高中生物必修2同步课件：5-2-2染色体变异(2013人教版).ppt

多倍体育种和单倍体育种,第2课时,(1)方法：目前最常用且最有效的方法是用_处理_。 (2)原理：当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制_，导致染色体不能_，从而引起细胞内_加倍。,1多倍体育种,秋水仙素,萌发的种子或幼苗,纺锤体的形成,移向细胞两极,染色体数目,(2)优点：_。 提示 纺锤体形成于有丝分裂前期，故秋水仙素作用于有丝分裂的前期。 (2)花药离体培养等同于单倍体育种吗？ 提示 不等同。花药离体培养是单倍体育种过程中的一个步骤。,2单倍体育种,单倍体幼苗,染色体,能明显缩短育种年限,思维激活1 (1)秋水仙素作用于有丝分裂的什么时期？,无子西瓜的培育过程图示： 上图中相关问题的分析： (1)关于两次传粉：过程传粉是为了杂交得到三倍体种子，过程传粉是为了刺激子房发育成果实。 (2)用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗成为四倍体，是因为幼苗具有分生能力。,1多倍体育种无子西瓜的培育过程及分析,(3)过程秋水仙素处理后，新产生的茎、叶、花的染色体数目加倍，而未处理的根细胞中仍为两个染色体组。 (4)四倍体植株上结的西瓜f，种皮和瓜瓤细胞含四个染色体组，而种子e的胚细胞含三个染色体组。 (5)三倍体西瓜c进行减数分裂时，由于联会紊乱，不能产生正常配子。 (6)获取三倍体种子e是在第一年四倍体植株a上；获取三倍体无子西瓜g则是在第二年的三倍体植株c上。,2多倍体育种和单倍体育种的比较,特别提醒 单倍体育种一般应用于二倍体植物，因为四倍体植物，通过单倍体育种形成的个体不一定是纯合子，同时单倍体育种不适用于动物。 用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍，若操作对象是单倍体植株，叫单倍体育种；若操作对象为正常植株，叫多倍体育种，不要一看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。,A单倍体育种和多倍体育种过程中均运用了植物组织培 养技术 B普通小麦的花药离体培养后，长成的植株细胞中含三 个染色体组，但不是三倍体 C单倍体幼苗用秋水仙素处理得到的植株，不一定是纯 合的二倍体 D人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的 种子或幼苗 解析 多倍体育种未运用植物组织培养技术；人工诱导多倍体的方法可以用低温处理，也可用秋水仙素处理。 答案 AD,【巩固1】 下列关于单倍体育种、多倍体育种的说法中，错误的是(多选) ( )。,用低温处理植物_组织细胞，能够抑制_的形 成，阻止染色体被拉向两极，细胞也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。,低温诱导植物染色体数目的变化,1原理,分生,纺锤体,2方法步骤 思维激活2 上述实验中染色所用的染色剂是什么？还可 用什么染色剂？ 提示 改良苯酚品红染液。还可用醋酸洋红液或龙胆 紫染液。,(1)卡诺氏液：固定细胞形态。 (2)95%酒精：冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液。 (3)解离液(体积分数为15%HCl和体积分数为95%酒精11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。 低温的作用与秋水仙素的作用基本相似，即作用于细胞分裂的前期，抑制纺锤体的形成。与秋水仙素相比，低温条件容易创造和控制，成本低，对人体无害，易于操作。,1实验试剂的作用,2低温诱导的优点,A用低温处理植物分生组织细胞，能抑制纺锤体的形成 B洋葱根长出约1 cm时，剪下，置于4 冰箱中，诱导 培养36 h C卡诺氏液浸泡根尖，固定细胞的形态 D装片制作包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤 解析 低温处理应将整个装置放入冰箱内，而不是离体的根。 答案 B,【巩固2】 下列关于“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验叙述，不正确的是 ( )。,(1)符合要求的矮秆抗病小麦的基因型是_。 (2)如果利用单倍体育种法，应该首先让这两个品系的小麦杂交，所得到的杂交后代(F1)的基因型是_。,示例一 单倍体育种和多倍体育种,【例】 现有高秆抗病(DDTT)和矮秆不抗病(ddtt)两个品系的小麦，要利用这两个品系的小麦培育出矮秆抗病的新品种。回答下列问题：,(3)利用F1产生的花粉进行离体培养得到的幼苗基因型为_，这些幼苗被称为_，这种方法叫做_。 (4)产生单倍体幼苗后还要用_处理，才能得到纯合子(如DDtt等)；单倍体育种依据的遗传学原理是_。单倍体育种的优点是_。 思维导图： 深度剖析 培育“符合要求”的矮秆抗病小麦品种，即能稳定遗传的，是纯合子，所以基因型为ddTT；高秆抗病(DDTT)和矮秆不抗病(ddtt)两个品系杂交，F1基因型为DdTt；F1经减数分裂产生的花粉(即雄配子)有四种，即,DT、Dt、dT、dt，经花药离体培养后，所得幼苗的基因型还是DT、Dt、dT、dt；单倍体幼苗再用秋水仙素处理使染色体数目加倍得纯合子，再经过人工选择，即可得到符合要求的新品种。 