6染色体变异在育种上的应用(已经重审)
高三生物一轮复习课件： 染色体变异染色体变异在育种上的应用
解离根尖细胞
与体积分数为95%的酒精等体积混合， 作为解离液
解离根尖细胞
浸泡解离后的根尖约10 min
漂洗根尖，去掉解离 液
把漂洗干净的根尖放进盛有改良苯 酚品红染液的玻璃皿中染色3～5 min
使染色体着色
3．杂交育种 (1)原理：基因重组。 (2)过程 ①培育杂合子品种：选取符合要求的纯种双亲 杂交(♀×♂)→F1(即所需品种)。 ②培育隐性纯合子品种：选取符合要求的双亲 杂交(♀×♂)→F1自交 → F2，从中选出表现型符合要求的 个体种植并推广。 ③培育显性纯合子品种
植物 选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1自交→获得 F2→鉴别、选择需要的类型，自交至不发生性状分离为止
6．针对不同育种目标的育种方案
育种目标
育种方案
集中双亲
单倍体育种(明显缩短育种年限)
优良性状
杂交育种(耗时较长，但简便易行)
对原品系实施“定向” 基因工程育种及植物细胞工程(植物
改造
体细胞杂交)育种
让原品系产生新性状 诱变育种(可提高变异频率，期望获
(无中生有)
得理想性状)
使原品系营养器官 “增大”或“加强”
5．基因工程与作物育种 (1)目的：把各种优良基因通过基因工程导入生物体内， 从而改变生物的遗传特性，获得高产、稳产和具有优良品 质的农作物，培育出具有各种抗逆性的作物新品种。 (2)原理：基因重组。 (3)优点：降低生产成本，减少因农药的使用而对环境造 成的污染，提高农作物对不良环境的适应能力。 (4)缺点：技术复杂，可能会产生食品安全问题。 (5)实例：转基因抗虫棉的培育
第五章 基因突变及其它变异
染色体变异在育种上的应用 （第2课时）
1．单倍体育种 (1)原理：染色体(数目)变异。 (2)过程：具不同优良性状的亲本杂交→F1→花药离体 培养→秋水仙素处理单倍体幼苗→选育。 (3)优点：明显缩短育种年限，子代均为纯合子。 (4)缺点：技术复杂。
染色体变异在育种中的应用
染色体变异在育种中的应用
染色体变异是指植物细胞的染色体数量、结构或形态有显著的变化，从而带来的遗传性行为的改变，这种变异就是染色体变异。
它具有稳定性和基因多样性，是育种中十分重要的一种变异类型。
染色体变异在育种中的应用主要有三方面：
首先，染色体变异可以用于增加基因多样性。
通过染色体变异，种质改良者可以获得新基因，改变植物的遗传表现，从而获得更持久的品种和植物性状。
染色体变异可以通过诱发突变，对植物的生长、发育、产量、品质等进行改良，大大增加植物的基因多样性。
其次，染色体变异可以改变植物的生物学表现。
染色体变异可以改变植物的生理和生化表现，从而改变植物的生物学表现。
例如，一些植物可能因为染色体变异而产生抵抗营养缺乏的能力，具有抗病虫、抗旱、抗冻等能力。
最后，染色体变异可以改变植物的种间关系。
染色体变异可以改变植物的种间关系，从而使不同物种之间的遗传交流更加频繁，进而提高物种的遗传多样性。
染色体变异在育种中的应用，不仅可以改变植物的生物学表现，而且还可以改变植物的种间关系，改善植物的基因多样性，提高植物的适应性，为育种提供了良好的条
件。
因此，染色体变异在育种过程中已经广泛应用，受到科学家和育种者的青睐。
生物变异在育种上的应用(终稿)
生物变异在育种上的应用
本卷整理：【闽】心悦（沈晓红 福建省罗源二中）
（2012天津） 2.芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗 传的等位基因（H和h，G和g）控制菜籽的芥酸含量。下图是获得低 芥酸油菜新品种（HHGG）的技术路线，已知油菜单个花药由花药壁 （2n）及大量花粉（n）等组分组成，这些组分的细胞都具有全能
【解析】 （2）这里的育种运用了射线，导致植株的基因型发生改变， 这种育种方式为诱变育种；后面的花药离体培养，秋水仙素加倍 ，属于单倍体育种；利用不同表现型的植株杂交得到优良性状的 后代为杂交育种。杂交育种是利用在形成配子的过程中基因发生 重组，所以其原理为基因重组。花药离体培养所利用的技术手段 是植物组织培养技术，这种技术手段的途径有二：①通过愈伤组 织分化出芽和根，形成再生植株；②通过诱导分化成胚状体，获 得再生植株。
