3.1 染色体变异及其应用 第3课时（教学课件）生物苏教版必修2

苏教版2019必修2 第三章 生物的变异 第1节 染色体变异及其应用 第3课时 染色体变异在育种上得到广泛应用 核心素养 1. 通过对单倍体育种和多倍体育种操作过程的比较特别是无子西瓜培养过程的了解，培养学生关注生活的社会责任和实践应用能力 2.通过对低温或试剂诱导染色体数量加倍的理解，探究染色体数目变化的机制,培养学生的科学思维和探究能力。 2 单倍体育种 一 目录 二 三 多倍体育种 利用染色体数量变异育种的思考 先杂交再自交选育 杂交育种 回顾旧知 连续自交，不断淘汰不良性状，获得优良性状，直到不发生性状分离为止。 袁隆平培育出享誉全世界的杂交水稻,为解决粮食问题做出了杰出的贡献。我们知道杂交水稻的培育原理吗? 回顾旧知 基因重组 除了杂交育种，你还知道哪些育种，你了解这些育种相应的过程和原理吗？ 一、单倍体育种 1.概念 在自然或人为条件影响下，染色体结构或数量发生改变，从而影响生物体或细胞生命活动的变异。 2.类型 结构变异 数量变异 可用光学显微镜看到 一、单倍体育种 单倍植株的缺点： 诱导染色体数目加倍的方法： 低温或化学试剂处理（常用秋水仙素处理萌发的种子或单倍体幼苗）；秋水仙素作用的机理是抑制分裂前期纺锤体的形成 植株一般弱小，高度不育。 获得单倍体幼苗的常用方法： 花药（花粉）离体培养 原理： 阅读教材内容，思考单倍体育种相关问题： 染色体数量变异 3.单倍体育种过程 高杆抗病 DDTT 矮杆感病 ddtt × P F1 高杆抗病 DdTt 花药离体培养 配子 DT Dt dT dt 单倍体植株 DT Dt dT dt DDTT DDtt ddTT ddtt 正常植株（纯合） 秋水仙素 需要的纯合矮抗品种 第1年 第2年 明显缩短育种年限 一、单倍体育种 减数分裂 高杆抗病 DDTT 矮杆感病 ddtt × F1 高杆抗病 DdTt P F2 矮抗 ⊗ ddtt D_T_ D_tt ddT_ 需要的纯合矮抗品种 ddTT 第1年 第2年 第3-6年 连续⊗，不断 淘汰不良性状。选择 优良性状 杂交育种过程 使位于不同个体的优良性状集中到一个个体上（“集优”），操作简单； 育种时间长； 基因重组 杂交育种和单倍体育种比较总结 原理： 方法： 缺点： 优点： 杂交育种 杂交→自交→筛选，连续自交，直到不再发生性状分离为止； 一、单倍体育种 明显缩短育种年限，自交后代不发生性状分离； 操作复杂，需与杂交育种配合 染色体数目变异 单倍体育种 花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理单倍体幼苗→染色体数目加倍的纯合体； 二、多倍体育种 二、多倍体育种 积极思维：三倍体无籽西瓜是如何培育出来的 1.概括 培育三倍体无子西瓜的关键步骤有哪些? 2.分析 三倍体西瓜没有种子的原因。 3.推理 根据上述无子西瓜的培育过程,推理自然环境下形成三倍体香蕉的过程。 小组之间尝试描述培育三倍体无子西瓜的过程,并思考以下问题: 秋水仙素处理 使染色体数量加倍 AA AAAA AA AAA AAA 传粉刺激果实发育 染色体联会紊乱 秋水仙素处理正在萌发的(二倍体）幼苗或者种子 AA (受精) AA 二、多倍体育种 培育三倍体无子西瓜的关键步骤有哪些? 第一次传粉： 杂交获得三倍体种子 第二次传粉： 刺激子房发育成果实 三倍体西瓜没有种子的原因 三倍体减数分裂染色体联会紊乱 二、多倍体育种 传粉刺激子房（来自母本)发育为果实，但是没有种子（受精卵）。 二、多倍体育种 根据上述无子西瓜的培育过程,推理自然环境下形成三倍体香蕉的过程。 在自然界中,当环境因素发生骤变(如干旱、低温)时,正在分裂的细胞中,纺锤体有可能受到破坏,已经复制的染色体不能分配到两个子代细胞中,于是就形成了染色体组加倍的细胞。这样,多倍体植株就可能自发产生。 二、多倍体育种 优点： 缺点： 可培育自然界没有的新物种，且培育出的植物，茎杆更粗壮，叶片、果实和种子更大，糖类和蛋白质等营养物质的含量更高，一般能适应不良的环境条件，具有耐寒、耐旱、抗病、等优良型状，在植物的进化中具有重要的作用。 结实率低，发育迟缓。 三、利用染色体数量变异育种的思考 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？ 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？ 3.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。 4.无子西瓜每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？ 芽尖有丝分裂旺盛，有秋水