高三生物第一轮复习必修二：第五章第22课时

第22课时染色体变异(Ⅱ)目标导航1.了解染色体变异在育种上的应用。2.理解单倍体育种和多倍体育种的方法、原理。3.进行低温诱导染色体数目变化的实验。一、多倍体育种、单倍体育种1．多倍体育种(1)方法：目前最常用且最有效的方法是用____________处理________________或________。(2)原理：当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制________________，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内________________加倍。(3)过程：萌发的________________――→秋水仙素处理染色体数目加倍――→发育__________植株。2．单倍体育种(1)过程：花药――→离体培养____________植株――→人工诱导正常纯合子――→选择新品种。(2)优点：明显缩短____________，后代都是____________。3．两种育种方式的比较方式多倍体育种单倍体育种原理两者都是利用染色体数目变异的原理。不同的是，多倍体育种是使染色体以染色体组的形式成倍增加；单倍体育种是使染色体数目以染色体组的形式成倍减少，再加倍后获得纯种常用方法秋水仙素处理萌发的种子或幼苗(或低温诱导，使植物染色体数目加倍)花药离体培养，然后进行人工诱导染色体加倍(秋水仙素处理萌发的种子或幼苗、低温诱导植物染色体数目加倍)，形成纯合子优点器官大，营养成分含量高明显缩短育种年限缺点适用于植物，在动物方面难以开展；发育延迟，结实率低技术复杂，需与杂交育种结合；单倍体一般不育实例三倍体西瓜、甜菜抗病植株的快速培育4.关于三倍体无子西瓜培育过程的几个问题(1)关于两次传粉：第一次传粉是杂交得到三倍体种子，第二次传粉是为了刺激子房发育成果实。(2)为何不以二倍体西瓜为母本？如果以二倍体西瓜作为母本，四倍体西瓜作为父本，也能得到三倍体种子，但这种三倍体种子结的西瓜，因珠被发育成厚硬的种皮，达不到“无子”的目的。(3)用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗。因为萌发的种子、幼苗具有分生能力，细胞进行有丝分裂，用秋水仙素处理后可达到使产生的新细胞染色体数目加倍的目的。(4)秋水仙素处理后，分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目加倍，而未处理的(如根部)细胞染色体数仍为二倍体。(5)四倍体植株上结的西瓜，种皮和瓜瓤为四倍体，里面的种子为三倍体。(6)三倍体西瓜进行减数分裂时，由于同源染色体无法正常联会或联会紊乱，不能产生正常配子。二、实验：低温诱导植物染色体数目的变化1．实验原理：用低温处理植物____________细胞，能够抑制____________的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成2个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生变化。2．各试剂的作用(1)卡诺氏液：________________；(2)95%酒精：______________________________________；(3)解离液：使组织中的细胞________________；(4)清水：洗去__________，防止______________，便于染色；(5)改良苯酚品红染液：使________________着色，便于观察染色体(质)的形态、数目、行为。3．步骤：根尖培养→________→____________→观察。4．与秋水仙素相比，____________容易创造和控制，成本低、对人体________、易于________。但通过显微镜观察时，只能观察到染色体数目的增加，增加的具体数目不容易确定。5．拓展(1)实验时为什么先培养出根尖后再低温诱导？能否直接诱导洋葱鳞片叶？因为未长出根尖前施予低温不利于其生出不定根。不可直接诱导洋葱鳞片叶，因为这种叶的细胞已分化，不会再进行有丝分裂。(2)低温诱导的植物染色体数目变化情况是怎样的？