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1、生物的变异复习课件Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望瓯柑味甘苦，是由果实富含瓯柑味甘苦，是由果实富含柚皮甙柚皮甙等物质所致，该物质受等物质所致，该物质受显性基因所控制，具有降血压、生津止渴、清凉解毒、止显性基因所控制，具有降血压、生津止渴、清凉解毒、止咳却痰等作用，民间素有咳却痰等作用，民间素有“端午瓯柑似羚羊端午瓯柑似羚羊”之称之称 。瑞安市陶山镇金潮港瑞安市陶山镇金潮港观光农场观光农场 普通瓯柑味甘苦，表现为含柚皮甙、高株。但高株给密普通瓯柑味甘苦，表现为含柚皮甙、
2、高株。但高株给密植、丰产及果实采摘带来困难。今年，该农场从华中科技植、丰产及果实采摘带来困难。今年，该农场从华中科技大学引进了新品种矮杆甜桔，对瓯柑树进行嫁接。嫁接后大学引进了新品种矮杆甜桔，对瓯柑树进行嫁接。嫁接后的瓯柑树看上去比原有的瓯柑树矮了一截，而且口味也有的瓯柑树看上去比原有的瓯柑树矮了一截，而且口味也有改变，适合更多人的口感需求。改变，适合更多人的口感需求。 思考：嫁接后的瓯柑矮杆性状能遗传给下一代吗？思考：嫁接后的瓯柑矮杆性状能遗传给下一代吗？普通瓯柑味甘苦，表现为含柚皮甙、高株，基普通瓯柑味甘苦，表现为含柚皮甙、高株，基因型为因型为AABBAABB。据说，在某地曾有人种植过瓯柑
3、。据说，在某地曾有人种植过瓯柑的一个变异品种，表现为不含柚皮甙、矮株的一个变异品种，表现为不含柚皮甙、矮株, ,基因型为基因型为aabbaabb。农场老板渴望培育出含柚皮甙、。农场老板渴望培育出含柚皮甙、矮株，基因型为矮株，基因型为AAbbAAbb的稳定遗传的新品种。的稳定遗传的新品种。( (假设两对基因位于非同源染色体上）假设两对基因位于非同源染色体上） 你能帮助农场老板设计获得你能帮助农场老板设计获得AAbb瓯柑新瓯柑新品种的可能育种方案吗？品种的可能育种方案吗？模拟情景模拟情景（1）杂交育种杂交育种AAbb 含甙高株含甙高株 不含不含甙甙矮株矮株 AABB aabbPF1F2含甙含甙 不
4、含甙不含甙 含甙含甙 不含甙不含甙高株高株 高株高株 矮株矮株 矮株矮株A_B_ aaB_ A_bb aabb 9 : 3 : 3 : 1含甙高株含甙高株AaBb需要的含甙矮株品种单倍体育种单倍体育种花药离体培养花药离体培养P含甙高株含甙高株 不含甙矮株不含甙矮株 AABB aabbF1含甙高株含甙高株AaBb花粉花粉ABaBAbabABaBAbabAABB aaBB AAbb aabb秋水仙素秋水仙素 筛选需要的含甙矮株品种筛选需要的含甙矮株品种单倍体幼苗单倍体幼苗 甙高甙高 无无高高 甙矮甙矮 无矮无矮连续自交、筛选连续自交、筛选原理：基因重组原理：基因重组原理：基因重组原理：基因重组原理
5、：染色体畸变原理：染色体畸变原理：染色体畸变原理：染色体畸变非同源染色体上的非同源染色体上的 非等位基因自由组合非等位基因自由组合BaAbaBAb同源染色体的非姐妹染色单体同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换之间的局部交换交叉互换：交叉互换：发生在一对发生在一对同源同源染色体染色体的非姐妹染色单体之的非姐妹染色单体之间。属于间。属于基因重组基因重组。易位：易位：两条两条非同源染色体非同源染色体之间。属于之间。属于染色体畸变染色体畸变。思考：思考： 两条染色体之间发生染色体片段转移是否一两条染色体之间发生染色体片段转移是否一定属于基因重组？定属于基因重组？两看两看一看：一看：二看：二看：受精
