1、基因突變基因突變概念概念時(shí)期時(shí)期類型類型原因原因?qū)嵸|(zhì)實(shí)質(zhì)特點(diǎn)特點(diǎn)基因突變的結(jié)果基因突變的結(jié)果概概念念DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失而引起的添和缺失而引起的基因結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)的改變的改變時(shí)時(shí)期期DNA復(fù)制時(shí)復(fù)制時(shí)(發(fā)生于有絲分裂發(fā)生于有絲分裂間期間期或或減數(shù)第一次分裂的減數(shù)第一次分裂的間期間期)1.基因突變與人工誘變基因突變與人工誘變(1)基因突變基因突變類型類型(1)根據(jù)對(duì)性狀類型的影響，可將基因突變分為：根據(jù)對(duì)性狀類型的影響，可將基因突變分為： (2)根據(jù)誘變時(shí)的狀態(tài)，可將基因突變分為：根據(jù)誘變時(shí)的狀態(tài)，可將基因突變分為：顯性突變：如顯性突變：如aA，該突變

2、一旦發(fā)生即可表現(xiàn)，該突變一旦發(fā)生即可表現(xiàn) 相應(yīng)性狀相應(yīng)性狀隱性突變：如隱性突變：如Aa,突變性狀一旦在生物個(gè)體中突變性狀一旦在生物個(gè)體中 表現(xiàn)出來(lái)，該性狀即可穩(wěn)定遺傳表現(xiàn)出來(lái)，該性狀即可穩(wěn)定遺傳自然突變：即在自然狀態(tài)下發(fā)生的基因突變自然突變：即在自然狀態(tài)下發(fā)生的基因突變誘發(fā)突變：即在人工條件下誘發(fā)的基因突變誘發(fā)突變：即在人工條件下誘發(fā)的基因突變?cè)蛞蛲庖颍耗承┉h(huán)境條件外因：某些環(huán)境條件(如物理、化學(xué)、生物如物理、化學(xué)、生物因素因素) 內(nèi)因：內(nèi)因：DNA復(fù)制過(guò)程中，基因中脫氧核苷復(fù)制過(guò)程中，基因中脫氧核苷酸的種類、數(shù)量和排列順序發(fā)生改變，從酸的種類、數(shù)量和排列順序發(fā)生改變，從而改變了遺傳而改變

3、了遺傳信息信息實(shí)實(shí)質(zhì)質(zhì)產(chǎn)生了該基因的等位基因，即新基因產(chǎn)生了該基因的等位基因，即新基因特特點(diǎn)點(diǎn)普遍性、隨機(jī)性、低頻性、不定向性、多普遍性、隨機(jī)性、低頻性、不定向性、多害少利性害少利性(2)人工誘變?nèi)斯ふT變?cè)砝砝梦锢怼⒒瘜W(xué)、生物因素處理生物，使它發(fā)生利用物理、化學(xué)、生物因素處理生物，使它發(fā)生基因突變基因突變方方法法物理方法：輻射誘變、激光誘變物理方法：輻射誘變、激光誘變化學(xué)方法：用秋水仙素、硫酸二乙酯、亞硝酸等化學(xué)方法：用秋水仙素、硫酸二乙酯、亞硝酸等處理處理過(guò)過(guò)程程意意義義提高變異頻率，創(chuàng)造動(dòng)物、植物和微生物新品種提高變異頻率，創(chuàng)造動(dòng)物、植物和微生物新品種3基因突變的結(jié)果基因突變的結(jié)果基

4、因突變引起基因突變引起基因基因“質(zhì)質(zhì)”的改變，的改變，產(chǎn)生了原基因的等位基因，改變了產(chǎn)生了原基因的等位基因，改變了基因的表現(xiàn)形式，如由基因的表現(xiàn)形式，如由Aa(隱性突隱性突變變)或或aA(顯性突變顯性突變)，但并未改變，但并未改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量和位置染色體上基因的數(shù)量和位置。(1)基因突變與氨基酸改變的對(duì)應(yīng)關(guān)系基因突變與氨基酸改變的對(duì)應(yīng)關(guān)系(2)基因突變與性狀改變基因突變與性狀改變(1)基因突變與氨基酸改變的對(duì)應(yīng)關(guān)系基因突變與氨基酸改變的對(duì)應(yīng)關(guān)系堿基堿基對(duì)對(duì)影響影響范圍范圍對(duì)氨基酸的影響對(duì)氨基酸的影響對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響替替換換小小只改變只改變1個(gè)氨基個(gè)氨基酸或不改變酸或不

