2022年高中生物《染色體變異及其應(yīng)用》學(xué)案20 蘇教版必修2

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1、2022年高中生物《染色體變異及其應(yīng)用》學(xué)案20 蘇教版必修2 ——育種問(wèn)題討論 理要點(diǎn)： ⒈單倍體植株的特點(diǎn)：與正常植株相比，單倍體植株長(zhǎng)得弱小，而且高度不育。 ⒉多倍體植株的特點(diǎn)：莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類(lèi)和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量也有所增加。 思重點(diǎn)： 單倍體育種的過(guò)程： 多倍體育種過(guò)程： 解難點(diǎn)：三倍體無(wú)子西瓜的培育 ⑴秋水仙素處理二倍體西瓜的幼苗得四倍體植株 ⑵用二倍體西瓜的花粉，給四倍體西瓜進(jìn)行人工受粉 ⑶在四倍體植株上獲得三倍體西瓜的種子，并種下后得三倍體植株。 ⑷對(duì)三倍體植株用二倍體的花粉進(jìn)行刺激，得三倍體無(wú)子西瓜。 辨疑點(diǎn)：幾種育

2、種方法的比較： 比較 方法 方法 比較 雜交育種 多倍體育種 單倍體育種 處 理 雜 交 用秋水仙素處理種子或幼苗 花藥離體培養(yǎng) 原 理 通過(guò)基因重組，把兩親本的優(yōu)良性狀組合在同一后代中 抑制細(xì)胞分裂中紡錘體的形成，使染色體數(shù)加倍后不能形成兩個(gè)細(xì)胞 誘導(dǎo)花粉直接發(fā)育成植株，再用秋水仙素加倍成純合體 優(yōu)缺點(diǎn) 方法較簡(jiǎn)便，但要經(jīng)較長(zhǎng)年限的選擇才能獲得純合體（指顯性性狀的選育） 器官較大，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高，但發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低 縮短育種的年限，但方法復(fù)雜，成活率較低 舉 例 高稈抗病與矮稈染病小麥雜交產(chǎn)生矮稈抗病品種 三倍體西瓜和甜菜、八倍體

3、小黑麥 抗病植株的育成 ○讀多解題： 題型四：雜交育種和單倍體育種問(wèn)題 例5： 小麥的高稈（D）對(duì)矮稈（d）是顯性，抗銹?。═）對(duì)易染銹病（t）是顯性，控制兩對(duì)相對(duì)性狀的等位基因分別位于兩對(duì)同源染色體上?，F(xiàn)有三個(gè)純系品種，高稈抗銹病、高稈易染銹病、矮稈易染銹病。請(qǐng)運(yùn)用不同的育種方法，設(shè)計(jì)出兩套方案，培育出矮稈抗銹病的理想類(lèi)型。 （1）親本應(yīng)選擇的類(lèi)型是___________，需要的理想類(lèi)型的基因是____________。 （2）方案一：依據(jù)的原理是_______________________________________。 步驟①__________________

4、__________________________________________； ②____________________________________________________________； ③____________________________________________________________。 （3）方案二：依據(jù)的原理是_______________________________________。 步驟①____________________________________________________________； ②_____

5、_______________________________________________________； ③____________________________________________________________。 （4）兩種方案相比較，哪一種方案好？___________， 其優(yōu)點(diǎn)是____________________________________________________________。讀思路：根據(jù)要求要培育出矮桿抗病類(lèi)型，從三個(gè)純系中必然要選擇帶有生產(chǎn)要求性狀的親本，然后進(jìn)行雜交。所以選擇的是高稈抗銹病和矮稈易染銹病。兩種方案很明確，一個(gè)是用雜

6、交育種的方法，一個(gè)是用單倍體育種的方法，相比較而言，單倍體育種的方法能更快地獲得這種純合的優(yōu)良品種。 規(guī)范解：（1）高稈抗銹病和矮稈易染銹病 ddTT (2)雜交育種 ①DDTT×ddtt→F1 ②F1自交→F2 ③在F2中將矮稈抗銹病類(lèi)型選出，并進(jìn)行連續(xù)自交，直到后代不發(fā)生性狀分離。 （3）單倍體育種 ①DDTT×ddtt→F1 ②種植F1然后利用其花藥離體培養(yǎng)，得到單倍體幼苗③將單倍體幼苗用秋水仙素處理得到純合體，其中的矮稈抗銹病就是理想類(lèi)型。 （4）單倍體育種好，大大縮短育種年限，迅速獲得優(yōu)良純種解法一：雜交育種 依據(jù)基因重組的原理，讓DDTT×ddtt后，F(xiàn)1

