第七單元生物的變異、育種與進化第21講染色體變異染色體數(shù)目變異01低溫誘導植物細胞染色體數(shù)目的變化02目錄生物變異在育種上的應用03考點三生物變異在育種上的應用03[概念摘要]在育種上，生物變異的應用主要體現(xiàn)在優(yōu)勢品種的選育、新基因的引入、基因資源的保護、作物品種改良、花卉品種培育和畜禽品種改良等幾個方面。（1）基本原理：染色體(數(shù)目)變異（2）方法和步驟：①用常規(guī)方法獲得雜種F1。②將F1的花藥放在人工培養(yǎng)基上進行離體培養(yǎng)，花藥細胞經(jīng)多次分裂形成愈傷組織，誘導愈傷組織分化成幼苗。③用秋水仙素處理幼苗，染色體加倍后可成為可育的純合植株。1、單倍體育種AABB×aabbAaBbABAbaBabABAbaBabAABBAAbbaaBBaabb減數(shù)分裂花藥（花粉）離體培養(yǎng)秋水仙素處理幼苗親本F1

F1配子單倍體恢復育性二倍體植株單倍體植株（3）圖例將控制兩個優(yōu)良性狀的基因組合在一起利用細胞的全能性二倍體純合體篩選所需植株（4）優(yōu)點：明顯縮短育種年限。原因：子代全是純合子，不發(fā)生性狀分離。（5）缺點：技術復雜，要求較高，常與雜交技術及誘導染色體加倍技術結(jié)合使用。1、單倍體育種2、多倍體育種（2）方法：用秋水仙素或低溫處理。（3）處理材料：萌發(fā)的種子或幼苗（4）過程：分裂的細胞抑制紡錘體形成染色體不能移向細胞兩極，從而引起細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍秋水仙素或低溫處理導致（1）原理：染色體數(shù)目變異。二倍體授粉二倍體（父本）四倍體（母本）三倍體聯(lián)會紊亂無籽西瓜秋水仙素授粉第一年第二年三倍體因為原始生殖細胞中有三套非同源染色體，減數(shù)分裂時出現(xiàn)聯(lián)會紊亂，因此不能形成可育的配子。用二倍體花粉：刺激子房產(chǎn)生生長素，促進子房發(fā)育為果實。（5）實例：三倍體無籽西瓜②秋水仙素處理過芽尖之后，得到的四倍體植株，整個植株的所有細胞都是四個染色體組嗎？秋水仙素處理后，分生組織分裂產(chǎn)生的莖、葉、花的細胞中染色體數(shù)目加倍，變成四個染色體組；而未處理的如根部細胞中染色體數(shù)仍為兩個染色體組。③為什么三倍體西瓜沒有種子?三倍體西瓜進行減數(shù)分裂時，由于聯(lián)會紊亂，一般不能產(chǎn)生正常配子。不能進行受精作用，不能形成種子。①兩次傳粉的作用有什么不同？第一次：雜交得到三倍體種子。第二次：提供生長素，刺激子房發(fā)育成果實。3、誘變育種與雜交育種基因重組雜交、自交操作簡便、集優(yōu)于一體耗時長，不產(chǎn)生新基因，不出現(xiàn)新性狀變異不定向，可預見性小主要是基因突變物理、化學誘變突變率高，可在短時間內(nèi)獲得更多優(yōu)良的變異類型4、根據(jù)不同育種目標選擇不同育種方案多倍體育種（如三倍體植株減數(shù)分裂時聯(lián)會紊亂，不能形成可育配子因而不能結(jié)出種子）單倍體育種（明顯縮短育種年限）雜交育種（耗時較長，但簡便易行）單倍體育種基因工程育種或植物細胞工程育種（植物體細胞雜交）誘變育種（可提高突變頻率，獲得理想性狀）多倍體育種【概念辨析】1．抗蟲小麥與矮稈小麥雜交，通過基因重組可獲得抗蟲矮稈小麥。(

