专题五异育种

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1、专题五专题五 变异、育种变异、育种生物的后代出现不同于亲本的性状生物的后代出现不同于亲本的性状应用应用: :生生物物的的变变异异概念：概念：类型类型: :基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异不可遗传的变异不可遗传的变异可遗传可遗传的变异的变异多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种杂交育种杂交育种人工诱变育种人工诱变育种基因工程育种基因工程育种19101910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病人四肢无力，是严重的贫血病患者。医生使用病人四肢无力，是严重的贫血病患者。医生使用所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人无效。所有能治疗贫血病的药

2、物，但对这个病人无效。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜不是对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀状细胞贫血症。状细胞贫血症。一、基因突变的实例一、基因突变的实例GAAGAACTTCTT谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸DNADNAmRNAmRNA氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质正常正常异常异常G AG AG AG AG AG AC TC T突变突变直接原因直接原因根本原因根本原因A AA AT TU U 基因突变是指由于基因突变是指由于DNADNA分子中发生碱基对的分子中发生碱基对的替换、增添或缺失而引起的基因结构的改

3、变。替换、增添或缺失而引起的基因结构的改变。增添增添替换替换缺失缺失（D）（d1）（d2）（d3）1 1基因突变的概念基因突变的概念2 2，基因突变的时间：，基因突变的时间：有丝分裂间期、减有丝分裂间期、减间期间期即即DNADNADNADNA3 3，基因突变的原因：，基因突变的原因：物理：物理：X X射线、射线、射线、射线、紫外线、激光等紫外线、激光等化学：化学：亚硝酸、硫酸二乙酯、碱基类似物等亚硝酸、硫酸二乙酯、碱基类似物等生物：生物：包括病毒和某些细菌等包括病毒和某些细菌等内部因素：内部因素：复制偶发错误、碱基组成改变复制偶发错误、碱基组成改变外外部部因因素素4 4，基因突变的特点：，基因

4、突变的特点：1 1）普遍性：在自然界中广泛存在）普遍性：在自然界中广泛存在2 2）随机性、不定向性）随机性、不定向性可发生在生物个体发育的任何时期可发生在生物个体发育的任何时期；细胞内不同细胞内不同的的DNA分子上；同一个分子上；同一个DNA分子的不同部位。分子的不同部位。3 3）在自然状态下，基因突变频率低且一）在自然状态下，基因突变频率低且一 般是有害的般是有害的 是新基因产生的途径，生物变异的根本来源，是新基因产生的途径，生物变异的根本来源，是新基因产生的途径，生物变异的根本来源，是新基因产生的途径，生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料。是生物进化的原始材料。是生物进化的原始材料。是

5、生物进化的原始材料。基因突变的意义：基因突变的意义： 优点：提高突变频率，在较短时间内获得更优点：提高突变频率，在较短时间内获得更优点：提高突变频率，在较短时间内获得更优点：提高突变频率，在较短时间内获得更 多的优良变异类型。多的优良变异类型。多的优良变异类型。多的优良变异类型。 缺点：盲目性大、工作量大。缺点：盲目性大、工作量大。缺点：盲目性大、工作量大。缺点：盲目性大、工作量大。6.应用诱变育种人工诱变育种优缺点：人工诱变育种优缺点：人工诱变育种优缺点：人工诱变育种优缺点：例例例例1 1 1 1：原核生物中某一基因的编码区起始端插入了一：原核生物中某一基因的编码区起始端插入了一：原核生物中

6、某一基因的编码区起始端插入了一：原核生物中某一基因的编码区起始端插入了一个碱基对。在插入位点的附近，再发生下列哪种情况个碱基对。在插入位点的附近，再发生下列哪种情况个碱基对。在插入位点的附近，再发生下列哪种情况个碱基对。在插入位点的附近，再发生下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小？（有可能对其编码的蛋白质结构影响最小？（有可能对其编码的蛋白质结构影响最小？（有可能对其编码的蛋白质结构影响最小？（ ）A A A A. . . .置换单个碱基对置换单个碱基对置换单个碱基对置换单个碱基对 B.B.B.B.增加增加增加增加4 4 4 4个碱基对个碱基对个碱基对个碱基对C.C.C.C.缺失缺失

7、缺失缺失3 3 3 3个碱基对个碱基对个碱基对个碱基对 D.D.D.D.缺失缺失缺失缺失4 4 4 4个碱基对个碱基对个碱基对个碱基对例例例例2 2 2 2、基因突变按其部位可分为体细胞突变（、基因突变按其部位可分为体细胞突变（、基因突变按其部位可分为体细胞突变（、基因突变按其部位可分为体细胞突变（a a a a）和生）和生）和生）和生殖突变（殖突变（殖突变（殖突变（b b b b）两种，则（）两种，则（）两种，则（）两种，则（ ） A A A Aa a a a、b b b b均发生在有丝分裂的间期均发生在有丝分裂的间期均发生在有丝分裂的间期均发生在有丝分裂的间期 B B B Ba a a a

