲得的品種不一定為純合子。

(3)單倍體育種一般需要與雜交育種相結(jié)合才能達(dá)到目的。

如控制所需性狀的基因分別在不同的個(gè)體中，此時(shí)用雜交

育種的方法才能將有關(guān)基因集中到一個(gè)個(gè)體中，再進(jìn)行單

倍體育種相關(guān)的操作。1.單倍體育種可明顯地縮短育種年限，其原因是（

）

A.單倍體植株生活力強(qiáng)

B.單倍體只有一個(gè)染色體組

C.單倍體植株生長迅速

D.經(jīng)染色體數(shù)量加倍后，每對染色體上成對的基因都是純合的

D

【即學(xué)即練】2.現(xiàn)有基因型為Rr的豌豆植株若干，取其花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)得到單倍體幼苗。這些幼苗的基因型及其比例為（）

B3.(學(xué)案P100T2)某科技活動(dòng)小組將二倍體番茄植株的花粉按下圖所示的程序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請根據(jù)圖中所示實(shí)驗(yàn)，分析下列哪一項(xiàng)敘述是錯(cuò)誤的(

)A.單倍體育種與雜交育種相比，其優(yōu)點(diǎn)在于明顯縮短育種年限B.花粉通過離體培養(yǎng)形成的植株A為單倍體，其特點(diǎn)之一是高度不育C.秋水仙素的作用是在細(xì)胞分裂時(shí)抑制紡錘體的形成，使細(xì)胞內(nèi)的染色體

數(shù)量加倍D.在花粉形成過程中一定會(huì)發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異，從而導(dǎo)致生物性狀的改變D

4.[P100典例]圖中表示用某種農(nóng)作物①和②兩個(gè)品種培育出品種⑥的可能

方法，請據(jù)圖回答：(1)指出下列各種交配方式：由品種①和②培育

出③的過程Ⅰ是_______，由品種③培育出

品種⑥經(jīng)過的過程Ⅴ是_______。

這種育種方法叫___________。(2)品種④是一種________植株，由品種③經(jīng)過

過程Ⅲ培養(yǎng)品種④常用的方法是______________。(3)品種④形成品種⑥經(jīng)過的過程Ⅵ中常用化學(xué)

試劑__________處理，這種育種方法是__________，

優(yōu)點(diǎn)是____________________。(4)你認(rèn)為成功率最高且工作量最小的培育品種⑥的途

徑是_____________(用過程Ⅰ、Ⅱ等及“→”表示)。多倍體植株的優(yōu)點(diǎn)：★

四倍體水稻的千粒重量是二倍體水稻的兩倍，蛋白質(zhì)含量提高5％—15％；★

四倍體番茄的維生素C的含量比二倍體品種增加一倍；多倍體草莓野生草莓莖稈更粗壯，葉片、果實(shí)和種子更大；糖類、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)含量更高。結(jié)實(shí)率低，晚熟。缺點(diǎn)：在被子植物中，約有33%的物種是多倍體人工誘導(dǎo)染色體數(shù)量加倍a.方法:d.作用機(jī)理:無紡綞體形成染色體復(fù)制著絲粒分裂無紡綞絲牽引染色體數(shù)目加倍的組織或個(gè)體二、多倍體育種萌發(fā)的種子或幼苗低溫處理和化學(xué)試劑處理b.最常用的化學(xué)試劑:秋水仙素c.處理的對象:秋水仙素作用于正在分裂的細(xì)胞時(shí)，抑制有絲分裂____期________的形成，導(dǎo)致分裂后期著絲粒分裂后的染色體不能移向細(xì)胞兩極，結(jié)果細(xì)胞中的染色體數(shù)量就加倍了。前紡錘體思考:1.兩次傳粉的目的？2.三倍體西瓜為什么沒有種子？3.三倍體西瓜如何擴(kuò)大生產(chǎn)？二倍體幼苗四倍體植株秋水仙素處理染色體加倍二倍體幼苗二倍體植株發(fā)育傳粉二倍體植株傳粉四倍體西瓜三倍體種子三倍體無子瓜三倍體植株發(fā)育第一年第二年減數(shù)分裂過程中染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生可育的配子植物組織培養(yǎng)或營養(yǎng)繁殖或每年制種種子

雜交得到三倍體種子

刺激子房發(fā)育成果實(shí)拓展：香蕉的培育野生芭蕉

2n有籽香蕉

4n加倍野生芭蕉

2n無籽香蕉

3n雜交育種多倍體育種單倍體育種方法步驟原理優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)育種方法小結(jié)：雜交、自交、連續(xù)自交秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗①花藥離體培養(yǎng)②秋水仙素處理幼苗基因重組染色體變異染色體變異操作簡單目的性強(qiáng)各種器官大，營養(yǎng)物質(zhì)含量增高明顯縮短育種年限育種年限長結(jié)實(shí)率低，晚熟技術(shù)復(fù)雜，需要與雜交育種配合1.用親本基因型為DD和dd的植株雜交，對其子一代的幼苗用秋水仙素

處理產(chǎn)生了多倍體，其基因型是（

）A.DDDDB.DDDdC.DDddD.DdddC

【即學(xué)即練】2.秋水仙素能誘導(dǎo)多倍體形成的原因是()

