第三节 变异1课件

第三节变异

变异是指生物体子代与亲代之间的差异，子代个体之间的差异的现象。变异分两大类，即可遗传变异与不可遗传变异。不可遗传变异是由于环境变化而造成，不会遗传给后代，如由于水肥不足而造成的植株瘦弱矮小等，这样的变异与进化无关；与进化有关的是可遗传变异，这是由于遗传物质的改变所致，其原因主要有三个方面：基因突变、染色体畸变和基因重组。

第三节变异1变异的来源可遗传的变异不可遗传的变异：杂交育种，基因工程育种自然突变、人工诱变单倍体育种、多倍体育种基因重组：基因突变：染色体畸变：仅仅是由环境条件引起的，而遗传物质没有发生变化的变异。（由遗传物质改变而引起的变异。）第三节变异1一、基因重组

是由于不同DNA链的断裂和连接而产生DNA片段的交换和重新组合，形成新DNA分子的过程。高等动植物中的基因重组通常在有性生殖过程中进行，即在性细胞成熟时发生减数分裂时同源染色体的部分遗传物质可实现交换，导致基因重组。基因重组是杂交育种的生物学基础。

有如下三种情况：1、基因的自由组合（减数第一次分裂后期）；2、基因的交叉互换（减数第一次分裂的四分体时期）；3、重组DNA技术。第三节变异1二、基因突变1791年，美国的一位牧羊人，发现在自己的羊群中出生了一只奇异的雄绵羊，这只羊的腿短而弯曲，背很长，它不能跳过一般的围栏，引起了主人的注意，从而培育了安康羊。

这种因DNA分子中碱基对的替换、缺失和增加而使基因特定核苷酸系列发生改变的现象即为基因突变。一般而言基因突变大部分是中性的，即不会马上表现出对生物的有利或有害；另外基因突变具有可逆性、多向性的特点；在自然状态下基因突变的频率很低，人们利用某些物理或化学因素进行人工诱变增加突变的频率。基因突变是新基因的主要来源。第三节变异1

维多利亚女王在位的63年期间（1837-1901年），是英国最强盛的所谓“日不落帝国”时期。她与表兄阿尔伯特亲王结婚，一生育有九个孩子，但由于是近亲通婚，四个王子中的三个都是血友病患者，所幸的是五位公主个个健康美丽，但也是血友病基因携带者，她们与欧洲王室联姻的结果是使这一可怕的疾病在欧洲王室中蔓延。

第三节变异1三、染色体畸变染色体结构的变异主要有4种情况，即染色体的某一段发生了缺失、重复、倒位和易位。染色体畸变是指染色体的结构和数目的变化。

染色体数目变异包括整倍化变异和非整倍化变异。一般生物的配子（生殖细胞）只含有一个染色体组，受精后的细胞含有两个染色体组，但是有些生物的体细胞中却含有三个或三个以上的染色体组，这样的生物就叫多倍体。如普通小麦的六倍体、香蕉的三倍体等。第三节变异1染色体变异3.染色体数目的增减细胞内的个别染色体增加或减少细胞内的染色体以染色体组的形式成倍增加或减少A.染色体组B.二倍体和多倍体C.人工诱导多倍体在育种上的应用D.单倍体及其应用1.染色体变异染色体结构的改变染色体数目的增减2.染色体结构的改变缺失重复倒位易位第三节变异1缺失指一条染色体断裂而失去一个片段，这个片段上的基因也随之丢失。在人类遗传中,染色体缺失导致猫叫综合症.