8、、b b b b均发生在减数分裂的间期均发生在减数分裂的间期均发生在减数分裂的间期均发生在减数分裂的间期 C C C Ca a a a发生在有丝分裂的间期，发生在有丝分裂的间期，发生在有丝分裂的间期，发生在有丝分裂的间期，b b b b发生在减数分裂发生在减数分裂发生在减数分裂发生在减数分裂 第一次分裂的间期第一次分裂的间期第一次分裂的间期第一次分裂的间期 D D D Da a a a发生在有丝分裂的间期，发生在有丝分裂的间期，发生在有丝分裂的间期，发生在有丝分裂的间期，b b b b发生在减数分裂发生在减数分裂发生在减数分裂发生在减数分裂 第二次分裂的间期第二次分裂的间期第二次分裂的间期第二

9、次分裂的间期C CD D例例例例3 3 3 3：下列关于变异的叙述：下列关于变异的叙述：下列关于变异的叙述：下列关于变异的叙述不正确不正确不正确不正确的是的是的是的是 （ ） A A A A可遗传变异可遗传变异可遗传变异可遗传变异的性状一定是可以遗传给后代的的性状一定是可以遗传给后代的的性状一定是可以遗传给后代的的性状一定是可以遗传给后代的 B B B B多指症多指症多指症多指症和和和和白化病白化病白化病白化病是由基因突变引起的男女是由基因突变引起的男女是由基因突变引起的男女是由基因突变引起的男女 发病几率相等的疾病发病几率相等的疾病发病几率相等的疾病发病几率相等的疾病 C C C C变异的产

10、生一般是变异的产生一般是变异的产生一般是变异的产生一般是不定向不定向不定向不定向的，但有些变异的，但有些变异的，但有些变异的，但有些变异 的产生是的产生是的产生是的产生是定向的定向的定向的定向的 D D D D乳酸菌的乳酸菌的乳酸菌的乳酸菌的可遗传变异可遗传变异可遗传变异可遗传变异的来源只有基因突变的来源只有基因突变的来源只有基因突变的来源只有基因突变 E E E E生物变异生物变异生物变异生物变异的根本来源是基因突变的根本来源是基因突变的根本来源是基因突变的根本来源是基因突变A A二、基因重组1 1，概念：，概念：生物在进行有性生殖过程中，生物在进行有性生殖过程中， 控制不同性状的基因重新组

11、合。控制不同性状的基因重新组合。 2 2，类型：主要是通过有性生殖过程实现的，类型：主要是通过有性生殖过程实现的类型类型1 1：基因自由组合（减：基因自由组合（减I I后期）后期）类型类型3 3：转基因（：转基因（DNADNA重组技术）重组技术）类型类型2 2：交叉互换（四分体时期）：交叉互换（四分体时期） 同源染色体的同源染色体的非非姐妹姐妹染色单体交叉互换染色单体交叉互换非同源染色体非同源染色体 的自由组合的自由组合 基因重组是生物变异的来源之一，是形成基因重组是生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因，对生物的进化有重生物多样性的重要原因，对生物的进化有重要的意义。要的意义。3 3

12、、基因重组的意义？、基因重组的意义？4，基因突变和基因重组的区别基因突变基因重组本质发生时间发生可能基因的分子结构发生改基因的分子结构发生改变，产生了变，产生了新基因新基因，出，出现新性状现新性状不同基因的重新组合，不不同基因的重新组合，不产生新基因，但产生产生新基因，但产生新的新的基因型基因型，使性状重组，使性状重组分裂分裂间期间期DNADNA复制复制时时减数第一次分裂减数第一次分裂可能性可能性很小很小非常非常普遍普遍三、染色体变异三、染色体变异（一）概念：（一）概念：光学显微镜可见光学显微镜可见的染色体的染色体结构结构的改变和的改变和数数目目的增减的增减染色体结构的改变：缺失、增加、移接、

13、颠倒染色体结构的改变：缺失、增加、移接、颠倒染色体结构的改变：缺失、增加、移接、颠倒染色体结构的改变：缺失、增加、移接、颠倒染色体数目的改变：染色体数目的改变：染色体数目的改变：染色体数目的改变：个别染色体增减个别染色体增减个别染色体增减个别染色体增减染色体成倍增减染色体成倍增减染色体成倍增减染色体成倍增减2,类类型型1,1,1,1,与基因突变的区别与基因突变的区别与基因突变的区别与基因突变的区别基因突变：染色体上某一个位点上基因的改变，光学显基因突变：染色体上某一个位点上基因的改变，光学显微镜下不可见。微镜下不可见。（二）染色体结构的变异：（二）染色体结构的变异：猫叫综合征猫叫综合征猫叫综合

14、征猫叫综合征 a a a a、缺失：、缺失：、缺失：、缺失：染色体中某一片染色体中某一片染色体中某一片染色体中某一片段的缺少，片段上的基因也段的缺少，片段上的基因也段的缺少，片段上的基因也段的缺少，片段上的基因也随之减少。随之减少。随之减少。随之减少。b b b b、增加：、增加：、增加：、增加：染色体中增加了染色体中增加了染色体中增加了染色体中增加了某一片段。某一片段。某一片段。某一片段。c c c c、颠倒：、颠倒：、颠倒：、颠倒：染色体中某一染色体中某一染色体中某一染色体中某一片段的位置颠倒了片段的位置颠倒了片段的位置颠倒了片段的位置颠倒了1801801801800 0 0 0。 d d

