变异育种遗传病

变异育种遗传病生物变异的来源GAACTTDNAmRNA谷氨酸缬氨酸氨基酸蛋白质正常异常GAAGUAGTACAT突变分析镰刀型细胞贫血症病因

基因的分子结构发生了改变——基因突变基因突变的实质（1）碱基对的改变

正常突变正常突变蛋白质性状改变蛋白质性状不变（2）碱基对的增添、缺失DNATACCATTAGGATCCCATTmRNAAUGGUAAUCCUAGGGUAA起始密码缬氨酸异亮氨酸亮氨酸甘氨酸终止密码DNATACCCATTAGGATCCCATTmRNAAUGGGAAAUCCUAGGGUA起始密码甘氨酸天冬氨酸脯氨酸精氨酸缬氨酸DNATACCATAGGATCCCATTmRNAAUGGUAUCCUAGGGU起始密码缬氨酸丝氨酸终止密码增添C缺失T正常异常异常基因突变的特点①普遍存在：种类：自然突变和诱发突变②随机发生：

发生时间：个体发育的任何时期。发生时间的早晚与个体突变的范围成反比。

发生场所：体细胞（不遗传）生殖细胞（可遗传）③频率低：高等生物生殖细胞：10-5~10-8④大多有害：遗传病;

少数有利：植物的抗病性、耐旱性、微生物的抗药性。⑤不定向性：可有多个突变方向，产生多个等位基因。基因重组：1.概念：生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合。2.发生时间：减数分裂形成配子时3.类型：PYyRr黄圆F1F2YYRRyyrr黄圆绿皱╳YYRR1yyRr2Yyrr2YyRR2YYRr2YyRr4yyRR1YYrr1yyrr1非同源染色体上非等位基因自由组合6/16╳F1配子YryRyrYR12AB’BA’12B’BA’A非姐妹染色单体交叉互换四分体时期ABab四分体时期，非姐妹染色单体交叉互换，同源染色体上非等位基因重组个别染色体的增减变化染色体组的倍性变化染色体缺失、重复、倒位、易位主要原因

单体缺体三体非整倍体

单倍体（雄蜂X=16）二倍体（果蝇2X=8）三倍体（香蕉3X=33）四倍体（洋葱4X=32）六倍体（小麦6X=42）整倍体数目变异结构变异名称变异类型染色体变异的类型染色体组：果蝇有4对同源染色体

（1）染色体组概念：P48

细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。一个染色体组包括：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X（或Y）（2）染色体组的特点：①全为非同源染色体；②染色体形态、功能各异；③携带全部遗传信息。下图所示四个细胞内各含有几个染色体组ABCD2个组3个组3个组1个组二倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中含有两个染色体组的个体。例：几乎全部动物和过半数的高等植物如:人、果蝇、玉米等。二倍体生物配子中的全部染色体为一个染色体组。多倍体：定义：由受精卵发育而成，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。多倍体优缺点：①茎杆粗壮，叶片、果实和种子较大②糖类、蛋白质等营养物质含量增加③发育延迟，结实率降低多倍体形成主要原因：外界环境或内部因素不能形成纺锤体染色体复制加倍后不分离染色体加倍的细胞多倍体有丝分裂时：发育配子单倍体（3）产生自然:人工:（2）特点：植株弱小、高度不育单倍体育种单性生殖的结果。如雄蜂单倍体（1）定义：

由配子发育而成，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。比较：单倍体、二倍体和多倍体单倍体二倍体多倍体配子发育受精卵（含2个染色体组）（含3个或以上染色体组）（含1个或几个染色体组）六倍体普通小麦体细胞中有42条染色体，