【解析】（1）利用多倍体育种技术培育无子西瓜时，在二部体西瓜的幼 苗期，用秋水仙素处理得到四倍体植株，以其作母本，用二倍体植株作父 本，两者杂交，把得到的种子种下去会长出三倍体植株，由于三倍体植物 在减数分裂时联会紊乱，无法形成正常配子，所以在其开花后用二倍体的 花粉涂抹其雌蕊或柱头，即可利用花粉产生的生长素刺激子房发育成果实， 由于没有受精，所以果实里没有种子，即为无子西瓜。四倍体植株由二倍 体植株经染色体加倍而来，体细胞中含有22×2＝44条染色体，减数分裂 产生的雌配子所含的染色体体数目为体细胞的一半（442 ＝22），二倍体 植株产生的雄配子含222 ＝11条染色体，两者结合形成含有33条染色体的 受精卵。 （2）三倍体植物体细胞中的染色体含有三个染色体组，减数分裂时会发 生联会的紊乱而无法形成正常的配子。 （3）利用植物组织培养技术可以快速、大量繁殖植物植株。
染色体变异在遗传育种中的应用
染色体变异在遗传育种中的应用王璐（生物技术4班生命科学学院黑龙江大学哈尔滨150080）摘要：随着染色体技术的不断发展，畜禽的染色体研究被广泛地应用到遗传育种工作中，对畜禽的染色体研究，不但对于了解畜禽的染色体进化及其在畜种形成中的作用有着非常重要的理论意义，而且对于选择、基因定位、新品种培育等都有重大的实际价值。
关键词：染色体变异，遗传育种，应用Application of Chromosome mutation to Genetic breedingWanglu(The 4th class of Biotechnology , College of Life Science, Heilongjiang University, Harbin,150080)Abstract：with the development of chromosome technology, Livestock and poultry chromosomes research is widely applied to breeding and genetics work.The study of livestock and poultry chromosomes，Not only for understanding the evolution of livestock and poultry and livestock species form chromosomes role has very important theoretical significance,and for selection, gene localization and breeding has great practical value too.Keyword：Chromosome mutation，Genetic breeding ，Application1 染色体变异在真核生物的体内，染色体是遗传物质DNA的载体。
染色体变异与育种
如CRISPR-Cas9等，可用于精确地编辑基因组，纠正或引入染色体 变异。
表观遗传学研究技术
如DNA甲基化、组蛋白修饰等研究手段，有助于深入了解染色体 变异与表型之间的关联。
染色体变异研究对育种的影响与展望
影响
染色体变异研究对育种工作具有重要影响，有助于深入了解作物和动物中的遗传变异，提高育种效率和品质。
02
染色体变异对生物体的影响来自染色体变异对生物性状的影响
染色体变异可以导致生物性状的改变，如体形、毛色、生长 速度等。这些变异可能对生物的生存和繁衍产生影响，如适 应新的环境或提高繁殖能力。
染色体变异也可能导致生殖障碍，如不孕不育、流产等，影 响生物的生殖能力。
染色体变异与遗传性疾病
染色体变异可能导致遗传性疾病的发生，如唐氏综合征、威廉姆斯综合征等。这 些疾病通常会导致智力障碍、生长发育异常等症状，影响患者的生存质量。
展望
随着染色体变异研究的深入，未来育种工作将更加精准和高效，能够更好地满足人类对农业和畜牧业的需求。同 时，染色体变异研究也将为生物多样性保护和生态平衡提供科学依据。
THANK YOU
