優選第八講生物的變異和育種目前一頁\總數三十三頁\編于十六點2、實例人類的鐮刀型細胞貧血癥DNAGAACTT突變GTACATmRNAGAA蛋白質谷氨酸GUA纈氨酸根本原因直接原因一、基因突變1、概念：DNA分子中發生堿基對的

、

和

，而引起的

的改變。

增添缺失替換基因結構（β鏈第6號氨基酸）目前二頁\總數三十三頁\編于十六點相應性狀的改變相應蛋白質的改變相應氨基酸的改變mRNA分子中的堿基發生變化DNA分子中的堿基對發生變化（不一定）(基因結構改變，基因的數量、位置并沒有改變)（密碼子改變）（不一定）（不一定）密碼子的簡并性目前三頁\總數三十三頁\編于十六點4、基因突變的原因物理因素化學因素生物因素紫外線、X射線、激光等某些病毒亞硝酸和堿基類似物等自然條件下DNA復制偶爾發生差錯自發突變誘發突變提高突變頻率5、類型體細胞突變生殖細胞突變——一般不遺傳給后代——可通過配子遺傳給后代3、基因突變發生的時間主要發生在DNA分子復制時目前四頁\總數三十三頁\編于十六點6、特點：普遍性隨機性不同發育階段、不同DNA、DAN不同部位均可發生。最常見是發生在細胞分裂的間期自然突變低頻率性多數有害性不定向性Aa1a2a3可產生一個以上的等位基因，突變方向與環境沒有明確的因果關系有害或者有利常因其生存環境而不同目前五頁\總數三十三頁\編于十六點基因突變的低頻性和普遍性矛盾嗎？不矛盾。不矛盾，基因突變的普遍性是指基因突變可以發生在任何一種生物；低頻率性指的是對某一種生物而言，基因突變發生的頻率比較低。目前六頁\總數三十三頁\編于十六點基因突變的隨機性與“基因突變主要發生在DNA分子復制時”是否矛盾？不矛盾，基因突變的隨機性是指基因突變可發生在生物體生活的不同時段，不同部位，而強調它主要發生在“DNA復制時”是對細胞而言的。目前七頁\總數三十三頁\編于十六點7、基因突變的意義產生新基因形成新性狀生物進化的原始材料生物變異的根本來源（原基因的等位基因）目前八頁\總數三十三頁\編于十六點8、應用——誘變育種定義利用物理因素（X射線、γ射線、紫外線、激光等）或者化學因素（亞硝酸、硫酸二乙酯等）來處理生物，使生物發生基因突變。步驟植物種子微生物菌株物理因素化學因素出現多種變異篩選所需要的變異類型培育符合需要的新品種優點提高突變率，在較短時間內獲得更多優良變異實例青霉素高產菌株、太空作物、高油大豆等局限誘變方向難以掌握，突變體難以集中多個理想性狀目前九頁\總數三十三頁\編于十六點二、基因重組1、定義：指在生物體進行有性生殖過程中，控制不同性狀的基因進行重新組合的過程。2、類型：有性生殖中的基因重組（在物種內）由非同源染色體上的非等位基因自由組合而引起由同源非姐妹染色單體上等位基因互換而引起使配子多種多樣，并通過受精引起子代基因型和表現型的多樣性在基因工程中，將供體生物的目的基因導入受體生物細胞中，實現不同物種間的基因重組。目前十頁\總數三十三頁\編于十六點3、結果：產生新的基因組合——新的基因型4、意義：生物變異的來源之一，是形成生物多樣性的重要原因之一，為生物進化提供原始材料。目前十一頁\總數三十三頁\編于十六點5、應用：雜交育種定義：將兩個或多個品種的優良性狀通過交配集中在一起,再經過選擇和培育，獲得新品種的方法。實例1：小麥中高稈（D）對矮稈（d）顯性，抗銹?。═）對易染銹?。╰）顯性。兩對等位基因位于兩對同源染色體上，現有高稈抗病、矮稈易染病兩品種的純合子，怎樣選育出能穩定遺傳的符合生產要求的新品種？（用遺傳圖解加文字說明表示）目前十二頁\總數三十三頁\編于十六點DdTtPDDTT×ddtt高稈抗病矮稈易染病F1

高稈抗病×F2D—T—D—ttddT—ddtt高稈抗病高稈易病矮稈抗病矮稈易病連續多代自交，淘汰出現性狀分離的個體，保留穩定遺傳的個體矮桿抗銹病的小麥新品種目前十三頁\總數三十三頁\編于十六點植物雜交育種的一般步驟：優點互補的兩品種F1F2自交有多種表現型選擇集中雙親優點的類型連續選育符合要求的新品種（純合子）雜交（將優良基因集中在一個個體）目前十四頁\總數三十三頁\編于十六點現有黑色短毛兔（BBEE）和褐色長毛兔（bbee），兩對等位基因位于兩對同源染色體上，問怎樣育成能穩定遺傳的黑色長毛免。（用遺傳圖解加文字說明表示）實例2：目前十五頁\總數三十三頁\編于十六點PBBEE×bbee黑短褐長F1BbEe讓F1代雌雄個體間雜交F2B_E_B_eebbE_bbee黑長褐長選黑色長毛兔和褐色長毛兔測交：①如果后代全為黑色長毛兔，則被檢測的黑色長毛兔為純合體，能穩定遺傳，符合育種要求。②如果后代出現性狀分離，則被檢測的黑色長毛兔不符合育種要求，淘汰。目前十六頁\總數三十三頁\編于十六點局限：只限于現有基因的重組雜交后代會發生性狀分離雜交過程復雜，耗時長目前十七頁\總數三十三頁\編于十六點三、染色體變異（用光學顯微鏡可直接觀察到染色體的變化）1、染色體結構變異缺失重復倒位易位abcdef

