高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第3單元 生物變異、育種和進(jìn)化 第2講 染色體變異與生物育種課件 新人教版必修2

第三單元生物變異、育種和進(jìn)化第三單元生物變異、育種和進(jìn)化第第2講染色體變異與生物育種講染色體變異與生物育種 最新考綱1.染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異()2.生物變異在育種上的應(yīng)用()3.轉(zhuǎn)基因食品的安全()4.實(shí)驗(yàn)：低溫誘導(dǎo)染色體加倍 1染色體變異的兩種類型 (1)結(jié)構(gòu)變異：包括染色體片段的重復(fù)、缺失、倒位、易位。 (2)數(shù)目變異：包括個(gè)別染色體增減、染色體組成倍增減。 2三個(gè)概念 (1)染色體組兩個(gè)組成特點(diǎn) 從形態(tài)上看：一個(gè)染色體組中所含的染色體形態(tài)、大小各不相同。 從功能上看：一個(gè)染色體組中含有控制本物種生物性狀的一整套基因。 (2)單倍體是指由配子發(fā)育而來(lái)的，體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體。配子發(fā)育成的個(gè)體一定是單倍體，單倍體細(xì)胞中不一定只含一個(gè)染色體組。與正常植株相比，單倍體植株長(zhǎng)得弱小，并且高度不育。 (3)多倍體是指由受精卵發(fā)育而來(lái)的，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體。多倍體植株常常莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量較高。 3單倍體植株的兩個(gè)特點(diǎn) 植株弱小，高度不育。 4多倍體植株的兩個(gè)特點(diǎn) (1)莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大。 (2)糖類和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量較高。 5人工誘導(dǎo)多倍體的兩種常用方法 低溫誘導(dǎo)、秋水仙素處理。 6單倍體育種的三個(gè)流程 雜交、花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素處理。 課前導(dǎo)學(xué) 1染色體結(jié)構(gòu)變異類型連一連知識(shí)點(diǎn)一染色體結(jié)構(gòu)的變異知識(shí)點(diǎn)一染色體結(jié)構(gòu)的變異數(shù)目或排列順序數(shù)目或排列順序 小題通關(guān) 思考判斷： (1)基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都導(dǎo)致個(gè)體表現(xiàn)型改變。() (2)染色體易位不改變基因數(shù)量，對(duì)個(gè)體性狀不會(huì)產(chǎn)生影響。() (3)染色體增加某一片段可提高基因表達(dá)水平，是有利變異。() (4)染色體缺失有利于隱性基因表達(dá)，可提高個(gè)體的生存能力。() (5)在減數(shù)分裂和有絲分裂過(guò)程中，非同源染色體之間交換一部分片段，可導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異。() (6)染色體片段的缺失和重復(fù)必然導(dǎo)致基因種類的變化。() (7)染色體變異可以在顯微鏡下觀察到。() 【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)知識(shí)點(diǎn)二染色體數(shù)目變異及其應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)二染色體數(shù)目變異及其應(yīng)用個(gè)別染色體個(gè)別染色體 染色體組染色體組 項(xiàng)目項(xiàng)目單倍體單倍體二倍體二倍體多倍體多倍體概念概念由配子發(fā)育而來(lái)，體細(xì)由配子發(fā)育而來(lái)，體細(xì)胞中含有本物種胞中含有本物種_染色體數(shù)目的個(gè)體染色體數(shù)目的個(gè)體由受精卵發(fā)育而來(lái)的，由受精卵發(fā)育而來(lái)的，體 細(xì) 胞 中 含 有 兩 個(gè)體 細(xì) 胞 中 含 有 兩 個(gè)_的個(gè)體的個(gè)體由受精卵發(fā)育而來(lái)的，由受精卵發(fā)育而來(lái)的，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體個(gè)以上染色體組的個(gè)體配子配子 染色體組染色體組 項(xiàng)目項(xiàng)目單倍體單倍體二倍體二倍體多倍體多倍體染色體組染色體組一至多個(gè)一至多個(gè)兩個(gè)兩個(gè)_發(fā)育起點(diǎn)發(fā)育起點(diǎn)_受精卵受精卵三個(gè)或三個(gè)以上三個(gè)或三個(gè)以上 配子配子 受精卵受精卵 秋水仙素秋水仙素 抑制紡錘體的形成抑制紡錘體的形成 花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng) 明顯縮短育種年限明顯縮短育種年限 小題通關(guān) 思考判斷： (1)染色體組整倍性變化必然導(dǎo)致基因種類的增加。