染色体结构的变异第三节变异1重复一条染色体的断裂片段接到同源染色体的相应部位，结果后者就有一段重复基因。例如:果蝇的棒状眼。染色体结构的变异第三节变异1倒位一条染色体的断裂片段，位置倒过来后再接上去，造成这段染色体上的基因位置颠倒。

染色体结构的变异第三节变异1易位染色体发生断裂，断裂片段接到非同源染色体上的现象。易位可使原来不连锁的基因发生连锁。

染色体结构的变异第三节变异1例：21三体综合症(如图，又称先天性愚型或唐氏综合症)是由于患者细胞内多了一条21号染色体造成的。患者眼间宽、眼角上斜、口常半张，身体发育缓慢、智力极度低下，许多在10岁前夭折。染色体数目变化--------非整倍化变异第三节变异1IIXIIIIV细胞中的一组非同源染色体，形态和功能各不同，但是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。二倍体和多倍体二倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞中有两个染色体组的叫做二倍体；体细胞中含有三个或三个以上染色体组的叫多倍体，其中含有三个染色体组的叫三倍体，含有四个染色体组的叫四倍体。自然界中，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。？新疆帕米尔高原的高山植物，有65%的种类是多倍体染色体数目变异----整倍化变异第三节变异1BUT：如果纺锤体的形成受到破坏，那么会导致什么？后果：染色体不能被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，于是形成染色体数目加倍的细胞。

秋水仙素能抑制细胞纺锤体的形成，导致复制后的染色体在细胞分裂时不分离，从而引起细胞内染色体数目加倍。多倍体形成的原因在纺锤体的牵引下，染色体向两极移动第三节变异1普通小麦的形成过程1414一粒小麦山羊草77杂交种不育77配子配子147配子配子147杂交种不育2814加倍异源多倍体14节节草二粒小麦141428加倍异源多倍体42普通小麦注：这也是物种形成的一种方式。第三节变异1单倍体体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体单倍体一倍体染色体组可以有一个或多个染色体组体细胞中含有一个染色体组细胞中的一组非同源染色体，形态和功能各不同，但是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。第三节变异1四、人工诱变及其控制

秋水仙素能抑制细胞纺锤体的形成，导致复制后的染色体在细胞分裂时不分裂，从而引起细胞内染色体数目的加倍。在高等植物的单倍体育种中通过花粉或花药的离体培养获得单倍体植物幼苗然后以秋水仙素刺激幼苗顶端，形成完全纯合的二倍体植株。单倍体育种的优点在于缩短了育种的时间。三倍体无籽西瓜的培育也是采用了秋水仙素的作用，使普通二倍体西瓜成为四倍体植株，再以四倍体西瓜的为母本、二倍体西瓜为父本杂交而获得三倍体的种子，进而培育出三倍体西瓜。第三节变异1经花药离体培养单倍体类型：

秋水仙素处理纯合子：单倍体育种花粉类型：ABAbaBabABAbaBabAABBAAbbaaBBaabbP：AABBaabbF1：AaBb（优点：明显缩短育种年限）AABB第三节变异1多倍体育种第三节变异1五、杂交育种、人工诱变育种、单倍体育种、多倍体育种比较杂交育种人工诱变育种单倍体育种多倍体育种原理常用方法基因重组基因突变染色体变异（染色体组成倍数性减少，再加倍得纯种）染色体变异（染色体组成倍增加）1.杂交→自交→选优→自交2.杂交→（“杂种”）辐射诱变激光诱变花药离体培养后再染色体加倍秋水仙素处理萌发种子、幼苗第三节变异1杂交育种人工诱变育种单倍体育种多倍体育种优点缺点使不同个体的优良性状集中于一体，预见性强提高变异频率，加速育种进程明显缩短育种年限（不需自交选育过程）器官巨大，提高产量和营养成分时间长，需及时发现优良性状有利变异少，选择工作量大，具有不确定性技术较复杂；需与杂交育种配合适用于植物（非谷类），对动物难以开展第三节变异1避免变异——无性繁殖利用变异杂交育种

人工诱变育种

多倍体育种

单倍体育种生物的后代出现不同于亲本的性状自然变异

人工诱导变异按来源分应用生物的变异小结概念：类型基因重组

基因突变

染色体变异不遗传的变异遗传的

变异按结果分第三节变异1巩固复习

1、由于杂交而产生的变异属于A、基因突变B、基因重组C、不遗传变异D、染色体变异

2、下列属于不可遗传的变异的是A、正常夫妇生了一个白化儿子B、纯种红眼果蝇的后代出现白眼果蝇C、对青霉菌进行X射线照射后，培育成的高产量菌株D、用生长素处理得到无籽番茄3、育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作物的原有