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【高考一轮专题复习】高考生物专题复习——第32讲《生物变异在育种上的应用》复习课件（全国通用）
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这是一份【高考一轮专题复习】高考生物专题复习——第32讲《生物变异在育种上的应用》复习课件（全国通用），共37页。PPT课件主要包含了生物的育种方式，CONTENTS，1方法，单倍体幼苗，正常纯合子，3优点，明显缩短育种年限，2原理，染色体变异，一般应用于二倍体植物等内容，欢迎下载使用。
低温诱导染色体数目的变化
重温高考 真题演练
思考1：单倍体育种中秋水仙素处理萌发的种子吗？
不能，因为单倍体往往高度不育，育种操作的对象一般是单倍体幼苗
思考2：用秋水仙素处理单倍体一定能够获得纯合子吗？
不一定，若亲本为二倍体，则获得的品种一定为纯合子，如：
如果单倍体体细胞中基因型为AB，经秋水仙素处理后 基因型为AABB，是纯合子；
如果单倍体体细胞中基因型为Aa，经秋水仙素处理后 基因型为AAaa，是杂合子。
若亲本为多倍体，则获得的品种不一定为纯合子，如：
(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：①由于单倍体往往高度不育，育种操作的对象一般是单倍体幼苗，通过组织培养得到纯合子植株。②多倍体育种操作的对象是正常萌发的种子或幼苗。
（1）方法：_________________________
秋水仙素处理或低温诱导
（2）原理：__________________
（以三倍体无子西瓜为例）
为什么要进行两次传粉？
第一次目的：杂交获得三倍体植株的种子第二次目的：刺激子房发育成果实
为什么用四倍体作母本？
三倍体西瓜无子的原因?
减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子
(1)单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理两个过程。(2)单倍体育种一般应用于二倍体植物，因为若为四倍体植物，通过单倍体育种形成的个体不一定是纯合子。(3)用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍，若操作对象是单倍体植株，属于单倍体育种；若操作对象为正常植株，叫多倍体育种。不能看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。(4)单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，使染色体数目加倍。单倍体育种在幼苗期处理，多倍体育种在种子萌发期或幼苗期处理。
植物体细胞杂交技术可用于多倍体育种 P选三36
植物体细胞杂交后代的遗传变化 P选三36
无性繁殖，育种过程中不遵循孟德尔定律
两亲本染色体数之和。2n+2m
两亲本染色体组数之和。2+2
两亲本基因型之和。AabbccDd
已知大麦中，高秆（D）对矮秆（d）是显性，抗病（T）对不抗病（t）是显性，现有两个不同品种的纯种大麦，一个品种矮秆不抗病，另一个品种高秆抗病，如何利用这两个品种获得矮秆抗病的大麦新品种？
(1)原理： 。(2)过程
①目的性强，通过杂交使位于不同个体上的优良性状集中于一个 个体上（“集优”）
②操作简单，技术要求不高。
②只能利用已有的基因重组，不能创造新的基因。
(3)优点①可以提高 ，在较短时间内获得更多的优良变异类型。②大幅度地 。(4)缺点：有利变异个体往往不多，需要处理大量材料。
(1)原理： 。(2)过程
总结：四种育种方法的比较
杂交→自交→选优→自交
物理或化学的方法处理生物
花药离体培养后再用秋水仙素加倍
使不同亲本的优良性状集中于同一个体上
提高变异频率加速育种进程
用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
①“可遗传”与“可育”。
可遗传≠可育。三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现为“不育”，但它们均属于可遗传变异。
②“最简便”与“最快速”
最简便着重于技术含量应为易操作，如杂交育种，虽然年限长，但农民自己可简单操作。但最快速则未必简便，如单倍体育种可明显缩短育种年限，但其技术含量却较高。
③“单倍体育种”与“花药离体培养”
单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理等过程；花药离体培养只是单倍体育种的一个操作步骤。
