生物的变异及其应.

生物的变异及其应用生物的变异可遗传的变异：不遗传的变异：基因突变染色体畸变基因重组仅由环境不同引起由遗传物质改变引起生物变异的来源（种类）非同源染色体上非等位基因自由组合（I后）同源染色体上非等位基因重组（I前）碱基的缺失，替换，增添染色体数目变异染色体结构变异整倍体变异，非整倍体变异重复，缺失，倒位，易位1变异的根本来源：___________2生物体普遍存在的变异是___________3能产生新基因，同时产生新的基因型的是___________4不产生新基因，但能改变基因型的是____________5能引起基因数量和基因排列顺序改变的变异类型是___________判断：1基因中碱基对的改变一定是基因突变。2基因突变后不一定会引起生物性状的改变。3自发突变通常突变频率低，且不定向的，但诱发突变则可以定向突变。4基因突变都是有害的。5基因突变具有可逆性。6猫叫综合症属于染色体数目变异引起的。7一个染色体组的染色体是非同源染色体关系。8细胞中含有2个染色体组的一定是二倍体。9细胞中含有一个染色体组的生物一定是单倍体。查找笔记，回忆已学内容基因突变基因重组基因突变基因重组染色体畸变对错错错对错对错对查找笔记，回忆已学内容看图，判断。三体三倍体重复缺失交叉互换易位三个组一个组二个组三个组四个组四个组二个组一个组异常细胞多倍体的形成天然：温度急剧变化（北极、沙漠、高山地区）人工：利用秋水仙素处理植物萌发的种子或幼苗秋水仙素1.阻止、防碍纺锤体的形成（作用于有丝分裂前期）2.不影响染色体的复制与着丝点的分裂特点：茎秆粗壮，果实，种子均大，含糖量高，但发育迟缓，结实率低有丝分裂二倍体葡萄幼苗期用秋水仙素处理四倍体葡萄四倍体葡萄的形成受阻染色体数加倍单倍体的形成天然：植物：未受精的卵细胞发育而成动物：蜜蜂等昆虫雄性个体人工：植物：花粉或花药离体培养特点：植株生长弱小，高度不育，应用：通过人工诱导，使染色体数目加倍，快速得到纯合体。缩短育种年限生物的变异在生产中的应用培育新品种（育种）情景一:番茄是一种营养丰富、经济价值很高的果蔬，深受人们的喜爱。现有3个番茄品种，A品种的基因型为AABBdd，B品种的基因型为AAbbDD，C品种的基因型为aaBBDD。3对等位基因分别位于3对同源染色体上，并且分别控制叶形、花色和果形3对性状。目标：获得基因型为aabbdd的植株AABBdd×AAbbDD（A）（B）AABbDd×aaBBDDAaBbDdaabbdd（种子）aabbdd（植株）第一年第二年第三年第四年（C）×一、杂交育种基因重组。一般指有目的地使生物种内不同品种间的优良基因组合到一起的方法。杂交→自交→选优（一般从F2开始）→连续自交直到不再出现性状分离为止能根据人的预见把位于两个品种生物体上的优良性状集于一身；育种时间长，需随时观察及时发现优良性状。杂交水稻的培育，常规育种手段，大多数农作物培育方法1．原理：2．方法和过程：3．优缺点：4．应用：(2)如果要缩短获得aabbdd植株的时间，可采用什么方法？简述其过程？情景一:番茄是一种营养丰富、经济价值很高的果蔬，深受人们的喜爱。现有3个番茄品种，A品种的基因型为AABBdd，B品种的基因型为AAbbDD，C品种的基因型为aaBBDD。3对等位基因分别位于3对同源染色体上，并且分别控制叶形、花色和果形3对性状。二、单倍体育种染色体变异，指常采用花药离体培养的方法来获得单倍体植株，然后经过人工诱导使染色体数目加倍，重新获得可育且纯合植株的方法选择亲本→有性杂交→F1产生的花药离体培养获得单倍体植株→人工诱导染色体加倍获得可育纯合子→选择所需要的品种类型。明显缩短育种年限，排除显隐性干扰，加速育种进程,。技术较复杂，需与杂交育种结合，（不适合动物育种工作）。1．原理：2．方法和过程：3．优缺点：早在20世纪70年代初，我国就开始用花药体培养选育新品种，育成了“京花一号”小麦等新品种。“京花一号”小麦穗大粒多，丰产性好，而且适应性和抗病性强，现在已经大面积推广种植。4．应用：问题情境二无籽西瓜怎么培育来的呢？为什么是无籽（无种子）呢？因为该西瓜是三倍体。三倍体减数分裂是同源染色体联会紊乱，导致无法产生正常配子。无籽水果无籽西瓜的培育(多倍体育种)三、多倍体育种染色体变异，体细胞在有丝分裂的过程中，染色体完成了复制，但是细胞受到外界环境条件(如温度骤变)或生物内部因素的干扰，纺锤体的形成受到破坏，以致染色体不能被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是就形成染色体数目加倍的细胞。秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。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倍。染色体数目加倍的细胞继续进行正常的有丝分裂，将来就可以发育成多倍体植株。可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富；结实率低，只适于植物。无籽西瓜、八倍体小黑麦。1．原理：2．方法和过程：3．优缺点：4．应用：[问题2]：番茄营养丰富但不耐贮藏。为了解决番茄贮藏问题，如果你是育种专家，你将如何育种？思路一：通过神州号宇宙飞船搭载种子进入太空。（1）飞船搭载的种子应当选择刚萌发的种子，而非休眠的种子的原因是什么?（2）这些番茄返回地面后，是否均可产生耐储藏变异？为什么？种子萌发后进入细胞分裂，DNA在复制过程中容易受到外界因素的影响而发生基因突变不会。