高三生物一轮备考课件第21讲 染色体变异与育种.pptx

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1、第七单元第七单元 生物的变异、育种和进化生物的变异、育种和进化第第2121讲讲 染色体变异与育种染色体变异与育种新新课程程标准准教学教学目目标内容要求内容要求活动要求活动要求学业要求学业要求举例说明染色体结构和数量的举例说明染色体结构和数量的变异都可能导致生物性状的改变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡。变甚至死亡。基于基于证证据，据，论证论证可可遗传遗传的的变变异来异来自基因重自基因重组组、基因突、基因突变变和染色体和染色体变变异。异。(科学思科学思维维、科学探究、科学探究)运用运用遗传遗传与与变变异的异的观观点，解析常点，解析常规遗传规遗传学技学技术术在在现实现实生生产产生活中生活中的的应

2、应用。用。(生命生命观观念、社会念、社会责责任任)考情分析考情分析关关 注注 考考 纲近五年考情近五年考情把把 握握 考考 情情1.1.染色体染色体结构构变异和数目异和数目变异异2.2.生物生物变异在异在育种中的育种中的应用用3.3.转基因食品基因食品的安全的安全4.4.实验：低温：低温诱导染色体加染色体加倍倍20202020山东卷山东卷T16T1620202020山东卷山东卷T T6 6，20202020卷卷TT3232，20202020卷卷TT4 4，20202020卷卷TT3131，20192019卷卷TT3232，2012018 8卷卷TT6 6，2012018 8卷卷TT3030,2

3、012016 6卷卷TT3232，2012015 5卷卷TT6 6、T29T291.1.生命生命观念念可以概述染色体可以概述染色体结结构构变变异的四种异的四种类类型和影响。型和影响。结构与功能构与功能观：通：通过育种技育种技术改善作物改善作物品品质，提高，提高产量等量等2.2.科学思科学思维能能够够分析染色体数目分析染色体数目变变异的异的类类型，型，并比并比较较染色体染色体组组、二倍体、多倍体和、二倍体、多倍体和单单倍体的概念倍体的概念以及植株的特点。以及植株的特点。比比较与与综合：合：育种方法的比育种方法的比较；批判性思批判性思维：理性看待：理性看待转基因技基因技术3.3.科学探究科学探究多

4、倍体育种和多倍体育种和单单倍体育种的操作倍体育种的操作过过程，能程，能够够概述其原理和概述其原理和优优缺点。缺点。实验设计与与实验结果分析：果分析：低温低温诱导染色体数目染色体数目变化化实验、生物、生物变异异类型的探究；育种方案的型的探究；育种方案的选择与与设计4.4.社会社会责任任通通过新型生物新型生物产品的制作原理，培品的制作原理，培养学生养学生对自然科学的自然科学的爱好，并好，并让他他们可以学以致用，可以学以致用，回回馈社会。社会。第一课时第一课时一一 染色体结构变异染色体结构变异概念：概念：体体细胞或细胞或生殖生殖细胞内染色体细胞内染色体 的变化。的变化。（只发生在只发生在 生物，生物

5、，可在显微镜下观察可在显微镜下观察）数目或结构数目或结构真核真核如：人类如：人类2121三体综合征三体综合征染色体核型：将一个体细胞中的染色体核型：将一个体细胞中的全部染色体全部染色体按一定方式排列起来，就构成染色体核型。按一定方式排列起来，就构成染色体核型。应用：根据染色体核型分析，可判断个体是应用：根据染色体核型分析，可判断个体是否患有染色体异常。否患有染色体异常。一一 染色体结构变异染色体结构变异缺失缺失重复重复倒位倒位易位易位属染色体结构异常，基因的位置发生改变，即以属染色体结构异常，基因的位置发生改变，即以基因基因为单位为单位一一 染色体结构变异染色体结构变异时间：多数发生在时间：多

6、数发生在 分裂分裂的的 期期。（分裂期染色体因（分裂期染色体因 ，较稳定），较稳定）结果：结果：使排列在染色体上的使排列在染色体上的基因的基因的 。发生改变，从发生改变，从 而导致性状的改变。而导致性状的改变。有丝分裂和减数有丝分裂和减数间间高度螺旋化高度螺旋化数目或排列顺序数目或排列顺序实例：实例：猫叫综合征猫叫综合征（第（第 号染色体号染色体 ）5 5部分缺失部分缺失症状：症状：哭声轻，音调高，很像猫叫，生长发育哭声轻，音调高，很像猫叫，生长发育 ，存在着严重，存在着严重 的的 。缓慢缓慢智力障碍智力障碍一一 染色体结构变异染色体结构变异染色体结构变异与基因突变的区别染色体结构变异与基因突