15、 d d、移接：、移接：、移接：、移接：染色体的某一片染色体的某一片染色体的某一片染色体的某一片段移接到另一条非同源染段移接到另一条非同源染段移接到另一条非同源染段移接到另一条非同源染色体上。色体上。色体上。色体上。1,1,类型类型 : : 染色体结构变异染色体结构变异染色体上的基因的数目染色体上的基因的数目 和排列顺序改变和排列顺序改变生物性状的变异生物性状的变异多数不利，甚至导致生物体死亡多数不利，甚至导致生物体死亡结果结果影响影响2,染色体结构变异的结果和影响染色体结构变异的结果和影响（三）染色体数目变异：（三）染色体数目变异：1 1 1 1、细胞内、细胞内、细胞内、细胞内个别个别个别个

16、别染色体的增加或减少：染色体的增加或减少：染色体的增加或减少：染色体的增加或减少：(1)(1)(1)(1)增加：增加：增加：增加： 如如如如21212121三体综合症三体综合症三体综合症三体综合症(2)(2)(2)(2)减少：如性腺发育不良减少：如性腺发育不良减少：如性腺发育不良减少：如性腺发育不良2 2 2 2、细胞内染色体数目以、细胞内染色体数目以、细胞内染色体数目以、细胞内染色体数目以染色体组染色体组染色体组染色体组的形式的形式的形式的形式成倍成倍成倍成倍地增加地增加地增加地增加 或减少。或减少。或减少。或减少。染色体数目的改变：染色体数目的改变：染色体数目的改变：染色体数目的改变：个别

17、染色体增减个别染色体增减个别染色体增减个别染色体增减染色体成倍增减染色体成倍增减染色体成倍增减染色体成倍增减3. 3. 染色体组染色体组雌果蝇产生的配子雄果蝇产生的配子雄果蝇产生的配子雄果蝇产生的配子雄果蝇产生的配子A A A A一个染色体组中不含同源染色体。一个染色体组中不含同源染色体。一个染色体组中不含同源染色体。一个染色体组中不含同源染色体。B B B B一个染色体组中所含的染色体形态和功能各不相同。一个染色体组中所含的染色体形态和功能各不相同。一个染色体组中所含的染色体形态和功能各不相同。一个染色体组中所含的染色体形态和功能各不相同。C C C C一个染色体组中含有控制生物性状的一整套

18、基因，但不能重复。一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因，但不能重复。一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因，但不能重复。一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因，但不能重复。 （不考虑（不考虑（不考虑（不考虑XYXYXYXY染色体差异）染色体差异）染色体差异）染色体差异）D.D.D.D.二倍体生物生殖细胞中所含有的一组染色体二倍体生物生殖细胞中所含有的一组染色体二倍体生物生殖细胞中所含有的一组染色体二倍体生物生殖细胞中所含有的一组染色体概念概念 细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各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，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和

19、不相同，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的一组染色体。变异的全部信息的一组染色体。染色体组的符合条件：染色体组的符合条件：甲含有甲含有甲含有甲含有: : : :乙含有乙含有乙含有乙含有: : : :丙含有丙含有丙含有丙含有: : : :3 3 3 3个个个个2 2 2 2个个个个1 1 1 1个个个个判断标准是判断标准是判断标准是判断标准是: : : : 1 1 1 1）细胞内）细胞内）细胞内）细胞内形态相同形态相同形态相同形态相同的染色体有几条，则的染色体有几条，则的染色体有几条，则的染色体有几条，则含有几个染色体组含有几个染色体组含有几个染色体组含有几个染色体组 . .

20、 . .3 1 23 1 23 1 23 1 2判断标准是：判断标准是：判断标准是：判断标准是： 2 2 2 2）在细胞或生物体的基因型中，控制同）在细胞或生物体的基因型中，控制同）在细胞或生物体的基因型中，控制同）在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组。一性状的基因出现几次，则有几个染色体组。一性状的基因出现几次，则有几个染色体组。一性状的基因出现几次，则有几个染色体组。 如图所示的三种细胞内各含有几个染色体组呢如图所示的三种细胞内各含有几个染色体组呢如图所示的三种细胞内各含有几个染色体组呢如图所示的三种细胞内各含有几个染色体组呢? ? ? ?有三种生物个体它

21、们的基因型分别是有三种生物个体它们的基因型分别是有三种生物个体它们的基因型分别是有三种生物个体它们的基因型分别是AaaBBbcccAaaBBbcccAaaBBbcccAaaBBbccc 、AbcdAbcdAbcdAbcd、AaBbCCAaBbCCAaBbCCAaBbCC，这三种生物体细胞内含有染色体组，这三种生物体细胞内含有染色体组，这三种生物体细胞内含有染色体组，这三种生物体细胞内含有染色体组的数目分别是：的数目分别是：的数目分别是：的数目分别是：怎样确认染色体组呢？怎样确认染色体组呢？乙乙乙乙丙丙丙丙甲甲甲甲A A A A. .a a a a. .B B B Bb b b bC C C C