变异是不定向的（3）将植物经太空返回地面后种植，发现该植物不耐贮存的性状（假设为隐性性状）突变为耐贮存性状（假设为显性性状）。①表现为耐贮存性状的种子能否大面积推广？说明理由。②简要叙述获得该显性耐贮存优良品种的步骤不能。因为显性杂合体的杂交后代会发生性状分离。方案一：a、种植后对花粉进行离体培养，得单倍体；b、单倍体幼苗用秋水仙素处理，获得纯合体；c、从纯合体中选取显性性状即为优良品种。方案二：a、将变异后的显性个体自交培养；b、选择后代中的显性个体连续自交；c、选择不再发生性状分离的显性个体的种子作优良品种诱变育种四、诱变育种基因突变，或染色体畸变。指提高突变率，创造人类需要的变异类型，从中选择、培育出优良生物品种的方法。是指利用物理因素(如太空的辐射X射线、γ射线、紫外线、失重或用激光等)；化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物（如萌动的植物芽或种子），使生物发生基因突变。诱发变异→选择育成新品种。能提高变异频率，可产生新基因，获得新品种，但是突变不定向的，有利变异少，须大量处理材料。1．原理：2．方法和过程：3．优缺点：4．应用：例如，黑龙江省农业科学院用辐射方法处理大豆，培育成了黑农五号等大豆品种，含油量比原来的品种提高了2.5％，大豆产量提高了16％。诱变育种思路二：假设在某种植物体内有一种耐贮藏基因。你还能运用什么育种方法，简要说明过程？[问题2]：番茄营养丰富但不耐贮藏。为了解决番茄贮藏问题，研究者发现，一种耐贮藏基因能使果实长期贮藏。如果你是育种专家，你将如何育种？思路一：通过神州号宇宙飞船搭载种子进入太空。五、基因工程育种基因重组，指利用分子生物学和基因工程的手段，将某种生物的基因转移到其他生物物种中，使其出现原物种不具有的新性状的方法。转基因技术打破物种间的界限，定向的改造生物缺点：技术复杂，存在潜在危害，如生态危机等抗虫棉1．原理：2．方法和过程：3．优缺点：4．应用：名称原理方法优点缺点诱变育种用物理或化学因素处理生物提高突变率，大幅改良性状杂交育种基因重组单倍体育种明显缩短育种年限技术复杂多倍体育种需与杂交育种配合，多限于植物转基因育种转基因技术操作复杂，难度大杂交→自交→选优基因突变不定向性，需处理大量的材料将不同个体的优良性状集中于一个个体上花药离体培养，再秋水仙素处理使染色体加倍发育延迟，结实率降低目的性强，育种时间短，克服了远缘杂交的障碍染色体变异染色体变异器官大，营养丰富基因重组育种周期长，工作量大一、常见的育种方式反馈练习：请写出下面各项培育方法：（1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法是。（2）用60Co辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，所用方法是。（3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是。（4）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后返回地面，获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本质上属于。（5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是。（6）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期早、蛋白质含量高的品系，这种方法是。（7）将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花受精卵中，培育出抗虫棉的方法是。单倍体育种诱变育种多倍体育种诱变育种杂交育种多倍体育种转基因育种1、下面为六种不同的育种方法。据图回答：亲本（X）AF1F2DFn选择稳定品种单倍体植株纯合体纯合二倍体种子长出的植株CB种子或幼苗具有新基因的种子或幼苗E染色体加倍的种子或幼苗F种子或幼苗植物细胞其他生物基因新细胞愈伤组织胚状体人工种子植物细胞A植物细胞B杂种细胞愈伤组织分化出幼苗GHIJKLM123465新品种(1)图中A至D方向所示的途径表示育种方式，这种方法属常规育种，一般从F2代开始选种，这是因为。杂交从F2开始发生性状分离练习1、下面为六种不同的育种方法。据图回答：亲本（X）AF1F2DFn选择稳定品种单倍体植株纯合体纯合二倍体种子长出的植株CB种子或幼苗具有新基因的种子或幼苗E染色体加倍的种子或幼苗F种子或幼苗植物细胞其他生物基因新细胞愈伤组织胚状体人工种子植物细胞A植物细胞B杂种细胞愈伤组织分化出幼苗GHIJKLM123465新品种(2)B常用的方法为。花药离体培养(3)E方法所用的原理是，所用的方法如、、。基因突变激光诱变辐射诱变化学试剂诱变1、下面为六种不同的育种方法。据图回答：亲本（X）AF1F2DFn选择稳定品种单倍体植株纯合体纯合二倍体种子长出的植株CB种子或幼苗具有新基因的种子或幼苗E染色体加倍的种子或幼苗F种子或幼苗植物细胞其他生物基因新细胞愈伤组织胚状体人工种子植物细胞A植物细胞B杂种细胞愈伤组织分化出幼苗GHIJKLM123465新品种（4）C、F过程最常用的药剂是，其作用的原理是。秋水仙素抑制纺锤体的形成，引起染色体加倍（5）由G到H过程中涉及的生物技术有和。基因工程（DNA重组技术）植物组织培养