7、变的区别知识延伸知识延伸染色体结构变异染色体结构变异基因突变基因突变范范围围 水平，只涉及染色体某一片水平，只涉及染色体某一片段的改变，可能含有段的改变，可能含有 个基因，个基因，光学显微镜下光学显微镜下 观察观察。水平，只涉及基因中一个或一水平，只涉及基因中一个或一部分部分 的改变，光学显微镜下的改变，光学显微镜下 观察观察。结结果果 的数目或的数目或 发生改变发生改变，从而可能导致从而可能导致 的变异的变异，但，但 形成形成新的基因。新的基因。的增添、缺失或替换的增添、缺失或替换，新的基因，新的基因，但基因但基因数目数目 ，性状，性状 改变。改变。图图示示时间时间 染色体染色体若干若干可以

8、可以分子分子碱基对碱基对 不易不易基因基因排列顺序排列顺序性状性状碱基对碱基对未未产生产生不变不变不一定不一定一一 染色体结构变异染色体结构变异知识延伸知识延伸自由组合、交叉互换和易位的比较自由组合、交叉互换和易位的比较 染色体上的染色体上的 染色单体间的染色单体间的 基因基因 染色体上染色体上 基因基因自由组合自由组合 染色体染色体（基因）基因）交换片段交换片段非同源非同源非等位非等位同源同源非姐妹非姐妹等位等位非同源非同源非等位非等位基因重组基因重组染色体变异染色体变异二二 染色体数目变异染色体数目变异（1 1）细胞内细胞内 的增加或减少；的增加或减少；时间：多数发生在时间：多数发生在 分

9、裂分裂的的 期期。（如：（如：未分离、未分离、未分离）未分离）个别染色体个别染色体有丝分裂和减数有丝分裂和减数后后 同源染色体同源染色体姐妹染色体单体姐妹染色体单体减数分裂过程中的染色体数目变异减数分裂过程中的染色体数目变异减减异异常常减减异异常常 实例实例 唐氏综合征即唐氏综合征即2121三体综合征三体综合征(又称先天性愚型或又称先天性愚型或DownDown综合征综合征)（2 2）细胞内染色体数目以细胞内染色体数目以 的形式成倍地增加或减少。的形式成倍地增加或减少。染色体组：染色体组：细胞中的一组细胞中的一组 染色体染色体，在，在形态、形态、上上各各不相同不相同，但又相互协调，含有控制生物性

10、状的，但又相互协调，含有控制生物性状的 。染色体组染色体组非同源非同源大小和功能大小和功能全套遗传信息全套遗传信息二二 染色体数目变异染色体数目变异如如:果蝇染色体组果蝇染色体组单倍体、二倍体和多倍体单倍体、二倍体和多倍体 单倍体：单倍体：由由 直接直接发育而成的发育而成的个体个体，无论无论体细胞中含有几个染色体体细胞中含有几个染色体 组组都都称为单倍体；称为单倍体；（植株（植株 ，高度，高度 。如：雄蜂）。如：雄蜂）二倍体：二倍体：由由 发育而成的发育而成的个体个体，体细胞中含有，体细胞中含有 。染色体组的称为二染色体组的称为二 倍体；倍体；（如：（如：动物、动物、高等植物）高等植物）多倍体

11、：多倍体：由由 发育而成的发育而成的个体个体，体细胞中含有，体细胞中含有 。染色体组染色体组 的称为多倍体；的称为多倍体；（叶、果实、种子（叶、果实、种子 ，营养物质含量，营养物质含量 。如：香蕉、无子西瓜、小麦）如：香蕉、无子西瓜、小麦）生殖细胞生殖细胞弱小弱小不育不育受精卵受精卵两个两个几乎全部几乎全部过半数过半数受精卵受精卵三个及三个以上三个及三个以上较大较大增加增加染色体组数量的判断方法染色体组数量的判断方法AABbccDdAABbccDdAAaBbbAAaBbbAAaaBBBBAAaaBBBBaBACDaBACD图形法图形法字母法字母法2 2个个染色体组染色体组3 3个个染色体组染色

12、体组4 4个个染色体组染色体组1 1个个染色体组染色体组提醒：以上各图不能判定为几倍体，需要根据来源于配子或者是受精卵提醒：以上各图不能判定为几倍体，需要根据来源于配子或者是受精卵再判定。再判定。二二 染色体数目变异染色体数目变异(1)染色体形态法染色体形态法同一形态的染色体同一形态的染色体有几条就有几组。如图中有有几条就有几组。如图中有4个染色体组。个染色体组。(2)等位基因个数法等位基因个数法控制同一性状的等位基因控制同一性状的等位基因有几个就有几组。如有几个就有几组。如AAabbb个体中有个体中有3个染色体组。个染色体组。诊断辨析诊断辨析(1)染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生

13、存能力染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能力()(2)DNA分子中发生三个碱基对的缺失导致染色体结构变异分子中发生三个碱基对的缺失导致染色体结构变异()(3)三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂同源染色体联会行为有关三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂同源染色体联会行为有关()(4)染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加()(5)水稻水稻(2n24)一个染色体组有一个染色体组有12条染色体，水稻单倍体基因组有条染色体，水稻单倍体基因组有12条染色体条染色体()项目项目基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异变异的变异的本质本质发生时

