生物(多倍体育种与单倍体育种的比较)
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教学设计一、教学目标:1、知识目标:(1)简述各育种方法的原理、操作及特点,并能举例说明。
(2)比较几种育种方法的原理、方法、优缺点和例子。
2、能力目标:(1)掌握将获得的信息用图表、遗传图解等形式进行表达。
(2)运用遗传和变异原理,解决生产和生活实际中的问题。
3、情感目标:(1)通过对我国育种成果的了解,关注我国育种技术的发展及在国际上的竞争能力,认同育种技术的改进对解决粮食危机等问题的重要性。
(2)体会科学技术在发展社会生产力、推动社会进步等方面的巨大作用。
(3)培养学生用辩证的观点看问题的生物学观点。
二、教学重点:1.能描述几种常见的育种方法的原理、过程及优点;2. 能结合遗传、变异的知识在新情境下解决综合性问题。
三、教学难点:能结合遗传、变异的知识在新情境下解决综合性问题。
四、教材分析本课复习内容为人教版必修2《遗传与进化》第6章《从杂交育种到基因工程》。
本册教材的前5章是按照生物学史的顺序,逐步阐述了遗传和变异的基本原理,本章则是以前5章为基础,围绕遗传学原理和规律在生产实践中的应用展开。
本节内容也与选修三《现代生物科技专题》密切联系,借助各种现代生物科技,改良育种方法,更好的达成育种目的。
本章具体教材内容包括传统育种与现代生物科技育种两大方面,既有各育种方法的详尽介绍,也有实例列举。
让学生明确掌握各育种方法的原理、过程,并引导学生进行横向比较,客观分析各育种方法的优势和局限性。
五、学情分析知识方面:学生已复习过遗传的两大基本定律,及基因突变、基因重组和染色体变异的相关知识,育种的相关内容正好处在学生的最近发展区,可以通过引导学生回顾、比较和引申来自主归纳提升新的复习内容。
学生选修三《现代生物科技专题》也已经学习完毕,有此为基础,学生可以更好的将育种知识与基因工程、蛋白质工程和植物体细胞杂交技术相联系,使育种的复习更加系统、完整。
生活经验方面:学生在实际生活中经常会接触到一些与育种有关的物品、新闻报道,如各种转基因食品、袁隆平的杂交水稻等,对育种有一定的感性认识,也了解其是社会热点的重要地位,结合本节课的复习,最终使学生升华完善理性知识,并引起学生的重视。
育种的方法和应用生物育种是一门很复杂的技术,针对不同的生物应采用不同的育种方式,要对各种育种方式进行比较,选择简易、可操作的方式。
同一种育种方式应用于不同的生物也会有不尽相同的育种过程,所以我们无论在生产实践中还是有关习题训练中都应灵活应用。
一、几种育种的方法的比较在高中阶段所介绍的育种方法主要有:诱变育种、杂交育种、多倍体育种、单倍体育种、细胞工程育种(组织培养育种)、基因工程育种(转基因育种)、植物激素育种等。
1、杂交育种(1)原理:基因重组。
(2)方法:连续自交,不断选种。
(不同个体间杂交产生后代,然后连续自交,筛选所需纯合子)(3)发生时期:有性生殖的减数分裂第一次分裂后期或四分体时期,(4)优点:使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体,具有预见性。
’(5)缺点:育种年限长,需连续自交才能选育出需要的优良性状。
(6)举例:矮茎抗锈病小麦等。
2、诱变育种(1)原理:基因突变。
(2)方法:用物理因素(如x射线、1射线等)、化学因素(如亚硝酸、秋水仙素等各种化学药剂)、生物因素或空间诱变育种(用宇宙强辐射、微重力等条件)来处理生物。
(3)发生时期:有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期(DNA分子复制的时候)。
(4)优点:能提高变异频率,加速育种进程,可大幅度改良某些性状,创造人类需要的变异类型,从中选择培育出优良的生物品种;变异范围广。
(5)缺点:有利变异少,须大量处理材料;诱变的方向和性质不能控制;改良数量性状效果较差,具有盲目性。
(6)举例:青霉素高产菌株、太空椒、高产小麦、“彩色小麦”等。
3、多倍体育种(1)原理:染色体变异。
(2)方法:秋水仙素处理萌发的种子或幼苗(秋水仙素能抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成)。
