生物(多倍体育种与单倍体育种的比较)
第十章 单倍体与多倍体育种
②倍性鉴定长成为花粉株后，要检查其染色体数，确定其倍性。 方法：根尖→固定→染色→压片→ 镜检 ③加倍花粉植株未经自然加倍时，一般为单倍体，不能正常结实， 因而需人工加倍（秋水仙素）。 双子叶植物可采用1.5份0.1—0.4%的秋水仙素十1份羊毛脂， 调成糊状乳液，涂株单倍体植株的腋芽或生长点，使生长点加倍 成二倍体。 单子叶植物如小麦、水稻等可将幼苗或新生的分蘖株基部浸在 0.04—0.1%秋水仙溶液中，在20—25℃下1—4天，取出用清水 洗净，栽入土中，可获得染色体加倍植株。 加倍时要注意秋水仙素浓度，植物种类不同，其浓度不同。 ④选择花粉株加倍成活后，要像一般植物管理一样，种子成熟后， 应单株、单穗分别苗种，备作进一步的试验。F1后各代的选育工 作同一般选育工作一样进行试验、鉴定、从中选出优良株系，扩 大繁殖试种，最后用于生产。
四、诱发多倍体的方法： 1、用物理因素诱异多倍：
物理因素有：温度激变，机械创伤，电离射线非电离射线、 离心力等。 物理因素虽可诱导多倍体，但频率较低，在多倍体诱导中成 效不大。
2、用化学因素诱导多倍体：
秋水仙素处理方法：
①秋水仙素介绍 秋水仙素是从百合科秋水仙植物中提炼出来的一种剧毒药剂， 其分了子式为C22H25NO6 H2O。一般秋水仙素是淡黄色粉末， 纯品是针状结晶体，性极毒，对中枢神经有麻醉作用，进入眼 睛，会使其失明，易溶于水、酒精、氯仿和甲醛中，不易溶解 于已醚和苯。
④处理方法：
浸渍法：多用于处理干种子，萌动种子及幼苗。 滴液法：禾本科幼苗，茎基部生长点切一小斜口，使其夹住一 小片滤纸，用吸管滴药液，浓度0.02—0.05%。双子叶植物，用脱 脂棉将顶芽，腋芽包裹住，然后滴液每日一至数次，反复数日 注射法：是用注射针头把秋液注入植株小苗分蘖节的上部。 这种方法适于禾本科谷类作物，尤其对水稻加倍，效果良好。 富民农处理方法 富民农的化学名称：对甲苯磺硫苯胺苯汞，分子式 C19H17H9NSO2，为灰白色粉末，基本不溶于水，溶于丙酮。使 用时应先将纯的药粉1克倒入25ml丙酮中，在热水中（80℃左右） 加热，制成淡黄色溶液，趁热将此液徐徐倒入1000ml原液稀释到 0.01—0.03%即可使用。 还有乙酸（IAA）、氧化亚氨（N2O）等也可加倍染色体数目。
生物的育种
抗病(r)，如何得到能够稳定遗传的矮秆抗病的品种？ 解：
Ｐ：高杆抗病 （DDRR）
×
矮秆感病 (ddrr)
F１：
高杆抗病 （DdRr） Ｄ_rr 高秆感病 ddR_ 矮秆抗病 ddrr 矮秆感病
F2: Ｄ_Ｒ_
高杆抗病
种植F2，选矮秆抗病（ddR_）植株连续自交，淘汰不符合要求的植株， 直到不发生形状分离为止。
基因工程育种与细胞工程育种
基因工程育种 方法
转基因技术
细胞工程育种
细胞融合 组织培养 细胞膜流动性 植物细胞的全能性 克服远缘杂交不亲和 障碍，培育出作物新 品种
原理
优 点 例子
基因重组
定向改造生物的遗传 性状
转基因抗虫棉 超级细菌
蕃茄-马铃薯
例：有两个不同品种的小麦：高秆（D）抗病（R）和矮秆(d)不
Ｐ DDTT高秆抗锈病 γ射线 ddTT矮秆抗锈病 或 Ｐ ddtt矮秆不抗锈病 γ射线 ddTT矮秆抗锈病
原 理?
原 理?
下面以利用高秆(D)抗病(T)小麦和矮秆(d)不抗病(t)小麦培育矮秆抗病
小麦为例说明单倍体育种方法：
P F1
DDTT（高秆抗病）
×
ddtt（矮秆感病）
DdTt（高秆抗病） 减数分裂
配子 单倍体植株 纯合二倍体
DT DT DDTT
Dt
dT
dT ddTT 矮秆抗病
dt 花药离体培养 dt 秋水仙素处理
Dt
DDtt
ddTT
矮秆感病
高秆抗病 高秆感病
工 具?