14、发生时间间适用范适用范围围产生结产生结果果鉴定方鉴定方法法基因的基因的分子结构分子结构发发生改变生改变原有基因的重新组合原有基因的重新组合 染色体染色体结构结构或或数目数目发生改变发生改变主要在主要在有丝分裂间有丝分裂间期期和和减数第一次分减数第一次分裂前的间期裂前的间期减数第一次分裂前期减数第一次分裂前期和后期和后期有丝分裂、无丝分裂和减数有丝分裂、无丝分裂和减数分裂过程中分裂过程中所有生物所有生物真核生物、有性生殖真核生物、有性生殖核基因遗传核基因遗传真核生物真核生物(细胞增殖过程细胞增殖过程)产生产生新的基因新的基因产生产生新基因型新基因型未产生新基因，未产生新基因，基因数目或基因数目或

15、顺序发生变化顺序发生变化光镜下均无法检出光镜下均无法检出，可根据是否有新性，可根据是否有新性状或新性状组合确定状或新性状组合确定光镜下可检出光镜下可检出(1)图甲、图乙均发生了某些片段的交换，其交换对象分别是什么？它们属于何类变异？图甲、图乙均发生了某些片段的交换，其交换对象分别是什么？它们属于何类变异？提示提示：图甲发生了非同源染色体间片段的交换，图乙发生的是同源染色体非姐妹染色单体间相应片：图甲发生了非同源染色体间片段的交换，图乙发生的是同源染色体非姐妹染色单体间相应片段的交换，前者属于染色体结构变异中的段的交换，前者属于染色体结构变异中的“易位易位”，后者则属于交叉互换型基因重组。，后者

16、则属于交叉互换型基因重组。(2)图丙图丙的结果中哪些是由染色体变异引起的？它们分别属于何类变异？哪些能在光镜下的结果中哪些是由染色体变异引起的？它们分别属于何类变异？哪些能在光镜下观察到？观察到？提示提示：与图中两条染色体上的基因相比推知：与图中两条染色体上的基因相比推知：染色体片段缺失，染色体片段缺失，染色体片段的易位，染色体片段的易位，基因突基因突变，变，染色体中片段倒位。染色体中片段倒位。均为染色体变异，可在光学显微镜下观察到，均为染色体变异，可在光学显微镜下观察到，为基因突变，不为基因突变，不能在显微镜下观察到。能在显微镜下观察到。(3)图丙图丙中哪类变异没有改变染色体上基因的数量和排

17、列顺序？中哪类变异没有改变染色体上基因的数量和排列顺序？提示提示：图丙：图丙中中的基因突变只是产生了新基因，即改变基因的质，并未的基因突变只是产生了新基因，即改变基因的质，并未改变基因的量，故染色体上基因的数量和排列顺序均未发生改变。改变基因的量，故染色体上基因的数量和排列顺序均未发生改变。(1)若为纯合子若为纯合子AAA或或aaa，则产生的配子及比例分别为，则产生的配子及比例分别为_。(2)若为杂合子若为杂合子Aaa，则产生四种配子及比例为，则产生四种配子及比例为_。(3)性染色体三体产生配子的类型及比例性染色体三体产生配子的类型及比例(以以XXY的雄性果蝇为例的雄性果蝇为例)若三条性染色体

18、任意两条联会概率相等，则若三条性染色体任意两条联会概率相等，则XXY个体产生的配子及比例为个体产生的配子及比例为_。A AA1 1或或a aa1 1A a Aa aa1 2 2 1X Y XY XX2 1 2 11(2016高考江苏卷高考江苏卷)如图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生如图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异变异(字母表示基因字母表示基因)。下列叙述正确的是。下列叙述正确的是()A个体甲的变异对表型无影响个体甲的变异对表型无影响B个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常C个体甲自交的后代，性状分离比为个体甲自交的后代，性状分离比为

19、3 1D个体乙染色体没有基因缺失，表型无异常个体乙染色体没有基因缺失，表型无异常B2下图中，甲、乙分别表示两种果蝇的一个染色体组，丙表示果蝇的下图中，甲、乙分别表示两种果蝇的一个染色体组，丙表示果蝇的X染色体染色体及其携带的部分基因。下列有关叙述正确的是及其携带的部分基因。下列有关叙述正确的是()A甲、乙杂交产生的甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常减数分裂都正常B甲、乙甲、乙1号染色体上的基因排列顺序相同号染色体上的基因排列顺序相同C丙中丙中过程，可能是发生在过程，可能是发生在X和和Y的非姐妹染色单体之间的易位的非姐妹染色单体之间的易位D丙中丙中所示变异都可归类于染色体结构变异所示变异都可归类