感谢聆听
03
染色体变异与育种
染色体变异在育种中的应用
80%
增加遗传多样性
染色体变异可以产生新的基因组 合，为育种提供丰富的遗传资源 ，增加作物的遗传多样性。
100%
改良作物性状
通过染色体变异，可以获得具有 优良性状的变异体，如抗病、抗 虫、抗逆等，为育种提供有利条 件。
80%
加速育种进程
利用染色体变异，可以缩短育种 周期，提高育种效率，加速新品 种的培育进程。
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染色体变异在育种中的应用
21 变异在育种上的应用 (一轮复习新教材)
太空育种
一.变异在育种中的应用 5.诱变育种
（4）优点： ①提高基因突变频率,加速育种进程 ②产生新基因,大幅度地改良某些性。
一.变异在育种中的应用 2.杂交育种
总结： ①植物杂交育种中，优良性状的纯合子获得一般采用多次自交选种。
②动物杂交育种中，优良性状的纯合子获得一般采用测交，选择测 交后代不发生性状分离的亲本。
③如果优良性状是隐性，直接在F2中选出即为纯合体。
杂交育种是一种最简单的一种方法
一.变异在育种中的应用 3.单倍体育种
（4）多倍体的缺点：结实率,发育迟缓 （5）实例：三倍体无籽西瓜
一.变异在育种Байду номын сангаас的应用 4.多倍体育种
三倍体无籽西瓜培育过程 ①两次传粉 第一次传粉目的： 杂交获得三倍体种子
第二次传粉目的： 刺激子房发育为果实
②三倍体西瓜无子的原因 三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染 色体联会紊乱，不能产生正常配子。
一.变异在育种中的应用 5.诱变育种
（1）方法： 利用物理因素（如X射线，紫外线，激光等）或化学因素（如亚硝酸等）处 理生物，使生物发生基因突变。从中筛选有利变异。
（2）原理：基因突变
（3）实例： “黑农五号”大豆 “高产”青霉菌株 太空育种
一.变异在育种中的应用 5.诱变育种
黑龙江农科院用辐射方法处 理大豆，培育成“黑农五号” 大豆品种，含油量比原来的 品种提高了2.5%，大豆产量 提高了16%。
染色体变异在育种上的应用
《染色体变异在育种中的应用》训练【复习要点】：①基因重组概念；②染色体变异类型；③基因突变的特征和原因；④几中育种方法的原理【网络构建】【知识精练】一、可遗传变异例1、在细胞分裂过程中出现了甲～丁4种变异，图甲中英文字母表示染色体片段。
下列有关叙述正确的是A．甲～丁图都发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性B．甲、乙、丁三图中的变异类型都可以用显微镜观察检验C．甲、乙、丁三图中的变异只会出现在有丝分裂过程中D．乙、丙两图中的变异只会出现在减数分裂过程中例2、下列关于遗传变异和育种叙述正确的是A.杂交育种只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能创造新的基因B.通过花药离体培养技术获得单倍体依据的原理是细胞增殖C.非同源染色体之间易位是实现基因重组的手段之一D.培育双抗小麦依据的遗传学原理是基因的自由组合定律【小结】生物变异，要能熟记生物变异的类型、概念、原因、各类型的区别。
另需强化图形信息的获取。
如甲乙图分别发生于_____________染色体之间，属于______________变异类型。
二、育种方法例3、现有小麦种质资源包括: ①高产、感病；②低产、抗病；③高产、晚熟等品种。
为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求，育种专家要培育3类品种：a.高产、抗病；b.高产、早熟；c.高产、抗旱。