(3)优点:可培育出自然界中没有的新品种,且培育出的植物器官大,产量高,营养丰富。
(4)缺点:结实率低,发育延迟。
(5)举例:三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦。
4、单倍体育种(1)原理:染色体变异。
关于单倍体和多倍体及育种⽅法关于单倍体和多倍体及育种⽅法临洮⽟井职专黎伟 7305021.染⾊体组数的判断1.1根据染⾊体的形态判断:由染⾊体组的定义可知:染⾊体组是由⾮同源染⾊体组成的,不含同源染⾊体,⼀个染⾊体组是由⾮同源染⾊体组成的最⼩组合,细胞中含有⼏条同源染⾊体就含有⼏个染⾊体组。
如图1.2 根据基因数判断染⾊体祖数,细胞或⽣物体中,控制同⼀性状的基因出现⼏次,该细胞或⽣物体中含有⼏个染⾊体组, AAABBb含有三个染⾊体组,aaAABBbb含有四个染⾊体组。
1.3 根据染⾊体数和染⾊体形态数推算染⾊体组数,根据染⾊体组数=染⾊体数/染⾊体形态数,1.4 根据染⾊体数和染⾊体组的组成推算,染⾊体组数=染⾊体总数/染⾊体组中的染⾊体数。
普通⼩麦细胞中有42条染⾊体,每个染⾊体组由7条染⾊体组成,该⼩麦细胞中含有42/7=6个染⾊体组。
2.⽣物⼏倍体的判断⽣物体的倍体类型是根据体细胞中染⾊体组数划分的,同时还要考虑⽣物个体的来源,判断⽅法如下:2.1 如果个体由受精卵或合⼦发育的,⽣物体细胞中含有⼏个染⾊体组就属于⼏倍体。
2.2 如果⽣物是由⽣殖细胞发育的,⽆论体细胞中含有⼏个染⾊体组,都叫做单倍体。
3.同源染⾊体的判断根据⼈教版⾼⼆⽣物(⼀)的叙述:⼤⼩和形态相同,⼀条来⾃于⽗⽅、⼀条来⾃于母⽅的两条染⾊体称为同源染⾊体,因此,识别是否是同源染⾊体⼀看⼤⼩和形态是否相同,⼆看是否来⾃⽗母双⽅,另外同源染⾊体还有⼀个显著的特征在减数分列时能联会配对,这是同源染⾊体最本质的特征。
同源染⾊体的判断不仅看⼤⼩、形态、来源,还要看能否配对。
3.1单倍体的形成及可育性单倍体的形成有两种途径,⾃然形成和⼈⼯获得,真菌低等藻类苔藓蕨类植物中配⼦在⾃然条件下发育成单倍个体,少数种⼦植物,如棉花、⽔稻、甜菜、⼤麦、油菜、⼩麦和西红柿中发现过单倍体;动物果蝇、蛙、⼩⿏、鸡和膜翅昆⾍蜜蜂、蚂蚁黄蜂中的孤雌⽣殖形成单倍体。
藏躲市安详阳光实验学校考点44 生物变异在育种上的应用高考频度:★★★☆☆难易程度:★★★☆☆1.单倍体育种和多倍体育种(1)图中①和③的操作是秋水仙素处理,其作用原理是抑制纺锤体的形成。
(2)图中②过程是花药离体培养。
(3)单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限。
2.杂交育种与诱变育种(1)杂交育种①概念:将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。
②过程:选择具有不同优良性状的亲本→杂交→获得F1→F1自交→获得F2→鉴别、选择需要的类型→优良品种。
(2)诱变育种①概念:利用物理因素或化学因素来处理生物,使生物发生基因突变,从而获得优良变异类型的育种方法。
②过程:选择生物→诱发基因突变→选择理想类型→培育。
3.基因工程(1)概念:基因工程,又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗地说,就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
(2)操作的基本步骤:提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定。
4.生物育种原理、方法、实例(连线)考向一育种方法的选择与分析1.如图是利用玉米(2n=20)的幼苗芽尖细胞(基因型BbTt)进行实验的流程示意图。
下列分析不正确的是A.基因重组发生在图中②过程,过程③中能够在显微镜下看到染色单体的时期是前期和中期B.秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成C.植株A为二倍体,其体细胞内最多有4个染色体组;植株C属于单倍体,其发育起点为配子D.利用幼苗2进行育种的最大优点是明显缩短育种年限,植株B纯合的概率为25%【参考答案】D解题必备育种方式的选择(1)根据育种目的和提供的材料选择合适的育种方法①集中不同亲本的优良性状:a.一般情况下,选择杂交育种,这也是最简捷的方法;b.需要缩短育种年限(快速育种)时,选择单倍体育种。
