内容正文:
第2节 染色体变异(第二课时)
第5章 基因突变及其他变异
衡阳市第八中学
高一生物备课组
(1)方法:
Ⅰ低温处理。
染色体数加倍
染色体复制
着丝点分裂
细胞无法正常分裂
无纺缍丝牵引
Ⅱ秋水仙素诱发。
处理萌发的种子或幼苗。
抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目加倍
(2)原理:
作用时期:
有丝分裂的前期
目前常用、最有效
三、 多倍体育种
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无子西瓜的形成
三、 多倍体育种
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二倍体
授粉
二倍体
(父本)
四倍体
(母本)
三倍体
联会紊乱
无子西瓜
秋水仙素
授粉
第一年
第二年
(以三倍体无子西瓜为例)
1、为什么用一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖?
阅读P91,请尝试说出三倍体西瓜培育的过程
西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方,用秋水仙素处理可以抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体,导致细胞内染色体数目加倍,从而得到四倍体植株。
三、 多倍体育种
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高一生物备课组
3、为什么要进行两次传粉?
杂交可以获得三倍体植株。多倍体产生的途径为:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
2、获得的四倍体西瓜为何要与二倍体杂交?联系第1问,你能说出产生多倍体的基本途径吗?
第一次:杂交获得三倍体植株的种子
第二次:
刺激子房产生生长素,促进子房发育为果实。
4、为什么三倍体西瓜种子种下去后没有种子?
减数分裂时染色体发生联会紊乱,不能形成正常的配子,因此无法形成受精卵,进而形成种子。
三、 多倍体育种
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高一生物备课组
5、有时可以看到三倍体西瓜中有少量发育并不成熟的种子,请推测产生这些种子的原因?
6、无子西瓜每年都要制种,很麻烦,有没有别的替代方法?
三倍体在进行减数分裂时有可能形成了正常的卵细胞,从而形成正常的种子,但这种概率特别小。
三、 多倍体育种
方法一,进行无性生殖,将三倍体植株进行组织培养获取大量的组培苗,再进行移栽;方法二,利用生长素或生长素类似物处理二倍体植株未受粉的雌蕊,以促进子房发育成无种子的果实,同时,在花期全时段要进行套袋处理,以避免受粉。
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高一生物备课组
花药(或花粉)离体培养、人工诱导加倍
二倍体植株
花药离体培养
单倍体幼苗
人工诱导 秋水仙素处理
恢复二倍体植株
(3)优点:
(1)原理:
染色体数目变异
(2)方法:
明显缩短育种年限,所得个体均为纯合子
单倍体植株高度不育
两年
一般应用于二倍体植物
四、 单倍体育种
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花药离体培养
P
F1
配子
DDTT
DDtt
ddTT
ddtt
正常植株(纯合)
秋水仙素
单倍体育种
P
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
F1
高杆抗病
DdTt
F2
D_T_
D_tt
ddT_
ddtt
ddTT
杂交育种
矮抗
⊗
需要的纯合矮抗品种
连续⊗
第1年
第2年
第3-6年
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
高杆抗病
DdTt
DT
Dt
dT
dt
单倍体植株
第1年
第2年
DT
Dt
dT
dt
需要的纯合矮抗品种
优点:单倍体育种能明显缩短育种年限,子代均为纯合子。
四、 单倍体育种
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高一生物备课组
类别 杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种
原理
常用
方法
优点
缺点
基因重组
杂交→自交→选优→自交
将不同品种的优良性状集中于同一个体上
不能产生新基因;育种进程缓慢、过程复杂;
基因突变
用物理或化学方法处理生物
提高突变率,可以在较短的时间内获得更多的优良变异类型
有利变异少,需大量处理实验材料(具有不定向性、低频性)
染色体变异
花药离体培养;秋水仙素处理幼苗;选择;
明显缩短育种年限;(得到的植株都是纯合子;)
技术性强,需结合杂交育种和人工诱导染色体加倍技术
染色体变异
用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
茎秆粗壮,叶片、果实、种子都比较大,营养物质含量有所增加
发育延迟,结实率降低,一般只适用于植物
补充:不同育种方法的比较
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一、实验——低温诱导植物细胞染色体数目的变化
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高一生物备课组
探究实验:低温诱导植物细胞染色体数目的变化
用低温处理植物的分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极,导致细胞不能分裂成两个子细胞,染色体数目加倍。
实验原理
实验过程
(一)
诱导培养
(二)
固定细胞形态
培养不定根
低温诱导
1.将洋葱在冰箱冷藏室内放置一周。取出后,放在装满清水的容器上方,让洋葱的底部接触水面,于室温(约25°C )进行培养。