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(共20張PPT)
第1節(jié) 染色體變異及其應用
第 3 課 時
01
02
通過對單倍體育種和多倍體育種操作過程的比較特別是無子西瓜培養(yǎng)過程的了解，培養(yǎng)學生關注生活的社會責任和實踐應用能力。
通過對低溫或試劑誘導染色體數(shù)量加倍的理解，探究染色體數(shù)目變化的機制,培養(yǎng)學生的科學思維和探究能力。
先雜交再自交選育
雜交育種
連續(xù)自交，不斷淘汰不良性狀，獲得優(yōu)良性狀，直到不發(fā)生性狀分離為止。
1.概念：將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過 集中在一起，再經(jīng)過 獲得新品種的方法。
2.育種原理：在雜交過程中，染色體上控制不同親本優(yōu)良性狀的基因，隨著 而重新組合在一起，經(jīng)過_________會獲得優(yōu)良的新品種。（基因重組）
3.缺點：雜交育種的過程 。
雜交育種
雜交
選擇和培育
配子的結合
選育
可能很緩慢
取其花粉
離體培養(yǎng)
單倍體幼苗
純合二倍體
人工選育
優(yōu)良品種
二倍體植株
人工誘導
染色體數(shù)量加倍
單倍體育種過程示意圖
一、單倍體育種
人工誘導染色體數(shù)量加倍的方法：
最常用的化學試劑是：
作用機理：
單倍體幼苗
純合二倍體
秋水仙素作用于正在分裂的細胞時，抑制分裂前期形成紡錘體，導致分裂后期染色體不能移向細胞兩極，結果細胞中的染色體數(shù)量就加倍了。
秋水仙素
低溫處理、化學試劑處理等。
單倍體育種過程 (以二倍體為例)
花藥離體
組織
培養(yǎng)
單倍體植株
人工誘導
染色體加倍
正常植株
(純合體)
優(yōu)點：
明顯縮短育種年限
AaBb
減數(shù)
分裂
花
粉
AB
Ab
aB
ab
花藥離體
培養(yǎng)
單倍體苗
AB
Ab
aB
ab
所需品種
(aaBB)
篩
選
秋水仙素
處理
純合體
AABB
AAbb
aaBB
aabb
單倍體育種過程
高桿抗病
DDTT
矮桿感病
ddtt
×
P
F1
高桿抗病
DdTt
花藥離 體培養(yǎng)
配子
DT
Dt
dT
dt
單倍體植株
DT
Dt
dT
dt
DDTT
DDtt
ddTT
ddtt
秋水仙素
需要的純合矮抗品種
第1年
第2年
明顯縮短育種年限
減數(shù) 分裂
高桿抗病
DDTT
矮桿感病
ddtt
×
F1
高桿抗病
DdTt
P
F2
矮抗

ddtt
D_T_
D_tt
ddT_
需要的純合矮抗品種
ddTT
第1年
第2年
第3-6年
連續(xù) ，不 斷淘汰不良性狀。選 擇優(yōu)良性狀
雜交育種過程
單倍體育種與雜交育種比較
秋水仙素處理
使染色體數(shù)量加倍
AA
AAAA
AA
AAA
AAA
傳粉刺激果實發(fā)育
染色體聯(lián)會紊亂
秋水仙素處理正在萌發(fā)的(二倍體）幼苗或者種子
AA
(受精)
AA
第一次傳粉：
雜交獲得三倍體種子
第二次傳粉：
刺激子房發(fā)育成果實
三倍體西瓜沒有種子的原因
三倍體減數(shù)分裂染色體聯(lián)會紊亂
傳粉刺激子房（來自母本)發(fā)育為果實，但是沒有種子（受精卵）。
二、多倍體育種
多倍體育種 單倍體育種
原理 染色體變異(染色體數(shù)目以染色體組形式成倍增加） 染色體變異(染色體組成倍減少，再加倍后得到)
常用 方法 處理萌發(fā)的種子或幼苗 后，秋水仙素/低溫處理人工誘導染色體加倍
優(yōu)點 植株莖稈粗壯、葉片、果實、種子都比較大，營養(yǎng)物質的含量都增加 明顯縮短育種年限
缺點 適用于植物， 在動物中難以開展 技術復雜一些，
須與雜交育種配合
花藥離體培養(yǎng)
秋水仙素/低溫
單倍體育種與多倍體育種比較
1.實驗原理
(1)低溫處理:低溫處理植物的_______________,
能夠抑制___________的形成,導致染色體不能
移向細胞兩極,從而引起細胞內(nèi)染色體數(shù)目______。
(2)染色體染色:
染色體容易被__________染成深色,用質量濃度為0.01 g/mL的_________________溶液染色。
分生組織細胞
紡錘體
加倍
堿性染料
甲紫（龍膽紫）
三、課外探究：低溫誘導染色體數(shù)量加倍
形成紡錘體
內(nèi)外因素的影響下
不形成紡錘體
細胞分裂異常，導致子細胞染色體加倍
X
X
X
X
X
X
X
X
v
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v
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v
v
細胞分裂正常，染色體平均分配到兩個子細胞中
固定細胞
制作裝片
觀察
誘導培養(yǎng)
待蒜長出約____cm長的不定根時，將___________放入冰箱冷藏室內(nèi)，誘導培養(yǎng)_________h。
1
整個裝置
48-72
取材：剪取誘導處理的根尖_______cm，
固定：放入_________中浸泡________h，以_______________，
沖洗：然后用________________________沖洗____次。
0.5-1
卡諾氏液
0.5-1
固定細胞形態(tài)
體積分數(shù)為95%的酒精
2
將蒜（或洋蔥）在冰箱冷藏室內(nèi)（_____℃）放置一周；取出后，將
蒜放在裝滿清水的容器上方，讓蒜的底部接觸水面，于室溫（約____℃）進行培養(yǎng)；
4
25
固定細胞
制作裝片
觀察
誘導培養(yǎng)
包括______、______、______、_______4個步驟；
解離
漂洗
染色
制片
解離目的：
漂洗目的：
染色目的：
制片目的：
用藥液使組織中的細胞相互分離開來
洗去藥液，防止解離過度
甲紫溶液或醋酸洋紅液能使染色體著色
使細胞分散開來，有利于觀察
解離3-5min
漂洗約10min
甲紫溶液染色3-5min
壓片
固定細胞
制作裝片
觀察
誘導培養(yǎng)
低溫誘導 72 h
對照
先用________尋找染色體形態(tài)好的分裂象；視野中既有__________________，也有__________________________；確認某個細胞發(fā)生染色體數(shù)目變化后，再用________觀察。
低倍鏡
正常的二倍體細胞
染色體數(shù)目發(fā)生改變的細胞
高倍鏡
試劑 使用方法 作用
卡諾氏液 將根尖放入卡諾氏液中浸泡0.5～1 h 固定細胞形態(tài)
體積分數(shù)為95%的酒精 沖洗卡諾氏液處理過的根尖 洗去卡諾氏液
與質量分數(shù)為15%的鹽酸等體積混合，浸泡經(jīng)固定處理的根尖 解離根尖細胞
清水 漂洗解離后的根尖約10 min 洗去解離液
甲紫溶液 把漂洗干凈的根尖放進盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3～5 min 使染色體著色
實驗中幾種試劑的使用方法和作用
1.秋水仙素誘導多倍體形成的原因是
A.誘導染色體多次復制；
B.抑制細胞有絲分裂時紡錘體的形成；
C.促使染色單體分開，形成染色體；
D.促進細胞融合。
B
2.用親本基因型為DD和dd的植株雜交，對其子一代的幼苗用秋水仙素處理產(chǎn)生了多倍體，其基因型是
A.DDDD B.DDDd C.DDdd D.Dddd
C
3.下列關于“低溫誘導染色體數(shù)量加倍”實驗的敘述中，正確的是 　　
A.低溫處理蠶豆根尖后會引起成熟區(qū)細胞染色體數(shù)目的變化
B.在觀察低溫處理的蠶豆根尖裝片時，通過一個細胞可以看到染色體的變化情況
C.利用低溫和秋水仙素處理材料均可抑制紡錘體的形成
D.觀察蠶豆根尖細胞裝片時要先在低倍鏡下找到所要觀察的細胞并移到視野的中央，調節(jié)視野的亮度，再轉動粗準焦螺旋直至物像清晰
C
缺失
重復
倒位
易位
染色體組
二倍體
多倍體
單倍體
染色體變異
染色體數(shù)量的變異
染色體結構的變異
染色體變異在育種上得到廣泛應用
單倍體育種
多倍體育種

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