下述育种方法可行的是A.利用①、③品种间杂交筛选获得aB.对品种③进行染色体加倍处理筛选获得bC.a、b和c的培育均可采用诱变育种方法D.转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得c例4、下图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关叙述错误的是A.通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株B.X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异C.上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程D.每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高例5、经 X 射线照射的紫花香豌豆品种,其后代中出现了几株开白花植株,下列叙述错误的是（）A. 白花植株的出现是对环境主动适应的结果,有利于香豌豆的生存B. X 射线不仅可引起基因突变,也会引起染色体变异C. 通过杂交实验,可以确定是显性突变还是隐性突变D. 观察白花植株自交后代的性状,可确定是否是可遗传变异例6、（经典例题）下面为6种不同的育种方法：据图回答下列问题:（1）图中A至D方向所示的途径表示 ______________育种方式，这种方法属常规育种，一般从F2代开始选种，这是因为______________ 。
染色体变异在育种上的应用
《染色体变异及其应用》学案潮南区晓升中学 蔡思蔚【学习目标】1、分析染色体变异的结构示意图，学会判断染色体结构变异的常见类型。
2、掌握染色体组的概念，理解单倍体、二倍体和多倍体的概念。
【重点和难点】重点：1.分析染色体结构变异示意图，判断染色体结构变异类型。
2.染色体组的判断3.区分单倍体、二倍体和多倍体。
难点：染色体组的概念，单倍体和多倍体的判断。
【课前预习】1.染色体变异一般通过 能直接观察到。
在 或 的影响下，染色体结构会发生变异，变异的类型包括 4种，其结果是使染色体上基因的 或 发生改变，从而导致性状的变异。
2.细胞中形态和功能各不相同，但互相协调、共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组 ，称为一个染色体组。
由 发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组的叫做 ；体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体叫做 。
3.染色体数目的变异分为 变异和 变异两种。
前者是指在正常的染色体组中，丢失或添加了 完整的染色体。
后者是指细胞内染色体数目以 形式成倍地增加或减少。
整倍性变异又分为 变异和 变异。
单倍性变异是指体细胞中含有的染色体数等于 染色体数的变异，由此产生的个体叫做 。
多倍性变异是指与同种的二倍体细胞相比，具有更多 的变异。
【课堂探究】1.以下是染色体结构变异的4种类型，请判断它们属于什么类型。
a b c d 1 2 3 4 5 2 1 2 5 3 1 2 3 4 54 1 2 3 45 1 2 3 4 5 3 正常 变异 联会 a b c d 1 2 3 4 5 a b c 51 2 3 42.请判断以下图示有几个染色体组。
3.请完成以下判断题。
（1）二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含一个染色体组。
（）（2）如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们可以称它为二倍体或三倍体。
( )（3）单倍体中可以只有一个染色体组，也可以有多个染色体组。
（）（4）个体的体细胞中含几个染色体组就是几倍体。
【高中生物】染色体变异(在育种上的应用)课件+高一下学期生物人教版必修2
二 单倍体育种和多倍体育种
注意
染色体变异在育种上的应用
(1)花药离体培养≠单倍体育种： 单倍体育种一般包括：杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选4个过程 。 (2)单倍体育种的选择时机： 不能选择特定基因型的花粉，因为花粉不能表现出相关性状， 应在秋水仙素处理后获得的纯合子中选择具有所需性状的个体。 (3)单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同：