A.促進(jìn)細(xì)胞融合

B.誘導(dǎo)染色體多次復(fù)制

C.促進(jìn)染色單體分開，形成染色體

D.抑制細(xì)胞有絲分裂前期紡錘體的形成D3.下圖表示利用農(nóng)作物①和②兩種品種分別培育出④⑤⑥三種品種的過程,

據(jù)圖回答下列問題:⑴用①和②培育⑤所采用的方法Ⅰ稱為______,方法Ⅱ稱為_____,由Ⅰ和Ⅱ

培育⑤所依據(jù)的原理是

。⑵用③培育出④的常用方法Ⅲ是_______________,由④培育成⑤的過程中用

化學(xué)試劑___________處理④的幼苗,方法Ⅲ和Ⅴ合稱為_______育種。

其優(yōu)點(diǎn)是_____________________。⑶由③培育出⑥的常用方法是

。

形成的⑥叫_____倍體。依據(jù)的原理是

。雜交自交基因重組花藥離體培養(yǎng)秋水仙素單倍體明顯縮短育種年限用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗四

染色體變異

三、課外探究：低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)量加倍1.實(shí)驗(yàn)原理：

抑制紡錘體的形成（作用機(jī)理同秋水仙素）3.方法步驟：根尖培養(yǎng)→低溫誘導(dǎo)→固定→制片→觀察

2.試劑及用途（1）卡諾氏固定液：（2）龍膽紫溶液：固定細(xì)胞形態(tài)使染色體著色，便于觀察卡諾氏固定液龍膽紫溶液（解離→漂洗→染色→壓片）

根尖的培養(yǎng)及誘導(dǎo)①培養(yǎng)方法：將蠶豆/豌豆種子分別等量放入四個(gè)培養(yǎng)皿，加入適量的清水

浸泡，在培養(yǎng)皿上覆蓋2～3層潮濕的紗布。置于室溫（約25℃）培養(yǎng)。②培養(yǎng)時(shí)間：待蠶豆幼根長至1～1.5cm時(shí)③誘導(dǎo)方法：將其中兩個(gè)培養(yǎng)皿放入冰箱的低溫室內(nèi)（4℃），誘導(dǎo)培養(yǎng)

36h。另外兩組仍在25℃下培養(yǎng)。

取材、固定及沖洗①取材：剪取被誘導(dǎo)處理的根尖5mm左右。②固定：放入卡諾氏液中浸泡0.5~1h。

（卡諾氏液：固定細(xì)胞的形態(tài)）③沖洗：用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2～3次。制作裝片（同有絲分裂實(shí)驗(yàn)）①解離：鹽酸和酒精混合液（1：1混合）

目的是

。②漂洗：清水漂洗，目的是

。③染色：用

溶液對染色體染色。④壓片：用鑷子尖把根尖弄碎，蓋上蓋玻片，再加蓋一片載玻片，

用拇指輕輕按壓載玻片的兩端。使組織細(xì)胞相互分離開洗去解離液，防止解離過度龍膽紫或醋酸洋紅或苯酚品紅思考:觀察時(shí)是否所有細(xì)胞中染色體均已加倍？不是，只有少部分細(xì)胞實(shí)現(xiàn)“染色體加倍”，大部分細(xì)胞仍為二倍體分裂狀況。1.下列有關(guān)“低溫誘導(dǎo)洋蔥染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)的敘述，

正確的是(

)A.在高倍顯微鏡下能觀察到細(xì)胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的過程B.

固定和解離后的漂洗液都是體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精C.

低溫和秋水仙素使染色體數(shù)量加倍的作用原理相似D.低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)量加倍的實(shí)驗(yàn)，制作臨時(shí)玻片的程序

是解離→染色→漂洗→壓片C

【即學(xué)即練】2．下列關(guān)于“低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)量的變化”實(shí)驗(yàn)的敘述，

錯(cuò)誤的是(

)A．低溫能夠抑制植物細(xì)胞有絲分裂前期紡錘體的形成B．剪取的根尖經(jīng)卡諾氏固定液浸泡后需用體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇

溶液沖洗2～3次C．也可以使用苯酚品紅溶液或醋酸洋紅溶液對染色體進(jìn)行染色D．用顯微鏡觀察時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)大部分細(xì)胞中的染色體已加倍D結(jié)構(gòu)變異：缺失、重復(fù)、易位、倒位染色體變異

數(shù)目變異

個(gè)別增減（例：21三體綜合征）成倍增減染色體組概念：含個(gè)體發(fā)育全部基因的一組非同源染色體分類二倍體：由受精卵發(fā)育來，含兩個(gè)染色體組的個(gè)體概念：由受精卵發(fā)育，含三個(gè)以上染色體組

多倍體特點(diǎn)：器官較大、營養(yǎng)豐富，但發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低應(yīng)用：多倍體育種成因：低溫誘導(dǎo)或秋水仙素使染色體加倍概念：配子（生殖細(xì)胞）直接發(fā)育來的個(gè)體成因：未經(jīng)受精的配子直接發(fā)育而成應(yīng)用：單倍體育種特點(diǎn)