5、改變?cè)鲈鎏硖泶蟠蟛迦胛恢们安挥安迦胛恢们安挥绊懀绊懖迦牒箜懀绊懖迦牒蟮男蛄械男蛄腥糸_(kāi)始增添若開(kāi)始增添1個(gè)堿基對(duì)，則個(gè)堿基對(duì)，則再增添再增添2個(gè)、個(gè)、5個(gè)即個(gè)即3n2或減少或減少1個(gè)、個(gè)、4個(gè)即個(gè)即3n1(n0，且為整數(shù)，且為整數(shù))對(duì)蛋白對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響就會(huì)小一些質(zhì)結(jié)構(gòu)影響就會(huì)小一些缺缺失失大大缺失位置前不影缺失位置前不影響，影響缺失后響，影響缺失后的序列的序列若開(kāi)始缺失若開(kāi)始缺失1個(gè)堿基對(duì)，則個(gè)堿基對(duì)，則再減少再減少2個(gè)、個(gè)、5個(gè)即個(gè)即3n2或增添或增添1個(gè)、個(gè)、4個(gè)即個(gè)即3n1(n0，且為整數(shù)，且為整數(shù))對(duì)蛋白對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響就會(huì)小一些質(zhì)結(jié)構(gòu)影響就會(huì)小一些(2)基因突變與性狀改變基因突變

6、與性狀改變當(dāng)控制某性狀的基因發(fā)生突變時(shí)，其性狀當(dāng)控制某性狀的基因發(fā)生突變時(shí)，其性狀未必改變，未必改變， 其原因如下：其原因如下： 若突變發(fā)生于真核生物基因結(jié)構(gòu)的內(nèi)含子內(nèi)，此基若突變發(fā)生于真核生物基因結(jié)構(gòu)的內(nèi)含子內(nèi)，此基因轉(zhuǎn)錄的信使因轉(zhuǎn)錄的信使RNA仍未改變?nèi)晕锤淖?但前體但前體RNA改變改變)，因而合，因而合成的蛋白質(zhì)也不發(fā)生改變，此時(shí)性狀不改變。成的蛋白質(zhì)也不發(fā)生改變，此時(shí)性狀不改變。若突變發(fā)生后，引起了信使若突變發(fā)生后，引起了信使RNA上的密碼子改變，上的密碼子改變，但由于一種氨基酸可對(duì)應(yīng)多個(gè)密碼子，若改變后的密但由于一種氨基酸可對(duì)應(yīng)多個(gè)密碼子，若改變后的密碼子與原密碼子仍對(duì)應(yīng)同一種氨基酸

7、，此時(shí)突變基因碼子與原密碼子仍對(duì)應(yīng)同一種氨基酸，此時(shí)突變基因控制的性狀也不改變。控制的性狀也不改變。若基因突變?yōu)殡[性突變，如若基因突變?yōu)殡[性突變，如AA中其中一個(gè)中其中一個(gè)Aa，此，此時(shí)性狀也不改變。時(shí)性狀也不改變。基因突變：染色體上某一個(gè)位點(diǎn)上基基因突變：染色體上某一個(gè)位點(diǎn)上基因的改變，光學(xué)顯微鏡下因的改變，光學(xué)顯微鏡下不可見(jiàn)不可見(jiàn)。可用顯微鏡可用顯微鏡直接觀察直接觀察到的比到的比較明顯的染色體變化。較明顯的染色體變化。染色體變異：染色體變異：類型類型染色體結(jié)構(gòu)變異染色體結(jié)構(gòu)變異染色體數(shù)目變異染色體數(shù)目變異個(gè)別染色體增減個(gè)別染色體增減染色體成倍增減染色體成倍增減缺失缺失重復(fù)重復(fù)倒位倒位移接移

8、接貓叫綜合癥貓叫綜合癥果蠅棒狀眼果蠅棒狀眼慢性粒細(xì)胞白慢性粒細(xì)胞白血病血病染色體結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致生物染色體結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致生物變異的原因是什么？變異的原因是什么？染色體結(jié)構(gòu)變異染色體結(jié)構(gòu)變異染色體上的基因的數(shù)目染色體上的基因的數(shù)目和排列順序改變和排列順序改變生物性狀的變異生物性狀的變異多數(shù)不利多數(shù)不利ABCD1、某生物正常體細(xì)胞的染色體數(shù)目為、某生物正常體細(xì)胞的染色體數(shù)目為8條，條，下圖中，表示含有一個(gè)染色體組的細(xì)胞是下圖中，表示含有一個(gè)染色體組的細(xì)胞是C2、某生物的基因型為、某生物的基因型為AAaaBbbbCCCc，那，那么它有多少個(gè)染色體組么它有多少個(gè)染色體組A、2、 B、3 C、4 D、8染