22、C C C CC C C Ca a a aA A A Aa a a aB B B B b b b bB B B BC C C CC C C CA A A Ab b b bC C C Cd d d d4 4 4 4判断标准是判断标准是判断标准是判断标准是: : : :韭菜细胞共有韭菜细胞共有韭菜细胞共有韭菜细胞共有32323232条染色体，有条染色体，有条染色体，有条染色体，有8 8 8 8中形态，则韭菜的中形态，则韭菜的中形态，则韭菜的中形态，则韭菜的体细胞中含有几个染色体组呢？体细胞中含有几个染色体组呢？体细胞中含有几个染色体组呢？体细胞中含有几个染色体组呢？ 3 3 3 3）染色体组的数目

23、）染色体组的数目）染色体组的数目）染色体组的数目= = = =染色体数染色体数染色体数染色体数/ / / /染色体形态数。染色体形态数。染色体形态数。染色体形态数。 4、二倍体和多倍体、二倍体和多倍体（1）二倍体）二倍体由由受精卵受精卵发育而成的个体，发育而成的个体，体细胞体细胞中含有中含有两个染色体两个染色体组组的叫二倍体。记作的叫二倍体。记作2N（N表示一个染色体组所包含表示一个染色体组所包含的染色体数目）。的染色体数目）。人：人：2N=46 果蝇：果蝇：2N=8 水稻：水稻：2N=24（2）多倍体）多倍体由由受精卵受精卵发育而成的个体，发育而成的个体，体细胞体细胞中含有中含有三个或三个三

24、个或三个以上以上染色体组的叫多倍体。染色体组的叫多倍体。香蕉：香蕉：三倍体三倍体 马铃薯：马铃薯：四倍体四倍体 普通小麦：普通小麦：六倍体六倍体(3)，多倍体育种，多倍体育种A、多倍体植株特点、多倍体植株特点: 茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加营养物质的含量都有所增加,但发育迟缓，结实率低但发育迟缓，结实率低B、常用方法：、常用方法：人工诱导的方法人工诱导的方法低温处理、秋水仙素处理萌发的种子或幼苗低温处理、秋水仙素处理萌发的种子或幼苗C、秋水仙素诱导染色体加倍原理、秋水仙素诱导染色体加倍原理 当秋水仙

25、素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体形成，导致染色体不分离，从而引起细胞内染色体数目加形成，导致染色体不分离，从而引起细胞内染色体数目加倍。倍。在生物体细胞中，染色体数目不仅可以在生物体细胞中，染色体数目不仅可以成倍增加，还可以成倍减少。成倍增加，还可以成倍减少。例如：蜜蜂的蜂王和工蜂的体细胞中有例如：蜜蜂的蜂王和工蜂的体细胞中有32条条染色体，而雄蜂的体细胞中只有染色体，而雄蜂的体细胞中只有16条染色体。条染色体。整组变整组变异异5 5、单倍体、单倍体（1）概念）概念体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体叫做单倍体体细胞中含有本物种配子染色

26、体数目的个体叫做单倍体思考：单倍体只含有一个染色体组，对吗？思考：单倍体只含有一个染色体组，对吗？含有两个染色体组的单倍体也叫二倍体，对吗？含有两个染色体组的单倍体也叫二倍体，对吗？卵细胞卵细胞精子精子单单倍倍体体受精卵受精卵生物体生物体2N 二倍体二倍体3N 三倍体三倍体4N 四倍体四倍体6N 六倍体六倍体直直接接发发育育（2）单倍体植株的特点）单倍体植株的特点植株长得弱小，而且高度不育植株长得弱小，而且高度不育（3），单倍体育种：明显缩短育种年限），单倍体育种：明显缩短育种年限A、方法、方法花药离体培养花药离体培养+秋水仙素处理秋水仙素处理B、过程、过程花药离体培养花药离体培养 单倍体植株

27、单倍体植株 正常植株（纯合体）正常植株（纯合体）秋水仙素秋水仙素C、优点、优点明显缩短育种年限明显缩短育种年限为什么说单倍体育种能明显缩短育种年限？为什么说单倍体育种能明显缩短育种年限？花药离体培养花药离体培养花药离体培养花药离体培养P P高杆抗病高杆抗病高杆抗病高杆抗病 DDTTDDTTDDTTDDTT矮杆感病矮杆感病矮杆感病矮杆感病 ddttddttddttddttF F1 1高杆抗病高杆抗病高杆抗病高杆抗病 DdTtDdTtDdTtDdTt配子配子配子配子DTDTDTDTDtDtDtDtdTdTdTdTdtdtdtdtDTDTDTDTDtDtDtDtdTdTdTdTdtdtdtdtDDT

