1、基因突變概念：概念：DNA分子中發生堿基對的增添、缺失或改變，引起分子中發生堿基對的增添、缺失或改變，引起的基因結構的改變。的基因結構的改變。時期：時期： 有絲分裂間期和減數第一次分裂間期有絲分裂間期和減數第一次分裂間期意義：意義： 產生新基因，是生物變異的根本來源，為生物進化產生新基因，是生物變異的根本來源，為生物進化提供最初的原材料。提供最初的原材料。特點：特點： 普遍性、隨機性、低頻率、多害少利性、不定向性普遍性、隨機性、低頻率、多害少利性、不定向性實例：實例： 鐮刀型細胞貧血癥鐮刀型細胞貧血癥緣由：緣由：外因是外界環境條件生物、物理、化學因素）；內因是外因是外界環境條件生物、物理、化學

2、因素）；內因是DNA復制過程中基因中脫氧核苷酸的種類、數量、排列復制過程中基因中脫氧核苷酸的種類、數量、排列順序發生局部改變。順序發生局部改變。 討論結果1： 這種說法不正確。對于生物個體而言，發生自然突變的頻率是很低的。但一個物種是由很多個體組成，且經漫長的進化歷程中產生的突變還是很多的，其中有不少突變是有利突變，對生物的進化有重要的意義。因此，基因突變能夠為生物進化提供原材料討論討論2 :基因突變是不是一定引起基因突變是不是一定引起生物性狀的改變呢生物性狀的改變呢?人工誘變的優缺點：人工誘變的優缺點：優點：大幅度提高變異頻率，使變異性狀較快優點：大幅度提高變異頻率，使變異性狀較快 穩定，縮

3、短育種周期。穩定，縮短育種周期。缺陷缺陷: :誘發產生的突變誘發產生的突變, ,有利的個體往往不多有利的個體往往不多, ,需處理大量的材料需處理大量的材料. .基因重組概念概念:是指生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀是指生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。的基因的重新組合。類型：類型：1.減數分裂時非同源染色體上的非等位基因間的自由組合減數分裂時非同源染色體上的非等位基因間的自由組合2.減數分裂四分體時，同源染色體的非姐妹染色單體間的交減數分裂四分體時，同源染色體的非姐妹染色單體間的交叉互換叉互換區別：區別：1與與2是在有性生殖減數分裂過程中實現的。是在有性生殖減數

4、分裂過程中實現的。 3是在對基因改造、重組后導入受體細胞內通過無性繁殖，是在對基因改造、重組后導入受體細胞內通過無性繁殖， 使重組基因表達，產生出人類需要的基因產物。使重組基因表達，產生出人類需要的基因產物。3 基因工程中的基因工程中的DNA拼接技術拼接技術意義：意義： 產生新的基因型，為生物變異提供豐富的來源。產生新的基因型，為生物變異提供豐富的來源。基因重組生物多樣性的原因之一，對生物進化有重要意義。生物多樣性的原因之一，對生物進化有重要意義。基因工程技術可定向改變生物性狀，產生出人類基因工程技術可定向改變生物性狀，產生出人類所需的生物類型。所需的生物類型。基因突變和基因重組的區別 基因突

5、變 基因重組本質原因時間意義可能性產生新的基因產生新的基因產生新的基因型產生新的基因型堿基對的增添、缺堿基對的增添、缺失或改變失或改變基因自由組合；基因自由組合；基因交叉互換基因交叉互換間期間期DNA復制時復制時減數第一次分裂減數第一次分裂生物變異的根本來生物變異的根本來源；誘變育種培育源；誘變育種培育新品種新品種生物變異的豐富來生物變異的豐富來源；雜交育種培育源；雜交育種培育新品種新品種可能性很小可能性很小非常普遍非常普遍染色體變異染色體變異染色體結構的變異染色體結構的變異染色體數目的變異染色體數目的變異缺失缺失反復反復倒位倒位易位易位1、染染色色體體結結構構變變異異21三體綜合征三體綜合征