闽侯一中程迎新
原 理?
闽侯一中程迎新
点
缺 点 例子
提高突变率，加 使不同个体的多 明显缩短育种年 速育种进程，大 器官大，营养丰 个优良性状集中 限，后代二倍体 幅度改良性状 富 到同一个体上 均为纯合子 育种周期长（时 有利个体少，需 但发育延迟，结 技术复杂，成活 间长）） 大量处理材料 实率低 率较低 水稻的育种 高产量青霉素菌 无籽西瓜、小黑 抗病植株的育成 株 麦
多倍体与单倍体育种
用
性状不稳定）
的株系或集团
第八节 单倍体 育种
学习要点： 单倍体的含义 单倍体的获得与倍化
一、单倍体（haploid）的类型与特点
单 通常指未经受精的配子发育成的含有配子染
倍
体 色体数的体细胞或个体。
单倍体 育种
就是通过人工诱导培育单倍体植株，并经 染色体加倍成纯系后，从中选育新品种的 育种方法。
（2）育性差，结实率低 难以形成正常的配子，育性差。同源三倍体高度
不育，三倍体西瓜无籽、三倍体葡萄无籽。 （3）器官巨大，发育迟缓
大多数同源多倍体的叶片大小，花朵大小，茎 粗和叶厚都随染色体数目的增加而递增，而其生长 发育过程则随之减缓。四倍体月见草植株和花都比 二倍体大。
（二） 异 1、定义
源
选符合育种目标的优良无性系繁殖推广 注意：应继续观察是否已是稳定的多倍体， 对仍是扇形嵌合体的，应进行分离纯化。
2、有性繁殖植物多倍体材料的选择利用
同源多倍体
选性状优良，结
性 状
（结实率低）
实率相对较高的
株系作为新品种
品
鉴
系
定
鉴
基
定
础
推
上
异源多倍体
株
广
株选法或集团选
应
选 （结实率高，自交后代 择法，培育稳定
2、处理方法
秋水仙素只能够作用于正在分裂的细胞，所以一般应用 于处理带生长点的部分或材料，如萌动或刚发芽的种子、膨 大的枝芽、生长中的嫩枝、幼苗的顶端分生组织或球根、球 茎的萌芽等。
浸渍法
处
涂抹法
理 方
滴液法
法
套罩法
其他（喷雾、药剂培养基）
（1）浸渍法
几种育种方式的比较
概念 1、 杂 交 育 种
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。 基因重组
原理
发生时期 方法
有性生殖的减数第一次分裂后期 或四分体时期 不同个体间杂交产生后代，然 后连续自交，筛选所需纯合子。 即：杂交—自交—选优—自 交—选纯。
优点
缺点
时间长，须 有利变异少， 技 术 复 杂 且 发 育 延 迟 ，有可能引起生 及时发现优 须大量处理实 须 与 杂 交 育 结实率低 态危机 良品种 验材料 种配合
联会紊乱
②采用三倍体西瓜与二倍体西 瓜间作栽培的方法，在开花时 二倍体的花粉传到三倍体植株 的雌花上，可刺激子房发育成 果实，得无籽西瓜。
三倍体无子西瓜的培育过程示意图
（2）八倍体小黑麦的培育
普通小麦是六倍体 (AABBDD) ， 体细胞中含有 42 条染色体，属于 小麦属；黑麦是二倍体 (RR) ，体 细胞中含有 14 条染色体，属于黑 麦属。两个不同属的物种一般是 难以杂交的，但也有极少数的普 通小麦品种含有可杂交基因，能 接受黑麦的花粉。杂交后的子一 代 含 有 四个染 色 体 组 (ABDR) ， 在减数分裂时由于染色体不能配 对，因此不能形成配子，所以不 育，必须用人工方法进行染色体 加倍才能产生后代，染色体加倍 后的个体细胞中含有八个染色体 组(AABBDDRR)，小黑麦蛋白质 含量高、抗逆性、抗病性强。
操作简单，目的性强，能使同种生物 的不同优良性状集中于同一个体。
1、 杂 交 育 种
缺点
育种年限长，杂交后代会出现性状分 离，需连续自交才能选育出所需要的 优良性状。而且只适用于有性生殖的 生物，存在远缘杂交不亲和的障碍。
是改良作物品质、提高农作物单位面 积产量的常规方法，用于家畜、家禽 优良品种的选育。 选育矮秆抗锈病小麦、选育中国荷斯 坦牛（引进外国的荷斯坦 ——弗里生 牛与当地黄牛杂交选育而成）。
高中生物_一轮复习生物育种的原理及应用教学设计学情分析教材分析课后反思
教学设计一、教学目标：1、知识目标：（1）简述各育种方法的原理、操作及特点，并能举例说明。
（2）比较几种育种方法的原理、方法、优缺点和例子。
2、能力目标：（1）掌握将获得的信息用图表、遗传图解等形式进行表达。
（2）运用遗传和变异原理,解决生产和生活实际中的问题。
