Transcript 染色体变异在育种上的应用

平顶山市教育系统2010年度
教学技能竞赛(生物教学)
平顶山市一中：张春阳
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必修2第三章 遗传和染色体
第三节 染色体变异及其应用
二、染色体变异在育种上的应用
（一）多倍体育种
1、多倍体植株有什么特点？
① 茎秆粗壮、果实种子较大、营养物质含量更高；
② 发育迟缓，结实率低。
2、多倍体育种的实例---三倍体无子西瓜的培育
二倍体
二倍体
杂交
四倍体（母本）
二倍体（父本）
第一年
三倍体
第二年
杂交
联会紊乱
问题探究：
① 秋水仙素的作用机理是什么？在无子西瓜的培育过程中其
作用的对象是什么？
② 第一年培养的西瓜中，瓜皮、瓜瓤、西瓜种子的种皮、胚和
胚乳分别有几个染色体组？
③ 三倍体的种子第二年种植后，新个体细胞中含几个染色体组？
它能正常产生配子吗？新个体可育吗？为什么？
④ 整个培育过程中，两次授粉的作用一样吗？
① 秋水仙素的作用机理是什么？在无子西瓜的培育过程中其
作用的对象是什么？
作用机理：秋水仙素作用于正在分裂的细胞，能抑制纺锤体的
形成，导致染色体不分离，从而使细胞内染色体数
目加倍，形成多倍体。
作用对象：萌发的种子或幼苗。因为这些结构中细胞分裂旺盛。
② 第一年培养的西瓜中，瓜皮、瓜瓤、西瓜种子的种皮、胚和
胚乳分别有几个染色体组？
母本的子房
受精卵
果实；
胚；
母本的珠被
受精极核
种皮；
胚乳；
瓜皮、瓜瓤、种皮、胚、胚乳含有染色体组数目分别是
4个、 4个、 4个、 3个、5个。
③ 三倍体的种子第二年种植后，新个体细胞中含几个染色体组？
它能正常产生配子吗？新个体可育吗？为什么？
3个；
不能，因为三倍体植株在减数分裂时出现联会紊乱，不能
产生正常配子。所以三倍体植株是不可育的。
④ 整个培育过程中，两次授粉的作用一样吗？
不同；
第一次授粉是正常的受精作用，目的是产生三倍体的种子；
第二次授粉不是为了受精作用，目的是刺激三倍体植株的
子房发育成无子果实。
（二）单倍体育种
1、单倍体植株有什么特点？
植株弱小，高度不育。
2、单倍体育种的实例---矮秆抗病小麦的培育
假设小麦有两对相互独立的相对性状：高杆（A）和矮秆(a)；
抗病(B)和不抗病(b)。现利用纯合的高杆抗病(AABB)和矮秆
不抗病(aabb)两个品种，请培育出矮秆抗病的小麦新品种。
问题探究：
① 如果用杂交育种的方法能否培育出矮秆抗病毒小麦新品种？
这种方法有何缺点？
② 如果用单倍体育种的方法培育，其基本过程是怎样的？
③ 这个过程体现了单倍体育种什么优点？
单倍体育种的基本过程
单倍体 秋水仙素
高杆抗病
aB
AABB
单倍体 秋水仙素
矮杆不抗
aabb
ab
单倍体 秋水仙素
花药离
杂合高抗
体培养
AaBb
纯合矮抗
aaBB
纯合矮不
抗aabb
纯合高抗
AB
单倍体 秋水仙素
Ab
AABB
纯合高不
抗AAbb
F1花药离体培养
秋水仙素
杂交
单倍体
正常纯合个体
筛选
（三）小结：多倍体育种与单倍体育种的比较
多倍体育种
单倍体育种
染色体变异
染色体变异
秋水仙素处理法
花药离体培养
过 程
略
略
优 点
器官巨大，营养丰富
明显缩短育种年限
原 理
方 法
（四）课堂练习
1、已知小麦是六倍体，含42条染色体，下列叙述错误的是
A．它的单倍体植株的体细胞含21条染色体
B．它的每个染色体组含7条染色体
C．它的胚乳含3个染色体组
D．离体培养它的花粉，产生的植株表现高度不育
C
2、在三倍体无籽西瓜的培育过程中，将二倍体普通西瓜
幼苗用秋水仙素处理，待植株成熟接受普通二倍体西瓜的
正常花粉后，发育成的果实，其果皮、种皮、胚芽、胚乳
细胞的染色体组数依次为
A．4、2、2、4
B．4、4、3、5
C．3、3、3、4
D．4、4、3、6
B
（五）课外拓展
① 无子西瓜、无子香蕉与无子番茄形成的原理一样吗？
② 骡子、狮虎兽等动物一般情况下是“后无来者”，为什么？
③ 人工繁育的三倍体鲫鱼不仅个儿高大，身强力壮，而且生存力
和生长速度比二倍体的同类鱼更强更快，那么人工放养的多倍体
鲫鱼为什么都是三倍体而不是四倍体 ？