28、TDDTTDDTTDDTTDDttDDttDDttDDtt ddTTddTTddTTddTT ddttddttddttddtt 纯合体纯合体纯合体纯合体秋水仙素秋水仙素秋水仙素秋水仙素 需要的矮抗品需要的矮抗品需要的矮抗品需要的矮抗品种种种种单倍体育种单倍体育种第第第第1 1 1 1年年年年第第第第2 2 2 2年年年年P P高杆抗病高杆抗病高杆抗病高杆抗病 DDTTDDTTDDTTDDTT矮杆感病矮杆感病矮杆感病矮杆感病 ddttddttddttddttF F1 1高杆抗病高杆抗病高杆抗病高杆抗病 DdTtDdTtDdTtDdTtF F2 2D_T_D_T_D_T_D_T_ D_ttD_tt

29、D_ttD_tt ddTddTddTddT_ _ _ _ ddttddttddttddttddTTddTTddTTddTT杂交育种杂交育种第第第第1 1 1 1年年年年第第第第2 2 2 2年年年年第第第第3 3 3 3 6 6 6 6年年年年 需要的矮抗品需要的矮抗品需要的矮抗品需要的矮抗品种种种种矮抗矮抗矮抗矮抗变异种类变异种类本质本质结果结果应用应用基因突变基因突变基因重组基因重组染染色色体体变变异异结构结构变异变异数目数目变异变异整条染色体缺失整条染色体缺失或加倍或加倍基因重复或缺基因重复或缺失或位置变化失或位置变化产生新基因产生新基因（等位基因）（等位基因）碱基对的改变碱基对的改变产

30、生新的基因型产生新的基因型基因的重新组合基因的重新组合另：显微镜可另：显微镜可观察到变化观察到变化杂交育种杂交育种杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种多倍体、多倍体、多倍体、多倍体、单倍体育种单倍体育种单倍体育种单倍体育种正确区分三种可遗传的变异正确区分三种可遗传的变异正确区分三种可遗传的变异正确区分三种可遗传的变异 四、变异与育种常见的育种技术、及其原理、处理方法和优缺点单/多倍体育种杂交育种诱变育种基因工程育种细胞工程育种类型类型杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种基因工程育种基因工程育种原理原理基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色

31、体变异染色体变异染色体变异基因重组基因重组常用常用方法方法将具有不同将具有不同优良性状的优良性状的两亲本杂交、连两亲本杂交、连续自交续自交用物理或化用物理或化学的方法处学的方法处理生物理生物花药离体培花药离体培养养用秋水仙素处用秋水仙素处理萌发的种子理萌发的种子或幼苗或幼苗基因拼接基因拼接优点优点使位于不同使位于不同个体的优良个体的优良性状集中于性状集中于一个个体上一个个体上提高变异频提高变异频率加速育种率加速育种进程进程明显缩短育明显缩短育种年限种年限器官大型，营器官大型，营养含量高养含量高可以定向改变可以定向改变性状（目的性性状（目的性强），克服远强），克服远缘杂交不亲和缘杂交不亲和障碍障

32、碍缺 点缺 点育种时间长育种时间长盲目性大有盲目性大有利变异少需利变异少需大量处理供大量处理供试材料试材料技术复杂，技术复杂，需与杂交育需与杂交育种配合种配合发育延迟，结发育延迟，结实率低实率低技术要求高、技术要求高、可能引起生态可能引起生态危机危机实例实例实例实例矮抗小麦矮抗小麦高产青霉素高产青霉素菌株菌株矮抗小麦矮抗小麦无子西瓜无子西瓜抗虫棉抗虫棉几种主要育种方法的比较几种主要育种方法的比较类型类型 细胞工程育种细胞工程育种细胞融合技术细胞融合技术核移植技术核移植技术原理原理基因重组、染色体基因重组、染色体变异变异基因重组、染色体基因重组、染色体变异变异常用方常用方法法细胞融合、组织培细胞

33、融合、组织培养养将具备所需性状的将具备所需性状的体细胞核移植到去体细胞核移植到去核卵细胞中核卵细胞中优点优点可以按人类意愿定可以按人类意愿定向改变性状（目的向改变性状（目的性强），克服远缘性强），克服远缘杂交不亲和障碍杂交不亲和障碍可改良动物品种或可改良动物品种或保护濒危物种保护濒危物种缺点缺点技术要求高技术要求高技术要求高技术要求高实例实例白菜甘蓝、番茄马白菜甘蓝、番茄马铃薯铃薯各种克隆动物各种克隆动物五、人类遗传病与优生五、人类遗传病与优生（一）遗传病的概念：（一）遗传病的概念： 由于遗传物质改变而引起的人类疾病由于遗传物质改变而引起的人类疾病由于遗传物质改变而引起的人类疾病由于遗传物质改

34、变而引起的人类疾病 。（二）类型（二）类型单基因遗传病单基因遗传病显性遗传病显性遗传病显性遗传病显性遗传病隐性遗传病隐性遗传病隐性遗传病隐性遗传病多基因遗传病多基因遗传病染色体异常遗传病染色体异常遗传病单基因遗传病单基因遗传病概念：受一对等位基因控制的遗传病。目前已发现6500多种.显性致病基因：显性致病基因：常染色体：常染色体：性染色体：性染色体：多指、并指、软骨发育不全多指、并指、软骨发育不全抗维生素抗维生素D D佝偻病佝偻病 隐性致病基因：隐性致病基因：白化、先天性聋哑、苯丙酮白化、先天性聋哑、苯丙酮尿症、镰刀型细胞贫血症尿症、镰刀型细胞贫血症色盲症、血友病、色盲症、血友病、进行性肌营养