练一练：根据育种程序图识别育种名称和过程
1.(2022·宁波高三模拟)如图为二倍体玉米花粉培育成植株的过程。下列有关叙述错误的是A.过程①是花药离体培养B.过程②若正常培养，则植株B是 单倍体C.过程②若使用秋水仙素处理幼苗使其染色体加倍，则植株B是二倍体 纯合子D.若该过程为单倍体育种，则育种原理是基因重组
2.一粒小麦(染色体组AA,2n＝14)与山羊草(染色体组BB,2n＝14)杂交，产生的杂种AB经染色体自然加倍，形成了具有AABB染色体组的四倍体二粒小麦(4n＝28)。后来，二粒小麦又与节节麦(染色体组DD,2n＝14)杂交，产生的杂种ABD经染色体加倍，形成了具有AABBDD染色体组的六倍体小麦(6n＝42)。这就是现在农业生产中广泛种植的普通小麦。下列关于普通小麦与二粒小麦的叙述，正确的是A.二粒小麦与普通小麦可以杂交获得可育后代B.普通小麦性母细胞在减数分裂时，可观察到21个四分体C.普通小麦中A、B、D染色体组中的染色体，形态、功能彼此相同D.在普通小麦形成的过程中发生了基因重组以及染色体数目和结构的变异
3.诱变育种、杂交育种、单倍体育种、多倍体育种都是传统的育种技术，转基因技术是育种的新技术。下列叙述错误的是A.杂交育种和单倍体育种过程中通常都涉及基因重组原理B.采用上述技术的目的是获得具有所需性状的品种C.上述技术中，通常仅多倍体育种会育出与原物种生殖隔离的个体D.与传统育种比较，转基因的优势是能使生物出现自然界中没有的新基 因和性状
4.育种应用：为了改良荔枝，欲招聘高级育种工程师一名。要求在不改变荔枝原有外观品质的前提下把其改良为无核、果大、糖分含量多。若你前往应聘，该怎样设计育种方案？(写出方案的思路）
方案：用秋水仙素或低温处理二倍体荔枝的种子或幼苗得到四倍体荔枝植株。再将四倍体与二倍体杂交得到三倍体的荔枝种子，播种即可得到为无核、果大，糖分含量多的荔枝
实验探究用低温处理植物的_________细胞，能够抑制_______的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能_________________，于是，植物细胞的染色体数目发生变化。
(1)秋水仙素与低温诱导染色体数目加倍的原理秋水仙素与低温诱导染色体数目加倍的原理都是抑制_______的形成，着丝粒分裂后没有_______的牵引作用，不能将染色体拉向细胞的两极，导致细胞中的________________。(2)卡诺氏液和解离液的作用分析卡诺氏液是固定液的一种。固定液的作用是固定__________以及细胞内的各种结构，固定之后，细胞不再代谢也不再变化。解离液的作用主要是溶解细胞间的连接物质，将组织中的细胞分散开来，便于观察。
5．下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述，错误的是A．选材应选能进行有丝分裂的植物分生区细胞，否则不会出现染色体加倍B．将根尖放入卡诺氏液中浸泡的目的是固定细胞形态，便于后期进行观察C．使用酒精和盐酸混合液的目的是解离根尖细胞，使细胞相互分离开来D．若实验操作正确，显微镜下可观察到大多数细胞的染色体数目发生改变解析：该实验的原理是低温能抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，使染色体不能移向两极，因此选材应选能进行有丝分裂的植物分生区细胞，否则不会出现染色体加倍，A正确；显微镜下可看到大多数细胞的染色体数目未发生改变，因为大多数细胞处于有丝分裂的间期，只有有丝分裂后期和末期细胞中染色体数目发生改变，D错误。
6．用秋水仙素处理植物的某种组织，能诱导细胞内染色体数目加倍，低温能够影响酶的活性(或纺锤体形成)，使细胞不能正常进行有丝分裂。请就低温和秋水仙素对细胞内染色体数目的影响是否相同这个问题进行实验探究。材料用具：长出根尖的洋葱(2N＝16)若干，培养皿若干，清水，冰箱，2%的秋水仙素溶液。(1)选材时，应该选用洋葱根尖正常分裂的________组织细胞。(2)实验假设：低温同秋水仙素一样，可以诱导细胞内染色体数目加倍。
(3)实验步骤：①取3个洁净的培养皿，分别标号为1,2,3。②将三组生长状况相同的洋葱根尖分别放入三个培养皿中，其中1号放在室温下；2号放在上述处理温度的冰箱中；3号________________________；三组同样处理12 h。③将三组根尖分别制成装片后，在显微镜下观察和比较经过不同处理的根尖细胞内的染色体数目。(4)结果预测与结论：①若1号和2号结果相同，染色体数目__________，则____________________；②若2号和3号结果相同，_____________________________________________。