abcf

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ghiabcdef

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1、染色體結構變異目前十八頁\總數三十三頁\編于十六點結果：有關染色體上的基因數目或者排列順序發生改變，從而導致性狀變異。多數變異結果是有害的實例：人類的貓叫綜合癥——第5號染色體短臂部分缺失目前十九頁\總數三十三頁\編于十六點2、染色體數目變異——細胞內個別染色體的增加或者減少原因：（1）非整倍數變異細胞分裂中，一對同源染色體或一對姐妹染色體沒有分離，所形成的兩個子細胞中，一個多了一條染色體，另一個缺失了一條染色體。實例：21三體綜合征45+XY（47）或者45+XX（47）XYY綜合征（47）性腺發育不良癥（特納氏綜合征）

44+XO（45）

目前二十頁\總數三十三頁\編于十六點（2）整倍數變異——細胞中染色體數目以染色體組的形式

成倍增加或減少①染色體組細胞中的一組非同源染色體，它們在形態和功能上各不相同，但是攜帶著控制一種生物生長發育、遺傳和變異的全部信息，這樣的一組染色體就叫做一個染色體組。目前二十一頁\總數三十三頁\編于十六點構成一個染色體組應具備以下幾點：一個染色體組中不含同源染色體一個染色體組中所含的染色體形態、大小和功能各不相同。一個染色體組中含有控制生物性狀的一整套基因。如何確定某生物體細胞中染色體組的數目？AaaBBb目前二十二頁\總數三十三頁\編于十六點雄果蠅體細胞含8條染色體2Ⅱ、2Ⅲ、2Ⅳ、XY減數分裂精子含4條染色體Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或者Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y（2個染色體組）（1個染色體組）②實例目前二十三頁\總數三十三頁\編于十六點人體染色體圖N=22+X或N=22+YN=22+X目前二十四頁\總數三十三頁\編于十六點②二倍體定義：指體細胞中含有兩個染色體組的個體。來源：由受精卵發育而成由二倍體植物經無性繁殖（含組織培養）而成由二倍體的配子經單倍體育種而成生物體2N減數分裂精子卵細胞NN受精作用受精卵2N發育新個體2N二倍體生物的正常繁殖和發育：目前二十五頁\總數三十三頁\編于十六點③多倍體指體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體。多倍體的形成：二倍體生物2N復制2N有絲分裂中染色體著絲點分裂，細胞質不分裂子細胞4N復制2N減數分裂中染色體著絲點分裂，細胞質不分裂配子2N發育受精四倍體4N自然因素(溫度等)人為因素(秋水仙素)紡錘絲形成受阻目前二十六頁\總數三十三頁\編于十六點多倍體的特點：多倍體植株莖稈粗壯，葉片、種子、果實都比較大，糖類和蛋白質等營養物質的含量都有所增加應用：多倍體育種目前二十七頁\總數三十三頁\編于十六點實例：無子西瓜的培育2N秋水仙素處理4N2N2NN胚3N(果皮、種皮4N)×2N生長發育（果皮3N，無種子）子房發育成無子西瓜(不能形成可育配子)配子三倍體植株雜交目前二十八頁\總數三十三頁\編于十六點普通小麥的進化和小黑麥的培育一粒小麥(AA)×山羊草(BB)(AB)異源二倍體,高度不育(AABB)二粒小麥異源四倍體,可育×節節草(DD)(ABD)染色體天然加倍染色體天然加倍(AABBDD)普通小麥6N=42×黑麥(RR)(ABDR)秋水仙素處理(AABBDDRR)小黑麥8N=562N=142N=142N=142N=14目前二十九頁\總數三十三頁\編于十六點生物體2N減數分裂配子N未受精的卵細胞單獨發育(天然)單倍體花藥離體培養(人為)N4N2N2N6N3N3N④單倍體目前三十頁\總數三十三頁\編于十六點特點：一般植株弱小，高度不育。應用：單倍體育種——與雜交育種配合，以縮短育種年限DdTtddtt以高桿抗?。―DTT）水稻和矮桿易感?。╠dtt）水稻雜交，培育矮桿抗病（ddTT）新品種。DDTT×ddttF1植株減數分裂花粉DTDtdTdt離體培養單倍體幼苗DTDtdTdt秋水仙素處理純合二倍體植株DDTTDDttddTT目前三十一頁\總數三十三頁\編于十六點四、基因工程育種和細胞工程育種1、基因工程育種（1）定義按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造