20、于染色体结构变异当堂检测当堂检测解析解析：与甲相比，乙中的：与甲相比，乙中的1号染色体发生了倒位，所以甲、乙杂交产生的号染色体发生了倒位，所以甲、乙杂交产生的F1，减数，减数分裂过程中分裂过程中1号染色体不能正常联会，不能产生正常配子，号染色体不能正常联会，不能产生正常配子，A项错误；因为乙中的项错误；因为乙中的1号染色体发生了倒位，所以甲、乙的号染色体发生了倒位，所以甲、乙的1号染色体上的基因排列顺序不完全相同，号染色体上的基因排列顺序不完全相同，B项项错误；丙中错误；丙中过程基因的位置发生颠倒，属于倒位，丙中过程基因的位置发生颠倒，属于倒位，丙中过程染色体片段发生改过程染色体片段发生改变，

21、属于染色体结构变异中的易位，变，属于染色体结构变异中的易位，都属于染色体结构变异，都属于染色体结构变异，C项错误，项错误，D项项正确。正确。D 规律规律技法技法利用利用“还原法还原法”判断模式图中的变异类型判断模式图中的变异类型在判断模式图中的变异类型时，可利用将变异后的图形还原或分开的方法予以在判断模式图中的变异类型时，可利用将变异后的图形还原或分开的方法予以判断，图示如下：判断，图示如下：3如图所示细胞中所含的染色体，下列有关叙述正确的是如图所示细胞中所含的染色体，下列有关叙述正确的是()A图图a含有含有2个染色体组，图个染色体组，图b含有含有3个染色体组个染色体组B如果图如果图b表示体细

22、胞，则图表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体代表的生物一定是三倍体C如果图如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体D图图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体解析解析：图：图a为有丝分裂后期，含有为有丝分裂后期，含有4个染色体组；图个染色体组；图b有同源染色体，含有有同源染色体，含有3个染色体组，如果图个染色体组，如果图b生物是由配子发育而成的，则图生物是由配子发育而成的，则图b代表的生物是单倍代表的生物是单倍体，如果图体，如果图b生物是由受精卵发育而成的，则图生

23、物是由受精卵发育而成的，则图b代表的生物是三倍体；图代表的生物是三倍体；图c中有同源染色体，含有中有同源染色体，含有2个染色体组，若是由受精卵发育而成的，则该细个染色体组，若是由受精卵发育而成的，则该细胞所代表的生物一定是二倍体；图胞所代表的生物一定是二倍体；图d中只含中只含1个染色体组，一定是单倍体，个染色体组，一定是单倍体，可能是由雄性配子或雌性配子发育而成的。可能是由雄性配子或雌性配子发育而成的。答案答案：C4某些类型的染色体结构或数目的变异，可通过对细胞有丝分裂中期或减数某些类型的染色体结构或数目的变异，可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。第一次分裂时期的观察来识

24、别。a、b、c、d为某些生物减数第一次分裂时期染为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图，它们依次属于色体变异的模式图，它们依次属于()A.三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失B三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加C三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失D染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体解析解析：a中个别染色体多了一条，属于三体；中个别染色体多了一条，属于三体；b中染色体片段中染色

25、体片段4增加；增加；c中染色体中染色体组有三个，可能为三倍体；组有三个，可能为三倍体；d中一条染色体缺失中一条染色体缺失3、4片段。片段。答案答案：C 错点错点混点混点 “三体三体”不同于不同于“三倍体三倍体”三倍体是指由受精卵发育而成，体细胞中含三个染色体组的个体，其每种形态三倍体是指由受精卵发育而成，体细胞中含三个染色体组的个体，其每种形态的染色体为的染色体为“三条相同三条相同”(如图如图1所示所示)；三体则是二倍体；三体则是二倍体(含两个染色体组含两个染色体组)，只，只是其中某形态的染色体是其中某形态的染色体“多出了一条多出了一条”而成为而成为3条，其余染色体均为两两相同条，其余染色体均

26、为两两相同(如如图图2所示所示)。注意：三体可育，三倍体不可育注意：三体可育，三倍体不可育5下列有关生物变异的说法，正确的是下列有关生物变异的说法，正确的是()A.有丝分裂中可以发生基因突变，但不会发生基因重组和染色体变异有丝分裂中可以发生基因突变，但不会发生基因重组和染色体变异B某染色体上某染色体上DNA缺失缺失20个碱基对所引起的变异属于染色体片段缺失个碱基对所引起的变异属于染色体片段缺失C不遗传的变异不会产生新的生物类型不遗传的变异不会产生新的生物类型D基因重组和染色体数目变异也会引起基因中碱基序列的改变基因重组和染色体数目变异也会引起基因中碱基序列的改变解析解析：有丝分裂中可以发生基因