7、進(jìn)行連續(xù)自交，直到后代不發(fā)生性狀分離。 解法二：?jiǎn)伪扼w育種 依據(jù)染色體變異的原理，先讓DDTT×ddtt雜交后，對(duì)F1的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)，獲得單倍體，再用秋水仙素對(duì)單倍體幼苗進(jìn)行誘導(dǎo)其染色體加倍，獲得純合體。 題后小結(jié)：在語(yǔ)言表述上，不能準(zhǔn)確地描述生物學(xué)問(wèn)題是很多同學(xué)存在的一個(gè)毛病。根據(jù)題目要求對(duì)這兩個(gè)培育的方法如何進(jìn)行分步描述是該題的關(guān)鍵。 思維激活：理解并掌握雜交育種和單倍體育種兩種育種方法的過(guò)程和優(yōu)缺點(diǎn)，也是今后高考的熱點(diǎn)之一。 ○讀創(chuàng)新題： 題型五：多倍體育種問(wèn)題 例6：（應(yīng)用性題）三倍體無(wú)籽西瓜培育原理及流程如圖所示： ⑴無(wú)籽西瓜的培育方法叫＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，

8、其理論基礎(chǔ)是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。秋水仙素的作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 ⑵四倍體植株授以二倍體的西瓜的花粉，所結(jié)果實(shí)各個(gè)部分的染色體組數(shù)目是：果皮＿＿＿＿＿，種皮＿＿＿＿＿＿，胚＿＿＿＿＿＿＿，胚乳＿＿＿＿＿＿。 ⑶三倍體植株應(yīng)授以二倍體成熟的花粉，其目的是為子房發(fā)育成無(wú)籽果實(shí)提供＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 ⑷從變異的原因及變異的種類(lèi)看，無(wú)籽西瓜與無(wú)籽番茄的區(qū)別是：前者是＿＿＿＿＿＿＿＿；后者是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 ⑸三倍體西瓜產(chǎn)量高，果實(shí)無(wú)籽，含糖量提高10%左右，這些事實(shí)說(shuō)明染色體組倍增變化的意義在于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 讀思路

9、：無(wú)籽西瓜的培育是染色體變異的應(yīng)用，是利用秋水仙素抑制紡錘體的形成，從而使細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目加倍。利用二倍體給四倍體進(jìn)行授粉，在四倍體上結(jié)出西瓜，此西瓜的果皮和種皮均是由母本體細(xì)胞發(fā)育而成，均有四個(gè)染色體組，胚是受精作用的產(chǎn)物，應(yīng)有3個(gè)染色體組，胚乳是母本提供兩個(gè)極核，父本提供一個(gè)精子，所以共5個(gè)染色體組。 規(guī)范解：⑴多倍體育種　　染色體變異　　抑制有絲分裂過(guò)程中紡錘體的出現(xiàn)，從而使染色體數(shù)目加倍　?、?、4、3、5?、巧L(zhǎng)素　　⑷染色體變異　　生長(zhǎng)素刺激子房發(fā)育成果實(shí)　?、纱偈够蛐?yīng)增強(qiáng) 思維激活：明確無(wú)籽西瓜和無(wú)籽番茄的培育原理的差異，在生產(chǎn)實(shí)際中關(guān)鍵的操作步驟是不同的：無(wú)籽番茄是人

10、工阻止其進(jìn)行傳粉受精而不結(jié)種子，而無(wú)籽西瓜則是因?yàn)槿扼w西瓜聯(lián)會(huì)發(fā)生紊亂而不能產(chǎn)生正常的生殖細(xì)胞所致。 ○讀高考題： 例7：已知水稻抗病（R）對(duì)感?。╮）為顯性，有芒（B）對(duì)無(wú)芒為顯性，兩對(duì)基因自由組合，體細(xì)胞染色體數(shù)為24條?，F(xiàn)用單倍體育種方法選育抗病、有芒水稻新品種。 （1）誘導(dǎo)單倍體所用的花藥，應(yīng)取自基因型為_(kāi)_______的植株。 （2）為獲得上述植株，應(yīng)采用基因型為_(kāi)_______和________的兩親本進(jìn)行雜交。 （3）在培養(yǎng)過(guò)程中，單倍體有一部分能自然加倍成為二倍體植株，該二倍體植株花粉表現(xiàn)________（可育或不育），結(jié)實(shí)性為_(kāi)_______（結(jié)實(shí)或不結(jié)實(shí)），體