6、2、染色體數目的變異、染色體數目的變異性腺發育不良性腺發育不良下列人類配子中，結合會產生唐氏先天愚型21三體綜合征的男性個體的兩種配子是23 + X 22 + XX 21 + Y 22 + Y（ ） A、 和 B、 和 C、和 D、 和C染色體組染色體組的特點： 全部為非同源染色體； 攜帶全部遺傳信息。在下圖所示的四個細胞中，內含有兩個染色體組的是（ ）A B C DA在一個染色體組中是否存在等位基因在一個染色體組中是否存在等位基因?單倍體、二倍體和多倍體單倍體單倍體二倍體二倍體多倍體多倍體配子配子發育發育受精卵受精卵（含2個染色體組）（含3個或3個以上染色體組）（含1個或幾個染色體組）六倍體

7、小麥體細胞中有42條染色體，六個染色體組，用其花粉培育成的植株是單倍體，其體細胞有21個染色體，三個染色體組。多倍體育種原理：原理： 染色體變異染色體變異( (染色體組成倍地增加染色體組成倍地增加) )方法方法:用一定濃度的秋水仙素處理萌發的種子或幼苗用一定濃度的秋水仙素處理萌發的種子或幼苗 . .優點：優點： 育種周期短，能改良原有性狀，提高產量莖桿粗育種周期短，能改良原有性狀，提高產量莖桿粗壯，葉片、果實和種子較大，營養物質含量較多。）壯，葉片、果實和種子較大，營養物質含量較多。）缺陷：缺陷：一般只適合于植物，發育延遲，結實率一般只適合于植物，發育延遲，結實率低低 。運用：運用：四倍體水稻

8、的培育四倍體水稻的培育八倍體小黑麥的培育八倍體小黑麥的培育三倍體無籽西瓜的培育三倍體無籽西瓜的培育 變異原理在育種上的應用多倍體育種萌發的種子或幼苗秋水仙素分裂周期細胞2n染色體正常復制，不能形成紡錘絲細胞染色體加倍4n）多倍體組織塊單倍體育種單倍體育種 原理：原理： 染色體變異染色體變異( (染色體組成倍地減少染色體組成倍地減少) ) 方法：方法： 常用方法為花藥離體培養：常用方法為花藥離體培養： (1)(1)先將花藥離體培先將花藥離體培養，培養出單倍體植株；養，培養出單倍體植株；(2)(2)將單倍體幼苗經一定將單倍體幼苗經一定濃度的秋水仙素處理獲得純合體。濃度的秋水仙素處理獲得純合體。 優

9、點： 明顯縮短育種年限一般為兩年），加速育種進程。明顯縮短育種年限一般為兩年），加速育種進程。 運用：運用： 用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥雜交得用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥雜交得F1F1，用用F1F1的花藥離體培育純種矮稈抗病小麥的花藥離體培育純種矮稈抗病小麥 雜交育種原理：原理： 基因重組基因重組方法：方法： 雜交雜交 , ,連續自交連續自交 , ,選擇選擇優點：優點： 使位于不同個體上的多個優良性狀集中于一個個使位于不同個體上的多個優良性狀集中于一個個體上，能產生新的基因型。體上，能產生新的基因型。缺陷：缺陷：育種所需時間較長自交選擇需五育種所需時間較長自交選擇需五-六代六代,

10、 ,甚至十幾代甚至十幾代) )。運用：運用：用純種高稈抗病小麥與純種矮稈不抗病小麥培育用純種高稈抗病小麥與純種矮稈不抗病小麥培育矮稈抗病小麥矮稈抗病小麥 誘變育種誘變育種原理：原理： 基因突變基因突變 方法：方法： 物理方法物理方法( (紫外線、紫外線、射線、失重等射線、失重等) )或化學方法或化學方法( (秋水秋水仙素、硫酸二乙酯等仙素、硫酸二乙酯等) )處理植株，再選擇符合要求的變處理植株，再選擇符合要求的變異類型異類型 優點：優點：產生新基因和新的性狀，能提高變異的頻率，后代變產生新基因和新的性狀，能提高變異的頻率，后代變異性狀能較快穩定，加速育種進程。能大幅度改良某異性狀能較快穩定，加

