2015届变异与育种一轮复习

芽尖有丝分裂旺盛，秋水仙素抑制纺锤体形成，形成四倍体
获得的四倍体西瓜缘何要和二倍体杂交？联系第1问，你能说出产 生多倍体的途径吗？ 获得三倍体。用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。 3.三倍体西瓜为什么没有种子？真的一颗都没有吗？请从染色体组 的角度解释，其原因？ 不能进行正常减数分裂形成生殖细胞。不是，可能形成少 量正常卵细胞。
定向改变生物的性状，打破了物种的界限 4.优点： 5.缺点：有可能引发生态危机 6.应用：转基因大豆
6.细胞融合技术育种（植物体细胞杂交）
杂交的两个细胞
植 物 细 胞 融 合
用纤维素酶、果胶酶处 理细胞壁
原生质体Ａ、Ｂ
经离心、振 动、电刺激 用聚二乙醇 （ＰＥＧ） 诱导 再生细胞壁 （植物体细胞 融合完成的标 志）
（1）甲中的西瓜植株减数分裂形成花粉的过程 中，着丝点分裂的时期是 。a包括原生质 体分离及融合等过程，所用到的试剂 有 ，融合过程依据的原理 是 。 （2）乙所涉及的变异原理是 ，四倍体 西瓜植株群体 （属于、不属于）不同于二 倍体西瓜的新物种，理由 是 。
（1）减数分裂第二次分裂后期（只答“后期”不给分） 纤维素酶、果胶酶和聚乙二醇（PEG）（3分） 细胞膜 的流动性 （2）染色体（数目）变异(2分） 属于（1分） 与二倍体植株产生了生殖隔离（1分），群体本身能自由 交配产生可育后代（1分） （3）RR:Rr:rr=1:4:1 5/12
• 我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子，返回地面后 种植，培育出的水稻穗长粒大，亩产达600kg，最高 达750kg，蛋白质含量增加8%-20%，生长期平均缩短 10天。请回答： 基因突变 ，产生变异的 （1）水稻产生这种变异的来源是_______ 原因是 宇宙射线和失重的作用，使基因的分子结构发生改变。 （2）这种方法育种的优点有__________。
2015届高三一轮复习 变异与育种
学习目标： 1、概述单倍体、多倍体育种原理、方法和优点 2、掌握几种育种的方法、实例及应用
1.目前你知道的育种方法有那些？
植物激素育种
杂交育种 诱变育种
多倍体育种
单倍体育种 细胞工程育种等
基因工程育种
• 一、杂交育种 • 1．概念：是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，它依据的主要原理是基因重组。 • 2. 常用方法:杂交→自交→选优→自交→选优 • 3．优点：可以把多个品种的优良性状集中在一起。 • 4．缺点：杂交后代自交会出现性状分离，育种 进程缓慢，过程复杂。 • 5．育种实例：如高产矮秆水稻的培育；中国荷 斯坦奶牛。
④ Ab
Ⅲ Ⅰ Ⅱ ③ AaBb Ⅳ ⑥ AAaaBBbb
Ⅴ
⑤ AAbb
⑴ 用①和②培育⑤所采用的方法Ⅰ称为_______, 杂交 方法Ⅱ称为 自交 _________, 由Ⅰ和 Ⅱ培育⑤所依据的原理是基因重组 ________.
花药离体培养 由④培育成 ⑵ 用③培育出④的常用方法Ⅲ是_____________, 秋水仙素 处理④的幼苗,方法Ⅲ和Ⅴ合 ⑤的过程中用化学药剂_________ 称为单倍体 _______育种.其优点是___________________. 明显缩短育种年限 秋水仙素 处理萌发的种子或幼苗， ⑶ IV过程采用的方法是_________
融合后的原生质体 杂种细胞
2原理： ①基因重组、染色体变异②膜的流动性和细胞的全能性 植物 愈伤组织 组织 3.优点： 克服远缘杂交不亲和的障碍 再分化 培养 4.缺点： ①技术要求高 ②有时不能表达所需的性状 5.举例：番茄—马铃薯 白菜—甘蓝 杂种植株
细胞分裂
脱分化
不同需求的育种方式
单倍体育种 (2)若要快速获得纯种，则用__________ 。 杂交育种 (1) 一般来说，最简便的育种方法是____ 诱变育种 (3)若要培育原先没有的性状，则可用________ 。 多倍体育种 (4)提高营养物质含量可运用___________ 。 杂交育种 。 (5)将两个亲本的不同优良性状集中在一起,可利用__________
三倍体西 瓜植株
四倍体植株 甲 乙
花粉 a
三倍体 西瓜细胞
二倍体 二倍体 植株 西瓜幼苗 三倍体西 瓜植株
杂交 三倍体 西瓜籽
二倍体 植株
体细胞
三倍体西 瓜植株
四倍体植株 甲 乙
（3）假定二倍体西瓜显性红瓤与隐性黄瓤性状分别由R与r基因控 制。若二倍体西瓜幼苗的基因型为Rr，则乙中四倍体植株产生 配子的基因型种类及比例为 ，获得的所有三倍体西瓜植 株中 RRr个体所占的比例为 。
小结：几种育种方法的比较
杂 育 交 种 诱变 育种 基因突变 物理或化学 因素 单倍体 育种
多倍体 育种
基因工程 育种
原 理
方 法 优 点 缺 点
基因重组 杂交→ 自交→ 选优 使优良性 状集中 时间长， 局限于同 种生物
染色体变异
杂交→F1花 药离体培养 →秋水仙素 处理→选育
染色体变异
用秋水仙素 处理萌发的 种子或幼苗
