生物：3.3《染色体变异及其应用》学案(苏教版必修2).doc

第3节 染色体变异及其应用育种问题讨论理要点：单倍体植株的特点：与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，而且高度不育。多倍体植株的特点：茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量也有所增加。思重点：单倍体育种的过程：多倍体育种过程：解难点：三倍体无子西瓜的培育秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗得四倍体植株用二倍体西瓜的花粉，给四倍体西瓜进行人工受粉在四倍体植株上获得三倍体西瓜的种子，并种下后得三倍体植株。对三倍体植株用二倍体的花粉进行刺激，得三倍体无子西瓜。辨疑点：几种育种方法的比较：比较方法方法比较杂交育种多倍体育种单倍体育种处 理杂 交用秋水仙素处理种子或幼苗花药离体培养原 理通过基因重组，把两亲本的优良性状组合在同一后代中抑制细胞分裂中纺锤体的形成，使染色体数加倍后不能形成两个细胞诱导花粉直接发育成植株，再用秋水仙素加倍成纯合体优缺点方法较简便，但要经较长年限的选择才能获得纯合体（指显性性状的选育）器官较大，营养物质含量高，但发育延迟，结实率低缩短育种的年限，但方法复杂，成活率较低举 例高秆抗病与矮秆染病小麦杂交产生矮秆抗病品种三倍体西瓜和甜菜、八倍体小黑麦抗病植株的育成读多解题：题型四：杂交育种和单倍体育种问题例5： 小麦的高秆（D）对矮秆（d）是显性，抗锈病（T）对易染锈病（t）是显性，控制两对相对性状的等位基因分别位于两对同源染色体上。现有三个纯系品种，高秆抗锈病、高秆易染锈病、矮秆易染锈病。请运用不同的育种方法，设计出两套方案，培育出矮秆抗锈病的理想类型。（1）亲本应选择的类型是_，需要的理想类型的基因是_。（2）方案一：依据的原理是_。步骤_；_；_。（3）方案二：依据的原理是_。步骤_；_；_。（4）两种方案相比较，哪一种方案好？_，其优点是_。读思路：根据要求要培育出矮杆抗病类型，从三个纯系中必然要选择带有生产要求性状的亲本，然后进行杂交。所以选择的是高秆抗锈病和矮秆易染锈病。两种方案很明确，一个是用杂交育种的方法，一个是用单倍体育种的方法，相比较而言，单倍体育种的方法能更快地获得这种纯合的优良品种。规范解：（1）高秆抗锈病和矮秆易染锈病 ddTT(2)杂交育种 DDTTddttF1 F1自交F2 在F2中将矮秆抗锈病类型选出，并进行连续自交，直到后代不发生性状分离。（3）单倍体育种 DDTTddttF1 种植F1然后利用其花药离体培养，得到单倍体幼苗将单倍体幼苗用秋水仙素处理得到纯合体，其中的矮秆抗锈病就是理想类型。（4）单倍体育种好，大大缩短育种年限，迅速获得优良纯种解法一：杂交育种依据基因重组的原理，让DDTTddtt后，F1进行连续自交，直到后代不发生性状分离。解法二：单倍体育种依据染色体变异的原理，先让DDTTddtt杂交后，对F1的花药进行离体培养，获得单倍体，再用秋水仙素对单倍体幼苗进行诱导其染色体加倍，获得纯合体。题后小结：在语言表述上，不能准确地描述生物学问题是很多同学存在的一个毛病。根据题目要求对这两个培育的方法如何进行分步描述是该题的关键。思维激活：理解并掌握杂交育种和单倍体育种两种育种方法的过程和优缺点，也是今后高考的热点之一。读创新题：题型五：多倍体育种问题例6：（应用性题）三倍体无籽西瓜培育原理及流程如图所示：无籽西瓜的培育方法叫，其理论基础是。秋水仙素的作用是。