下载文档原格式
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。
单倍体与多倍体的区别 二倍体（2N ）三倍体（3N ）多倍体（xN ）生物单倍体（N) ：单倍体（N) ①由合子发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体；②而由配子直接发育来的,不管含有几个染色组，都只能叫单倍体 。
判断三元整合导学模式生物学科导学稿（学生版）编写人：江永艺审稿人： 编写时间：2011-11-10课件制作：江永艺 执教人： 授课时间： 2011-11-10一、课题：单倍体与多倍体 二、课型：陈述性知识课课型说明：本课是以单倍体与多倍体的区分为基础，要求学生进行相关育种方法的理解与分析，学习的结果是掌握育种的基本流程和原理，属于陈述性知识。
三、教学目标：1.区分单倍体与多倍体2.分析单倍体育种方法和多倍体育种的流程 教学目标说明：目标2是本课的重点，同时也是难点 四、学与教的方式：启发式、合作学习 五、课时安排：1课时 六、学习内容及程序： 一、练习：1它们分别是（ ） A 、单倍体、六倍体 B 、三倍体、六倍体 C 、六倍体、六倍体 D 、六倍体、单倍体 2、单倍体水稻高度不育，这是因为（ ） A 、基因发生了重组 B 、染色体结构发生了变异 C 、染色体数目不稳定 D 、染色体配对紊乱 3．某地区一些玉米植株比一般玉米 植株早熟、生长整齐而健壮，果穗大、子粒多，因此这些植株可能是（ ）A 、单倍体B 、二倍体C 、多倍体D 、杂交种 4．下面有关单倍体的叙述中，不正确的是 A ．由未受精的卵细胞发育而成的个体 B ．花药经过离体培养而形成的个体C ．凡是体细胞中含有奇数染色体组的个体D ．普通小麦含6个染色体组，42条染色体，它的单倍体含3个染色体组，21条染色体 二、育种方法： 单倍体育种方法： 体细胞(AaBb)多倍体育种方法：例：三倍体无子西瓜的培育过程图示：(同源多倍体)例：普通小麦(异源六倍体)的形成过程示意图练习：1、从理论上分析下列各项，其中正确的是(双选)A．2倍体×4倍体3倍体B．2倍体×2倍体2倍体C．3倍体×3倍体3倍体D．3倍体×5倍体4倍体2、基因型为AaBb玉米的一粒花粉离体培养后长成的植株，基因型是( )A．AB或ab或Ab或aB B．AAbb或aabb或AAbb或aaBBC．AB、ab、Ab、aB D．AABB aabb AAbb aaBB3．双子叶植物大麻（2N=20）为雌雄异株，性别决定为XY型，若将其花药离体培养，将幼苗用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成应是A．18+XX B.18+XY C.18+XX或18+YY D.18+XX或18+XY 4．萝卜和甘蓝杂交，能得到种子，一般是不育的，但偶然发现有个别种子种下去后，可产生能育的后代。
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。
多倍体与单倍体的关系哎，说起多倍体与单倍体，这可真是个有意思的话题。
咱们都知道，生物界里的事儿，复杂着呢，就像咱们人，有高有矮，有胖有瘦，这植物界也一样，它们也有自己的小秘密，多倍体和单倍体就是其中的两个。
咱们先说说单倍体吧。
单倍体，听着就挺孤单的，对吧？其实啊，它就是只含有一套染色体的生物个体。
咱们可以把染色体想象成一套完整的拼图，那么单倍体呢，就像是一幅拼图，它只有一套，没有多余的。
这样的生物个体，在自然界里其实挺少见的，但它们却有着自己独特的魅力。
单倍体的植物，通常长得比较小巧，叶片也细长细长的，看着就挺精致。
而且啊，它们繁殖起来也挺特别的，往往是通过无性繁殖，比如扦插啊、嫁接啊这些方式。
这就像是咱们人类里的双胞胎，有时候不用爸爸妈妈再生，就能多出一个小伙伴来。
单倍体的植物也有这个特点，它们能自己“复制粘贴”，生出更多的小单倍体来。
不过呢，单倍体也有个小缺点，就是它们往往比较脆弱，容易受到环境的影响。
就像是温室里的小花，一旦离开了那个舒适的环境，就很难生存下去了。
所以啊，科学家们有时候会用一些特殊的方法，比如用秋水仙素处理，来让单倍体的染色体加倍，变成多倍体，这样它们就能更强大、更适应环境了。
说完单倍体，咱们再来聊聊多倍体。
多倍体呢，顾名思义，就是含有两套或两套以上染色体的生物个体。
这就像是咱们人手里拿了好几幅拼图，可以拼出更多样化的图案来。
多倍体的植物呢，通常长得比较粗壮，叶片也宽大厚实，看着就挺有力量。
而且啊，多倍体的植物往往具有一些优良的特性，比如果实大、营养丰富、抗逆性强等等。
就像是咱们平时吃的水果，那些个大皮厚的，往往就是多倍体的。