放在滴加了2%的秋水仙素的溶液中
染色体数目加倍，则低温可诱导细胞内染色体数目加倍
低温不能诱导细胞内染色体数目加倍
1.(2021·广东，11)白菜型油菜(2n＝20)的种子可以榨取食用油(菜籽油)，为了培育高产新品种，科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc。下列叙述错误的是A.Bc成熟叶肉细胞中含有两个染色体组B.将Bc作为育种材料，能缩短育种年限C.秋水仙素处理Bc幼苗可以培育出纯合植株D.自然状态下Bc因配子发育异常而高度不育
2.(2021·北京，7)研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦(2n＝14)的优良性状导入普通小麦(2n＝42)中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉，10天后只发现两个杂种幼胚，将其离体培养，产生愈伤组织，进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是A.簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离B.培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化C.杂种植株减数分裂时染色体能正常联会D.杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株
3.(2020·全国Ⅰ，32)遗传学理论可用于指导农业生产实践。回答下列问题：(1)生物体进行有性生殖形成配子的过程中，在不发生染色体结构变异的情况下，产生基因重新组合的途径有两条，分别是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在诱变育种过程中，通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传，原因是_________________________，若要使诱变获得的性状能够稳定遗传，需要采取的措施是___________________________________。
在减数分裂过程中，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因自由组合；同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致染色单体上的基因重组
控制新性状的基因是杂合的
通过自交筛选出性状能稳定遗传的子代
4.(2020·全国Ⅲ，32)普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题：
(1)在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是______________________________________。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体，普通小麦体细胞中有_____条染色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是_________________________(答出2点即可)。
无同源染色体，不能进行正常的
营养物质含量高、茎秆粗壮
低温诱导染色体数目的变化
重温高考 真题演练
思考1：单倍体育种中秋水仙素处理萌发的种子吗？
不能，因为单倍体往往高度不育，育种操作的对象一般是单倍体幼苗
思考2：用秋水仙素处理单倍体一定能够获得纯合子吗？
不一定，若亲本为二倍体，则获得的品种一定为纯合子，如：
如果单倍体体细胞中基因型为AB，经秋水仙素处理后 基因型为AABB，是纯合子；
如果单倍体体细胞中基因型为Aa，经秋水仙素处理后 基因型为AAaa，是杂合子。
若亲本为多倍体，则获得的品种不一定为纯合子，如：
(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：①由于单倍体往往高度不育，育种操作的对象一般是单倍体幼苗，通过组织培养得到纯合子植株。②多倍体育种操作的对象是正常萌发的种子或幼苗。
（1）方法：_________________________
秋水仙素处理或低温诱导
（2）原理：__________________
（以三倍体无子西瓜为例）
为什么要进行两次传粉？
第一次目的：杂交获得三倍体植株的种子第二次目的：刺激子房发育成果实
为什么用四倍体作母本？
三倍体西瓜无子的原因?