27、突变和染色体变异，但不会发生基因重组，：有丝分裂中可以发生基因突变和染色体变异，但不会发生基因重组，A错误；某染色体上错误；某染色体上DNA缺失缺失20个碱基对所引起的变异属于基因突变，个碱基对所引起的变异属于基因突变，B错错误；不遗传的变异不会产生新的生物类型，误；不遗传的变异不会产生新的生物类型，C正确；基因重组和染色体数目正确；基因重组和染色体数目变异都不会引起基因中碱基序列的改变，变异都不会引起基因中碱基序列的改变，D错误。错误。答案答案：C6视网膜母细胞瘤基因视网膜母细胞瘤基因(R)是一种抑癌基因，杂合子是一种抑癌基因，杂合子(Rr)仍具有抑癌功能。杂仍具有抑癌功能。杂合子在个体发育

28、过程中，一旦体细胞的杂合性丢失形成纯合子合子在个体发育过程中，一旦体细胞的杂合性丢失形成纯合子(rr)或半合子或半合子(r)就会失去抑癌的功能而导致恶性转化。下图为视网膜母细胞增殖过程中杂合性就会失去抑癌的功能而导致恶性转化。下图为视网膜母细胞增殖过程中杂合性丢失的可能机制，下列分析正确的是丢失的可能机制，下列分析正确的是()A.1是由减数分裂导致含是由减数分裂导致含R的染色体移到另一个细胞的染色体移到另一个细胞中所形成的半合子中所形成的半合子(r)B2可能是由分裂时染色体分离不正常而导致纯合子可能是由分裂时染色体分离不正常而导致纯合子(rr)的产生的产生C1、2、3、4的变异都可以通过显微镜

29、观察出来的变异都可以通过显微镜观察出来D1、2、3、4的变异有的对身体有利，有的对身体的变异有的对身体有利，有的对身体不利不利解析解析：视网膜母细胞增殖方式是有丝分裂，：视网膜母细胞增殖方式是有丝分裂，1是有丝分裂导致含是有丝分裂导致含R的染色体移到另一个细胞的染色体移到另一个细胞中所形成的半合子中所形成的半合子(r)，A错误；错误；2可能是有丝分裂后期染色体分离不正常而导致的，可能是有丝分裂后期染色体分离不正常而导致的，B正确；正确；4属于基因突变，显微镜下观察不到，属于基因突变，显微镜下观察不到，1、3的变异可以通过显微镜观察出来，的变异可以通过显微镜观察出来，C错误；据题错误；据题干可知

30、，图中无论哪种变异都会形成纯合子干可知，图中无论哪种变异都会形成纯合子(rr)或半合子或半合子(r)，对身体都是有害的，对身体都是有害的，D错误。错误。B 规律规律技法技法 “四法四法”判断生物变异的类型判断生物变异的类型(1)生物类型推断法生物类型推断法 (2)细胞分裂方式推断法细胞分裂方式推断法(3)显微镜辅助推断法显微镜辅助推断法 (4)变异水平推断法变异水平推断法二二 生物变异在育种上的应用生物变异在育种上的应用杂交杂交自交自交鉴别、鉴别、选择选择优良性状优良性状长长适用范围：适用范围：有性生殖的生物有性生殖的生物杂种优势：杂种优势：在体型、生长率及行为特征等方面在体型、生长率及行为特

31、征等方面均比均比 优越优越的现象。的现象。杂种第一代杂种第一代亲本亲本马马驴驴骡子骡子例子：例子：培育隐性纯合子品种：选取符合要求的纯合双亲杂交培育隐性纯合子品种：选取符合要求的纯合双亲杂交第二课时第二课时培育显性纯合子品种：选取符合要求的培育显性纯合子品种：选取符合要求的纯合双亲纯合双亲杂交（杂交（）F F1 1 F F2 2 鉴别、选择需要的类型，鉴别、选择需要的类型，自交自交直至直至不发生性状分离不发生性状分离为止。为止。例子：例子：UU若是选育动物品种，则若是选育动物品种，则可用测交的方法，选出可用测交的方法，选出表现型符合要求且不发表现型符合要求且不发生性状分离的个体。生性状分离的个

32、体。1.杂交育种杂交育种1.杂交育种杂交育种(5)(5)优点：操作优点：操作 ，可以把多个品种的，可以把多个品种的 集中在一起。集中在一起。(6)(6)缺点：获得新品种的缺点：获得新品种的 。简单简单优良性状优良性状周期长周期长(1)原理：原理：_。(2)过程过程(3)优点优点可以提高可以提高_，在较短时间内获得更多的优良变异类型。，在较短时间内获得更多的优良变异类型。大幅度地大幅度地_，人们所需要的优良变异类型人们所需要的优良变异类型。(4)缺点：有利变异个体往往不多，需缺点：有利变异个体往往不多，需处理大量材料处理大量材料。（突变具有（突变具有 性、性、性、性、性等）性等）二二 生物变异在