35、不良进行性肌营养不良显性致病基因：显性致病基因：隐性致病基因：隐性致病基因：外耳道多毛症外耳道多毛症概念：由概念：由多对等位基因多对等位基因控制。常表现出家族控制。常表现出家族性聚集现象，且比较容易受环境影响。性聚集现象，且比较容易受环境影响。多基因遗传病多基因遗传病原发性高血压原发性高血压冠心病冠心病哮喘病哮喘病青少年型糖尿病。青少年型糖尿病。染色体异常遗传病染色体异常遗传病概念：概念：由染色体发生异常而引起的遗传病称为染色体异常染色体发生异常而引起的遗传病称为染色体异常遗传病。遗传病。常染色体：常染色体：性染色体：性染色体：由于常染色体变异而引起的遗传病。由于常染色体变异而引起的遗传病。如

36、如2121三体综合征、猫叫综合征。三体综合征、猫叫综合征。由于性染色体变异而引起的遗传由于性染色体变异而引起的遗传病。如性腺发育不良病。如性腺发育不良（三）、遗传病的监测和预防（三）、遗传病的监测和预防、遗传咨询： 、产前诊断： 我国婚姻法规定：我国婚姻法规定：“直系血亲和三代以内的直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚。旁系血亲禁止结婚。”1 1、禁止近亲结婚：、禁止近亲结婚：（四）、人类基因组计划与人体健康（四）、人类基因组计划与人体健康1 1、人类基因组计划正式启动于哪一年？、人类基因组计划正式启动于哪一年？2 2、人类基因组计划的目的是什么？、人类基因组计划的目的是什么？3 3、哪几个国

37、家参加了这项工作？、哪几个国家参加了这项工作？4 4、中国承担了多少测序工作？、中国承担了多少测序工作？5 5、人类基因组计划测序结果得知，人类基因组人类基因组计划测序结果得知，人类基因组由多少个碱基对组成，以发现的基因约有多少个？由多少个碱基对组成，以发现的基因约有多少个？练习练习练习练习. . . .下列表示某种农作物下列表示某种农作物下列表示某种农作物下列表示某种农作物和和和和两种品种分别培育出两种品种分别培育出两种品种分别培育出两种品种分别培育出三三三三 种品种种品种种品种种品种, , , ,根据上述过程根据上述过程根据上述过程根据上述过程, , , ,回答下列问题回答下列问题回答下列

38、问题回答下列问题: : : :AABBAABBAABBAABB aabbaabbaabbaabb AaBbAaBbAaBbAaBb AbAbAbAb AAaaBBbbAAaaBBbbAAaaBBbbAAaaBBbb AAbbAAbbAAbbAAbb 用用用用和和和和培育培育培育培育所采用的方法所采用的方法所采用的方法所采用的方法称为称为称为称为_,_,_,_,方法方法方法方法称为称为称为称为 _,_,_,_,由由由由和和和和 培育培育培育培育所依据的原理是所依据的原理是所依据的原理是所依据的原理是_._._._. 用用用用培育出培育出培育出培育出的常用方法的常用方法的常用方法的常用方法是是是是

39、_,_,_,_,由由由由培育成培育成培育成培育成的过程中用化学药剂的过程中用化学药剂的过程中用化学药剂的过程中用化学药剂_处理处理处理处理的幼苗的幼苗的幼苗的幼苗, , , ,方法方法方法方法和和和和合合合合 称为称为称为称为_育种育种育种育种. . . .其优点是其优点是其优点是其优点是_._._._. 由由由由培育出培育出培育出培育出的常用方法是的常用方法是的常用方法是的常用方法是_,_,_,_,形成的形成的形成的形成的 叫叫叫叫_。依据的原理是。依据的原理是。依据的原理是。依据的原理是_。杂交杂交杂交杂交自交自交自交自交基因重组基因重组基因重组基因重组花药离体培养花药离体培养花药离体培养

40、花药离体培养秋水仙素秋水仙素秋水仙素秋水仙素单倍体单倍体单倍体单倍体明显缩短育种年限明显缩短育种年限明显缩短育种年限明显缩短育种年限用秋水仙素处理用秋水仙素处理用秋水仙素处理用秋水仙素处理多倍体多倍体多倍体多倍体染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异下图为五种不同育种方法示意图。据图回答：下图为五种不同育种方法示意图。据图回答：下图为五种不同育种方法示意图。据图回答：下图为五种不同育种方法示意图。据图回答： 图中图中图中图中A A A A、D D D D方向所示的途径表示方向所示的途径表示方向所示的途径表示方向所示的途径表示 育种方式，育种方式，育种方式，育种方式，ABCABCABCABC的