3、情感目标：（1）通过对我国育种成果的了解，关注我国育种技术的发展及在国际上的竞争能力，认同育种技术的改进对解决粮食危机等问题的重要性。
（2）体会科学技术在发展社会生产力、推动社会进步等方面的巨大作用。
（3）培养学生用辩证的观点看问题的生物学观点。
二、教学重点：1．能描述几种常见的育种方法的原理、过程及优点；2. 能结合遗传、变异的知识在新情境下解决综合性问题。
三、教学难点：能结合遗传、变异的知识在新情境下解决综合性问题。
四、教材分析本课复习内容为人教版必修2《遗传与进化》第6章《从杂交育种到基因工程》。
本册教材的前5章是按照生物学史的顺序，逐步阐述了遗传和变异的基本原理，本章则是以前5章为基础，围绕遗传学原理和规律在生产实践中的应用展开。
本节内容也与选修三《现代生物科技专题》密切联系，借助各种现代生物科技，改良育种方法，更好的达成育种目的。
本章具体教材内容包括传统育种与现代生物科技育种两大方面，既有各育种方法的详尽介绍，也有实例列举。
让学生明确掌握各育种方法的原理、过程，并引导学生进行横向比较，客观分析各育种方法的优势和局限性。
五、学情分析知识方面：学生已复习过遗传的两大基本定律，及基因突变、基因重组和染色体变异的相关知识，育种的相关内容正好处在学生的最近发展区，可以通过引导学生回顾、比较和引申来自主归纳提升新的复习内容。
学生选修三《现代生物科技专题》也已经学习完毕，有此为基础，学生可以更好的将育种知识与基因工程、蛋白质工程和植物体细胞杂交技术相联系，使育种的复习更加系统、完整。
生活经验方面：学生在实际生活中经常会接触到一些与育种有关的物品、新闻报道，如各种转基因食品、袁隆平的杂交水稻等，对育种有一定的感性认识，也了解其是社会热点的重要地位，结合本节课的复习，最终使学生升华完善理性知识，并引起学生的重视。
几种育种的方法比较
育种的方法和应用生物育种是一门很复杂的技术，针对不同的生物应采用不同的育种方式，要对各种育种方式进行比较，选择简易、可操作的方式。
同一种育种方式应用于不同的生物也会有不尽相同的育种过程，所以我们无论在生产实践中还是有关习题训练中都应灵活应用。
一、几种育种的方法的比较在高中阶段所介绍的育种方法主要有：诱变育种、杂交育种、多倍体育种、单倍体育种、细胞工程育种（组织培养育种）、基因工程育种（转基因育种）、植物激素育种等。
1、杂交育种(1)原理：基因重组。
(2)方法：连续自交，不断选种。
（不同个体间杂交产生后代，然后连续自交，筛选所需纯合子）(3)发生时期：有性生殖的减数分裂第一次分裂后期或四分体时期，(4)优点：使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体，具有预见性。
’(5)缺点：育种年限长，需连续自交才能选育出需要的优良性状。
(6)举例：矮茎抗锈病小麦等。
2、诱变育种(1)原理：基因突变。
(2)方法：用物理因素(如x射线、1射线等)、化学因素(如亚硝酸、秋水仙素等各种化学药剂)、生物因素或空间诱变育种(用宇宙强辐射、微重力等条件)来处理生物。
(3)发生时期：有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期(DNA分子复制的时候)。
(4)优点：能提高变异频率，加速育种进程，可大幅度改良某些性状，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种；变异范围广。
(5)缺点：有利变异少，须大量处理材料；诱变的方向和性质不能控制；改良数量性状效果较差，具有盲目性。
(6)举例：青霉素高产菌株、太空椒、高产小麦、“彩色小麦”等。
3、多倍体育种(1)原理：染色体变异。
(2)方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗(秋水仙素能抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成)。
(3)优点：可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富。
(4)缺点：结实率低，发育延迟。
(5)举例：三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦。
4、单倍体育种(1)原理：染色体变异。
关于单倍体和多倍体及育种方法