9、色體組數(shù)的判斷辦法：染色體組數(shù)的判斷辦法：1 1、圖形題就看、圖形題就看同源染色體同源染色體的條數(shù)的條數(shù)2 2、基因型題就看、基因型題就看同種類型字母同種類型字母的個(gè)數(shù)的個(gè)數(shù)染色體組數(shù)目的判別染色體組數(shù)目的判別細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同形態(tài)相同的染色體有幾條，的染色體有幾條，則含有幾個(gè)染色體組，如右圖所示。則含有幾個(gè)染色體組，如右圖所示。根據(jù)基因型來(lái)判斷。在細(xì)胞或生物體的基因型中，根據(jù)基因型來(lái)判斷。在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制控制同一性狀同一性狀的基因出現(xiàn)幾次，則有幾個(gè)染色體組，的基因出現(xiàn)幾次，則有幾個(gè)染色體組，如基因型為如基因型為AAaaBBbb的細(xì)胞或生物體含有的細(xì)胞或生物體含有4個(gè)染色體個(gè)染

10、色體組。組。根據(jù)染色體的數(shù)目和染色體的形態(tài)數(shù)來(lái)推算。染色根據(jù)染色體的數(shù)目和染色體的形態(tài)數(shù)來(lái)推算。染色體組的數(shù)目體組的數(shù)目 。例如，果蠅體細(xì)胞中有例如，果蠅體細(xì)胞中有8條染色體，分為條染色體，分為4種形態(tài)，則種形態(tài)，則染色體組的數(shù)目為染色體組的數(shù)目為2個(gè)。個(gè)。(2010濟(jì)寧質(zhì)檢濟(jì)寧質(zhì)檢)某些類型的染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的某些類型的染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異，可通過(guò)對(duì)細(xì)胞有絲分裂中期或減數(shù)第一次變異，可通過(guò)對(duì)細(xì)胞有絲分裂中期或減數(shù)第一次分裂時(shí)期的觀察來(lái)識(shí)別。分裂時(shí)期的觀察來(lái)識(shí)別。a、b、c、d為某些生物為某些生物減數(shù)第一次分裂時(shí)期染色體畸變的模式圖，它們減數(shù)第一次分裂時(shí)期染色體畸變的模式圖，它們依次屬于依次

11、屬于 ()A三倍體、染色體片段增加、個(gè)別染色體數(shù)目變異、三倍體、染色體片段增加、個(gè)別染色體數(shù)目變異、染色體片段缺失染色體片段缺失B三倍體、染色體片段缺失、個(gè)別染色體數(shù)目變異、三倍體、染色體片段缺失、個(gè)別染色體數(shù)目變異、染色體片段增加染色體片段增加C個(gè)別染色體數(shù)目變異、染色體片段增加、三倍體、個(gè)別染色體數(shù)目變異、染色體片段增加、三倍體、染色體片段缺失染色體片段缺失D染色體片段缺失、個(gè)別染色體數(shù)目變異、染色體片染色體片段缺失、個(gè)別染色體數(shù)目變異、染色體片段增加、三倍體段增加、三倍體C(2)單倍體與多倍體的比較單倍體與多倍體的比較比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目單倍體單倍體多倍體多倍體概念概念體細(xì)胞體細(xì)胞中含有本中

12、含有本物種配子染色體物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體數(shù)目的個(gè)體體細(xì)胞體細(xì)胞中含有三中含有三個(gè)或三個(gè)以上染個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體色體組的個(gè)體成成因因自然成自然成因因單性生殖的結(jié)果單性生殖的結(jié)果外界環(huán)境條件劇外界環(huán)境條件劇變變?nèi)斯ふT人工誘導(dǎo)導(dǎo)花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理萌秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗發(fā)的種子或幼苗比較項(xiàng)比較項(xiàng)目目單倍體單倍體多倍體多倍體發(fā)育過(guò)發(fā)育過(guò)程程比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目單倍體單倍體多倍體多倍體發(fā)育起點(diǎn)發(fā)育起點(diǎn)配子配子受精卵或者合子受精卵或者合子判斷方法判斷方法發(fā)育發(fā)育起點(diǎn)起點(diǎn)為配為配子子發(fā)育發(fā)育起點(diǎn)起點(diǎn)為受精卵或?yàn)槭芫鸦蛘吆献诱吆献又仓晏攸c(diǎn)植株特點(diǎn)植株弱小，生植株弱小，生長(zhǎng)發(fā)育