33、育种上的应生物变异在育种上的应用用突变频率突变频率改良某些性状改良某些性状基因突变基因突变创造创造低频低频不定向不定向多害少利多害少利青霉菌与青霉素青霉菌与青霉素黑农大豆黑农大豆2.诱变育种诱变育种二二 生物变异在育种上的应生物变异在育种上的应用用(1)原理：原理：_。(2)方法方法(3)优点：优点：_，所得个体均为，所得个体均为_。(4)缺点：技术复杂。缺点：技术复杂。染色体染色体(数目数目)变异变异明显缩短育种年限明显缩短育种年限纯合子纯合子花药离体培养、秋水仙素处理花药离体培养、秋水仙素处理（以二倍体植物为例）（以二倍体植物为例）花药花药单倍体单倍体幼苗幼苗正常纯合正常纯合二倍体二倍体花

34、药花药离体离体培养培养秋水仙素处理秋水仙素处理（含有精子）（含有精子）（一般不可育）（一般不可育）（染色体（染色体 数目加倍）数目加倍）（可育）（可育）（植物组织培养技术）（植物组织培养技术）3.单倍体育种单倍体育种例：例：用高杆抗病（用高杆抗病（DDTTDDTT）和矮杆不抗病（）和矮杆不抗病（ddttddtt）小麦品种培育矮杆抗病）小麦品种培育矮杆抗病小麦（小麦（ddTTddTT），见下图：），见下图：P P DDTT DDTT ddttddtt F F1 1 DdTt DdTt DdTt DdTt DT DT DtDtdTdTdtdtDT DT DtDtdTdTdtdtD DDTDTT T

35、 DDttDDttddTTddTTddttddtt（种子）（种子）第第一一年年（植物体）（植物体）减数分裂减数分裂 （花粉）（花粉）花药离体培养花药离体培养 （单倍体幼苗）（单倍体幼苗）秋水仙素处理秋水仙素处理 （二倍体纯合植株）（二倍体纯合植株）第第二二年年播种播种3.单倍体育种单倍体育种提醒提醒单倍体育种所得个体单倍体育种所得个体并非都是纯合子并非都是纯合子，如，如AAaaAAaa植株植株(1)方法：用方法：用_或低温处理。或低温处理。(2)处理材料：处理材料：_。(3)原理原理秋水仙素秋水仙素萌发的种子或幼苗萌发的种子或幼苗4.多倍体育种多倍体育种染色体变异染色体变异萌发的种子萌发的种子

36、或幼苗或幼苗抑制纺锤抑制纺锤体形成体形成染色体不能移向染色体不能移向细胞两极，从而细胞两极，从而引起染色体数目引起染色体数目加倍加倍秋水仙素秋水仙素或低温处理或低温处理导致导致4.4.优点：多倍体植株茎秆优点：多倍体植株茎秆 ，叶、果实和种子比较，叶、果实和种子比较 ，营养物质含量，营养物质含量 。5.5.缺点：多倍体植株发育缺点：多倍体植株发育 ，结实率，结实率 ，多倍体育种一般只适用于，多倍体育种一般只适用于 。粗壮粗壮大大丰富丰富延迟延迟低低植物植物二二 生物变异在育种上的应用生物变异在育种上的应用第二课时第二课时4.多倍体育种多倍体育种例：例：三倍体无子西瓜三倍体无子西瓜二倍体二倍体西

37、瓜幼苗西瓜幼苗 四倍体四倍体植株植株 秋水秋水仙素仙素获得获得（西瓜（西瓜1 1）三倍体三倍体种子种子 播种播种 三倍体三倍体植株植株 获得获得无子西瓜无子西瓜 （西瓜（西瓜2 2）二倍体二倍体西瓜植株西瓜植株 传粉传粉2 2传粉传粉1 1分析：分析：果皮（瓜瓤）：果皮（瓜瓤）：倍体倍体（由四倍体母本（由四倍体母本 发育而来）发育而来）种子（瓜子）：杂交种子（瓜子）：杂交 （F F1 1）,倍体倍体 果皮（瓜瓤）：果皮（瓜瓤）：倍体倍体（由（由 发育而来）发育而来）种子（瓜子）：种子（瓜子）：（减数分裂过程中，（减数分裂过程中，不能产生正常，不能产生正常 ）传粉传粉1 1：与亲本的四倍体植株：

38、与亲本的四倍体植株 ，获得，获得三倍体三倍体 。传粉传粉2 2：三倍体植株的三倍体植株的子房发育成子房发育成 。西西瓜瓜1 1西西瓜瓜2 2四四子房壁子房壁子一代子一代三三有子有子三三三倍体母本子房壁三倍体母本子房壁无子无子联会紊乱联会紊乱配子配子 无子无子杂交杂交种子种子刺激刺激无子果实无子果实4.多倍体育种多倍体育种例：例：八倍体小黑麦八倍体小黑麦原理：抑制原理：抑制 的形成，的形成，染色体染色体不能不能移向细胞两极，从而引起移向细胞两极，从而引起 数目加倍。数目加倍。作用时期：有丝分裂作用时期：有丝分裂 期期注意注意：用秋水仙素处理幼苗后，：用秋水仙素处理幼苗后，细胞中的染色体数目都加细

