第2节 多倍体和单倍体育种
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第二课时[一]月份教学过程导言上节课我们学习了“染色体组、二倍体、多倍体、单倍体等重要概念”。
多倍体是怎样形成的呢? 单倍体具有什么样的特点呢? 这些知识在实践中有何应用价值呢?这就是我们在本节课要了解的内容。
[二] 教学目标达成过程1.投影展示提纲(一):学生根据提纲(一)阅读教材。
提问:多倍体的自然成因是什么?具有什么特点?(回答:略)投影展示:二倍体草莓、多倍体草莓的图片。
看图可知,多倍体植物各器官均较二倍体大,果实中含营养物质多。
如四倍体水稻的干粒重是二倍体水稻的二倍,蛋白质含量提高了5%~15%,可见多倍体有较高的应用价值。
下面,我们以“三倍体西瓜的培育过程”为例,学习多倍体在实践中的应用。
师生根据P49图示学习、讨论三倍体无籽西瓜的培育过程。
并板书出其染色体的情况:归纳总结多倍体知识,补充提纲(一)为(一)/:刚才,我们归纳了“多倍体”的有关知识,明确了采用人工诱导多倍体来获得多倍体,可以应用在育种上培育新品种。
那么,单倍体的情况又是怎样的呢?请同学们依据提纲(一)阅读教材,思考以下问题:(1)单倍体的自然成因是什么?(2)单倍体的特点有哪些?(3)单倍体在育种上有什么意义?2.在学生阅读、思考、讨论的基础上根据大纲归纳总结单倍体的有关知识:讲述:多倍体和单倍体在人工诱导育种上都有很重要的意义,目前许多国家利用多倍体和单倍体育种方面均取得很大的成果。
[三] 教学目标巩固1.单倍体本身无利用价值,但在育种上却有其特殊的意义,这是因为用花药离体培养获得单倍体。
单倍体植株经秋水仙素处理后,染色体不仅可以恢复到正常水平,而且可获得纯合体。
2.培育多倍体的方法有很多种,如:温度剧变,射线处理、药物处理等。
其中最常用而且最有效的方法是用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。
3.用四倍体西瓜植株作母本,二倍体西瓜植株作父本进行杂交,结出西瓜的果皮细胞、种子的种皮细胞、胚细胞的染色体组数依次为()A.4、3、3B.4,2、3C.3、4、3D.4、4、3解析:在结出西瓜的过程中,子房壁形成果皮,珠被发育成种皮。
第2节染色体变异一、染色体结构的变异1.染色体结构变异的类型[连线]2.染色体结构变异的结果(1)染色体上基因的数目或排列顺序发生改变,而导致性状的变异。
(2)大多数对生物体是不利的,有的甚至会导致生物体死亡。
二、染色体数目变异1.变异类型和实例(1)组成写出上图雄果蝇体细胞中一个染色体组所含的染色体:Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y 。
(2)组成特点4.多倍体(1)概念⎩⎨⎧起点:受精卵染色体组数:三个或三个以上染色体组实例:三倍体香蕉、四倍体马铃薯(2)特点:茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
(3)人工诱导(多倍体育种)(1)概念:体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
(2)特点⎩⎨⎧植株长得弱小高度不育(3)应用:单倍体育种。
①方法:花药――→离体培养单倍体幼苗――→人工诱导用秋水仙素处理染色体数目加倍得到正常纯合子②优点:明显缩短育种年限。
三、低温诱导植物染色体的数目变化 1.实验原理2.实验流程及结论根尖的培养及诱导⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧①培养方法:将洋葱放在装满清水的广口瓶上,让洋葱的底部接触水面②诱导时机:待洋葱长出 1 cm 左右的不定根时③诱导措施:将整个装置放入冰箱的低温室内(4 ℃),诱导培养36 h↓取材及固定⎩⎨⎧①取材:剪取诱导处理的根尖 0.5~1 cm②固定:放入卡诺氏液中浸泡0.5~1 h , 以固定细胞的形态③冲洗:用体积分数为95%的酒精冲洗2次↓制作装片⎩⎨⎧⎭⎬⎫①解离②漂洗③染色:使用改良苯酚品红染液④制片同“观察植物细胞的有丝分裂”↓观察:先用低倍镜观察,找到变异细胞,再换用高倍镜观察↓结论:低温能诱导植物染色体数目加倍判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”)1.猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的。
() 2.基因突变、基因重组、染色体变异在光学显微镜下都可以观察到。
() 3.染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化。
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。
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。
第九章倍性育种植物的倍性育种是植物育种的重要研究内容,主要包括单倍体育种和多倍体育种。
1.单倍体的基因呈单存在,加倍后获得的个体基因型高度纯合。
而常规育种需经多代自交才能获得基因型基本纯合的个体。
因此,单倍体育种可缩短育种的年限。
2.同源多倍体较二倍体具有某些器官增大或代谢产物含量提高的特点,对于以收获营养器官为目的的作物及无性繁殖作物有极好的育种利用价值。
3.人工创造多倍体也可以将野生种与栽培种的遗传物质重组,育成新型作物。
第一节多倍体育种多倍体:是指体细胞中有3个或3个以上染色体组的植物个体。
多倍体广泛存在于植物中。
据估计被子植物中约50%以上是多倍体,禾本科中有75%,豆类中有18%,草类中有的物种80%为多倍体。
蓼科、景天科、蔷薇科、锦葵科、禾本科和鸢尾科中多倍体最多。
自然界存在的多倍体主要是异源多倍体,同源多倍体较少。
一、多倍体的种类、起源及特点自然界的多倍体是由二倍体进化而来的。
二倍体物种的染色体加倍,不同二倍体物种间杂交,染色体自发加倍是多倍体产生的主要来源(图9-1)。
(一)多倍体的来源多倍体的发生可通过二倍体的染色体数目加倍形成,也可经不同种属间杂交,而后经染色体数目加倍形成。
植物体细胞染色体数目加倍主要通过下列三种途径产生。
1.合子染色体数目加倍一般是二倍体产生少数四倍体细胞或四倍体组织。
2.分生组织染色体加倍体细胞在有丝分裂过程中受外界环境的影响而发生异常,染色体正常复制、分裂,但细胞不分裂,导致细胞染色体数目加倍,染色体数目加倍的细胞发育成多倍性组织和器官。
3.不减数配子的受精结合(二)多倍体的类别根据多倍体染色体组的组成特点可将多倍体分为同源多倍体、异源多倍体、同源异源多倍体、节段异源多倍体、异数的(混合的)异源多倍体和倍半二倍体等多种类型。
育种上应用的主要是同源多倍体和异源多倍体。
1.同源多倍体指体细胞中染色体组相同的多倍体,如同源四倍体黑麦(RRRR)。
同源多倍体与二倍体相比,主要有下列两方面的效应:(1) 生物学性状的变化。