() (2)染色體非整倍性增加會(huì)導(dǎo)致新基因的產(chǎn)生。() (3)在減數(shù)分裂和有絲分裂過(guò)程中都可能產(chǎn)生可遺傳的變異，但僅發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中的是染色體不分離或不能移向兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異。() (4)體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體是二倍體，含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體是多倍體。() (5)單倍體體細(xì)胞中不一定只含有一個(gè)染色體組。() (6)三倍體西瓜植株的高度不育與減數(shù)分裂同源染色體聯(lián)會(huì)行為有關(guān)。() (7)用秋水仙素處理某高等植物連續(xù)分裂的細(xì)胞群體，分裂期細(xì)胞的比例會(huì)減少。() (8)低溫誘導(dǎo)大蒜根尖細(xì)胞染色體加倍的實(shí)驗(yàn)中，多倍體形成增加了非同源染色體重組的機(jī)會(huì)。() 【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8) 課前導(dǎo)學(xué) 1生物育種的原理、方法和實(shí)例連一連 【答案】aVecbd知識(shí)點(diǎn)三生物育種知識(shí)點(diǎn)三生物育種 2雜交育種與誘變育種項(xiàng)目項(xiàng)目雜交育種雜交育種誘變育種誘變育種原理原理基因重組基因重組基因突變基因突變過(guò)程過(guò)程選擇具有選擇具有_的親本的親本 雜交雜交F1 _F2選擇所需要的類型選擇所需要的類型選擇生物選擇生物誘發(fā)誘發(fā)_選選擇擇_的類型的類型培育培育應(yīng)用應(yīng)用改良作物品種，提高農(nóng)作物單位面積改良作物品種，提高農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量；培育優(yōu)良家畜、家禽產(chǎn)量；培育優(yōu)良家畜、家禽主要用于主要用于_不同優(yōu)良性狀不同優(yōu)良性狀 連續(xù)自交連續(xù)自交 基因突變基因突變 所需要所需要 農(nóng)作物和微生物農(nóng)作物和微生物 小題通關(guān) 1下列有關(guān)育種的敘述，錯(cuò)誤的是() A誘變育種可提高突變頻率，從而加速育種進(jìn)程 B單倍體育種常用一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 C為獲得隱性純合子，可利用雜交育種的方法縮短育種時(shí)間 D為了解決三倍體無(wú)子西瓜年年制種的問(wèn)題，可利用植物組織培養(yǎng)快速繁殖 【答案】B 【解析】單倍體育種需對(duì)單倍體幼苗進(jìn)行誘導(dǎo)染色體加倍處理，單倍體高度不育無(wú)法形成種子，B錯(cuò)誤。 2要用基因型為AaBB的植物培育出以下基因型的品種：AaBb、AaBBC、AAaaBBBB、aB。則對(duì)應(yīng)的育種方法依次是() A誘變育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、多倍體育種、花藥離體培養(yǎng) B雜交育種、花藥離體培養(yǎng)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、多倍體育種 C花藥離體培養(yǎng)、誘變育種、多倍體育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù) D多倍體育種、花藥離體培養(yǎng)、誘變育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù) 【答案】A 【解析】用基因型為AaBB的植物培育出AaBb品種，可利用物理或化學(xué)方法處理材料，通過(guò)基因突變獲得；要獲得AaBBC的品種，由于本物種沒(méi)有C基因，所以必須通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)；要獲得AAaaBBBB的品種，可通過(guò)多倍體育種的方法使其染色體數(shù)目加倍而獲得；要獲得aB的品種，可利用花藥離體培養(yǎng)。 