13、快長(zhǎng)發(fā)育快植株粗大、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)植株粗大、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高，生長(zhǎng)發(fā)育遲含量高，生長(zhǎng)發(fā)育遲緩緩可育性可育性高度不育高度不育可育，但結(jié)實(shí)性差可育，但結(jié)實(shí)性差應(yīng)用應(yīng)用單倍體育種單倍體育種多倍體育種多倍體育種(3)單倍體與多倍體的形成單倍體與多倍體的形成多倍體形成多倍體形成a自然多倍體：自然多倍體：b人工誘導(dǎo)多倍體：人工誘導(dǎo)多倍體：正在萌發(fā)的種子或幼苗正在萌發(fā)的種子或幼苗 抑制抑制紡錘體形成紡錘體形成 染色體不分離染色體不分離 細(xì)胞中染細(xì)胞中染色體加倍色體加倍 多倍體植物。多倍體植物。c規(guī)律：不論是自然多倍體還是人工誘導(dǎo)規(guī)律：不論是自然多倍體還是人工誘導(dǎo)多倍體，各種影響因素均在多倍體，各種影響因素均在分裂前

14、期分裂前期抑制了抑制了紡錘體形成紡錘體形成，最終導(dǎo)致細(xì)胞中染色體數(shù)目加，最終導(dǎo)致細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍。倍。單倍體產(chǎn)生單倍體產(chǎn)生a自然單倍體：由未受精的卵細(xì)胞直接發(fā)育自然單倍體：由未受精的卵細(xì)胞直接發(fā)育而來(lái)而來(lái)(如雄蜂如雄蜂)。b人工誘導(dǎo)單倍體：花藥離體培養(yǎng)。人工誘導(dǎo)單倍體：花藥離體培養(yǎng)。c規(guī)律：不論自然單倍體還是人工誘導(dǎo)單倍規(guī)律：不論自然單倍體還是人工誘導(dǎo)單倍體，均是由體，均是由未受精未受精的有性生殖細(xì)胞的有性生殖細(xì)胞(配子）發(fā)育配子）發(fā)育而成而成(為單性生殖為單性生殖)。下圖是四種生物的體細(xì)胞示意圖，下圖是四種生物的體細(xì)胞示意圖，A、B圖中的每一個(gè)字母代表細(xì)胞的染色體上圖中的每一個(gè)字母代表細(xì)

15、胞的染色體上的基因，的基因，C、D圖代表細(xì)胞的染色體情況，圖代表細(xì)胞的染色體情況，(2)那么最可能屬于多倍體的細(xì)胞是那么最可能屬于多倍體的細(xì)胞是 _(1)如圖如圖A、B、C、D中一般可認(rèn)為分別具有中一般可認(rèn)為分別具有 _個(gè)、個(gè)、_個(gè)、個(gè)、_個(gè)、個(gè)、_個(gè)染色體組。個(gè)染色體組。 4 1 2 4D1.基因重組過(guò)程基因重組過(guò)程 2基因重組的結(jié)果基因重組的結(jié)果：產(chǎn)生了新的產(chǎn)生了新的基因型基因型，大大豐富了變異的來(lái)源。，大大豐富了變異的來(lái)源。3基因重組與基因工程基因重組與基因工程 基因工程也屬于控制不同性狀的基因基因工程也屬于控制不同性狀的基因重新組合，屬于非自然的基因重組，可以重新組合，屬于非自然的基因

16、重組，可以發(fā)生在發(fā)生在不同種生物不同種生物之間，能夠定向改變生之間，能夠定向改變生物性狀。物性狀。(2009連云港質(zhì)檢連云港質(zhì)檢)如圖是某個(gè)二倍體動(dòng)物的幾個(gè)如圖是某個(gè)二倍體動(dòng)物的幾個(gè)細(xì)胞分裂示意圖細(xì)胞分裂示意圖(數(shù)字代表染色體，字母代表染數(shù)字代表染色體，字母代表染色體上帶有的基因色體上帶有的基因)。據(jù)圖判斷不正確的是（雙。據(jù)圖判斷不正確的是（雙選）選） ().A該動(dòng)物的性別是雄性的該動(dòng)物的性別是雄性的B乙細(xì)胞表明該動(dòng)物發(fā)生了基因突變或基因重組乙細(xì)胞表明該動(dòng)物發(fā)生了基因突變或基因重組C1與與2或或1與與4的片段交換，前者屬基因重組，的片段交換，前者屬基因重組，后者屬染色體結(jié)構(gòu)變異后者屬染色體結(jié)構(gòu)

