生物变异的来源及育种演示课件

1、1,基因突变,概念：,DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，引起的基因结构的改变。,时期：,有丝分裂间期和减数第一次分裂间期,意义：,产生新基因，是生物变异的根本来源，为生物进化提供最初的原材料。,特点：,普遍性、随机性、低频率、多害少利性、不定向性,实例：,镰刀型细胞贫血症,原因：,外因是外界环境条件（生物、物理、化学因素）；内因是DNA复制过程中基因中脱氧核苷酸的种类、数量、排列顺序发生局部改变。,2,3,讨论结果1：,这种说法不正确。对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但一个物种是由很多个体组成，且经漫长的进化历程中产生的突变还是很多的，其中有不少突变是有利突变，对生物的进

2、化有重要的意义。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料,讨论2 :基因突变是不是一定引起 生物性状的改变呢?,4,人工诱变的优缺点：,优点：大幅度提高变异频率，使变异性状较快 稳定，缩短育种周期。,缺点:诱发产生的突变,有利的个体往往不多, 需处理大量的材料.,5,基因重组,概念:,是指生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。,类型：,1.减数分裂时非同源染色体上的非等位基因间的自由组合,2.减数分裂四分体时，同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换,区别：1与2是在有性生殖（减数分裂）过程中实现的。 3是在对基因改造、重组后导入受体细胞内通过无性繁殖， 使重组基因表达，产生出

3、人类需要的基因产物。,3 基因工程中的DNA拼接技术,6,意义：,产生新的基因型，为生物变异提供丰富的来源。,基因重组,生物多样性的原因之一，对生物进化有重要意义。,基因工程技术可定向改变生物性状，产生出人类所需的生物类型。,7,基因突变和基因重组的区别,产生新的基因,产生新的基因型,碱基对的增添、缺失或改变,基因自由组合；基因交叉互换,间期DNA复制时,减数第一次分裂,生物变异的根本来源；诱变育种培育新品种,生物变异的丰富来源；杂交育种培育新品种,可能性很小,非常普遍,8,染色体变异,染色体结构的变异,染色体数目的变异,9,缺失,重复,倒位,易位,1、染色体结构变异,10,21三体综合征,2

4、、染色体数目的变异,11,性腺发育不良,12,下列人类配子中，结合会产生唐氏先天愚型（21三体综合征）的男性个体的两种配子是23 + X 22 + XX 21 + Y 22 + Y（ ） A、 和 B、 和 C、和 D、 和,C,13,染色体组,A,在一个染色体组中是否存在等位基因?,14,单倍体、二倍体和多倍体,单倍体,二倍体 多倍体,配子,受精卵,（含2个染色体组）,（含3个或3个以上染色体组）,（含1个或几个染色体组）,15,多倍体育种,原理：,染色体变异(染色体组成倍地增加),方法:,用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 .,优点：,育种周期短，能改良原有性状，提高产量（茎杆粗壮，

5、叶片、果实和种子较大，营养物质含量较多。）,缺点：,一般只适合于植物，发育延迟，结实率低 。,应用：,四倍体水稻的培育 八倍体小黑麦的培育 三倍体无籽西瓜的培育,变异原理在育种上的应用,16,多倍体育种,萌发的种子或幼苗,分裂周期细胞（2n）染色体正常复制，不能形成纺锤丝,细胞染色体加倍（4n）,多倍体组织块,17,单倍体育种,原理：,染色体变异(染色体组成倍地减少),方法：,常用方法为花药离体培养： (1)先将花药离体培养，培养出单倍体植株；(2)将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合体。,优点：,明显缩短育种年限（一般为两年），加速育种进程。,应用：,用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小

6、麦杂交得F1，用F1的花药离体培育纯种矮秆抗病小麦,18,杂交育种,原理：,基因重组,方法：,杂交 ,连续自交 ,选择,优点：,使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，能产生新的基因型。,缺点：,育种所需时间较长（自交选择需五-六代,甚至十几代)。,应用：,用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦,19,诱变育种,原理：,基因突变,方法：,物理方法(紫外线、射线、失重等)或化学方法(秋水仙素、硫酸二乙酯等)处理植株，再选择符合要求的变异类型,优点：,产生新基因和新的性状，能提高变异的频率，后代变异性状能较快稳定，加速育种进程。能大幅度改良某些性状。,缺点：,有利个体不多，

7、须大量处理供试材料 ，工作量大 。,应用:,太空辣椒的培育,20,杂交,用射线、激光、化学药品处理生物,用秋水仙素处理种子或幼苗,花药离体培养,基因重组,基因突变,染色体变异,染色体变异,方法较简便，年限较长,加速育种进程，突变后有利个体不多,器官较大，营养物质高，发育延迟，结实率低,缩短育种年限，方法复杂，成活率低,21,小麦的高秆性状（D）对矮秆性状（d）为显性，抗锈病性状（T）对易染病性状（t）为显性，两对基因分别位于两对同源染色体上，现有纯合的高秆抗锈病和矮秆易染锈病两个品种，如果你是一位育种专家，请用不同的育种方法，设计出两套育种方案，培育出矮秆抗锈病的理想类型。 方案一： （1）所

8、用的育种方法为 。 （2）步骤：_ 方案二： （1）所用的育种方法为 。 （2）步骤：_ 总结：两种方法相比较，哪种方法育种较快 ，为什么？ 。,22,P 高杆抗锈病x 矮杆不抗病 F1 高茎抗锈病 F2 高茎抗病 高茎不抗病 矮茎抗病 矮茎不抗病,DDTT,ddtt,DdTt,9D_T_ 3D_tt 3ddT_ 1ddtt,杂交育种,将F2矮茎抗病品种连续自交，分离淘汰提纯至基本不分离为止。,23,单倍体育种,高杆抗锈病 x 矮杆染锈病,F1,花药离体培养,单倍体植株幼苗,正常植株,选择,符合要求的品种,秋水仙素处理,DDTT,ddtt,DdTt,1DT : 1Dt : 1dT : 1dt,

9、DDTT；DDtt；ddTT；ddtt,ddTT,24,转基因育种,原理:,DNA(基因)重组 基因工程,方法:,目的基因的提取，装入运载体，导入受体细胞，目的基因的检测与表达，筛选出符合要求的新品种。,优点:,不受生物亲缘关系的限制，可按人的意愿改造生物，目的性强，科技含量高，可以培育出高产、优质或具有特殊用途的动植物品种,缺点:,技术复杂，操作要求精细,难度大。,应用:,抗虫棉、转基因“向日葵豆”“转基因超级绵羊”“转基因超级鲤鱼” 等。,25,细胞工程育种,一、植物体细胞杂交育种,理论基础：,细胞的全能性,方 法：,“去壁”“诱融”“组培”。即：去细胞壁，诱导细胞融合，进行组织培养获得杂种植株。,优 点：,克服不同种生物间的生殖隔离和远缘杂交不亲和的障碍，可按人类意愿定向改变生物性状，培育作物新品种。,缺 点：,技术复杂，操作要求精细,难度大。,应 用：,“白菜-甘蓝