这样的水果不仅好吃，还能在恶劣的环境下生存下来，真是让人佩服。
多倍体的植物繁殖起来也挺有意思的。
它们通常是通过有性生殖来繁殖的，就是需要爸爸妈妈的“合作”，才能生出小宝宝来。
这就像是咱们人类，需要男人和女人的结合，才能生出小宝宝一样。
多倍体的植物也是这样，它们需要两个不同基因型的个体结合，才能产生新的多倍体后代。
单倍体的植株特点单倍体植物是指细胞具有一套染色体组成的植物，其细胞核中只有单一的一套染色体。
与之相对的是多倍体植物，它们的细胞核中有两套或多套染色体。
单倍体植物在植物界中较为罕见，但是它们具有一些独特的特点。
单倍体植物具有较高的变异性。
由于每个细胞只有一套染色体，单倍体植物的基因组较为简单，变异的概率相对较高。
这使得单倍体植物在进化过程中能够更快地适应环境的变化。
同时，由于单倍体植物的基因组较小，基因间的相互作用较少，单倍体植物的基因表达也更为灵活，能够更好地适应复杂的环境。
单倍体植物具有较强的遗传优势。
由于单倍体植物只有一套染色体，它们在有性繁殖过程中只需要进行简单的染色体分离，与多倍体植物相比，单倍体植物的有性繁殖速度更快。
此外，单倍体植物在有利的环境条件下还可以通过无性繁殖的方式快速繁殖。
这使得单倍体植物具有更高的生殖潜力和生存竞争力。
单倍体植物在生殖方式上比较灵活。
单倍体植物既可以通过有性繁殖方式产生子代，也可以通过无性繁殖方式产生子代。
有性繁殖可以增加遗传的多样性，有利于适应环境的变化；无性繁殖则可以保留优良的遗传特性，确保后代的遗传稳定性。
单倍体植物可以根据环境的需求选择适合的繁殖方式，以保证后代的存活和繁衍。
单倍体植物的生长速度相对较快。
由于单倍体植物只有一套染色体，其细胞分裂过程相对简单，细胞分裂速度较快。
这使得单倍体植物在适宜的生长条件下能够迅速生长，快速形成可繁殖的个体。
单倍体植物的生长速度可以使其在竞争激烈的环境中更具竞争力。
单倍体植物具有较高的变异性、遗传优势、生殖方式灵活以及生长速度快等特点。
这些特点使得单倍体植物能够更好地适应环境的变化，具有较高的生存竞争力。
尽管单倍体植物在植物界中较为罕见，但它们在植物进化和生态系统中扮演着重要的角色。
高考真题分类解密和训练第十单元生物的变异、进化考点一基因重组及其意义（Ⅱ）1.（2020年Ⅰ，T32） (9分)遗传学理论可用于指导农业生产实践。
回答下列问题:（1）生物体进行有性生殖形成配子的过程中，在不发生染色体结构变异的情况下，产生基因重新组合的途径有两条，分别是_________________________________________________。
（2）在诱变育种过程中，通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传，原因是____________。
若要使诱变获得的性状能够稳定遗传，需要采取的措施是______________________。
【题点】（1）基因重组概念和类型（必修2P83）①概念：②类型：交叉互换≠基因重组A.交叉互换：四分体的非姐妹染色单体的交叉互换(发生在减Ⅰ前期的四分体时期)B.自由组合：位于非同源染色体上非等位基因自由组合(发生在减Ⅰ后期)（2）育种方法的选择（必修2P97-100）提醒：①单倍体育种一般应用于二倍体植物，因为若为四倍体植物，通过单倍体育种形成的个体不一定是纯合子。
②用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍，若操作对象是单倍体植株，属于单倍体育种；若操作对象为正常植株，叫多倍体育种，不能看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。
③单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，使染色体数目加倍。
单倍体育种在幼苗期处理，多倍体育种在种子萌发期或幼苗期处理。
【解析】本题考查基因重组和育种的相关知识，要求考生掌握基因重组的概念和分类、诱变育种的原理和应用，并能灵活运用解题。
（1）由分析可知，减数分裂形成配子的过程中，基因重组的途径有减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合；减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换。
（2）在诱变育种过程中，诱变获得的新个体通常为杂合子，自交后代会发生性状分离，故可以将该个体进行自交，筛选出符合性状要求的个体后再自交，重复此过程，直到不发生性状分离，即可获得稳定遗传的纯合子。