答案 (1)ddTT (2)DdTt (3)DT、Dt、dT、dt 单倍体 花药离体培养 (4)秋水仙素 染色体(数目)变异 能明显缩短育种年限 规律方法 解答育种类题目要具备的知识和所需的技巧 (1)依题意画出操作流程图，通过流程图解题，一目了然。 (2)花药离体培养不改变配子的基因型，所以处理后得到的幼苗的基因型与配子相同。 (3)育种的目的是得到稳定遗传的优良品种，所以符合要求的品种应是纯合的。,(1)分析实验目的，找出自变量，依据对照原则，操纵自变量。 (2)分析实验目的，找出因变量，依实验条件，确定观测指标。 (3)分析无关变量有哪些，确保无关变量的条件相同且适宜。,运用“变量分析法”解答实验题,技法必备,某研究小组欲依据“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验来验证秋水仙素能诱导多倍体的形成。请回答相关问题。 实验原理：秋水仙素能抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，从而使细胞中染色体数目加倍。 材料用具：0.3%的秋水仙素溶液、清水、洋葱以及观察有丝分裂所用的材料用具。 方法步骤： (1)根尖培养：把已生根的洋葱分成A、B两组，A组用_培养，B组用清水培养作为_。,能力展示,(2)实验过程与“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验相似，其步骤是_，所用的试剂为_。 (3)观察：用显微镜观察并统计根尖分生区细胞的分裂中期的_。观察结果是_ _。 (4)结论：_。 (5)如欲探究诱导洋葱产生多倍体的最佳秋水仙素浓度，以多倍体诱导效率(加倍细胞数/中期细胞数100%)为观察指标，请写出实验思路。,解析 解答本题的关键是明确该实验的自变量和因变量。其自变量为秋水仙素的有无，因变量为是否产生多倍体。该实验的目的为验证秋水仙素能诱导多倍体的形成，具体观察指标为分裂中期的染色体数目是否加倍。由于是验证性实验，所以观察结果及结论均按理论推导回答。第(5)小题为设计探究实验，实验目的为探究诱导洋葱产生多倍体的最佳秋水仙素浓度，自变量为不同浓度的秋水仙素溶液，因变量为多倍体诱导效率，具体观察指标为染色体数目加倍的细胞数和分裂中期总细胞数的比值，在叙述实验思路时，着重叙述自变量如何设置，因变量如何观察，至于实验具体过程，应从略。,答案 (1)0.3%的秋水仙素溶液 对照 (2)取材固定解离漂洗染色制片 盐酸、酒精、龙胆紫染液等 (3)染色体数 A组细胞染色体数目比B组中染色体数目多一倍 (4)0.3%的秋水仙素溶液能诱导植物多倍体的形成 (5)配制不同浓度的秋水仙素，分别培养洋葱的根尖，等根长到约5 cm时，制成临时装片观察，比较各种浓度秋水仙素溶液的多倍体诱导效率，效率最高者为最佳浓度,A单倍体杂交后代不发生性状分离 B单倍体经染色体加倍后自交后代不发生性状分离 C单倍体高度不育，不发生性状分离 D单倍体育种免去了费时的杂交程序 解析 单倍体育种可以明显地缩短育种年限，原因是该过程得到的生物个体为纯合子，自交后代不发生性状分离。 答案 B,1. 单倍体育种可以明显地缩短育种年限，原因是 ( )。,A这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的 B该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体 C观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发 生的位置 D将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高 产品系 答案 B,2育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是 ( )。,3已知某小麦的基因型是AaBbCc，三对基因分别位于三对同源染色体上，利用其花药进行离体培养，获得N株小 麦，其中基因型为aabbcc的个体约占 ( )。,解析 本题重在审题，小麦的花药进行离体培养，获得的全为含三个染色体组的单倍体，不会出现aabbcc这样的个体。若要获得aabbcc这样的个体，需用秋水仙素处理由abc花粉发育而来的单倍体幼苗。 答案 D,A有丝分裂的间期和前期 B有丝分裂的间期和后期 C有丝分裂的前期和后期 D有丝分裂的间期和间期 解析 秋水仙素既可以诱导基因突变又可以抑制有丝分裂中纺锤体的形成。前者作用于间期DNA复制时，后者作用于分裂前期纺锤体的形成时。 答案 A,4用秋水仙素诱发基因突变和诱导多倍体，起作用的时期分别是 ( )。,A原理：低温抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能 分别移向两极 B解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖 解离 C染色：改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染 色体着色 D观察：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发 生改变 解析 低温抑制纺锤体形成，与着丝点分裂无关；卡诺氏液是固定细胞形态；观察时处于间期的细胞最多。 答案 C,5下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，正确的是( )。,6已知西瓜红色瓤(R)对黄色瓤(r)为显性。图中A是黄瓤瓜种子(rr)萌发而成的，B是红瓤瓜种子(RR)长成的。据图回答下面的