41、的的的途径表示途径表示途径表示途径表示 育种方式。这两种育种方式相比较，后者的育种方式。这两种育种方式相比较，后者的育种方式。这两种育种方式相比较，后者的育种方式。这两种育种方式相比较，后者的优越性主要表现在优越性主要表现在优越性主要表现在优越性主要表现在 。B B B B常用的方法为常用的方法为常用的方法为常用的方法为 。E E E E方法所运用的原理是方法所运用的原理是方法所运用的原理是方法所运用的原理是 。 C C C C、F F F F过程中最常采用的药剂是过程中最常采用的药剂是过程中最常采用的药剂是过程中最常采用的药剂是 。 由由由由GJGJGJGJ的过程中涉及到的生物工程技术有的过

42、程中涉及到的生物工程技术有的过程中涉及到的生物工程技术有的过程中涉及到的生物工程技术有 和和和和 。 杂交杂交杂交杂交 单倍体单倍体单倍体单倍体 明显缩短育种年限明显缩短育种年限明显缩短育种年限明显缩短育种年限 花药离体培养花药离体培养花药离体培养花药离体培养 基因突变基因突变基因突变基因突变 秋水仙素秋水仙素秋水仙素秋水仙素 基因工程（基因工程（基因工程（基因工程（DNADNADNADNA拼接技术或拼接技术或拼接技术或拼接技术或DNADNADNADNA重组重组重组重组技术或转基因技术）技术或转基因技术）技术或转基因技术）技术或转基因技术） 植物组织培养技术植物组织培养技术植物组织培养技术植物

43、组织培养技术 练习练习植物细胞植物细胞杂种细胞杂种细胞KL试管苗试管苗历届和育种相关的试题历届和育种相关的试题1 1、（、（20032003高考全国卷、新课程卷高考全国卷、新课程卷2626）小麦品）小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆（aaaa）、抗病（）、抗病（BBBB）的小麦新品种；马铃薯品种）的小麦新品种；马铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合即为杂合体），生产是杂合体（有一对基因杂合即为杂合体），生产上通常用块茎繁殖。现要选育黄肉（上通常用块茎繁殖。现要选育黄肉（YyYy）、抗病）、抗病(Rr)(Rr)的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种

44、间杂的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。（写出包要求用遗传图解表示并加以简要说明。（写出包括亲本在内的前三代即可）括亲本在内的前三代即可） 答案：答案：答案：答案： 小麦小麦小麦小麦第一代第一代第一代第一代AABBAABBAABBAABBaabb aabb aabb aabb 亲本杂交（亲本杂交（亲本杂交（亲本杂交（3 3 3 3分）分）分）分） 第二代第二代第二代第二代F F F F1 1 1 1AaBbAaBbAaBbAaBb 种植种植种植种植F F F F1 1 1 1

45、代自交（代自交（代自交（代自交（2 2 2 2分）分）分）分） 自交自交自交自交第三代第三代第三代第三代F F F F2 2 2 2A A A AB B B B，A A A Abbbbbbbb，aaBaaBaaBaaB，aabbaabbaabbaabb种植种植种植种植F F F F2 2 2 2代，选矮杆、抗病代，选矮杆、抗病代，选矮杆、抗病代，选矮杆、抗病（aaB_aaB_aaB_aaB_），继续自交，期望下代获得纯合体（），继续自交，期望下代获得纯合体（），继续自交，期望下代获得纯合体（），继续自交，期望下代获得纯合体（2 2 2 2分）分）分）分） 马铃薯马铃薯马铃薯马铃薯第一代第一代第

46、一代第一代 yyRr yyRr yyRr yyRr Yyrr Yyrr Yyrr Yyrr 亲本杂交（亲本杂交（亲本杂交（亲本杂交（3 3 3 3分）分）分）分） 第二代第二代第二代第二代 YyRrYyRrYyRrYyRr，yyRryyRryyRryyRr，YyrrYyrrYyrrYyrr，yyrr yyrr yyrr yyrr 种植，选黄肉、抗病（种植，选黄肉、抗病（种植，选黄肉、抗病（种植，选黄肉、抗病（YyRrYyRrYyRrYyRr）（）（）（）（3 3 3 3分）分）分）分）第三代第三代第三代第三代 YyRr YyRr YyRr YyRr 用块茎繁殖（用块茎繁殖（用块茎繁殖（用块茎繁

47、殖（2 2 2 2分）分）分）分）2 2下下图图表表示示棉棉花花品品种种和和两两个个品品系系培培育育出出新新品品种种的的可可能能方方法法，I I表表示示培培育育过过程程，请回答：请回答：(1)(1)(1)(1)由由由由品品品品种种种种和和和和经经经经过过过过过过过过程程程程I I I I、V V V V培培培培育育育育出出出出新新新新品品品品种种种种的的的的育育育育种种种种方方方方式是式是式是式是_。(2)(2)(2)(2)由由由由品品品品种种种种经经经经过过过过过过过过程程程程培培培培育育育育品品品品种种种种常常常常用用用用的的的的方方方方法法法法是是是是_。(3)(3)(3)(3)由由由由

