3.1 染色体变异及其应用（第3课时）同步精品课堂课件（苏教版2019必修2）(共21张PPT)

(共21张PPT)
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。
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，有秋水仙素处理可以抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍，得到四倍体植株。
杂交可以获得三倍体植株。基本途径：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
偶然形成正常的配子，从而形成种子，但这种概率特别小。
无性生殖：三倍体植株组织培养； 利用生长素或类似物处理未授粉二倍体
多倍体育种 单倍体育种
原理
常用 方法
优点
缺点
染色体数量变异
染色体数量变异
低温或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
茎杆粗壮，叶片、果实、种子大，营养成分含量高
①明显缩短育种年限
①适用于植物，在动物方面难以开展
②得到的植株都是纯合体
②发育延迟，结实率低
①方法复杂，要与杂交育种配合
②成活率较低，成本高
花药离体培养，然后人工诱导染色体数量加倍，形成纯合子
三、利用染色体数量变异育种的思考
5.单倍体育种和多倍体育种的比较
课堂小结
染色体变异在育种上得到广泛应用
一、单倍体育种
二、多倍体育种
三、利用染色体数量变异育种的思考
1.概念
2.类型
反馈练习
1.下列关于“低温诱导染色体数量加倍”实验的叙述中，正确的是 　　
A.低温处理蚕豆根尖后会引起成熟区细胞染色体数目的变化
B.在观察低温处理的蚕豆根尖装片时，通过一个细胞可以看到染色体的变化情况
C.利用低温和秋水仙素处理材料均可抑制纺锤体的形成
D.观察蚕豆根尖细胞装片时要先在低倍镜下找到所要观察的细胞并移到视野的中央，调节视野的亮度，再转动粗准焦螺旋直至物像清晰
C
2.秋水仙素诱导多倍体形成的原因是
A.诱导染色体多次复制；
B.抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成；
C.促使染色单体分开，形成染色体；
D.促进细胞融合。
反馈练习
B
3.用亲本基因型为DD和dd的植株杂交，对其子一代的幼苗用秋水仙素处理产生了多倍体，其基因型是
A.DDDD B.DDDd C.DDdd D.Dddd
C
4.下列表示某种农作物①和②两种品种分别培育出④⑤⑥三种品种,根据上述过程,回答下列问题:
⑴ 用①和②培育⑤所采用的方法Ⅰ称为_______,方法Ⅱ称为 _________,由Ⅰ和 Ⅱ培育⑤所依据的原理是 。
⑵ 用③培育出④的常用方法Ⅲ是____________ _ ,由④培育成⑤的过程中用化学药剂_________处理④的幼苗,方法Ⅲ和Ⅴ合称为_______育种.其优点是__________________.
杂交
自交
基因重组
花药离体培养
秋水仙素
单倍体
明显缩短育种年限
反馈练习
⑶ 由③培育出⑥的常用方法是 。形成的⑥叫_________。依据的原理是 。
用秋水仙素
处理萌发的种子或幼苗
多倍体
染色体数目变异