一、變異的類型以及三種變異辨析 1正確區(qū)分可遺傳變異與不可遺傳變異染色體變異染色體變異項(xiàng)目項(xiàng)目可遺傳變異可遺傳變異不可遺傳變異不可遺傳變異區(qū)別區(qū)別遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)是否變化是否變化發(fā)生變化發(fā)生變化不發(fā)生變化不發(fā)生變化遺傳情況遺傳情況變異性狀能在后代中重新出現(xiàn)變異性狀能在后代中重新出現(xiàn)變異性狀僅限于當(dāng)代表現(xiàn)變異性狀僅限于當(dāng)代表現(xiàn)項(xiàng)目項(xiàng)目可遺傳變異可遺傳變異不可遺傳變異不可遺傳變異區(qū)區(qū)別別來(lái)源來(lái)源 基因突變、基因重組、染色體變異基因突變、基因重組、染色體變異環(huán)境條件的影響環(huán)境條件的影響應(yīng)用應(yīng)用價(jià)值價(jià)值是育種的原始材料，生物進(jìn)化的主要是育種的原始材料，生物進(jìn)化的主要原因，能從中選育出符合人類需要的原因，能從中選育出符合人類需要的新類型或新品種新類型或新品種無(wú)育種價(jià)值，但在生產(chǎn)上可用優(yōu)無(wú)育種價(jià)值，但在生產(chǎn)上可用優(yōu)良環(huán)境條件以影響性狀的表現(xiàn)，良環(huán)境條件以影響性狀的表現(xiàn)，獲取高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品獲取高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品聯(lián)系聯(lián)系 2.染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變、基因重組的辨析 (1)染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的判斷 (4)關(guān)于不同生物發(fā)生的可遺傳變異的類型問(wèn)題 病毒的可遺傳變異的唯一來(lái)源是基因突變；細(xì)菌等原核生物不含染色體，所以不存在染色體變異，自然狀態(tài)下也不存在基因重組；在大多數(shù)真核生物中，基因突變、基因重組、染色體變異三種類型都存在。 3染色體易位與交叉互換的區(qū)別 二、染色體數(shù)目變異 1染色體組的組成特點(diǎn) 由上圖可知，要構(gòu)成一個(gè)染色體組應(yīng)具備以下幾條： (1)一個(gè)染色體組中不含同源染色體。 (2)一個(gè)染色體組中所含的染色體在形態(tài)、大小和功能上各不相同。 (3)一個(gè)染色體組中含有控制本物種生物性狀的一整套基因，但不能重復(fù)。 2培育三倍體無(wú)子西瓜 (1)原理：染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍增加。 (2)過(guò)程 3培育抗病高產(chǎn)植株 (1)原理：染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍減少，再用秋水仙素處理，形成純合子。 (2)實(shí)例：抗病高產(chǎn)植株(aaBB)的選育過(guò)程。關(guān)于單倍體與多倍體的3個(gè)易誤點(diǎn) (1)單倍體的體細(xì)胞中不一定只有一個(gè)染色體組 因?yàn)榇蟛糠值纳锸嵌扼w，所以有時(shí)認(rèn)為單倍體的體細(xì)胞中只含有一個(gè)染色體組，但是由多倍體的配子發(fā)育成的個(gè)體體細(xì)胞中含有不止一個(gè)染色體組。 (2)單倍體育種與多倍體育種的操作對(duì)象不同 兩種育種方式都出現(xiàn)了染色體加倍情況：?jiǎn)伪扼w育種操作對(duì)象是單倍體幼苗，通過(guò)植物組織培養(yǎng)，得到的植株是純合子；多倍體育種的操作對(duì)象是正常萌發(fā)的種子或幼苗。 (3)單倍體并非都不育 二倍體的配子發(fā)育成的單倍體，表現(xiàn)為高度不育；多倍體的配子如含有偶數(shù)個(gè)染色體組，則發(fā)育成的單倍體含有同源染色體及等位基因，可育并能產(chǎn)生后代。 1圖甲是某生物一對(duì)同源染色體上的基因分布圖(A與a、B與b、C與c為等位基因，其他依次類推)，圖乙是該對(duì)同源染色體的姐妹染色單體分離后形成的4條染色體的基因分布圖，下列說(shuō)法正確的是()考查染色體結(jié)構(gòu)變異的類型考查染色體結(jié)構(gòu)變異的類型 A該生物因交叉互換發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異 B1和3、2和4分別為原來(lái)的姐妹染色單體分離后形成的兩條子染色體 C該對(duì)同源染色體的非姐妹染色單體在減數(shù)分裂的四分體時(shí)期發(fā)生了交叉互換 D圖乙細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂，2和3一定進(jìn)入同一配子中 【答案】C 【解析】由圖可知，1和2、3和4分別為原來(lái)的姐妹染色單體分離后形成的兩條子染色體，而且在四分體時(shí)期，2和3發(fā)生了交叉互換，但并不影響基因在染色體上的排列順序，這種變異屬于基因重組。