人教版 高中生物必修2
第5章 第2节
染色体变异在育种上的应用
一.染色体数目的变异
育种方式： 例：已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（T） 对易染锈病（t）为显性，两对性状独立遗传。
现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。现有纯合的
高秆抗病的小麦（DDTT）和矮秆不抗病的小麦（ddtt）， 怎样得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？
(4)西瓜f的瓜瓤来自母本，含有___________个染色体组，而种子e的胚含有_______
个染色体组。
(5)三倍体西瓜没有种子的原因分析：三倍体西瓜进行______ 时，由于染色体
____________ ，一般不能产生正常 。
(6)在生产实践中，果皮深绿色平行条斑对嫩绿色无条纹是显性，选择具有 ______
原因有二：一，是二倍体西瓜的 花粉能产生少量生长素，
二，是二倍体西瓜的花粉中有一种色氨 酸酶，能催化三倍体西瓜细胞内的色氨 酸转化为生长素，这样就满足了三倍体 西瓜子房发育成果实所需要的生长素
四倍体 （母本）
三倍体
授粉 联会紊乱
二倍体 （父本）
无籽西瓜
为什么用四倍体作母本？
用四倍体四倍体与二倍体西瓜，无论正交或反交，都能产生三倍体的 种子。 但是反交获得的三倍体西瓜雌花中的珠被会发育成硬壳种皮，种子发 育比较困难，形成的三倍体种子难于萌发；且果实品质差，而正交， 不但能获得三倍体的种子，且四倍体的西瓜吃着味道甜美。故获 得三倍体西瓜种子时通常以二倍体为四倍体提供花粉
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染色体变异在育种上的应用
编者：东台市唐洋中学李春庆
【学习目标】
1、简述单倍体育种原理、方法和特点,举例说出单倍体育种在生产中的应用
2、简述多倍体育种的原理、方法及特点,举例说出多倍体育种在生产中的应用
【学习重难点】
单倍体育种原理、方法及在生产中的应用
活动一、单倍体育种
【自主先学】
1、染色体变异包括：、。
2、单倍体植株的特点（这里指二倍体生物的配子发育成的单倍体）:植株弱小,高度不育.
3、育种工作者常用的方法获得单倍体植株，然后经过使染色体数目加倍，得到的植株每对染色体上成对的基因都是的，自交后代不发生。
因此与常规的杂交育种相比，利用单倍育种的优点是。
【共同探究】
思考题1：回忆杂交育种并阅读教材P46图3-24思考：
在水稻中，高杆(D)对矮杆(d)是显性，抗病(R)对不抗病(r)是显性。
现有纯合矮杆不抗病水稻ddrr和纯合高杆抗病水稻DDRR两个品种，要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水稻ddRR ，运用杂交育种方法如何培育？运用单倍体育种方法又如何培育？由此得出与常规的杂交育种相比，利用单倍体育种的优点是？
思考题2：单倍体育种中，经人工诱导染色体加倍后为什么是纯合的？
思考题3：单倍体形成原因:
例题1、用基因型为AaBb的普通水稻的花粉进行离体培养得到的植株再用秋水仙素处理,得到的植株是（）A.纯合子的二倍体 B.杂合子的二倍体 C.纯合子的六倍体 D.纯合子的单倍体
例题2、将基因型为AA和aa的两个植株杂交得F1，再将F1作进一步处理，如下图所示，据图回答下列问题：
（1）乙植株的基因型是________，属于________倍体。
（2）用乙植株的花粉直接培育的后代属于________倍体。
（3）丙植株的体细胞中含有________个染色体组。
（4）丁植株属于________倍体，育种方式为________育种。
（5）丙植株和丁植株不可育的是________植株，原因是___________。
【知识归纳】
1、单倍体育种：
方法：花粉(药)离体培养
原理：染色体变异
活动二、多倍体育种
【自主先学】
1、多倍体植株的特点：粗壮，、和都比较大，
和等营养物质的含量也有所增加。
2、人工诱导多倍体最常用最有效的方法是用来处理。