17、變異D丙細(xì)胞能進(jìn)行基因重組丙細(xì)胞能進(jìn)行基因重組BD某科技活動(dòng)小組將二倍體番茄植株的花粉按下圖所示的某科技活動(dòng)小組將二倍體番茄植株的花粉按下圖所示的程序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)根據(jù)圖中所示實(shí)驗(yàn)，分析下列哪一項(xiàng)程序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)根據(jù)圖中所示實(shí)驗(yàn)，分析下列哪一項(xiàng)敘述是錯(cuò)誤的敘述是錯(cuò)誤的A在花粉形成過(guò)程中發(fā)生了等位基因分離，非同源染在花粉形成過(guò)程中發(fā)生了等位基因分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合色體上的非等位基因自由組合B花粉通過(guò)組織培養(yǎng)形成的植株花粉通過(guò)組織培養(yǎng)形成的植株A為單倍體，其特點(diǎn)為單倍體，其特點(diǎn)之一是具有不孕性之一是具有不孕性C秋水仙素的作用是在細(xì)胞分裂時(shí)抑制紡錘體的形成，秋水仙素的作用是在細(xì)胞分

18、裂時(shí)抑制紡錘體的形成，使細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目加倍使細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目加倍D在花粉形成過(guò)程中一定會(huì)發(fā)生基因突變，從而導(dǎo)致在花粉形成過(guò)程中一定會(huì)發(fā)生基因突變，從而導(dǎo)致生物性狀的改變生物性狀的改變 D基因突變、基因重組、染色體畸變都會(huì)引起基因突變、基因重組、染色體畸變都會(huì)引起遺傳物質(zhì)的改變，均可傳給后代。生物變異的遺傳物質(zhì)的改變，均可傳給后代。生物變異的聯(lián)系如下：聯(lián)系如下：基因突變是基因突變是DNA分子分子水平上的變化；染色體水平上的變化；染色體畸變是染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目的變異，屬于畸變是染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目的變異，屬于細(xì)胞細(xì)胞水水平上的變化。平上的變化。同源染色體非姐妹染色單體之間的交叉互換，同源染色體非姐

19、妹染色單體之間的交叉互換，只是改變了非等位基因間的連鎖關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了只是改變了非等位基因間的連鎖關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了基因重組，并未改變?nèi)旧w形態(tài)、大小及基因基因重組，并未改變?nèi)旧w形態(tài)、大小及基因數(shù)目，所以數(shù)目，所以不是染色體結(jié)構(gòu)變異不是染色體結(jié)構(gòu)變異。（屬于基因。（屬于基因重組）重組）名稱名稱原理原理方法方法優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用應(yīng)用雜交雜交育種育種基因基因重組重組培育純合子品培育純合子品種：雜交種：雜交自自交交篩選出符篩選出符合要求的表現(xiàn)合要求的表現(xiàn)型，通過(guò)自交型，通過(guò)自交到不發(fā)生性狀到不發(fā)生性狀分離為止分離為止分散在分散在同一物種同一物種不同品種不同品種中的多個(gè)中的多個(gè)優(yōu)良性狀優(yōu)良性狀集中于同集中于

20、同一個(gè)體；一個(gè)體；操作簡(jiǎn)操作簡(jiǎn)便便育種育種時(shí)間時(shí)間長(zhǎng)長(zhǎng)用純種高用純種高稈抗病小稈抗病小麥與矮稈麥與矮稈不抗病小不抗病小麥培育矮麥培育矮稈抗病小稈抗病小麥麥培育雜種優(yōu)勢(shì)培育雜種優(yōu)勢(shì)品種：一般是品種：一般是選取純合雙親選取純合雙親雜交雜交雜交水稻、雜交水稻、玉米玉米名名稱稱原原理理方法方法優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用應(yīng)用誘誘變變育育種種基基因因突突變變物理：紫外線、物理：紫外線、X射線或射線或射線、射線、微重力、激光等微重力、激光等處理，再篩選；處理，再篩選；化學(xué)：亞硝酸、化學(xué)：亞硝酸、硝酸二乙酯處理，硝酸二乙酯處理，再選擇再選擇提高提高變異變異頻率，頻率，加加快快育種進(jìn)育種進(jìn)程，大幅程，大幅度度改良改良