11、速育種進程。能大幅度改良某些性狀。些性狀。 缺陷：缺陷：有利個體不多，須大量處理供試材料有利個體不多，須大量處理供試材料 ，工作量大，工作量大 。運用運用: 太空辣椒的培育太空辣椒的培育 雜交育種 誘變育種多倍體育種 單倍體育種處理原理優缺點雜交雜交用射線、用射線、激光、化激光、化學藥品處學藥品處理生物理生物用秋水仙用秋水仙素處理種素處理種子或幼苗子或幼苗花藥離體花藥離體培養培養基因重組基因重組 基因突變基因突變染色體變異染色體變異 染色體變異染色體變異方法較簡方法較簡便，年限便，年限較長較長加速育種加速育種進程，突進程，突變后有利變后有利個體不多個體不多器官較大，器官較大，營養物質高，營養物

12、質高，發育延遲，發育延遲，結實率低結實率低縮短育種年縮短育種年限，方法復限，方法復雜，成活率雜，成活率低低小麥的高稈性狀D對矮稈性狀d為顯性，抗銹病性狀T對易染病性狀t為顯性，兩對基因分別位于兩對同源染色體上，現有純合的高稈抗銹病和矮稈易染銹病兩個品種，如果你是一位育種專家，請用不同的育種方法，設計出兩套育種方案，培育出矮稈抗銹病的理想類型。方案一：（1所用的育種方法為 。（2步驟：_方案二：（1所用的育種方法為 。（2步驟：_總結：兩種方法相比較，哪種方法育種較快 ，為什么？ 。 P 高桿抗銹病x 矮桿不抗病F1 高莖抗銹病F2 高莖抗病 高莖不抗病 矮莖抗病 矮莖不抗病xDDTTddttD

13、dTt 9D_T_ 3D_tt 3ddT_ 1ddtt雜交育種將F2矮莖抗病品種連續自交，分離淘汰提純至基本不分離為止。單倍體育種高桿抗銹病 x 矮桿染銹病F1花藥離體培養花藥離體培養單倍體植株幼苗正常植株選擇符合要求的品種秋水仙素處理秋水仙素處理DDTTddttDdTt1DT : 1Dt : 1dT : 1dtDDTT；DDtt；ddTT；ddttddTT轉基因育種原理原理: DNA(基因基因)重組重組 基因工程基因工程方法方法:目的基因的提取，裝入運載體，導入受體細胞，目的基因目的基因的提取，裝入運載體，導入受體細胞，目的基因的檢測與表達，篩選出符合要求的新品種。的檢測與表達，篩選出符合要

14、求的新品種。 優點優點:不受生物親緣關系的限制，可按人的意愿改造生物，目的性不受生物親緣關系的限制，可按人的意愿改造生物，目的性強，科技含量高，可以培育出高產、優質或具有特殊用途的強，科技含量高，可以培育出高產、優質或具有特殊用途的動植物品種動植物品種 缺陷缺陷:技術復雜，操作要求精細技術復雜，操作要求精細, ,難度大。難度大。 運用運用:抗蟲棉、轉基因抗蟲棉、轉基因“向日葵豆向日葵豆”“”“轉基因超級綿羊轉基因超級綿羊”“”“轉基因轉基因超級鯉魚超級鯉魚” ” 等。等。細胞工程育種一、植物體細胞雜交育種一、植物體細胞雜交育種理論基礎：理論基礎： 細胞的全能性細胞的全能性方方 法：法： “去壁去壁”“”“誘融誘融”“”“組培組培”。即：去細胞壁，誘導細。即：去細胞壁，誘導細胞融合，進行組織培養獲得雜種植株。胞融合，進行組織培養獲得雜種植株。優優 點：點：克服不同種生物間的生殖隔離和遠緣雜交不親和的障礙，克服不同種生物間的生殖隔離和遠緣雜交不親和的障礙，可按人類意愿定向改變生物性狀，培育作物新品種。可按人類意愿定向改變生物性狀，培育作物新品種。缺缺 點：點： 技術復雜，操作要求精細技術復雜，操作要求精細, ,難度大。難度大。應應 用：用：“白菜白菜-甘藍甘藍”“”“番茄番茄