【共同探究】
思考题1：阅读教材P47积极思维《三倍体西瓜为什么无子》思考？
1、普通西瓜是二倍体，怎样变为四倍体西瓜的？
2、仔细看图可知应在什么时候处理？处理的部位是哪里？
3、这样处理得到的四倍体西瓜接下来还要如何处理？
4、请分析一下，这样得到的受精卵中染色体的组成是怎样的？
5、归纳三倍体无子的原因。
思考题2：人工诱导多倍体的形成常用方法有哪些？
思考题3：在多倍体育种中秋水仙素处理法的具体做法是什么？原理又是什么？
方法：
原理：
例题1、利用二倍体西瓜经多倍体育种可获得三倍体无子西瓜。
该育种方法主要依据的遗传学原理是（）
A．基因突变 B．基因重组 C．染色体结构变异D．染色体数目变异
例题2、多倍体植株常常果实和种子比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量较高。
目前人工诱导多倍体常用的试剂是（）
A．龙胆紫溶液 B．秋水仙素溶液 C．生长素 D．乙烯
【知识归纳】
多倍体育种
方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
原理：染色体变异
实例：三倍体无子西瓜的培育
优缺点：培育出的植物器官大，产量高，营养丰富，但结实率低，成熟迟
【知识拓展】
附：育种方法小结
【课堂小结】
1、单倍体育种：
方法：花粉(药)离体培养
原理：染色体变异
优点：后代都是纯合子，明显缩短育种年限
2、多倍体育种：
方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
原理：染色体变异
【学习反思】
【课时作业】
1．下列有关杂交育种的叙述中，正确的是（）A．可以得到新的优良品种 B．需要用X射线处理生物
C．能明显缩短育种年限 D．其遗传学原理是染色体变异
2．普通小麦体细胞中有6个染色体组，用小麦的花粉培育成单倍体植株，单倍体植株体细胞中的染色体组数是（） A．1个 B．2个 C．3个 D．6个
3．单倍体育种能明显缩短育种年限，该主要依据的遗传学原理是（） A．基因自由组合 B．基因突变 C．染色体变异 D．基因重组
4．三倍体无子西瓜由二倍体西瓜培育而成，这种育种方式属于（）
A. 诱变育种
B. 多倍体育种
C. 单倍体育种
D. 基因工程育种
5．一杂合二倍体植株的下列部分，经组织培养和秋水仙素处理后可获得纯合子的是（）A. 根 B. 茎 C. 叶 D. 花粉
6．作物育种是生物技术的一项重要内容，其方法手段也日益先进和多样化．现有一基因型为AaBB的生物，现在要将它转变为基因型为①AABB；②aB；③AaBBC；④AAaaBBBB的生物，可以采取的相关技术及排列正确的一组是（）A．诱变育种、花药离体培养、转基因技术、细胞融合
B．杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种
C．诱变育种、多倍体育种、花药离体培养、转基因技术
D．花药离体培养、转基因技术、多倍体育种、诱变育
7．如图是两种生物的体细胞内染色体情况示意图，则染色体数与图示甲、乙相同的生物的基因型可依次表示为（）
A．甲：AaBb；乙：AaaBbb
B．甲：AaaaBBbb；乙：AaBB
C．甲：AaaaBbbb；乙：AaaBBb
D．甲：AaaBbb；乙：AAaaBbbb
8．现有两个小麦品种，一个纯种小麦性状是高杆(D)，抗
锈病(T)；另一个纯种小麦的性状是矮杆(d)，易染锈病(t).
两对基因独立遗传.育种专家提出了如图所示的Ⅰ.Ⅱ两种育种方法以获得小麦新品种.问：
（1）要缩短育种年限，应选择的方法是_________；该方法称，其依据的变异原理是，另一种方案的育种原理是_________。
（2）图中①和④基因组成分别为_________和_________。
（3）(二)过程中，D和d的分离发生在_________；（三）过程采用的方法称为_________；（四）过程所作的处理是_________。
（4）(五)过程产生的抗倒伏抗锈病植株中的纯合体占______；如果让F1（子一代）按（五）.（六）过程连续自交2代，则⑥中符合生产要求的能稳定遗传的个体占_______。