单倍体育种与多倍体育种比较二倍体、多倍体、单倍体的比较二倍体单倍体体细胞中含2个染色体 组的个体体细胞中含个以 上染色体组的个体体细胞中含本物种配子染色体数的个体 3个或31至多个 受精卵 受精卵配子未减数的配子受精;合子 单性生殖(孤雌生殖或孤雄(二)单倍体与二倍体、多倍体的判定1、单倍体与二倍体、多倍体是两个概念系统,主要区别在于是由什么发育而来的,单倍体的概念与染色体组无关。
单倍体一般含一个染色体组(二倍体生物产生的单倍体),也可以含两个、三个甚至更多个染色体组,如普通小麦产生的单倍体,就有三个染色体组。
2、二倍体、多倍体与染色体组直接相关,体细胞含有两个染色体组的个体叫二倍体,含有三个或三个以上的叫多倍体。
(1)改良苯酚品红染液可以用什么试剂替代?(2)实验中的情况在自然界中能发生吗? (1)可以用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料替代。
(2)能,特别是在高原植物中。
3、伴性遗传病的方式及特点1、Y 染色体上遗传特点 因为致病基因只在Y 染色体上,没有显隐之分,因而患者全为男性,女性全部正常。
致病基因为父传子,子传孙,具有世代连续性,也称为限雄遗传。
如人类的外耳道多毛症。
2、X 染色体上隐性遗传特点 (1)男性患者多于女性患者;(2)具有隔代交叉遗传现象;(3)女性患病,其父亲、儿子一定患病;(4)男性患病,其母亲、女儿至少为携带者;(5)男性正常,其母亲、女儿一定表现正常。
3、X 染色体上显性遗传特点(1)患者双亲中必有一方是患者,并且女性患者多于男性患者;(2)通常在家族中表现为代代相传,具有连续现象,即男性患病,其母亲、女儿一定患病,儿子表现正常;女性正常,其父亲、儿子一定表现正常;(3)女性患病,双亲中必有一方是患者;子女中各有1/2可能患病,但杂合体女性患者的病情有时较轻(4)女性正常,其父亲、儿子全部正常。
4、遗传病不同遗传方式的判断依据与方法 ⑴先确定是显性还是隐性遗传病遗传图中,若双亲正常,生出孩子有患病的,则该病必是隐性遗传病。
作物育种学名词解释作物育种学:研究选育和繁殖作物优良品种的理论与方法的科学。
作物品种:人类在一定生态条件和经济条件下,根据自身需要所选育的某种作物群体。
该群体具有相对稳定的遗传特性(稳定性,Stability ),同时在生物学、形态学及经济性状上具有相对的一致性(一致性,Uniformity),并在这些性状上与同一作物的其他群体有所区别(特异性, Distinctness)种(species):具有一定的自然分布区和一定的生理化、形态特征的生物群,是分类的基本单位。
种内个体具有相同的遗传性状,可以彼此交配产生后代,种间存在生殖隔离。
亚种(subspecies):不同分布区的同一种植物,由于生境不同导致两地植物在形态结构或生理功能上存在差异。
变种(variety):具有相同分布区的同一种植物,由于微生境不同导致植物间具有可遗传的差异。
作物品质:指作物经济器官满足人类需求的程度。
株型:指作物的茎、枝、叶等主要光和器官在植株上的着生态势。
合理的株型可使作物充分利用光能资源,提高有机物的合成,为高产打好基础。
有性繁殖(Sexually propagating):由雌雄配子结合,经过受精过程形成种子繁衍后代的繁殖类型。
自花授粉(self-pollination )异花授粉(cross-pollination )常异花授粉(often-cross pollination )无性繁殖(Asexually propagating ):不经过两性配子的受精过程繁衍后代的繁殖类型。
自花授粉同一花朵内花粉传到同一朵花的雌蕊柱头,或同一株的花粉传到同株的雌蕊柱头上的授粉方式。
异花授粉雌蕊柱头接受异株花粉受精的授粉方式常异花授粉:同时依靠自花授粉和异花授粉两种方式繁衍后代的授粉方式。
自交不亲和性:具有两性花并可形成正常雌、雄配子的某些植物,缺乏自花授粉结实能力的一种自交不育性。
自交不亲和性是一种受遗传控制的、提高植物自然异交率的特殊适应性。