在形成配子時(shí)2、3不一定進(jìn)入同一配子。 2(2017年河北唐山模擬)如圖表示某高等植物卵細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目和染色體形態(tài)模式圖，此植物胚細(xì)胞、葉肉細(xì)胞內(nèi)染色體組數(shù)和染色體數(shù)目分別是() A12、8和36、24 B6、6和24、24 C8、8和24、24 D8、16和24、48考查染色體組數(shù)目的判斷考查染色體組數(shù)目的判斷 【答案】B 【解析】圖示植物卵細(xì)胞內(nèi)，染色體有4種形態(tài)，大小、形狀相同的染色體各有3條，則有3個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組內(nèi)有4條染色體，所以體細(xì)胞中的染色體組數(shù)和染色體總數(shù)分別為6組和24條。胚細(xì)胞和葉肉細(xì)胞都經(jīng)受精卵有絲分裂而來(lái)，與其他正常體細(xì)胞相同。判定染色體組的3種方法 方法1：根據(jù)染色體形態(tài)判定 細(xì)胞中形態(tài)、大小完全相同的染色體有幾條，則有幾個(gè)染色體組。如圖A中形態(tài)、大小完全相同的染色體為1條，所以有1個(gè)染色體組；圖B中彼此相同的染色體(比如點(diǎn)狀的)有3條，故有3個(gè)染色體組。同理，圖C中有1個(gè)染色體組，圖D中有2個(gè)染色體組。 方法2：根據(jù)基因型判定 在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因(包括同一字母的大、小寫(xiě))出現(xiàn)幾次，則含有幾個(gè)染色體組。如圖甲所示基因型為ABC，所以有1個(gè)染色體組。圖乙所示基因型為AAa，A(a)基因有3個(gè)，即含有3個(gè)染色體組。同理，圖丙中有2個(gè)染色體組，圖丁中有3個(gè)染色體組。 (注：判定染色體組的數(shù)目時(shí)只需參考其中任意一對(duì)等位基因的數(shù)量即可) 方法3：根據(jù)染色體數(shù)和染色體的形態(tài)數(shù)推算 染色體組數(shù)染色體數(shù)染色體形態(tài)數(shù)。如果蠅體細(xì)胞中有8條染色體，分為4種形態(tài)，則染色體組的數(shù)目為2。 3(2017年遼寧沈陽(yáng)模擬)下列關(guān)于染色體組、單倍體、二倍體和多倍體的敘述中，不正確的是() A組成一個(gè)染色體組的染色體中不含減數(shù)分裂中能聯(lián)會(huì)的染色體 B由受精卵發(fā)育而成，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫二倍體 C含一個(gè)染色體組的個(gè)體是單倍體，但單倍體未必只含一個(gè)染色體組 D人工誘導(dǎo)多倍體唯一的方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗考查二倍體、單倍體和多倍體的特點(diǎn)考查二倍體、單倍體和多倍體的特點(diǎn) 【答案】D 【解析】一個(gè)染色體組中的染色體是非同源染色體，減數(shù)分裂中能聯(lián)會(huì)的染色體是同源染色體，A正確；二倍體指的是由受精卵發(fā)育而成，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體，B正確；含一個(gè)染色體組的個(gè)體是單倍體，但單倍體未必只含一個(gè)染色體組，如小麥的單倍體含有三個(gè)染色體組，C正確；人工誘導(dǎo)多倍體的方法是用秋水仙素或低溫處理萌發(fā)的種子或幼苗，D錯(cuò)誤?！岸捶ā贝_認(rèn)單倍體、二倍體、多倍體 4在細(xì)胞分裂過(guò)程中出現(xiàn)了圖甲丁4種變異，圖甲中英文字母表示染色體片段。下列有關(guān)敘述正確的是()考查生物變異的判斷考查生物變異的判斷 A圖甲丁都發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異，增加了生物變異的多樣性 B圖甲、乙、丁中的變異類型都可以用顯微鏡觀察檢驗(yàn) C圖甲、乙、丁中的變異只會(huì)出現(xiàn)在有絲分裂過(guò)程中 D圖乙、丙中的變異只會(huì)出現(xiàn)在減數(shù)分裂過(guò)程中 【答案】B 【解析】圖甲屬于倒位；圖乙一對(duì)姐妹染色單體移向細(xì)胞同一極，屬于染色體數(shù)目變異；圖丙表示一對(duì)同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換，屬于基因重組；圖丁表示兩條非同源染色體之間發(fā)生交換，屬于易位，A錯(cuò)誤。圖甲、乙、丁中的變化可出現(xiàn)在有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程中，C、D錯(cuò)誤。染色體變異，可用顯微鏡檢驗(yàn)，B正確。 