21、某某些性狀些性狀有利變有利變異少，異少，需大量需大量處理實(shí)處理實(shí)驗(yàn)材料驗(yàn)材料(有很有很大盲目大盲目性性)高產(chǎn)高產(chǎn)青霉青霉菌菌名稱名稱 原理原理方法方法優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用應(yīng)用單倍單倍體育體育種種染色染色體變體變異異先將先將花藥離花藥離體培養(yǎng)，體培養(yǎng)，培養(yǎng)培養(yǎng)出單倍體植株；出單倍體植株；將單倍體將單倍體幼幼苗苗經(jīng)一定濃度經(jīng)一定濃度的秋水仙素處的秋水仙素處理獲得純合子；理獲得純合子；從中從中選擇選擇優(yōu)優(yōu)良植株良植株明顯縮短明顯縮短育種年限，育種年限，子代均為子代均為純合子，純合子，加速育種加速育種進(jìn)程進(jìn)程技術(shù)技術(shù)復(fù)雜復(fù)雜且需且需與雜與雜交育交育種配種配合合用純種用純種高稈抗高稈抗病小麥病小麥與矮稈

22、與矮稈不抗病不抗病小麥快小麥快速培育速培育矮稈抗矮稈抗病小麥病小麥名稱名稱原原理理方法方法優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用應(yīng)用多倍多倍體育體育種種染染色色體體變變異異用一定濃用一定濃度的秋水度的秋水仙素處理仙素處理萌發(fā)的種萌發(fā)的種子或幼苗子或幼苗操作簡(jiǎn)操作簡(jiǎn)單，能單，能較快獲較快獲得所需得所需品種品種所獲品種發(fā)所獲品種發(fā)育延遲，結(jié)育延遲，結(jié)實(shí)率低，一實(shí)率低，一般只適用于般只適用于植物植物三倍體三倍體無(wú)籽西無(wú)籽西瓜、八瓜、八倍體小倍體小黑麥黑麥名稱名稱原理原理方法方法優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用應(yīng)用基因基因工程工程育種育種 基因基因重組重組 提取目的基因提取目的基因構(gòu)建基因表構(gòu)建基因表達(dá)載體達(dá)載體轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)入(導(dǎo)入受體

23、細(xì)導(dǎo)入受體細(xì)胞胞)目的基因目的基因的表達(dá)與檢測(cè)的表達(dá)與檢測(cè)篩選獲得優(yōu)篩選獲得優(yōu)良個(gè)體良個(gè)體 目的性目的性強(qiáng)，育種強(qiáng)，育種周期短；周期短；克服了克服了遠(yuǎn)緣雜交遠(yuǎn)緣雜交不親和的不親和的障礙障礙 技術(shù)復(fù)技術(shù)復(fù)雜，安雜，安全性問(wèn)全性問(wèn)題多，題多，有可能有可能引發(fā)生引發(fā)生態(tài)危機(jī)態(tài)危機(jī) 轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因“向日葵向日葵豆豆”、轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)基因抗蟲(chóng)棉棉 1.基因工程的原理基因工程的原理(1)不同生物的不同生物的DNA分子具有分子具有相同結(jié)構(gòu)相同結(jié)構(gòu)。(2)基因是控制生物性狀的基本基因是控制生物性狀的基本結(jié)構(gòu)單位結(jié)構(gòu)單位和和功能功能單位。單位。(3)各種生物共用各種生物共用一套遺傳密碼一套遺傳密碼。2基因工程操作

24、的工具基因工程操作的工具(1)限制性核酸內(nèi)切限制性核酸內(nèi)切酶酶基因的基因的“剪刀剪刀” 存在場(chǎng)所：主要是存在于微生物細(xì)胞中。存在場(chǎng)所：主要是存在于微生物細(xì)胞中。 特性：一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識(shí)別一種特定的特性：一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識(shí)別一種特定的 核苷酸序列，并且能夠在特定的切點(diǎn)上切割核苷酸序列，并且能夠在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子。分子。 作用結(jié)果：得到平末端或黏性末端。作用結(jié)果：得到平末端或黏性末端。 作用的化學(xué)鍵：作用的化學(xué)鍵：磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵(2)DNA連接酶連接酶基因的基因的“針線針線” 作用：連接限制性核酸內(nèi)切酶切開(kāi)的斷口。作用：連接限制性核酸內(nèi)切酶切開(kāi)的斷口。 作用的化學(xué)