关于单倍体和多倍体及育种⽅法关于单倍体和多倍体及育种⽅法临洮⽟井职专黎伟 7305021.染⾊体组数的判断1.1根据染⾊体的形态判断：由染⾊体组的定义可知：染⾊体组是由⾮同源染⾊体组成的，不含同源染⾊体，⼀个染⾊体组是由⾮同源染⾊体组成的最⼩组合，细胞中含有⼏条同源染⾊体就含有⼏个染⾊体组。
如图1.2 根据基因数判断染⾊体祖数，细胞或⽣物体中，控制同⼀性状的基因出现⼏次，该细胞或⽣物体中含有⼏个染⾊体组， AAABBb含有三个染⾊体组，aaAABBbb含有四个染⾊体组。
1.3 根据染⾊体数和染⾊体形态数推算染⾊体组数，根据染⾊体组数＝染⾊体数/染⾊体形态数，1.4 根据染⾊体数和染⾊体组的组成推算，染⾊体组数＝染⾊体总数/染⾊体组中的染⾊体数。
普通⼩麦细胞中有42条染⾊体，每个染⾊体组由7条染⾊体组成，该⼩麦细胞中含有42/7＝6个染⾊体组。
2.⽣物⼏倍体的判断⽣物体的倍体类型是根据体细胞中染⾊体组数划分的，同时还要考虑⽣物个体的来源，判断⽅法如下：2.1 如果个体由受精卵或合⼦发育的，⽣物体细胞中含有⼏个染⾊体组就属于⼏倍体。
2.2 如果⽣物是由⽣殖细胞发育的，⽆论体细胞中含有⼏个染⾊体组，都叫做单倍体。
3.同源染⾊体的判断根据⼈教版⾼⼆⽣物（⼀）的叙述：⼤⼩和形态相同，⼀条来⾃于⽗⽅、⼀条来⾃于母⽅的两条染⾊体称为同源染⾊体，因此，识别是否是同源染⾊体⼀看⼤⼩和形态是否相同，⼆看是否来⾃⽗母双⽅，另外同源染⾊体还有⼀个显著的特征在减数分列时能联会配对，这是同源染⾊体最本质的特征。
同源染⾊体的判断不仅看⼤⼩、形态、来源，还要看能否配对。
3.1单倍体的形成及可育性单倍体的形成有两种途径，⾃然形成和⼈⼯获得，真菌低等藻类苔藓蕨类植物中配⼦在⾃然条件下发育成单倍个体，少数种⼦植物，如棉花、⽔稻、甜菜、⼤麦、油菜、⼩麦和西红柿中发现过单倍体；动物果蝇、蛙、⼩⿏、鸡和膜翅昆⾍蜜蜂、蚂蚁黄蜂中的孤雌⽣殖形成单倍体。
高考生物 考点一遍过 考点 生物变异在育种上的用(含解析)
藏躲市安详阳光实验学校考点44 生物变异在育种上的应用高考频度：★★★☆☆难易程度：★★★☆☆1．单倍体育种和多倍体育种（1）图中①和③的操作是秋水仙素处理，其作用原理是抑制纺锤体的形成。
（2）图中②过程是花药离体培养。
（3）单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限。
2．杂交育种与诱变育种（1）杂交育种①概念：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。
②过程：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→优良品种。
（2）诱变育种①概念：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良变异类型的育种方法。
②过程：选择生物→诱发基因突变→选择理想类型→培育。
3．基因工程（1）概念：基因工程，又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗地说，就是按照人们的意愿，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，定向地改造生物的遗传性状。
（2）操作的基本步骤：提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定。
4．生物育种原理、方法、实例(连线)考向一育种方法的选择与分析1．如图是利用玉米(2n＝20)的幼苗芽尖细胞(基因型BbTt)进行实验的流程示意图。
下列分析不正确的是A．基因重组发生在图中②过程，过程③中能够在显微镜下看到染色单体的时期是前期和中期B．秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成C．植株A为二倍体，其体细胞内最多有4个染色体组；植株C属于单倍体，其发育起点为配子D．利用幼苗2进行育种的最大优点是明显缩短育种年限，植株B纯合的概率为25%【参考答案】D解题必备育种方式的选择（1）根据育种目的和提供的材料选择合适的育种方法①集中不同亲本的优良性状：a.一般情况下，选择杂交育种，这也是最简捷的方法；b.需要缩短育种年限(快速育种)时，选择单倍体育种。