①若低温诱导植物的萌发的种子或幼苗，则整个植株的染色体数目均加倍。②若低温诱导植物正在生长发育的某一器官的部分细胞，则由这一器官的部分细胞发育而成的结构的染色体数目加倍。知识点一多倍体育种、单倍体育种1．把普通小麦的花粉和一部分体细胞，通过组织培养，分别培育，产生两种小麦植株，它们分别是()A．单倍体、二倍体B．三倍体、六倍体C．单倍体、六倍体D．二倍体、单倍体2．用基因型为AAdd和aaDD的亲本植株进行杂交，并对其子一代的幼苗用秋水仙素进行处理，该植物的基因型和染色体倍数分别是()A．AAaaDDDD，四倍体B．AAaaDDdd，四倍体C．AaDd，二倍体D．AAdd，二倍体知识点二实验：低温诱导植物染色体数目的变化3．在“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验中，关于所用的液体及其作用的描述中，正确的是()A．剪取的根尖放入卡诺氏液中是为了使染色体着色B．95%酒精可以洗去根尖表面的卡诺氏液，也可与15%盐酸溶液混合，解离、分散细胞C．用龙胆紫溶液是为了使细胞核染上颜色D．漂洗是为了洗去多余的染料，所以要用酒精4．下列关于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述中，正确的是()A．低温处理洋葱根尖后会引起成熟区细胞染色体数目的变化B．在观察低温处理的洋葱根尖装片时，可以看到细胞中染色体的变化情况C．低温处理和利用秋水仙素处理材料的原理是相同的D．观察洋葱根尖装片时先要在低倍镜下找到所要观察的细胞，将所要观察的细胞移到视野的中央，再换用高倍镜，调节视野的亮度，转动粗准焦螺旋直至物像清晰基础落实1．单倍体育种可以明显地缩短育种年限，原因是()A．单倍体杂交后代不发生性状分离B．单倍体经染色体加倍后自交后代不发生性状分离C．单倍体高度不育，不发生性状分离D．单倍体育种免去了费时的杂交程序2．已知某小麦的基因型是AaBbCc，三对基因分别位于三对同源染色体上，利用其花药进行离体培养，获得N株小麦，其中基因型为aabbcc的个体约占()A．N/4B．N/8C．N/16D．03．马(2N＝64)和驴(2N＝62)杂交形成的骡子是高度不育的，原因是()A．马和驴的染色体不能共存B．染色体结构发生了变化C．减数分裂中同源染色体联会紊乱D．马和驴的遗传物质有本质区别4．将二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理，待其长成后用其花药进行离体培养得到了新的植株。下列有关新植株的叙述，正确的一组是()①是单倍体②体细胞内没有同源染色体③不能形成可育的配子④体细胞内有同源染色体⑤能形成可育的配子⑥可能是纯合子也可能是杂合子⑦一定是纯合子⑧是二倍体A．④⑤⑦⑧B．①④⑤⑥C．①②③⑥D．①④⑤⑦5．遗传学检测两个人的体细胞中两种基因组成，发现甲为AaB，乙为AABb。对于甲缺少一个基因的原因分析，错误的是()A．染色体结构变异B．染色体数目变异C．基因突变D．可能是男性能力提升6．下列关于二倍体、单倍体和多倍体的说法中，错误的是()A．水稻(2n＝24)一个染色体组有12条染色体，水稻基因组是测定12条染色体的DNA全部碱基序列B．普通小麦的花药离体培养后，长成的植株细胞中含三个染色体组，但不是三倍体C．单倍体幼苗用秋水仙素处理得到的植株，不一定是纯合的二倍体D．人工诱导多倍体的惟一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗7．下图为利用纯合高秆(D)抗病(E)小麦和纯合矮秆(d)易染病(e)小麦快速培育纯合优良小麦品种矮秆抗病小麦(ddEE)的示意图，有关此图叙述不正确的是()A．图中进行①过程的主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起B．②过程中发生了非同源染色体的自由组合C．实施③过程依据的主要生物学原理是细胞增殖D．④过程的实施中通常用一定浓度的秋水仙素处理8．有关“低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍”的实验，正确的叙述是()A．可能出现三倍体细胞B．多倍体细胞形成的比例常达100%C．多倍体细胞形成过程无完整的细胞周期D．