25、鍵：作用的化學(xué)鍵：磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵(3) 運(yùn)載體運(yùn)載體基因的運(yùn)輸工具基因的運(yùn)輸工具作為運(yùn)載體必須具備的條件：作為運(yùn)載體必須具備的條件：能夠在能夠在宿主細(xì)胞宿主細(xì)胞內(nèi)內(nèi)復(fù)制復(fù)制并穩(wěn)定地并穩(wěn)定地保存保存。含有含有多個(gè)限制酶切點(diǎn)多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便和外源基因，以便和外源基因相連。相連。含有含有標(biāo)記基因標(biāo)記基因，以便于篩選。，以便于篩選。3基因工程與基因重組基因工程與基因重組比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目基因重組基因重組基因工程基因工程不不同同點(diǎn)點(diǎn)重組方式重組方式同一物種的不同基因同一物種的不同基因不同物種間的不同不同物種間的不同基因基因繁殖方式繁殖方式有性生殖有性生殖無(wú)性生殖無(wú)性生殖變異大小變異大小小小大大意

26、義意義是生物變異的來(lái)源之一，是生物變異的來(lái)源之一，對(duì)生物進(jìn)化有重要意義對(duì)生物進(jìn)化有重要意義使人類有可能按自己使人類有可能按自己的意愿直接定向地改的意愿直接定向地改造生物，培育出新品造生物，培育出新品種種相同點(diǎn)相同點(diǎn)都實(shí)現(xiàn)了不同基因間的重新組合，都能使生物都實(shí)現(xiàn)了不同基因間的重新組合，都能使生物產(chǎn)生變異產(chǎn)生變異基因重組發(fā)生于基因重組發(fā)生于有性生殖有性生殖中，不能打破生殖隔離，而中，不能打破生殖隔離，而基因工程則可實(shí)現(xiàn)異種生物的基因轉(zhuǎn)移。基因工程則可實(shí)現(xiàn)異種生物的基因轉(zhuǎn)移。基因工程可使受體獲得新的基因，表現(xiàn)出新的性狀，基因工程可使受體獲得新的基因，表現(xiàn)出新的性狀，該技術(shù)可看作是一種廣義的該技術(shù)可看

27、作是一種廣義的基因重組基因重組。為獲得純合高蔓抗病番茄植株，采用了下圖所示的方法：為獲得純合高蔓抗病番茄植株，采用了下圖所示的方法：圖中兩對(duì)相對(duì)性狀獨(dú)立遺傳。據(jù)圖分析，不正確的是圖中兩對(duì)相對(duì)性狀獨(dú)立遺傳。據(jù)圖分析，不正確的是A過(guò)程過(guò)程的自交代數(shù)越多，純合高蔓抗病植株的比例的自交代數(shù)越多，純合高蔓抗病植株的比例越高越高B過(guò)程過(guò)程可以取任一植株的適宜花藥作培養(yǎng)材料可以取任一植株的適宜花藥作培養(yǎng)材料C過(guò)程過(guò)程原理是細(xì)胞的全能性原理是細(xì)胞的全能性D圖中篩選過(guò)程不改變抗病基因頻率圖中篩選過(guò)程不改變抗病基因頻率D二、蛋白質(zhì)工程的概念二、蛋白質(zhì)工程的概念蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律蛋白質(zhì)工程是指以蛋

28、白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)基及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類對(duì)造或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類對(duì)生產(chǎn)和生活的需求。生產(chǎn)和生活的需求。前提前提：原理原理：目的：目的：了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能改造基因（基因修飾或基因合成）改造基因（基因修飾或基因合成）定向改造或制造蛋白質(zhì)定向改造或制造蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)的功能是蛋白質(zhì)的功能是DNA決定的，那么要制決定的，那么要制造出新的蛋白質(zhì)，就要改造造出新的蛋白質(zhì)，就要改造DNA，所以蛋，所以蛋白質(zhì)工程的原理應(yīng)

29、該是中心法則的逆推。白質(zhì)工程的原理應(yīng)該是中心法則的逆推。三、蛋白質(zhì)工程的基本原理三、蛋白質(zhì)工程的基本原理基因基因DNADNA氨基酸序列氨基酸序列多肽鏈多肽鏈蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)三維結(jié)構(gòu)預(yù)期功能預(yù)期功能生物功能生物功能mRNA轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯折疊折疊DNA合成合成分子設(shè)計(jì)分子設(shè)計(jì)雜雜種種植植株株融合的融合的原生質(zhì)原生質(zhì)體體ABAB再再生生出出細(xì)細(xì)胞胞壁壁脫脫分分化化愈愈傷傷組組織織再再分分化化1 1、過(guò)程、過(guò)程植物細(xì)胞的融合植物細(xì)胞的融合植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞植物細(xì)胞A A原生質(zhì)體原生質(zhì)體B B原生質(zhì)體原生質(zhì)體A A雜種雜種細(xì)胞細(xì)胞ABAB去去 壁壁去去 壁壁人人工工誘誘導(dǎo)導(dǎo)方法？方法