6、卵受精卵发育发育生物体生物体生殖细胞生殖细胞 ( (配子配子) )发育发育生物体生物体二倍体或多倍体二倍体或多倍体一定是单倍体一定是单倍体( (不管有几个染色体组不管有几个染色体组) )受精卵受精卵发育发育生物体生物体两个染色体组两个染色体组三个或三个以三个或三个以上染色体组上染色体组二倍体二倍体多倍体多倍体讨论：如何区分单倍体、二倍体、多倍体？讨论：如何区分单倍体、二倍体、多倍体？为了进一步提高瓯柑的产量和品质，农场老板想招聘为了进一步提高瓯柑的产量和品质，农场老板想招聘一名高级育种工程师。要求把瓯柑改良成为一名高级育种工程师。要求把瓯柑改良成为无种子无种子、果大果大、糖分含量多糖分含量多的
7、新的新品种品种。倘若你前往应聘，该怎。倘若你前往应聘，该怎样设计育种方案？样设计育种方案？资料：资料：资料：资料：1.1.1.1.一定浓度的秋水仙素能一定浓度的秋水仙素能一定浓度的秋水仙素能一定浓度的秋水仙素能使纺锤丝解聚或保持原状。使纺锤丝解聚或保持原状。使纺锤丝解聚或保持原状。使纺锤丝解聚或保持原状。2.2.2.2.子房发育成果实需要一定浓度的生长素，而花粉及子房发育成果实需要一定浓度的生长素，而花粉及子房发育成果实需要一定浓度的生长素，而花粉及子房发育成果实需要一定浓度的生长素，而花粉及其萌发、胚珠发育时都能提供生长素。其萌发、胚珠发育时都能提供生长素。其萌发、胚珠发育时都能提供生长素。
8、其萌发、胚珠发育时都能提供生长素。模拟情景模拟情景（2）二倍体瓯柑二倍体瓯柑幼苗幼苗四倍体四倍体植株植株秋水仙素处理秋水仙素处理染色体加倍染色体加倍二倍体二倍体植株植株花粉供精子花粉供精子兼供生长素兼供生长素二倍体二倍体植株植株花粉供生长素花粉供生长素三倍体三倍体种子种子三倍体三倍体无籽瓯柑无籽瓯柑三倍体三倍体植株植株发育发育育种过程育种过程多倍体育种多倍体育种思考：有研究人员想用诱变育种产生此新思考：有研究人员想用诱变育种产生此新品种品种，对，对此你怎么看？此你怎么看？基因突变指由于基因内部基因突变指由于基因内部 分子上的特定分子上的特定 序序列发生改变的现象或过程。列发生改变的现象或过程。
9、DNADNA分子上碱基对的分子上碱基对的 、 或或 都可都可以引起核苷酸序列的变化，因而引起基因结构的改变。以引起核苷酸序列的变化，因而引起基因结构的改变。基因突变是生物变异的基因突变是生物变异的 来源，对生物进化和选育来源，对生物进化和选育新品种具有非常重要的意义。新品种具有非常重要的意义。根据基因突变对表现型的影响，可以将基因突变分为以根据基因突变对表现型的影响，可以将基因突变分为以下几类：下几类： 、 、 。核苷酸核苷酸核苷酸核苷酸核酸核酸核酸核酸缺失缺失缺失缺失增加增加增加增加替换替换替换替换根本根本根本根本形态突变形态突变形态突变形态突变生化突变生化突变生化突变生化突变致死突变致死突
10、变致死突变致死突变基因突变的特点主要有：基因突变的特点主要有： 、 、 、 、 。普遍性普遍性普遍性普遍性多方向性多方向性多方向性多方向性稀有性稀有性稀有性稀有性可逆性可逆性可逆性可逆性有害性有害性有害性有害性基础填空基础填空不能不能讨论讨论:某生物发生了基因突变，能否说明某生物发生了基因突变，能否说明其性状一定发生改变？其性状一定发生改变？理由：理由：不同密码子决定的是同一种氨基酸不同密码子决定的是同一种氨基酸隐性突变隐性突变 近几年来，瓯柑在成长中遇到两大天敌：近几年来，瓯柑在成长中遇到两大天敌：红蜘蛛和锈壁虱。以前果农常采用喷洒农药的红蜘蛛和锈壁虱。以前果农常采用喷洒农药的方法来防治，效