5小鼠尾形的彎曲與正常為一對(duì)相對(duì)性狀，由等位基因B、b控制，若小鼠的受精卵無(wú)控制尾形的基因(B、b)，將導(dǎo)致胚胎致死。正常尾雌鼠與彎曲尾雄鼠交配，F(xiàn)1雌鼠全為彎曲尾，雄鼠全為正常尾。請(qǐng)回答： (l)控制小鼠尾形性狀的基因位于_染色體上，且彎曲尾性狀為_(kāi)性?？疾樯镒儺愑嘘P(guān)的實(shí)驗(yàn)分析考查生物變異有關(guān)的實(shí)驗(yàn)分析 (2)在一次正常尾雌鼠與彎曲尾雄鼠交配中，F(xiàn)1中出現(xiàn)了一只正常尾雌鼠(T)，推測(cè)可能是父本產(chǎn)生配子時(shí)B基因突變?yōu)閎或B基因所在染色體片段缺失所致，為檢驗(yàn)是何種原因所致，某研究小組讓這只正常尾雌鼠(T)與彎曲尾雄鼠交配，得F1中的雌鼠全為彎曲尾，再讓F1雌鼠與彎曲尾雄鼠交配得F2，若F2幼鼠中雌雄_，則為B基因突變?yōu)閎基因所致；若F2幼鼠中雌雄_，則為B基因所在染色體片段缺失所致。 【答案】(1)X顯(2)1143 【解析】(1)正常尾雌鼠與彎曲尾雄鼠交配，F(xiàn)1雌鼠全為彎曲尾，雄鼠全為正常尾，后代雌雄表現(xiàn)不一樣，且雌性后代與父本表現(xiàn)型相同，雄性后代與母本表現(xiàn)型相同，說(shuō)明控制該性狀的基因在X染色體上，正常尾是隱性性狀，彎曲尾是顯性性狀。(2)F1中出現(xiàn)了一只正常尾雌鼠(T)，若是父本產(chǎn)生配子時(shí)B基因突變?yōu)閎，則該小鼠基因型為XbXb，讓這只正常尾雌鼠(T)與彎曲尾雄鼠(XBY)交配，得F1中的雌鼠全為彎曲尾(基因型為XBXb)，再讓F1雌鼠(XBXb)與彎曲尾雄鼠(XBY)交配得F2，F(xiàn)2幼鼠中雌雄11；若是B基因所在染色體片段缺失所致，則該小鼠基因型為XbX，讓這只正常尾雌鼠(T)與彎曲尾雄鼠(XBY)交配，得F1中的雌鼠全為彎曲尾(基因型為XBXb、XBX，且二者各占1/2)，再讓F1雌鼠與彎曲尾雄鼠(XBY)交配得F2，后代中基因型為：1/2(XBXB、XBXb、XBY、XbY)、1/2(XBXB、XBX、XBY、XY)，其中XY致死。則F2幼鼠中雌雄43。綜上所述，若F2幼鼠中雌雄11，則為B基因突變?yōu)閎基因所致；若F2幼鼠中雌雄43，則為B基因所在染色體片段缺失所致。利用4個(gè)“關(guān)于”區(qū)分三種變異 (1)關(guān)于“互換”問(wèn)題。同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換，屬于基因重組；非同源染色體之間的互換，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。 (2)關(guān)于“缺失”問(wèn)題。DNA分子上若干基因的缺失屬于染色體結(jié)構(gòu)變異；DNA分子上若干堿基對(duì)的缺失，屬于基因突變。 (3)關(guān)于變異的水平問(wèn)題?；蛲蛔?、基因重組屬于分子水平的變化，光學(xué)顯微鏡下觀察不到；染色體變異屬于亞細(xì)胞水平的變化，光學(xué)顯微鏡下可以觀察到。 (4)關(guān)于變異的“質(zhì)”和“量”問(wèn)題?；蛲蛔兏淖兓虻馁|(zhì)，不改變基因的量；基因重組不改變基因的質(zhì)，一般也不改變基因的量，但轉(zhuǎn)基因技術(shù)會(huì)改變基因的量；染色體變異不改變基因的質(zhì)，但會(huì)改變基因的量或改變基因的排列順序。 1幾種育種方法的比較生物育種生物育種名稱名稱 原理原理方法方法優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用應(yīng)用誘變誘變育種育種基因基因突變突變物理：紫外線、物理：紫外線、X或或射線、微重力、激光等處射線、微重力、激光等處理，再篩選；理，再篩選；化學(xué)：亞硝酸、硫酸二化學(xué)：亞硝酸、硫酸二乙酯處理，再選擇乙酯處理，再選擇提高變異頻提高變異頻率，加快育率，加快育種進(jìn)程，大種進(jìn)程，大幅度改良某幅度改良某些性狀些性狀盲目性大，有盲目性大，有利變異少，工利變異少，工作量大，需要作量大，需要處理大量的供處理大量的供試材料試材料培育高產(chǎn)青霉培育高產(chǎn)青霉菌菌單倍單倍體育體育種種染色染色體數(shù)體數(shù)目變目變異異先進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)，先進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)，培養(yǎng)出單倍體植株；培養(yǎng)出單倍體植株；將單倍體幼苗經(jīng)一定濃將單倍體幼苗經(jīng)一定濃度的秋水仙素處理獲得純度的秋水仙素處理獲得純合子；合子；從中選擇優(yōu)良植株從中選擇優(yōu)良植株明顯縮短育明顯縮短育種年限，子種年限，子代均為純合代均為純合子，加速育子，加速育種進(jìn)程種進(jìn)程技術(shù)復(fù)雜技術(shù)復(fù)雜用純種高稈抗用純種高稈抗病小麥與矮稈病小麥與矮稈不抗病小麥快不抗病小麥快速培育矮稈抗速培育矮稈抗病小麥病小麥名稱名稱 