减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子
(1)单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理两个过程。(2)单倍体育种一般应用于二倍体植物，因为若为四倍体植物，通过单倍体育种形成的个体不一定是纯合子。(3)用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍，若操作对象是单倍体植株，属于单倍体育种；若操作对象为正常植株，叫多倍体育种。不能看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。(4)单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，使染色体数目加倍。单倍体育种在幼苗期处理，多倍体育种在种子萌发期或幼苗期处理。
植物体细胞杂交技术可用于多倍体育种 P选三36
植物体细胞杂交后代的遗传变化 P选三36
无性繁殖，育种过程中不遵循孟德尔定律
两亲本染色体数之和。2n+2m
两亲本染色体组数之和。2+2
两亲本基因型之和。AabbccDd
已知大麦中，高秆（D）对矮秆（d）是显性，抗病（T）对不抗病（t）是显性，现有两个不同品种的纯种大麦，一个品种矮秆不抗病，另一个品种高秆抗病，如何利用这两个品种获得矮秆抗病的大麦新品种？
(1)原理： 。(2)过程
①目的性强，通过杂交使位于不同个体上的优良性状集中于一个 个体上（“集优”）
②操作简单，技术要求不高。
②只能利用已有的基因重组，不能创造新的基因。
(3)优点①可以提高 ，在较短时间内获得更多的优良变异类型。②大幅度地 。(4)缺点：有利变异个体往往不多，需要处理大量材料。
(1)原理： 。(2)过程
总结：四种育种方法的比较
杂交→自交→选优→自交
物理或化学的方法处理生物
花药离体培养后再用秋水仙素加倍
使不同亲本的优良性状集中于同一个体上
提高变异频率加速育种进程
用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
①“可遗传”与“可育”。
可遗传≠可育。三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现为“不育”，但它们均属于可遗传变异。
②“最简便”与“最快速”
最简便着重于技术含量应为易操作，如杂交育种，虽然年限长，但农民自己可简单操作。但最快速则未必简便，如单倍体育种可明显缩短育种年限，但其技术含量却较高。
③“单倍体育种”与“花药离体培养”
单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理等过程；花药离体培养只是单倍体育种的一个操作步骤。
练一练：根据育种程序图识别育种名称和过程
1.(2022·宁波高三模拟)如图为二倍体玉米花粉培育成植株的过程。下列有关叙述错误的是A.过程①是花药离体培养B.过程②若正常培养，则植株B是 单倍体C.过程②若使用秋水仙素处理幼苗使其染色体加倍，则植株B是二倍体 纯合子D.若该过程为单倍体育种，则育种原理是基因重组
2.一粒小麦(染色体组AA,2n＝14)与山羊草(染色体组BB,2n＝14)杂交，产生的杂种AB经染色体自然加倍，形成了具有AABB染色体组的四倍体二粒小麦(4n＝28)。后来，二粒小麦又与节节麦(染色体组DD,2n＝14)杂交，产生的杂种ABD经染色体加倍，形成了具有AABBDD染色体组的六倍体小麦(6n＝42)。这就是现在农业生产中广泛种植的普通小麦。下列关于普通小麦与二粒小麦的叙述，正确的是A.二粒小麦与普通小麦可以杂交获得可育后代B.普通小麦性母细胞在减数分裂时，可观察到21个四分体C.普通小麦中A、B、D染色体组中的染色体，形态、功能彼此相同D.在普通小麦形成的过程中发生了基因重组以及染色体数目和结构的变异
3.诱变育种、杂交育种、单倍体育种、多倍体育种都是传统的育种技术，转基因技术是育种的新技术。下列叙述错误的是A.杂交育种和单倍体育种过程中通常都涉及基因重组原理B.采用上述技术的目的是获得具有所需性状的品种C.上述技术中，通常仅多倍体育种会育出与原物种生殖隔离的个体D.与传统育种比较，转基因的优势是能使生物出现自然界中没有的新基 因和性状
4.育种应用：为了改良荔枝，欲招聘高级育种工程师一名。要求在不改变荔枝原有外观品质的前提下把其改良为无核、果大、糖分含量多。若你前往应聘，该怎样设计育种方案？(写出方案的思路）
方案：用秋水仙素或低温处理二倍体荔枝的种子或幼苗得到四倍体荔枝植株。再将四倍体与二倍体杂交得到三倍体的荔枝种子，播种即可得到为无核、果大，糖分含量多的荔枝
实验探究用低温处理植物的_________细胞，能够抑制_______的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能_________________，于是，植物细胞的染色体数目发生变化。
(1)秋水仙素与低温诱导染色体数目加倍的原理秋水仙素与低温诱导染色体数目加倍的原理都是抑制_______的形成，着丝粒分裂后没有_______的牵引作用，不能将染色体拉向细胞的两极，导致细胞中的________________。(2)卡诺氏液和解离液的作用分析卡诺氏液是固定液的一种。固定液的作用是固定__________以及细胞内的各种结构，固定之后，细胞不再代谢也不再变化。解离液的作用主要是溶解细胞间的连接物质，将组织中的细胞分散开来，便于观察。
