第5章 微专题系列 (六) 生物育种的原理和方法-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一生物必修2同步课堂高效讲义配套课件（人教版2019 单项）

微专题系列 (六) 生物育种的原理和方法 　 第5章 基因突变及其他变异 0 1．单倍体育种和杂交育种 (1)单倍体育种 ①原理：染色体数目变异。 ②过程 用高秆抗病(DDTT)和矮秆不抗病(ddtt)小麦品种，培育矮秆抗病小麦的过程，如下图所示： 其中单倍体育种的核心步骤为：a.花药离体培养；b.秋水仙素处理诱导染色体数目加倍。 (2)单倍体育种与杂交育种的关系 下面为利用纯合高秆(D)抗病(E)小麦和纯合矮秆(d)染病(e)小麦快速培育纯合矮秆抗病小麦(ddEE)的示意图，有关此图的叙述错误的是 A．图中进行①过程的主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起 B．②过程中发生了非同源染色体的自由组合 C．实施③过程依据的主要生物学原理是细胞增殖 D．④过程的实施中通常用一定浓度的秋水仙素处理 典例1　 √ 题图所示为单倍体育种的过程，①过程表示两个亲本杂交，所依据的原理是基因重组，从而使控制不同优良性状的基因组合到一起；②过程表示的是F1进行减数分裂产生配子的过程，在减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合；③过程表示由花药离体培养成单倍体植株的过程，此过程中不但有细胞的分裂还有细胞的分化，所依据的原理主要是植物细胞的全能性；④过程是诱导染色体数目加倍的过程，一般用一定浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗。 (2023·淄博期末)普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种，如图示甲、乙两个实验小组的育种实验方案。下列叙述错误的是 A．甲组进行杂交育种，原理是基因重组 B．通过杂交可以集中两个亲本的优良基因 C．矮秆抗病植株Ⅱ中全部基因纯合，能稳定遗传 D．矮秆抗病植株Ⅰ中能稳定遗传的占1/3 典例2　 甲组 P高秆抗病×矮秆易感病 ↓ 　F1高秆抗病 ↓ 　F2矮秆抗病植株Ⅰ 乙组 P高秆抗病×矮秆易感病 ↓ F1高秆抗病 ↓花药离体培养Ｆ F2矮秆抗病植株Ⅱ √ 从育种方案中可知甲组为杂交育种，原理为基因重组，A正确；甲组和乙组都利用杂交的方法，目的是一致的，即将控制优良性状的基因集中到同一个体上，B正确；乙组的矮秆抗病植株Ⅱ是花药离体培养获得的单倍体植株，高度不育，C错误；甲组F2中的矮秆抗病植株Ⅰ的基因型及比例为ttRR∶ttRr＝1∶2，所以能稳定遗传的占1/3，D正确。 甲组 P高秆抗病×矮秆易感病 ↓ 　F1高秆抗病 ↓ 　F2矮秆抗病植株Ⅰ 乙组 P高秆抗病×矮秆易感病 ↓ F1高秆抗病 ↓花药离体培养Ｆ F2矮秆抗病植株Ⅱ 2．多倍体育种 (1)原理：染色体数目变异。 (2)多倍体育种的过程 (3)实例：三倍体无子西瓜的培育过程。 ①过程a传粉是为了杂交得到三倍体种子，过程b传粉是为了提供生长素刺激子房发育成果实。 ②获取三倍体种子是在第一年四倍体植株上，获取三倍体无子果实则是在第二年的三倍体植株上。 ③无子的原因：三倍体西瓜进行减数分裂时，由于同源染色体联会紊乱，不能产生正常配子。 (2023·沈阳期末)无子西瓜的培育过程如下列简图所示，根据图解并结合学过的生物学知识，判断下列叙述错误的是 A．秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的茎尖，主要是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成 B．图中四倍体植株所结的西瓜，果皮细胞内含有4个染色体组 C．所有无子果实的培育原理都和无子西瓜的培育原理一致 D．培育三倍体无子西瓜通常需要年年制种，可用植物组织培养技术进行无性繁殖 典例3　 √ 秋水仙素通常被用来诱导染色体数目加倍，作用原理是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，所以一般选细胞正在分裂的部位进行处理，A正确；果皮是由子房壁发育来的，其细胞中的染色体数目与四倍体母本细胞中的染色体数目相同，细胞内含有4个染色体组，B正确，培育无子果实还可以利用生长素能促进子房发育成果实的原理，如用一定浓度的生长素类似物溶液处理未受粉的雌蕊的柱头或子房壁可得到无子番茄，而培育无子西瓜是利用了染色体变异的原理，C错误；三倍体西瓜植株因减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，不能结出种子而无法留种，因此通常要年年制种，为省去每年制种的麻烦，可以利用植物组织培养技术进行无性繁殖，D正确。 3．归纳总结各种育种方法 (1)比较几种常见生物育种方式 方法 原理 优点 缺点 杂交育种 基因重组 操作简单，目标性强 育种年限长 诱变育种 基因突变 提高突变率，加速育种进程 有利变异少，需大量处理实验材料 多倍体育种 染色体变异 操作简单，且能在较短的时间内获得所需品种 所得品种发育迟缓，结实率低；在动物中无法开展 单倍体育种 染色体变