原理原理方法方法優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用應(yīng)用多倍多倍體育體育種種染色染色體數(shù)體數(shù)目變目變異異用一定濃度的秋水仙用一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或素處理萌發(fā)的種子或幼苗幼苗操作簡(jiǎn)單，能操作簡(jiǎn)單，能較快獲得所需較快獲得所需品種品種所獲品種發(fā)育延所獲品種發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低，遲，結(jié)實(shí)率低，一般只適用于植一般只適用于植物物三倍體無(wú)子三倍體無(wú)子西瓜、八倍西瓜、八倍體小黑麥體小黑麥基因基因工程工程育種育種基因基因重組重組獲取目的基因獲取目的基因目的目的基因與運(yùn)載體結(jié)合基因與運(yùn)載體結(jié)合將目的基因?qū)胧荏w將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞細(xì)胞目的基因的表目的基因的表達(dá)與檢測(cè)達(dá)與檢測(cè)篩選獲得篩選獲得優(yōu)良個(gè)體優(yōu)良個(gè)體目的性強(qiáng)，目的性強(qiáng)，育種周期短；育種周期短；克服了遠(yuǎn)緣克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的雜交不親和的障礙障礙技術(shù)復(fù)雜，安全技術(shù)復(fù)雜，安全性問(wèn)題多，有可性問(wèn)題多，有可能引起生態(tài)危機(jī)能引起生態(tài)危機(jī)轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因“向向日葵豆日葵豆”、轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉棉 2.針對(duì)不同目的的雜交育種程序 (1)培育雜合子品種 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，可以將雜種一代作為種子直接使用，如水稻、玉米等。其特點(diǎn)是可以利用雜種優(yōu)勢(shì)，獲得的品種高產(chǎn)、抗性強(qiáng)，但種子只能種一年。培育的基本步驟如下： 選取符合要求的純種雙親雜交()F1(即為所需品種)。 3針對(duì)不同育種目標(biāo)的育種方案育種目標(biāo)育種目標(biāo)育種方案育種方案集中雙親優(yōu)良性狀集中雙親優(yōu)良性狀單倍體育種單倍體育種(明顯縮短育種年限明顯縮短育種年限)雜交育種雜交育種(耗時(shí)較長(zhǎng)，但簡(jiǎn)便易行耗時(shí)較長(zhǎng)，但簡(jiǎn)便易行)使原品系實(shí)施使原品系實(shí)施“定向定向”改造改造基因工程及植物細(xì)胞工程基因工程及植物細(xì)胞工程(植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交)育種育種讓原品系產(chǎn)生新性狀讓原品系產(chǎn)生新性狀(無(wú)中生有無(wú)中生有) 誘變育種誘變育種(可提高變異頻率，期望獲得理想性狀可提高變異頻率，期望獲得理想性狀)使原品系營(yíng)養(yǎng)器官使原品系營(yíng)養(yǎng)器官“增大增大”或或“加強(qiáng)加強(qiáng)”多倍體育種多倍體育種不同育種方式的選擇誤區(qū) (1)原核生物不能進(jìn)行減數(shù)分裂，所以不能運(yùn)用雜交的方法進(jìn)行育種，如細(xì)菌的育種一般采用的方法是誘變育種。 (2)雜交育種不一定需要連續(xù)自交。若選育顯性優(yōu)良純種，需要連續(xù)自交篩選，直至性狀不再發(fā)生分離；若選育隱性優(yōu)良純種，則只要出現(xiàn)該性狀個(gè)體即可。 (3)單倍體育種主要包括雜交、花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素處理和篩選四個(gè)過(guò)程，不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為花藥離體培養(yǎng)就是單倍體育種的全部。 (4)“最簡(jiǎn)便”不等于“最快”。 “最簡(jiǎn)便”著重于技術(shù)含量應(yīng)為“易操作”，如雜交育種，雖然年限長(zhǎng)，但操作簡(jiǎn)單；而“最快速”則未必簡(jiǎn)便，如單倍體育種可明顯縮短育種年限，但其技術(shù)含量卻較高，單是花粉培養(yǎng)成幼苗就已很難實(shí)現(xiàn)。 1水稻的高稈、矮稈分別由A和a控制，抗病和不抗病分別由B和b控制?