11、果并不好。方法来防治，效果并不好。方案：方案：转基因技术转基因技术模拟情景（模拟情景（3） 假设科学假设科学家在一种细菌体内找到了这两种害虫的抗性基家在一种细菌体内找到了这两种害虫的抗性基因（因（L L），你能否设计出一个），你能否设计出一个育种方案育种方案来有效来有效减轻瓯柑害虫危害呢？减轻瓯柑害虫危害呢？生物育种的思路生物育种的思路 选择育种方法要视具体育种选择育种方法要视具体育种目标要求目标要求、材料特点材料特点、技术水平技术水平和和经济因素经济因素，进行综合，进行综合考虑和科学决策：考虑和科学决策：为了得到个大、营养丰富的器官可选择为了得到个大、营养丰富的器官可选择 ；为了让不同品种上
12、的不同目标性状重组到同一个体上，为了让不同品种上的不同目标性状重组到同一个体上，可选择可选择 和和 ；为了得到为了得到“无中生有无中生有”的性状可选择的性状可选择 ( (如航如航天育种天育种) )；为了将位于不同物种上的目标性状组合到同一个体上，为了将位于不同物种上的目标性状组合到同一个体上，可考虑运用可考虑运用 。总结：总结： 多倍体育种多倍体育种杂交育种杂交育种单倍体育种单倍体育种诱变育种诱变育种转基因技术转基因技术 多倍体育种多倍体育种杂交育种杂交育种单倍体育种单倍体育种诱变育种诱变育种转基因技术转基因技术原原理理关关键键技技术术优优点点缺缺点点基因重组基因重组杂交杂交将不同品种将不同品
13、种的目标性状的目标性状组合在一起组合在一起育种时间较长育种时间较长基因突变基因突变用物理或化用物理或化学方法处理学方法处理生物生物提高变异频提高变异频率率, ,加速育种加速育种进程进程, ,改良作改良作物品质物品质有利变异少，有利变异少，需大量处理供需大量处理供试材料试材料染色体数畸变染色体数畸变花药离体培养花药离体培养单倍体单倍体秋秋水仙素处理水仙素处理纯合子纯合子缩短育种年限缩短育种年限技术复杂技术复杂染色体数畸变染色体数畸变秋水仙素秋水仙素处理处理器官大、器官大、营养丰富、营养丰富、抗性强抗性强基因重组基因重组目的基因的目的基因的导入与表达导入与表达定向实现物种定向实现物种间的基因重组，
14、间的基因重组，克服种间生殖克服种间生殖隔离，改良生隔离，改良生物品质物品质技术复杂技术复杂发育迟缓发育迟缓有有两两组组纯纯种种小小麦麦品品种种，一一个个是是高高秆秆抗抗锈锈病病(DDTT)(DDTT)，一一个个是是矮矮秆不抗锈病秆不抗锈病(ddtt)(ddtt)。现将这两个品种排行下列。现将这两个品种排行下列3 3组实验：组实验：AA组组所所得得矮矮抗抗类类型型的的基基因因型型是是 ；B B组组所所得得矮抗类型的基因型是矮抗类型的基因型是 。CC组组获获得得矮矮抗抗是是由由于于发发生生了了基基因因突突变变。但但一一般般说说来来，这种情况不容易发生，因为这种情况不容易发生，因为 。假如以上假如以上3 3组实验都有矮秆抗锈病出现，分析以下问题：组实验都有矮秆抗锈病出现，分析以下问题：ddTT、ddTtdT变异是不定向的变异是不定向的AA组组F F2 2中中的的矮矮抗抗类类型型不不能能直直接接用用作作大大田田栽栽种种，原原因因是是 。BB组获得的矮抗类型也不能直接利用，原因是组获得的矮抗类型也不能直接利用，原因是 ，但但通通过过 处处理理，可可以以直直接接产产生生理想的矮抗品种，其基因型是理想的矮抗品种，其基因型是 。后代可能会发生性状分离后代可能会发生性状分离单倍体不育单倍体不育秋水仙素秋水仙素ddTT谢谢！谢谢！