个染色体组，用其花粉培育成的植株体细胞有

条染色体，含

个染色体组，叫

。发育与染色体组无关六21三单倍体基因重组基因突变染色体数量变异（整倍性）多倍体单倍体发生时期减数第一次分裂细胞分裂间期DNA复制细胞分裂期某些生物进行单性生殖时产生机理非同源染色体上非等位基因的自由组合（减一后）；同源染色体上非等位基因的交叉互换（减一前联会）DNA上发生碱基对的增添、减少、改变，从而引起DNA碱基序列即遗传信息的改变。由于细胞分裂受阻，体细胞中染色体组成倍的增加直接由生物的配子，如未受精卵细胞、花粉粒发育而来，使染色体组数成倍减少。是否有新基因产生没有产生新基因，但产生了新的基因组合类型直接产生了新基因没有产生新基因，但增加了某一基因的数量没有产生新基因在生物进化中地位生物变异的重要来源，提供生物进化的原始材料生物变异的根本来源，提供生物进化的原始材料新物种形成的一种方式对生物进化的意义不大生产实践中的应用杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种三种可遗传变异的比较遗传变异与育种抗锈病不抗锈病×F3Fn×TT不再发生性状分离……连续自交Tt抗锈病F1×Tt抗锈病TTTtTtttF2TtTt配子基因分离定律在杂交育种中的应用Tt在Fn代所占比例：1/2nTT+tt在Fn代所占比例：1-1/2n欲培育的性状为隐性性状则隐性性状一出现，即为纯合体（可稳定遗传）欲培育的性状为显性性状则需要连续多年的自交，淘汰隐性性状的个体，直至基本不再发生性状分离DDTTddtt×P易倒伏抗锈病抗倒伏易染病DdTt易倒伏抗锈病F1易倒抗病抗倒抗病易倒易病抗倒易病F21/3ddTT2/3ddTtD_T_9D_tt3ddT_3ddtt1选种选择抗倒抗病性状连续自交直至不再发生性状分离基因自由组合定律与杂交育种多倍体育种——人工诱导多倍体②方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗①原理：秋水仙素能抑制纺锤体形成萌发的种子或幼苗(二倍体)染色体正常复制，染色体不分离（4N）多倍体区分：二倍体

秋水仙素二倍体

生长素四倍体二倍体无籽番茄秋水仙素分裂前期细胞(2N)不能形成纺锤丝③实例：三倍体无籽西瓜、异源八倍体小黑麦三倍体无籽西瓜的培育过程第一年：母本：二倍体幼苗（2N）秋水仙素

四倍体×

父本：二倍体（4N）（2N）（四倍体瓜4N）三倍体种子（3N）第二年：联会紊乱授粉三倍体无籽西瓜三倍体植株单倍体育种——利用单倍体培养纯合子过程:二倍体植物减数分裂单倍体幼苗二倍纯合体优点：明显缩短育种年限F1花粉离体培养秋水仙素处理自交种子DDTTddtt×P易倒伏抗锈病抗倒伏易染病DdTt易倒伏抗锈病F1单倍体育种减数分裂F1花粉DTDtdTdt离体培养单倍体幼苗DDTTDDttddTTddttDTDtdTdt秋水仙素二倍纯合体选择抗倒抗病性状稳定遗传第一年第二年杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种处理原理优点缺点杂交射线、激光化学药剂秋水仙素处理萌发种子或幼苗花药离体培养秋水仙素处理基因重组基因突变染色体变异时间长产生新基因、新性状，缩短育种年限，大幅度改良某些性状茎秆粗，果大，营养物丰富成功率高突变个体少，有利个体少，需大量处理发育延迟，结实率低明显缩短育种年限方法复杂成活率低常染色体显性遗传病常染色体隐性遗传病X连锁显性遗传病X连锁隐性遗传病Y连锁遗传病单基因病染色体病结构异常数目异常遵循孟德尔定律多基因病:多基因和多环境因素共同作用遗传规律不明显遗传病的主要类型受环境影响多个性状改变三种遗传病的比较遗传病单基因病多基因病染色体病病因单个致病基因控制多个治病基因，多种环境因素影响染色体结