，F(xiàn)有基因型為aabb與AABB的水稻品種，如圖為不同的育種方法培育矮稈抗病植株的過(guò)程，下列有關(guān)敘述正確的是() A雜交育種包括過(guò)程，其原理是基因突變和基因重組 B人工誘變育種為過(guò)程，B可能來(lái)自b的基因突變根據(jù)育種目標(biāo)巧選育種類型根據(jù)育種目標(biāo)巧選育種類型 C單倍體育種包括過(guò)程，過(guò)程常用花藥離體培養(yǎng)法 D多倍體育種包括過(guò)程，原理是染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異 【答案】B 【解析】過(guò)程為雜交育種，其原理是基因重組，而不是基因突變，A錯(cuò)誤；過(guò)程為人工誘變育種，將aabb人工誘變可獲得aaBB，b變成B源于基因突變，B正確；過(guò)程為單倍體育種，子一代產(chǎn)生的配子經(jīng)花藥離體培養(yǎng)()得到單倍體，單倍體經(jīng)秋水仙素處理()染色體加倍成為純合體，選育得到aaBB，C錯(cuò)誤；過(guò)程為多倍體育種，可獲得多倍體aaaaBBBB，多倍體育種的原理是染色體數(shù)目加倍，即染色體數(shù)目變異，D錯(cuò)誤。 2現(xiàn)有兩純種小麥，一純種小麥性狀是高稈(D)、抗銹病(T)；另一純種小麥的性狀是矮稈(d)、易染銹病(t)(兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳)。育種專家提出了如圖、兩種育種方法以獲得小麥新品種，請(qǐng)分析回答問(wèn)題：遺傳、變異與生物育種的綜合考查遺傳、變異與生物育種的綜合考查 (1)要縮短育種年限，應(yīng)選擇的方法依據(jù)的變異原理是_，圖中的基因組成是_。 (2)(四)過(guò)程所做的處理是_。方法一般從F1經(jīng)(五)過(guò)程后開(kāi)始選種，這是因?yàn)開(kāi)。 (3)(五)過(guò)程產(chǎn)生的抗倒伏抗銹病植株中的純合體占_，若要在其中選出最符合生產(chǎn)要求的新品種，最簡(jiǎn)便的方法是_，讓F1按該方法經(jīng)(五)(六)過(guò)程連續(xù)進(jìn)行2代，則中符合生產(chǎn)要求的能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占_。 (4)如將方法中獲得的植株雜交，再讓所得到的后代自交，則后代基因型及比例為_(kāi)。 (5)除上述方法外，也可將高稈抗銹病純種小麥用射線等照射獲得矮抗是由于發(fā)生了_。 【答案】(1)染色體數(shù)目變異DT (2)秋水仙素處理幼苗F1自交后發(fā)生性狀分離 (3)1/3自交1/2 (4)DDttDdttddtt121 (5)基因突變 【解析】(1)要縮短育種年限，應(yīng)選擇的育種方法是單倍體育種，原理是染色體數(shù)目變異，該方法獲得的個(gè)體都是純合的，自交后代不會(huì)發(fā)生性狀分離。由圖中的DDTT向上推出的基因組成為DT。(2)(四)過(guò)程所做的處理是秋水仙素處理幼苗，秋水仙素能抑制紡錘體的形成，在有絲分裂過(guò)程中著絲點(diǎn)分裂后，而染色體不能移向兩極，從而使染色體數(shù)目加倍。方法一般從F1經(jīng)(五)過(guò)程后開(kāi)始選種，這是因?yàn)镕1自交后可發(fā)生性狀分離。(3)F1 DdTt自交后產(chǎn)生的抗倒伏抗銹病植株基因型為ddTT或ddTt，其中ddTT占1/3。在雜交育種過(guò)程中為了獲得純合子最簡(jiǎn)單的方法是自交，讓F1按該方法經(jīng)(五)(六)過(guò)程連續(xù)進(jìn)行2代，則中符合生產(chǎn)要求的能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體為ddTT，(五)過(guò)程產(chǎn)生1/3ddTT和2/3ddTt，自交后ddTT所占比例為2/31/41/31/2。(4)如將方法中獲得的DDtt和ddtt植株雜交得到Ddtt，再讓所得到的后代自交，后代基因型及比例為DDttDdttddtt121。(5)除上述方法外，也可將高稈抗銹病純種小麥用射線等照射誘發(fā)基因突變，獲得矮抗品種，該育種方法稱為誘變育種。育種技術(shù)中的“四最”和“一明顯” (1)最簡(jiǎn)便的育種技術(shù)雜交育種(但耗時(shí)較長(zhǎng))。 (2)最具預(yù)見(jiàn)性的育種技術(shù)轉(zhuǎn)基因技術(shù)或基因工程育種(但技術(shù)含量高)。 (3)最盲目的育種誘變育種(但可獲得新基因，性狀可較快穩(wěn)定)。 (4)最能提高產(chǎn)量的育種多倍體育種(尤其是營(yíng)養(yǎng)器官增大)。 (5)可明顯縮短育種年限的育種單倍體育種。 實(shí)驗(yàn)理論 1實(shí)驗(yàn)原理、步驟和現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)：低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化實(shí)驗(yàn)：低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化 2實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，低溫誘導(dǎo)時(shí)，應(yīng)設(shè)常溫、低溫(4 )、0 3種溫度，以做對(duì)照，否則實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不嚴(yán)謹(jǐn)。 