（1）两个新性状中，棕色是 显性 性状，低酚是 隐性 性状。 （2）诱变当代中，棕色、高酚的棉花植株基因型是 AaBB ， 白色、高粉的棉花植株基因型是 aaBb 。
（3）棕色棉花抗虫能力强，低酚棉产量高，为获得抗虫素产棉 花新品种，研究人是将诱变1代中棕色，高酚植株自交，每株 自交后代种植在一个单独的区域，从不发生性状分离 ___________ 的区域中 得到纯合棕色，高酚植株。 请你利用该纯合体作为一个标本。再从诱变1代中选择另一个 亲本，设计一方案，尽快选育出抗虫高产（棕色、低酚）的纯 合棉花新品种。（用遗传图解和必要的文字表示）。
易错点1.单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处
理等过程，因此花药离体培养只是单倍体育种的一个
操作步骤。
易错点2.单倍体育种操作对象是单倍体的幼苗。
易错点3.此过程运用了植物组织培养技术。
习题 下列表示某种农作物①和②两种品种分别培育出④⑤⑥三 种品种,根据上述过程,回答下列问题:
① AABB ② aabb
单倍体育种的优点
1、所培育的种子为纯种； 2、可缩短育种年限。
杂交育种（最少四年） 单倍体育种(只要两年) 第一年 杂交得到F1。 杂交得到F1。 F1自交得F2，将符合要 取F1花药离体培养并加 第二年 求的F2植株的种子按单 倍，观察，性状符合要 株分别收藏。 求即为优良新品种。 按F2单株分开种植，不 第三年 分离的植株种子仍按F2 单株收藏待验证。 验证第三年保留的种子 第四年 的纯度，仍不出现分离 方可作为新品种推广。
生物的某些变异可通过细胞分裂某一时期染色体的行 为来识别。甲、乙两模式图分别表示细胞减数分裂过 程中出现的“环形圈”、“十字形结构”现象，图中 字母表示染色体上的基因。下列有关叙述正确的是 ( )
D
A．甲、乙两种变异类型分别属于染色体结构变异和基因重 组 B．甲图是由于个别碱基对的增添或缺失，导致染色体上基 因数目改变的结果 C．乙图是由于四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间 发生交叉互换的结果 D．甲、乙两图常出现在减数第一次分裂的前期，染色体与 DNA数之比为1∶2
4.每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？
无性繁殖，也可以用生长素或者类似物处理二倍体未授粉的雌花， 以促进子房直接发育成无子果实（植物激素育种）
关于三倍体无子西瓜培育过程中的几个问题 (1)关于两次传粉： 第一次传粉是为了杂交得到三倍体种子， 第二次传粉是为了刺激子房产生生长素，促进果实发育。 (2) 四倍体植株上结的西瓜，皮和瓜瓤为四个染色体组， 而种子为三个染色体组。 (3) 三倍体西瓜进行减数分裂时，由于联会紊乱，不能 产生正常配子。
5.基因工程育种
1．概念：基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术，指按 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，定向改造生物的遗传特性。
2.原理： 基因重组 3.育种的程序： ①提取目的基因②目的基因与运载体的结合
• ③目的基因导入受体细胞 ④目的基因的检测和鉴定
果实大，营 养含量高
基因重组
目的基因 导入受体 细胞
打破物种的界 限，定向改变 生物的性状 有可能引发生 态危机
频率高，范 围广
不定向，有利 变异少，大量 处理材料
缩短育种年限
技术复杂， 需与杂交育 种配合
只适于植 物，结实 率低
三倍体无子 西瓜，八倍体 小黑麦
实 例
矮杆抗病小 麦的培育
青霉素 高产菌株
假设水稻抗病（R）对感病（r）为显性，高杆（T）对 矮杆（t）为显性。现有纯合的抗病高杆水稻和感病矮 杆水稻。为了培育出稳定遗传的抗病矮杆水稻，可哪种 方法进行培育呢？ (1)如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为rrTT 的植株最少需要多少年？用遗传图解表示其过程。 (2)如果要缩短育种时间,可采用什么办法?简述其过程。
能提高变异频率，短时间内获得大幅度改良某些性状
4.诱变育种 （1）原理：基因突变 （2）方法：用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、 中子、激光、电离辐射等）或化学因素（如亚硝酸、 碱基类似物、硫酸二乙脂、秋水仙素等各种化学药剂） 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：间期 （4）优点：能提高变异频率，短时间获得优良性状 （5）缺点：有利变异少，须大量处理材料；具有盲目性。 （6）举例：青霉素高产菌株、太空辣椒等
多倍体 育种。 属于_________
多Байду номын сангаас倍 体 育 种 的 应 用
2N西瓜幼苗 秋水仙素处理
杂交
2N西瓜幼苗
自然长成
♀
4N 第一年
×
♂
2N西瓜植株
3N西瓜种子
无 籽 西 瓜
第二年