11、細(xì)胞染色體數(shù)為_(kāi)_______。 （4）在培養(yǎng)過(guò)程中，一部分花藥壁細(xì)胞能發(fā)育成植株，該二倍體植株花粉表現(xiàn)________（可育或不育），結(jié)實(shí)性為_(kāi)_______（結(jié)實(shí)或不結(jié)實(shí)），體細(xì)胞染色體數(shù)為_(kāi)_______。 （5）自然加倍植株和花藥壁植株中都存在抗病、有芒的表現(xiàn)型。為獲得穩(wěn)定遺傳的抗病、有芒新品種，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選以上兩種植株中的___________植株，因?yàn)樽匀患颖吨仓阓____________，花藥壁植株______________。 （6）鑒別上述自然加倍植株與花藥壁植株的方法是________________________________。 讀思路：通過(guò)問(wèn)題3可知，親本應(yīng)該

12、是二倍體植株，用單倍體育種方法培育出來(lái)的品種應(yīng)該是純合體，由兩對(duì)性狀組成的純合體應(yīng)共有四種，要選育的基因型為BBRR個(gè)體，ｂｂｒｒ的個(gè)體中無(wú)對(duì)所培育品種有用的基因，所以具有的親本應(yīng)該是基因型為BBｒｒ和ｂｂRR的個(gè)體，獲得的單倍體應(yīng)是通過(guò)對(duì)基因型為BｂRｒ的花藥作離體培養(yǎng)獲得。如果在培養(yǎng)過(guò)程中發(fā)生自然加倍，則得到的即為純合子，如果是花藥壁細(xì)胞離體培養(yǎng)的結(jié)果，則基因型為BｂRｒ的雜合子，雖表現(xiàn)型相同，但在下一代上雜合子會(huì)出現(xiàn)性狀分離，純合子能夠穩(wěn)定遺傳。鑒別純合子和雜合子最簡(jiǎn)便的方法就是讓它們分別自交，看后代是否發(fā)生性狀分離。 規(guī)范解：（1）RrBb （2）RRbb rrBB （3）可

13、育 結(jié)實(shí) 24條 （4）可育 結(jié)實(shí) 24條（5）自然加倍 基因型純合 基因型雜合 （6）將植株分別自交，子代性狀表現(xiàn)一致的是自然加倍植株，子代性狀分離的是花藥壁植株 題后小結(jié)：本題在完成時(shí)，應(yīng)注意從整體上把握，注意從下面的問(wèn)題中尋找解決前面問(wèn)題的條件。這也是現(xiàn)在高考的一個(gè)能力上的要求。 例8：兩個(gè)親本的基因型分別為AAbb和aaBB，這兩對(duì)基因按自由組合定律遺傳,要培育出基因型為aabb的新品種，最簡(jiǎn)捷的方法是（ ） A、單倍體育種 B、雜交育種 C、人工誘變育種 D、細(xì)胞工程育種 讀思路：要培育ａａｂｂ的新品種，先應(yīng)讓兩親本進(jìn)行雜交獲得AａBｂ的個(gè)體，由AａBｂ的個(gè)體可通過(guò)兩條途徑獲得ａａｂｂ，但相比較讓AａBｂ的個(gè)體進(jìn)行自交，就可直接從自交后代中選擇出符合性狀符合生產(chǎn)要求的個(gè)體，且一定是可穩(wěn)定遺傳的純合體。而如果用單倍體育種的方法，雖然通過(guò)兩年也可獲得該基因型的新品種，但花藥的離體培養(yǎng)及秋水仙素的處理，就要比讓雜合體進(jìn)行自交復(fù)雜，所以單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是明顯縮短育種的年限，而題目的要求是最簡(jiǎn)捷，即不僅要快而且要簡(jiǎn)單。 規(guī)范解：B 題后小結(jié)：明確題干的要求是“最簡(jiǎn)捷而非育種時(shí)間最短”，否則極容易回答成A答案。 gkxx