3實(shí)驗(yàn)分析 (1)低溫誘導(dǎo)時(shí)控制的溫度為4 ，誘導(dǎo)時(shí)間為36 h。 (2)制作裝片的步驟與“觀察植物細(xì)胞有絲分裂”實(shí)驗(yàn)的步驟相同，即：解離漂洗染色制片。 方法透析 低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)中的試劑及其作用試劑試劑使用方法使用方法作用作用卡諾氏液卡諾氏液將根尖放入卡諾氏液中浸泡將根尖放入卡諾氏液中浸泡0.51 h固定細(xì)胞形態(tài)固定細(xì)胞形態(tài)體積分?jǐn)?shù)為體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精的酒精沖洗用卡諾氏液處理的根尖沖洗用卡諾氏液處理的根尖洗去卡諾氏液洗去卡諾氏液與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸等體積混合，的鹽酸等體積混合，浸泡經(jīng)固定的根尖浸泡經(jīng)固定的根尖解離根尖細(xì)胞解離根尖細(xì)胞質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸的鹽酸與體積分?jǐn)?shù)為與體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精等體積混合，的酒精等體積混合，作為解離液作為解離液解離根尖細(xì)胞解離根尖細(xì)胞蒸餾水蒸餾水浸泡解離后的根尖約浸泡解離后的根尖約10 min漂洗根尖，去掉解離液漂洗根尖，去掉解離液改良苯酚品改良苯酚品紅染液紅染液把漂洗干凈的根尖放進(jìn)盛有改良苯酚品把漂洗干凈的根尖放進(jìn)盛有改良苯酚品紅染液的玻璃皿中染色紅染液的玻璃皿中染色35 min使染色體著色使染色體著色 診斷小練 1下列關(guān)于低溫誘導(dǎo)染色體加倍實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是() A原理：低溫抑制染色體著絲點(diǎn)分裂，使子染色體不能分別移向兩極 B解離：鹽酸酒精混合液和卡諾氏液都可以使洋蔥根尖解離 C染色：改良苯酚品紅溶液和醋酸洋紅溶液都可以使染色體著色 D觀察：顯微鏡下可以看到大多數(shù)細(xì)胞的染色體數(shù)目發(fā)生改變 【答案】C 【解析】低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不分離，從而產(chǎn)生染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞，A錯(cuò)誤；卡諾氏液能固定細(xì)胞的形態(tài)，而鹽酸酒精混合液可以使洋蔥根尖細(xì)胞解離，不能把兩種試劑的作用混淆，B錯(cuò)誤；改良苯酚品紅溶液和醋酸洋紅溶液都可使染色體著色，C正確；洋蔥根尖中的細(xì)胞大部分處于有絲分裂間期，因此在顯微鏡下能觀察到的染色體數(shù)目發(fā)生改變的只是少數(shù)細(xì)胞，D錯(cuò)誤。 2(2017年湖南婁底質(zhì)檢)將洋蔥(2n16)放在裝滿清水的廣口瓶上，讓洋蔥底部接觸水面。待洋蔥長(zhǎng)出約1 cm左右的不定根時(shí)，再將整個(gè)裝置放入4 環(huán)境下繼續(xù)培養(yǎng)36 h，然后取根尖制作成臨時(shí)裝片在顯微鏡下觀察，下列與此相關(guān)的敘述中正確的是() A卡諾氏液的作用是使洋蔥根尖的組織細(xì)胞相互分離開(kāi)來(lái) B顯微鏡的視野中可以觀察到16、32或64條染色體的細(xì)胞 C顯微鏡的視野中可以觀察到四分體和同源染色體分離觀象 D4 的低溫通過(guò)抑制著絲點(diǎn)的分裂而使細(xì)胞染色體數(shù)目加倍 【答案】B 【解析】卡諾氏液的作用是固定細(xì)胞形態(tài)，解離液的作用是使組織細(xì)胞相互分離開(kāi)來(lái)，A錯(cuò)誤；由于低溫誘導(dǎo)，有的細(xì)胞中染色體加倍了，有的沒(méi)有加倍，加倍后染色體數(shù)目為32條，或沒(méi)有加倍的細(xì)胞中染色體數(shù)目在有絲分裂后期為32條，加倍后的染色體在有絲分裂后期為64條，而正常細(xì)胞染色體數(shù)目為16條，B正確；有絲分裂過(guò)程沒(méi)有同源染色體聯(lián)會(huì)形成四分體及同源染色體分離的現(xiàn)象，同源染色體聯(lián)會(huì)形成四分體及分離是減數(shù)第一次分裂的特征，C錯(cuò)誤；低溫抑制細(xì)胞分裂過(guò)程中的紡錘體的形成，而不是抑制著絲點(diǎn)的分裂，無(wú)紡錘體的牽引染色體無(wú)法向兩極移動(dòng)而保留在一個(gè)細(xì)胞中，從而使染色體加倍，D錯(cuò)誤。