多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会题号12345678答案9.某二倍体植物的体细胞中染色体数为24，基因型为AaBb。请根据下图完成问题：(1)图中A所示的细胞分裂方式主要是_____________________________________。(2)产生的花粉粒基因型有__________种，由花粉粒发育成的单倍体有哪几种基因型？_____________________________________________________________________。(3)若C处是指用秋水仙素处理，则个体①的体细胞中含染色体____条，它是纯合子还是杂合子？______________。(4)若该植物进行自花传粉，在形成的以个体②组成的群体中可能有几种基因型？__________。(5)若A表示水稻的高秆，a表示水稻的矮秆；B表示水稻的抗病基因，b表示水稻的不抗病基因，这两对基因按自由组合定律遗传。那么该水稻自花传粉的后代中，矮秆抗病的个体所占比例是________。若要获得稳定遗传的矮秆抗病水稻，应让矮秆抗病的水稻进行自交，在自交的后代中B显性纯种的矮秆抗病水稻所占比例为__________。(6)若要尽快获得纯种的矮秆抗病水稻，则应采用上图中__________(用字母表示)过程进行育种，这种育种方法称为____________。10．下图为普通小麦的形成过程示意图，请根据图示材料分析并回答以下问题：(1)二倍体的一粒小麦和二倍体的山羊草杂交产生甲。甲的体细胞中含有______个染色体组。由于甲的体细胞中无________，所以甲不育。(2)自然界中不育的甲成为可育的丙的原因可能是___________________________。(3)假如从播种到收获种子需1年时间，且所有的有性杂交都从播种开始。理论上从一粒小麦和山羊草开始到产生普通小麦的幼苗至少需______年时间。(4)从图示过程看，自然界形成普通小麦的遗传学原理主要是__________________。答案知识清单一、1.(1)秋水仙素萌发的种子幼苗(2)纺锤体的形成染色体数目(3)种子或幼苗多倍体2．(1)单倍体(2)育种年限纯合子二、1.分生组织纺锤体2．(1)固定细胞形态(2)冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液(3)相互分离开来(4)解离液解离过度(5)染色体(质)3．取材制作装片4．低温条件无害操作对点训练1．C[对花粉进行组织培养，是把精子培育成新的生物体，属于单倍体；把普通小麦的体细胞组织培育成新的生物体，属于生物的营养生殖。普通小麦的体细胞是受精卵通过有丝分裂形成的，其体细胞中含有6个染色体组，因此属于六倍体。]2．B[基因型为AAdd和aaDD的亲本杂交，F1的基因型为AaDd，对其幼苗用秋水仙素处理，使其染色体组成倍增加，即变为四个染色体组，染色体上的基因数目也增加，加倍后的植株基因型为AAaaDDdd，为四倍体。]3．B[将剪取的根尖放入卡诺氏液中是为了固定细胞的形态；龙胆紫溶液是为了使染色体染上颜色；漂洗时用的是清水，为了洗去多余的解离液，一方面防止解离过度，另一方面防止影响染色；95%酒精可以洗去根尖表面的卡诺氏液，也可与15%盐酸溶液混合解离、分散细胞。]4．C[洋葱根尖成熟区细胞不再进行细胞分裂，制成的洋葱根尖装片，细胞已经死亡，看到的只是细胞分裂某一时期的瞬间图像，看不到细胞分裂的连续变化情况。低温处理和用秋水仙素处理材料都可以抑制细胞分裂时纺锤体的形成。用高倍物镜观察装片时，应该用细准焦螺旋将物像调清晰。]课后作业1．B[单倍体育种可以明显地缩短育种年限，原因是该过程得到的生物个体为纯合子，自交后代不发生性状分离。]2．D[本题重在审题，二倍体的花药进行离体培养，获得的全为含一个染色体组的单倍体，不会出现aabbcc这样的二倍体。若要获得aabbcc这样的个体，需用秋水仙素处理由abc花粉发育而来的单倍体幼苗。]3．C[马和驴的染色体数目、形态和结构有一定区别，但马和驴的遗传物质并没有本质区别，都是以DNA作为遗传物质，不育的原因是联会紊乱不能产生正常的生殖细胞。]4．B[二倍体幼苗经秋水仙素处理后得到四倍体植株，其花药进行离体培养长成的植株属于单倍体，含有两个染色体组，即含有同