)2．通過花藥離體培養(yǎng)可獲得抗銹病高產(chǎn)小麥新品種。(

)3．單倍體育種中，通過花藥離體培養(yǎng)所得的植株均為純合的二倍體。(

)4．誘變育種可通過改變基因的結(jié)構(gòu)達到育種目的。(

)5．用二倍體西瓜給四倍體西瓜授粉，則四倍體植株上會結(jié)出三倍體無子西瓜。(

)×√××√1、單倍體育種與雜交育種的關系2、雜交育種的不同操作程序（1）培育雜合子品種選取符合要求的純種雙親雜交(♀×♂)→F1(即為所需品種)。（2）培育隱性純合子品種選取符合要求的雙親雜交(♀×♂)→F1――→F2→選出表型符合要求的個體種植并推廣。?（3）培育顯性純合子品種①植物：選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本雜交，獲得F1→F1自交→獲得F2→鑒別、選擇需要的類型，連續(xù)自交至不發(fā)生性狀分離為止。②動物：選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本雜交，獲得F1→F1雌雄個體交配→獲得F2→鑒別、選擇需要的類型與隱性類型測交，選擇后代不發(fā)生性狀分離的F2個體?？挤?圍繞生物育種原理和過程，考查科學思維能力1．(2022·湖南省長郡中學月考)某二倍體植物雌雄異株，四盤果(R)對扁盤果(r)為顯性，黃花(Y)對白花(y)為顯性，且兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上。現(xiàn)有基因型為RRYY和rryy的植株作親本進行育種，下列說法正確的是()A．如果要獲得rrYY植株，最簡便的方法是采用雜交育種技術，其過程不需要選育B．如果要獲得rrYY植株，最快捷的方法是單倍體育種技術，其原理是基因重組C．如果采用誘變育種技術，也可能獲得rrYY植株，不過存在一定的隨機性D．如果育種過程中需要篩選出rrYY和rrYy的植株，最簡便的方法是通過自交判斷C考法1圍繞生物育種原理和過程，考查科學思維能力2．我國小麥育種專家李振聲將長穗偃麥草的抗病、高產(chǎn)等基因轉(zhuǎn)移到普通小麥中，培育成了“小麥二體異附加系”(流程如圖所示)。普通小麥6n＝42，記為42W；長穗偃麥草2n＝14，記為14E。根據(jù)流程示意圖判斷，下列敘述錯誤的是()AA．①過程可用秋水仙素處理，得到純合二倍體B．丙染色體組成具有多樣性與乙形成配子時7E隨機分配有關C．丁自交產(chǎn)生的子代中，含有2E的植株戊約占1/4D．該育種過程依據(jù)的原理是基因重組和染色體變異[特別提醒]明辨不同育種方法需注意的問題(1)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)該性狀個體即可。(2)設計育種方案時，應該注意是“動物育種”還是“植物育種”。①植物育種時，一般用連續(xù)自交的方法獲得純合子，這是由于植物中雌雄同體的物種較多。②動物只能選相同性狀的個體相互交配，待性狀出現(xiàn)分離后進行篩選，然后用測交法檢測出純合子，這是由于動物大多是雌雄異體，不能“自交”。(3)不要看到“染色體數(shù)目加倍”就認為是多倍體育種。若操作對象是單倍體植株，則屬于單倍體育種；若操作對象為正常植株，則屬于多倍體育種。(4)單倍體育種一般應用于二倍體植物，因為若為四倍體植物，通過單倍體育種獲得的個體不一定是純合子。(5)花藥離體培養(yǎng)只是單倍體育種中的一個程序，要想得到可育的品種，一般還需要用秋水仙素處理單倍體使染色體加倍?？挤?圍繞生物育種方案的設計，考查科學思維及科學探究3．普通小麥中有高稈抗病(TTRR)和矮稈易感病(ttrr)兩個品種，如圖示甲、乙兩個實驗小組的育種實驗方案。下列敘述錯誤的是()CA.甲組進行雜交育種，原理是基因重組B．通過雜交可以集中兩個親本的優(yōu)良基因C．矮稈抗?、蛑腥炕蚣兒希芊€(wěn)定遺傳D．矮稈抗?、裰心芊€(wěn)定遺傳的占1/3考法2圍繞生物育種方案的設計，考查科學思維及科學探究4．金魚和錦鯉兩種觀賞魚類都源自我國，其觀賞價值體現(xiàn)在體形、體色及斑紋的艷麗程度上，雌性魚類更具有性狀優(yōu)勢?？茖W家用人工誘導雌核發(fā)育技術來提高魚的觀賞價值，人工誘導雌核發(fā)育的方法有第一次卵裂阻止法(方法一)和第二極體放出阻止法(方法二)。下圖所示精子需要用紫外線或X光照射進行滅活處理，使其失去遺傳能力(破壞染色體)，但保留受精能力。下列說法正確的是()DA．精子失去遺傳能力是因為紫外線或X光照射使其發(fā)生了基因突變B．方法一通過低溫抑制有絲分裂后期紡錘體形成使染色體加倍C．若方法二得到的是雜合子二倍體，則一定是交叉互換導致的D．若方法一對卵子的低溫處理不完全，則可能形成單倍體1、有關“低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化”實驗的說法，錯誤的是（

）A.低溫與秋水仙素誘導染色體數(shù)目變化的原理相似B.制作臨時裝片的程序為：選材→固定→解離→漂洗→染色→制片C.實驗試劑及作用分別為：卡諾氏液→固定細胞，甲紫溶液→染色D.誘導后，顯微鏡下可看到大多數(shù)細胞的染色體數(shù)目發(fā)生改變D作業(yè)2、用秋水仙素處理幼苗可誘導形成多倍體植株，秋水仙素的主要作用是(

)。A.使染色體再次復制B.使染色體著絲粒不分裂C.抑制紡錘體的形成D.使細胞穩(wěn)定在間期階段C3、下列關于低溫誘導植物細胞染色體數(shù)目的變化實驗操作的敘述，錯誤的是()。A.剪取的根尖用卡諾氏液處理的目的是固定細胞的形態(tài)B.卡諾