高三生物一轮复习课件：5-2染色体变异染色体变异在育种上的应用.pptVIP

第五章 基因突变及其它变异 染色体变异在育种上的应用 （第2课时） * 1．单倍体育种 (1)原理：染色体(数目)变异。 (2)过程：具不同优良性状的亲本杂交→F1→花药离体培养→秋水仙素处理单倍体幼苗→选育。 (3)优点：明显缩短育种年限，子代均为纯合子。 (4)缺点：技术复杂。 (5)实例：用高秆抗病(DDTT)和矮秆不抗病(ddtt)小麦品种培育矮秆抗病小麦，过程见图。 * * 2．多倍体育种 (1)原理：染色体(数目)变异。 (2)过程：秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗，诱导细胞染色体数目加倍。 (3)优点：多倍体植株茎秆粗壮，叶、果实和种子比较大，营养物质含量丰富。 * (4)缺点：多倍体植株发育延迟，结实率低，多倍体育种一般只适用于植物。 (5)实例：三倍体无子西瓜的培育过程(如图所示)。 * 针对三倍体无子西瓜，请思考： (1)西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，从而形成四倍体西瓜植株。 (2)三倍体植株联会紊乱不能形成生殖细胞，因此，不能形成种子。但并非绝对一颗种子都没有，其原因是在进行减数分裂时，有可能形成正常的卵细胞。 (3)为减少连年制种的麻烦，替代方法一，进行无性繁殖，将三倍体西瓜植株进行组织培养获取大量的组培苗，再进行移栽。替代方法二，利用生长素或生长素类似物处理二倍体未受粉的雌蕊，以促进子房发育成无种子的果实，在此过程中要进行套袋处理，以避免受粉。 * 注：一个A代表一个染色体组。 ①两次传粉：第一次传粉是杂交得到三倍体西瓜的种子，第二次传粉是为了刺激子房发育。 ②用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目加倍，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数不变。 ③三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。 * 3．杂交育种 (1)原理：基因重组。 (2)过程 ①培育杂合子品种：选取符合要求的纯种双亲 杂交(♀×♂)→F1(即所需品种)。 ②培育隐性纯合子品种：选取符合要求的双亲 杂交(♀×♂)→F1自交 → F2，从中选出表现型符合要求的 个体种植并推广。 ③培育显性纯合子品种 植物 选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1自交→获得F2→鉴别、选择需要的类型，自交至不发生性状分离为止 动物 选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1雌雄个体交配→获得F2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的F2个体 * (3)优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。 (4)缺点：获得新品种的周期长。 4．诱变育种 (1)原理：基因突变。(2)过程：选择生物→诱发基因突变→选择理想类型→培育。 (3)优点：①可以提高突变频率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。 ②大幅度地改良某些性状。 (4)缺点：有利变异个体往往不多，需处理大量材料。 * 5．基因工程与作物育种 (1)目的：把各种优良基因通过基因工程导入生物体内，从而改变生物的遗传特性，获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育出具有各种抗逆性的作物新品种。 (2)原理：基因重组。 (3)优点：降低生产成本，减少因农药的使用而对环境造成的污染，提高农作物对不良环境的适应能力。 (4)缺点：技术复杂，可能会产生食品安全问题。 (5)实例：转基因抗虫棉的培育 * 6．针对不同育种目标的育种方案 育种目标 育种方案 集中双亲 优良性状 单倍体育种(明显缩短育种年限) 杂交育种(耗时较长，但简便易行) 对原品系实施“定向”改造 基因工程育种及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种 让原品系产生新性状(无中生有) 诱变育种(可提高变异频率，期望获得理想性状) 使原品系营养器官“增大”或“加强” 多倍体育种 * [特别提醒]　(1)单倍体育种一般应用于二倍体植物，因为若为四倍体植物，通过单倍体育种形成的个体不一定是纯合子。 (2)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，属于单倍体育种；若操作对象为正常植株，叫多倍体育种，不能看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。 (3)单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，使染色体数目加倍。单倍体育种在幼苗期处理，多倍体育种在种子萌发期或幼苗期处理。 (4)单倍体育种和植物细胞工程育种都运用了植物组织培养技术。 * 实验11　低温诱导植物染色体数目的变化 1．实验原理 低温可抑制纺锤体形成，阻止细胞分裂，导致细胞染色体数目加倍。 2．实验步骤与现象 注：卡诺氏液:常用于一般植物组织和细胞的固定，它能迅速穿透细胞，将其固定并维持染色体结构的完整性 * * 3．低温诱导植物染色体数目变化的实验中的试剂、使用方法及其作用 试剂 使用方法 作用 卡诺