48、 品品品品 种种种种 经经经经 过过过过 过过过过 程程程程 培培培培 育育育育 品品品品 种种种种 常常常常 用用用用_方法。方法。方法。方法。(4)(4)(4)(4)由由由由 品品品品 种种种种 直直直直 接接接接 形形形形 成成成成 品品品品 种种种种 的的的的 过过过过 程程程程 被被被被 称称称称 为为为为_。(5)(5)(5)(5)由由由由品品品品种种种种经经经经过过过过过过过过程程程程培培培培育育育育品品品品种种种种的的的的最最最最简简简简便便便便方方方方法法法法是是是是_。(6)(6)(6)(6)若若若若外外外外源源源源基基基基因因因因D D D D为为为为苏苏苏苏云云云云金金

49、金金芽芽芽芽孢孢孢孢杆杆杆杆菌菌菌菌质质质质粒粒粒粒的的的的抗抗抗抗虫虫虫虫基基基基因因因因，在在在在品品品品种种种种中中中中有有有有了了了了同同同同样样样样的的的的杀杀杀杀虫虫虫虫蛋蛋蛋蛋白白白白，该该该该品品品品种种种种的的的的种种种种植植植植在在在在环环环环境保护上的重要作用是境保护上的重要作用是境保护上的重要作用是境保护上的重要作用是_._._._.杂交育种杂交育种杂交育种杂交育种花药离体培养花药离体培养花药离体培养花药离体培养多倍体育种多倍体育种多倍体育种多倍体育种人工诱变人工诱变人工诱变人工诱变( ( ( (诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种) ) ) )自交自交自交自交减少环境污染

50、减少环境污染减少环境污染减少环境污染 3 3 3 3、番茄在运输和贮藏过程中，由于过早成熟而易、番茄在运输和贮藏过程中，由于过早成熟而易、番茄在运输和贮藏过程中，由于过早成熟而易、番茄在运输和贮藏过程中，由于过早成熟而易腐烂。应用基因工程技术，通过抑制某种促进果实成熟激腐烂。应用基因工程技术，通过抑制某种促进果实成熟激腐烂。应用基因工程技术，通过抑制某种促进果实成熟激腐烂。应用基因工程技术，通过抑制某种促进果实成熟激素的合成，可使番茄贮藏时间延长，培育耐贮藏的番茄新素的合成，可使番茄贮藏时间延长，培育耐贮藏的番茄新素的合成，可使番茄贮藏时间延长，培育耐贮藏的番茄新素的合成，可使番茄贮藏时间延长

51、，培育耐贮藏的番茄新品种。此转基因番茄已于品种。此转基因番茄已于品种。此转基因番茄已于品种。此转基因番茄已于1993199319931993年在美国上市，请回答年在美国上市，请回答年在美国上市，请回答年在美国上市，请回答（1 1 1 1）促进果实成熟的重要激素是？）促进果实成熟的重要激素是？）促进果实成熟的重要激素是？）促进果实成熟的重要激素是？ 它能够发它能够发它能够发它能够发生的化学反应类型有生的化学反应类型有生的化学反应类型有生的化学反应类型有 、 、 。（2 2 2 2）在培育转基因番茄的操作中，所用的基因的）在培育转基因番茄的操作中，所用的基因的）在培育转基因番茄的操作中，所用的基因

52、的）在培育转基因番茄的操作中，所用的基因的“剪剪剪剪刀刀刀刀”是是是是 ，基因的，基因的，基因的，基因的“针线针线针线针线”是是是是_，基因的，基因的，基因的，基因的“运输工具运输工具运输工具运输工具”是是是是 。（3 3 3 3）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培育新品种的主要优点是育新品种的主要优点是育新品种的主要优点是育新品种的主要优点是_、_和和和和_。加成氧化聚合加成氧化聚合加成氧化聚合加成氧化聚合乙烯乙烯乙烯乙烯限制性内切酶限制性内切酶限制性内

53、切酶限制性内切酶DNADNADNADNA连接酶连接酶连接酶连接酶运载体运载体运载体运载体目的性强目的性强目的性强目的性强育种周期短育种周期短育种周期短育种周期短克服远缘杂交的障碍克服远缘杂交的障碍克服远缘杂交的障碍克服远缘杂交的障碍 4 4右右图图是是用用DNADNA测测序序仪仪测测出出的的某某人人DNADNA片片段段的的碱碱基基排排列列顺顺序序。下下列列四四幅幅图图是是DNADNA测测序序仪仪测测出出的的另另外外四四人人DNADNA片片段段的的碱碱基基排排列列顺顺序序，请请认认真真比比较较这这四四幅幅图图，其其中中与与右右图图碱碱基排列顺序最相似的是基排列顺序最相似的是C 请大家指出下列遗传病各属于何种类型？请大家指出下列遗传病各属于何种类型？（1 1）苯丙酮尿症）苯丙酮尿症 A.A.常显常显（2 2）2121三体综合征三体综合征 B.B.常隐常隐（3 3）抗维生素）抗维生素D D佝偻病佝偻病 C.XC.X显显（4 4）软骨发育不全）软骨发育不全 D.XD.X隐隐（5 5）红绿色盲）红绿色盲 E.E.多基因遗传病多基因遗传病（6 6）青少年型糖尿病）青少年型糖尿病 F.F.常染色体病常染色体病（7 7）性腺发育不良）性腺发育不良 G.G.性染色体病性染色体病