四倍体植株授以二倍体的西瓜的花粉，所结果实各个部分的染色体组数目是：果皮，种皮，胚，胚乳。三倍体植株应授以二倍体成熟的花粉，其目的是为子房发育成无籽果实提供。从变异的原因及变异的种类看，无籽西瓜与无籽番茄的区别是：前者是；后者是。三倍体西瓜产量高，果实无籽，含糖量提高10%左右，这些事实说明染色体组倍增变化的意义在于。读思路：无籽西瓜的培育是染色体变异的应用，是利用秋水仙素抑制纺锤体的形成，从而使细胞内的染色体数目加倍。利用二倍体给四倍体进行授粉，在四倍体上结出西瓜，此西瓜的果皮和种皮均是由母本体细胞发育而成，均有四个染色体组，胚是受精作用的产物，应有3个染色体组，胚乳是母本提供两个极核，父本提供一个精子，所以共5个染色体组。规范解：多倍体育种染色体变异抑制有丝分裂过程中纺锤体的出现，从而使染色体数目加倍4、4、3、5生长素染色体变异生长素刺激子房发育成果实促使基因效应增强思维激活：明确无籽西瓜和无籽番茄的培育原理的差异，在生产实际中关键的操作步骤是不同的：无籽番茄是人工阻止其进行传粉受精而不结种子，而无籽西瓜则是因为三倍体西瓜联会发生紊乱而不能产生正常的生殖细胞所致。读高考题： 例7：已知水稻抗病（R）对感病（r）为显性，有芒（B）对无芒为显性，两对基因自由组合，体细胞染色体数为24条。现用单倍体育种方法选育抗病、有芒水稻新品种。（1）诱导单倍体所用的花药，应取自基因型为_的植株。（2）为获得上述植株，应采用基因型为_和_的两亲本进行杂交。（3）在培养过程中，单倍体有一部分能自然加倍成为二倍体植株，该二倍体植株花粉表现_（可育或不育），结实性为_（结实或不结实），体细胞染色体数为_。（4）在培养过程中，一部分花药壁细胞能发育成植株，该二倍体植株花粉表现_（可育或不育），结实性为_（结实或不结实），体细胞染色体数为_。（5）自然加倍植株和花药壁植株中都存在抗病、有芒的表现型。为获得稳定遗传的抗病、有芒新品种，本实验应选以上两种植株中的_植株，因为自然加倍植株_，花药壁植株_。（6）鉴别上述自然加倍植株与花药壁植株的方法是_。读思路：通过问题3可知，亲本应该是二倍体植株，用单倍体育种方法培育出来的品种应该是纯合体，由两对性状组成的纯合体应共有四种，要选育的基因型为BBRR个体，的个体中无对所培育品种有用的基因，所以具有的亲本应该是基因型为BB和RR的个体，获得的单倍体应是通过对基因型为BR的花药作离体培养获得。如果在培养过程中发生自然加倍，则得到的即为纯合子，如果是花药壁细胞离体培养的结果，则基因型为BR的杂合子，虽表现型相同，但在下一代上杂合子会出现性状分离，纯合子能够稳定遗传。鉴别纯合子和杂合子最简便的方法就是让它们分别自交，看后代是否发生性状分离。规范解：（1）RrBb （2）RRbb rrBB （3）可育 结实 24条 （4）可育 结实 24条（5）自然加倍 基因型纯合 基因型杂合 （6）将植株分别自交，子代性状表现一致的是自然加倍植株，子代性状分离的是花药壁植株题后小结：本题在完成时，应注意从整体上把握，注意从下面的问题中寻找解决前面问题的条件。这也是现在高考的一个能力上的要求。例8：两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的方法是（ ）A、单倍体育种 B、杂交育种 C、人工诱变育种 D、细胞工程育种读思路：要培育的新品种，先应让两亲本进行杂交获得AB的个体，由AB的个体可通过两条途径获得，但相比较让AB的个体进行自交，就可直接从自交后代中选择出符合性状符合生产要求的个体，且一定是可稳定遗传的纯合