39、胞中的染色体数目都加倍。分生组织产生的茎、叶、花染色体数目加倍，而倍。分生组织产生的茎、叶、花染色体数目加倍，而未经处理未经处理部分部分（如（如 细胞）的染色体数目细胞）的染色体数目 。纺锤体纺锤体染色体染色体前前秋水仙素秋水仙素并非所有并非所有根部根部不变不变 无子西瓜：无子西瓜：无子番茄：无子番茄：无子香蕉：无子香蕉：三类无子果实三类无子果实知识延伸知识延伸染色体变异染色体变异（）联会紊乱联会紊乱 促进果实发育促进果实发育（）生长素生长素未授粉未授粉 三倍体三倍体（）天然天然联会紊乱联会紊乱 诊断辨析诊断辨析(1)抗病植株连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低抗病植株连续自交若干代，纯

40、合抗病植株的比例逐代降低()(2)通过花药离体培养可获得抗锈病高产小麦新品种通过花药离体培养可获得抗锈病高产小麦新品种()(3)单倍体育种中，通过花药离体培养所得的植株均为纯合的二倍体单倍体育种中，通过花药离体培养所得的植株均为纯合的二倍体()(4)诱变育种可通过改变基因的结构达到育种目的诱变育种可通过改变基因的结构达到育种目的()(5)现有三个番茄品种，现有三个番茄品种，A种的基因型为种的基因型为aaBBDD，B种的基因型为种的基因型为AAbbDD，C种的基因型为种的基因型为AABBdd，三种等位基因分别位于三对同源染色体上。若通过杂，三种等位基因分别位于三对同源染色体上。若通过杂交育种获得

41、交育种获得aabbdd植株，且每年只繁殖一代，至少需要的时间为植株，且每年只繁殖一代，至少需要的时间为4年年()育种目标育种目标育种方案育种方案集集中双亲中双亲优优良性状良性状单倍体育种单倍体育种(明显缩短育种年限明显缩短育种年限)杂交育种杂交育种(耗时较长，但简便易行耗时较长，但简便易行)对原品系实施对原品系实施“定向定向”改造改造基因工程及植物细胞工程基因工程及植物细胞工程(植物体细植物体细胞杂交胞杂交)育种育种让原品系产生新性状让原品系产生新性状(无中生有无中生有)诱变育种诱变育种(可提高变异频率，期望获可提高变异频率，期望获得理想性状得理想性状)使原品系营养器官使原品系营养器官“增大增

42、大”或或“加强加强”多倍体育种多倍体育种(1)最最简便简便的育种技术的育种技术杂交育种杂交育种(但耗时较长但耗时较长)。(2)最具最具预见性预见性的育种技术的育种技术DNA重组技术或细胞工程育种重组技术或细胞工程育种(但技术含量高但技术含量高)。(3)最最盲目盲目的育种的育种诱变育种诱变育种(但可获得新基因，性状可较快稳定但可获得新基因，性状可较快稳定)。(4)最能最能提高产量提高产量的育种的育种多倍体育种多倍体育种(尤其是营养器官增大尤其是营养器官增大)。(5)可可明显缩短育种年限明显缩短育种年限的育种的育种单倍体育种。单倍体育种。(1)图中哪种途径为单倍体育种？其为什么能缩短育种年限？图中

43、哪种途径为单倍体育种？其为什么能缩短育种年限？提示提示：图中：图中过程表示单倍体育种。采用花药离体培养获得的单倍体植株，过程表示单倍体育种。采用花药离体培养获得的单倍体植株，经人工诱导染色体加倍后，植株细胞内每对染色体上的基因都是纯合的，自交经人工诱导染色体加倍后，植株细胞内每对染色体上的基因都是纯合的，自交后代不会发生性状分离，因此缩短了育种年限。后代不会发生性状分离，因此缩短了育种年限。(2)图中哪一标号处需用秋水仙素处理？应如何处理？图中哪一标号处需用秋水仙素处理？应如何处理？提示：图示提示：图示处需用秋水仙素处理单倍体幼苗，从而获得纯合子；处需用秋水仙素处理单倍体幼苗，从而获得纯合子；

44、处常用秋处常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，以诱导染色体加倍。水仙素处理萌发的种子或幼苗，以诱导染色体加倍。(3)的育种原理分别是什么？的育种原理分别是什么？提示提示：的育种原理为基因突变，的育种原理为基因突变，的育种原理为染色体变异。的育种原理为染色体变异。(4)图中最简便及最难以达到育种目标的育种途径分别是哪个过程？图中最简便及最难以达到育种目标的育种途径分别是哪个过程？提示提示：图中最简便的育种途径为：图中最简便的育种途径为过程所示的杂交育种，但育种周期较长；过程所示的杂交育种，但育种周期较长；最难以达到育种目标的途径为最难以达到育种目标的途径为过程。过程。(5)杂交育种选育从杂交育种选