30、？促進(jìn)融合的方法？融合后可能出現(xiàn)促進(jìn)融合的方法？融合后可能出現(xiàn)什么類型的融合原生質(zhì)體類型？什么類型的融合原生質(zhì)體類型？融合融合完成完成的的標(biāo)志標(biāo)志植物細(xì)胞植物細(xì)胞B B五、植物體細(xì)胞雜交五、植物體細(xì)胞雜交2.2.原理：原理：基因重組基因重組3.3.優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交的障礙，克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交的障礙，出現(xiàn)自然界沒(méi)有的新品種。出現(xiàn)自然界沒(méi)有的新品種。4.4.缺陷：缺陷：未能讓雜種植物按照人們未能讓雜種植物按照人們 的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀。的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀。5.5.應(yīng)用：應(yīng)用：培育培育“番茄馬鈴薯番茄馬鈴薯”六、植物無(wú)籽果實(shí)的獲得方法六、植物無(wú)籽果實(shí)的獲得方法1. 1.

31、方法一：方法一：多倍體育種多倍體育種減數(shù)分裂不正常，無(wú)法產(chǎn)生配減數(shù)分裂不正常，無(wú)法產(chǎn)生配子，故沒(méi)有種子。子，故沒(méi)有種子。2.2.方法二：方法二：植物激素育種植物激素育種生長(zhǎng)素可以促進(jìn)子房發(fā)育成果生長(zhǎng)素可以促進(jìn)子房發(fā)育成果實(shí)。實(shí)。1. 1.原理：原理：適宜濃度的生長(zhǎng)素可以促進(jìn)適宜濃度的生長(zhǎng)素可以促進(jìn)子房發(fā)育成果實(shí)。子房發(fā)育成果實(shí)。2.2.過(guò)程：過(guò)程：在未授粉的雌蕊柱頭涂上一定在未授粉的雌蕊柱頭涂上一定濃度的生長(zhǎng)素溶液。濃度的生長(zhǎng)素溶液。3.3.優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：此種變異不引起生物遺傳物質(zhì)此種變異不引起生物遺傳物質(zhì)改變，故不可遺傳。改變，故不可遺傳。4.4.缺陷：缺陷：只適于植物。只適于植物。5.5.應(yīng)

32、用：應(yīng)用：無(wú)籽番茄的培育無(wú)籽番茄的培育植物激素育種植物激素育種例例: :如某昆蟲(chóng)種群中決定翅色為綠色的基因?yàn)槿缒忱ハx(chóng)種群中決定翅色為綠色的基因?yàn)锳 A，決定翅，決定翅色為褐色的基因?yàn)樯珵楹稚幕驗(yàn)閍 a，從種群中隨機(jī)抽出從種群中隨機(jī)抽出100100個(gè)個(gè)體，測(cè)個(gè)個(gè)體，測(cè)知基因型為知基因型為AAAA、AaAa和和aaaa的個(gè)體分別是的個(gè)體分別是3030、6060和和1010個(gè)。那個(gè)。那么么A A和和a a的基因頻率是多少的基因頻率是多少? ?解解: :A A基因的基因頻率為基因的基因頻率為: :a a基因的基因頻率為：基因的基因頻率為：基因頻率基因頻率= =某基因的數(shù)目某基因的數(shù)目該基因的等位基

33、因的總數(shù)該基因的等位基因的總數(shù)= =純合子頻率純合子頻率+1/2+1/2雜合子頻率雜合子頻率= 40%= 40% =30/100=30/100100%100% +1/2+1/260/10060/100100% = 60%100% = 60% =10/100=10/100100%100% +1/2+1/260/10060/100100% = 40%100% = 40%A%=100%100%2AAAa2(AAAaaa)a%= 100% 100%= 60%= 60%2aaAa2(AAAaaa)100%100%新代基因型 的頻率AA(30%)Aa(60%)aa(10%)配子的比率A( ) A( ) a( ) a( )子代基因型 頻率AA( )Aa( )aa( )子代基因頻率A ( )a( )30%30%30%10%36%48%16%60%40%p+q = 1(p+q )2=p2+2pq+q2= 1AA= p2 Aa= 2pq aa=q