2022年高中生物《染色體變異及其應用》學案20 蘇教版必修2

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1、2022年高中生物《染色體變異及其應用》學案20 蘇教版必修2 ——育種問題討論 理要點： ⒈單倍體植株的特點：與正常植株相比，單倍體植株長得弱小，而且高度不育。 ⒉多倍體植株的特點：莖稈粗壯，葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量也有所增加。 思重點： 單倍體育種的過程： 多倍體育種過程： 解難點：三倍體無子西瓜的培育 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對三倍體植株用二倍體的花粉進行刺激，得三倍體無子西瓜。 辨疑點：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細胞 誘導花粉直接發(fā)育成植株，再用秋水仙素加倍成純合體 優(yōu)缺點 方法較簡便，但要經(jīng)較長年限的選擇才能獲得純合體（指顯性性狀的選育） 器官較大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高，但發(fā)育延遲，結(jié)實率低 縮短育種的年限，但方法復雜，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題 例5： 小麥的高稈（D）對矮稈（d）是顯性，抗銹?。═）對易染銹?。╰）是顯性，控制兩對相對性狀的等位基因分別位于兩對同源染色體上?，F(xiàn)有三個純系品種，高稈抗銹病、高稈易染銹病、矮稈易染銹病。請運用不同的育種方法，設計出兩套方案，培育出矮稈抗銹病的理想類型。 （1）親本應選擇的類型是___________，需要的理想類型的基因是____________。 （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)點是____________________________________________________________。讀思路：根據(jù)要求要培育出矮桿抗病類型，從三個純系中必然要選擇帶有生產(chǎn)要求性狀的親本，然后進行雜交。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，一個是用雜

6、交育種的方法，一個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中將矮稈抗銹病類型選出，并進行連續(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、進行連續(xù)自交，直到后代不發(fā)生性狀分離。 解法二：單倍體育種 依據(jù)染色體變異的原理，先讓DDTT×ddtt雜交后，對F1的花藥進行離體培養(yǎng)，獲得單倍體，再用秋水仙素對單倍體幼苗進行誘導其染色體加倍，獲得純合體。 題后小結(jié)：在語言表述上，不能準確地描述生物學問題是很多同學存在的一個毛病。根據(jù)題目要求對這兩個培育的方法如何進行分步描述是該題的關鍵。 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程和優(yōu)缺點，也是今后高考的熱點之一。 ○讀創(chuàng)新題： 題型五：多倍體育種問題 例6：（應用性題）三倍體無籽西瓜培育原理及流程如圖所示： ⑴無籽西瓜的培育方法叫＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，

8、其理論基礎是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。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)果實各個部分的染色體組數(shù)目是：果皮＿＿＿＿＿，種皮＿＿＿＿＿＿，胚＿＿＿＿＿＿＿，胚乳＿＿＿＿＿＿。 ⑶三倍體植株應授以二倍體成熟的花粉，其目的是為子房發(fā)育成無籽果實提供＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 ⑷從變異的原因及變異的種類看，無籽西瓜與無籽番茄的區(qū)別是：前者是＿＿＿＿＿＿＿＿；后者是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 ⑸三倍體西瓜產(chǎn)量高，果實無籽，含糖量提高10%左右，這些事實說明染色體組倍增變化的意義在于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 讀思路

9、：無籽西瓜的培育是染色體變異的應用，是利用秋水仙素抑制紡錘體的形成，從而使細胞內(nèi)的染色體數(shù)目加倍。利用二倍體給四倍體進行授粉，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胞發(fā)育而成，均有四個染色體組，胚是受精作用的產(chǎn)物，應有3個染色體組，胚乳是母本提供兩個極核，父本提供一個精子，所以共5個染色體組。 規(guī)范解：⑴多倍體育種　　染色體變異　　抑制有絲分裂過程中紡錘體的出現(xiàn)，從而使染色體數(shù)目加倍　　⑵4、4、3、5　⑶生長素　?、热旧w變異　　生長素刺激子房發(fā)育成果實　?、纱偈够蛐鰪? 思維激活：明確無籽西瓜和無籽番茄的培育原理的差異，在生產(chǎn)實際中關鍵的操作步驟是不同的：無籽番茄是人

10、工阻止其進行傳粉受精而不結(jié)種子，而無籽西瓜則是因為三倍體西瓜聯(lián)會發(fā)生紊亂而不能產(chǎn)生正常的生殖細胞所致。 ○讀高考題： 例7：已知水稻抗?。≧）對感?。╮）為顯性，有芒（B）對無芒為顯性，兩對基因自由組合，體細胞染色體數(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）誘導單倍體所用的花藥，應取自基因型為________的植株。 （2）為獲得上述植株，應采用基因型為________和________的兩親本進行雜交。 （3）在培養(yǎng)過程中，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)實性為________（結(jié)實或不結(jié)實），體

11、細胞染色體數(shù)為________。 （4）在培養(yǎng)過程中，一部分花藥壁細胞能發(fā)育成植株，該二倍體植株花粉表現(xiàn)________（可育或不育），結(jié)實性為________（結(jié)實或不結(jié)實），體細胞染色體數(shù)為________。 （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，本實驗應選以上兩種植株中的___________植株，因為自然加倍植株_____________，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：通過問題3可知，親本應該

12、是二倍體植株，用單倍體育種方法培育出來的品種應該是純合體，由兩對性狀組成的純合體應共有四種，要選育的基因型為BBRR個體，ｂｂｒｒ的個體中無對所培育品種有用的基因，所以具有的親本應該是基因型為BBｒｒ和ｂｂRR的個體，獲得的單倍體應是通過對基因型為BｂRｒ的花藥作離體培養(yǎng)獲得。如果在培養(yǎng)過程中發(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 24條 （4）可育 結(jié)實 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，應注意從整體上把握，注意從下面的問題中尋找解決前面問題的條件。這也是現(xiàn)在高考的一個能力上的要求。 例8：兩個親本的基因型分別為AAbb和aaBB，這兩對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、細胞工程育種 讀思路：要培育ａａｂｂ的新品種，先應讓兩親本進行雜交獲得AａBｂ的個體，由AａBｂ的個體可通過兩條途徑獲得ａａｂｂ，但相比較讓AａBｂ的個體進行自交，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，就要比讓雜合體進行自交復雜，所以單倍體育種的優(yōu)點是明顯縮短育種的年限，而題目的要求是最簡捷，即不僅要快而且要簡單。 規(guī)范解：B 題后小結(jié)：明確題干的要求是“最簡捷而非育種時間最短”，否則極容易回答成A答案。 gkxx