45、育从F2开始的原因是什么？其实践过程中一定需要连续自交吗？开始的原因是什么？其实践过程中一定需要连续自交吗？为什么？为什么？提示提示：因为从：因为从F2开始发生性状分离。不一定需要连续自交。若选育显性优良纯开始发生性状分离。不一定需要连续自交。若选育显性优良纯种，需要连续自交筛选直至性状不再发生分离；若选育隐性优良纯种，则只要种，需要连续自交筛选直至性状不再发生分离；若选育隐性优良纯种，则只要在在F2出现该性状个体即可。出现该性状个体即可。(6)原核生物常选哪种育种方式，为什么？原核生物常选哪种育种方式，为什么？提示提示：诱变育种。原核生物无减数分裂，不能进行杂交育种，所以一般选诱变：诱变育种

46、。原核生物无减数分裂，不能进行杂交育种，所以一般选诱变育种。育种。1下列有关生物变异和育种的叙述，正确的是下列有关生物变异和育种的叙述，正确的是()A单倍体育种的目的是获得茎秆粗壮、营养丰富的植株单倍体育种的目的是获得茎秆粗壮、营养丰富的植株B杂交育种可将优良性状从一个物种转移到另一个物种杂交育种可将优良性状从一个物种转移到另一个物种C诱变育种能定向改变生物的性状，获得人们所需的品种诱变育种能定向改变生物的性状，获得人们所需的品种D秋水仙素在单倍体育种和多倍体育种过程中的作用相同秋水仙素在单倍体育种和多倍体育种过程中的作用相同解析解析：一般来讲，单倍体育种的目的是能够稳定遗传的纯合子，：一般来

47、讲，单倍体育种的目的是能够稳定遗传的纯合子，A错误；杂交错误；杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法，获得新品种的方法，B错误；诱变育种的原理是基因突变，而基因突变具有不错误；诱变育种的原理是基因突变，而基因突变具有不定向性，定向性，C错误；秋水仙素在单倍体育种和多倍体育种过程中的作用相同，都错误；秋水仙素在单倍体育种和多倍体育种过程中的作用相同，都是抑制纺锤体的形成，是抑制纺锤体的形成，D正确。正确。答案答案：D 2如图所示为两种育种方法的过程，下列有关说法正确的是如图所

48、示为两种育种方法的过程，下列有关说法正确的是()A基因重组只发生在图示基因重组只发生在图示过程中过程中B过程过程的育种方法称为单倍体育种的育种方法称为单倍体育种CE植株体细胞中只含有一个染色体组植株体细胞中只含有一个染色体组D图示育种方法不能定向改变生物性状图示育种方法不能定向改变生物性状解析解析：根据题意和图示分析可知，：根据题意和图示分析可知，为杂交育种过程并让植株连续自交进为杂交育种过程并让植株连续自交进行筛选；行筛选；是单倍体育种过程，其中是单倍体育种过程，其中为花药离体培养，为花药离体培养，过程用秋过程用秋水仙素处理幼苗。基因重组发生在减数分裂过程中，所以可发生在图示水仙素处理幼苗。

49、基因重组发生在减数分裂过程中，所以可发生在图示过程中；过程过程中；过程的育种方法称为单倍体育种；单倍体是指体细的育种方法称为单倍体育种；单倍体是指体细胞含有本物种配子中染色体数目的个体，所以胞含有本物种配子中染色体数目的个体，所以E植株体细胞中不一定只含有一植株体细胞中不一定只含有一个染色体组；杂交育种和单倍体育种不能定向改变生物性状，基因工程育种个染色体组；杂交育种和单倍体育种不能定向改变生物性状，基因工程育种可定向改变生物性状。可定向改变生物性状。D 3野生猕猴桃是一种多年生富含野生猕猴桃是一种多年生富含VC的二倍体的二倍体(2n58)小野果。下图是某小野果。下图是某科研小组以大量的野生猕

50、猴桃种子科研小组以大量的野生猕猴桃种子(aa)为实验材料培育抗虫猕猴桃无子新品种为实验材料培育抗虫猕猴桃无子新品种的过程，分析正确的是的过程，分析正确的是()A该培育过程中不可使用花药离体培养该培育过程中不可使用花药离体培养B过程必须使用秋水仙素过程必须使用秋水仙素C的亲本不是同一物种的亲本不是同一物种D过程得到的个体是四倍体过程得到的个体是四倍体解析解析：图中：图中过程中可用花药离体培养，再诱导染色体加倍获得基因型为过程中可用花药离体培养，再诱导染色体加倍获得基因型为AA的个体；秋水仙素或低温诱导均可导致染色体数加倍；的个体；秋水仙素或低温诱导均可导致染色体数加倍；的亲本中，的亲本中，AA为