5．下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述，错误的是A．选材应选能进行有丝分裂的植物分生区细胞，否则不会出现染色体加倍B．将根尖放入卡诺氏液中浸泡的目的是固定细胞形态，便于后期进行观察C．使用酒精和盐酸混合液的目的是解离根尖细胞，使细胞相互分离开来D．若实验操作正确，显微镜下可观察到大多数细胞的染色体数目发生改变解析：该实验的原理是低温能抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，使染色体不能移向两极，因此选材应选能进行有丝分裂的植物分生区细胞，否则不会出现染色体加倍，A正确；显微镜下可看到大多数细胞的染色体数目未发生改变，因为大多数细胞处于有丝分裂的间期，只有有丝分裂后期和末期细胞中染色体数目发生改变，D错误。
6．用秋水仙素处理植物的某种组织，能诱导细胞内染色体数目加倍，低温能够影响酶的活性(或纺锤体形成)，使细胞不能正常进行有丝分裂。请就低温和秋水仙素对细胞内染色体数目的影响是否相同这个问题进行实验探究。材料用具：长出根尖的洋葱(2N＝16)若干，培养皿若干，清水，冰箱，2%的秋水仙素溶液。(1)选材时，应该选用洋葱根尖正常分裂的________组织细胞。(2)实验假设：低温同秋水仙素一样，可以诱导细胞内染色体数目加倍。
(3)实验步骤：①取3个洁净的培养皿，分别标号为1,2,3。②将三组生长状况相同的洋葱根尖分别放入三个培养皿中，其中1号放在室温下；2号放在上述处理温度的冰箱中；3号________________________；三组同样处理12 h。③将三组根尖分别制成装片后，在显微镜下观察和比较经过不同处理的根尖细胞内的染色体数目。(4)结果预测与结论：①若1号和2号结果相同，染色体数目__________，则____________________；②若2号和3号结果相同，_____________________________________________。
放在滴加了2%的秋水仙素的溶液中
染色体数目加倍，则低温可诱导细胞内染色体数目加倍
低温不能诱导细胞内染色体数目加倍
1.(2021·广东，11)白菜型油菜(2n＝20)的种子可以榨取食用油(菜籽油)，为了培育高产新品种，科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc。下列叙述错误的是A.Bc成熟叶肉细胞中含有两个染色体组B.将Bc作为育种材料，能缩短育种年限C.秋水仙素处理Bc幼苗可以培育出纯合植株D.自然状态下Bc因配子发育异常而高度不育
2.(2021·北京，7)研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦(2n＝14)的优良性状导入普通小麦(2n＝42)中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉，10天后只发现两个杂种幼胚，将其离体培养，产生愈伤组织，进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是A.簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离B.培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化C.杂种植株减数分裂时染色体能正常联会D.杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株
3.(2020·全国Ⅰ，32)遗传学理论可用于指导农业生产实践。回答下列问题：(1)生物体进行有性生殖形成配子的过程中，在不发生染色体结构变异的情况下，产生基因重新组合的途径有两条，分别是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在诱变育种过程中，通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传，原因是_________________________，若要使诱变获得的性状能够稳定遗传，需要采取的措施是___________________________________。
在减数分裂过程中，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因自由组合；同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致染色单体上的基因重组
控制新性状的基因是杂合的
通过自交筛选出性状能稳定遗传的子代
4.(2020·全国Ⅲ，32)普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题：
(1)在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是______________________________________。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体，普通小麦体细胞中有_____条染色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是_________________________(答出2点即可)。
无同源染色体，不能进行正常的
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