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表现型=基因型+环境条件不能遗传的变异(改变)(改变)(改变)遗传的变异来源基因突变基因重组染色体变异CTTGAA蛋白质正常异常氨基酸RNADNA谷氨酸缬氨酸GAAGUACATGTA镰刀型细胞贫血症的直接原因是什么，根本原因是什么？基因突变的概念由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因结构的改变注意：1、DNA碱基对的改变，只能引起RNA上密码子种类改变，不改变密码子的数目，结果可能引起氨基酸种类变化，也可能不引起氨基酸种类变化。2、DNA碱基对增加或缺失的数目不是3的倍数时，能引起RNA上密码子种类、数目和序列改变，结果是氨基酸的种类数目改变。3、DNA碱基对增加或缺失的数目是3时，RNA上密码子的数目增加或减少1个，氨基酸的数目增加或减少1个。GCAAAGGAGTGCGGTTTCGTTTCCTCACGCCAAAGCAAATGAGTGCGGTTTCGTTTACTCACGCCAAAGCAAAAGAGTGCGGTTTCGTTTTCTCACGCCAAAGCAAAGTGAGTGCGGTTTCGTTTCACTCACGCCAAAGCAAGGAGTGCGGTTTCGTTCCTCACGCCAAA精苯丙亮苏脯精亮亮苏脯精苯丙亮苏脯精苯丙苏组丙赖精丝丝精谷氨酰胺基因突变的因素物理因素：X射线、激光、紫外线化学因素：亚硝酸、碱基类似物、吖啶类染料生物因素：病毒和某些细菌基因突变的类型自然突变诱发突变基因突变的时间有丝分裂的间期减数第一次分裂的间期基因突变的结果：使一个基因变为它的等位基因基因突变的意义：生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原材料。基因突变的特点1、普遍性2、随机性3、稀有性4、多害少利性5、不定向性人工诱变在育种上的应用1、概念利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变。2、优点提高突变率，创造变异新类型，培育优良品种。3、应用“黑农五号”大豆、青霉菌的选育基因重组1、概念指生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合2、类型基因的自由组合基因的连锁互换3、结果产生新的基因型4、意义为生物变异提供了极其丰富的来源，是形成生物多样性的重要原因之一，对于生物进化具有十分重要的意义。5、应用杂交育种AaBbAABBaabbAABBaabbABABababAaBbABabAbaBAABbAABbaaBbAAaaBbBbAAaaBBbbaaBb染色体变异染色体结构的变异染色体数目的变异染色体结构的变异1、概念：由染色体的结构改变而引起的变异2、种类缺失：染色体中某一片段的缺失重复：染色体中增加了某一片段倒位：染色体某一片段的位置颠倒了1800易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上3、结果：使排列在染色体上的基因数目和排列顺序发生改变，从而导致性状的变异4、举例：猫叫综合症染色体数目的变异1、类型个别染色体增加或减少以染色体组的形式成倍的增加或减少2、染色体组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，遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体叫做一个染色体组。思考：人的一个染色体组的染色体组成是怎样的？3、二倍体和多倍体（1）二倍体由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组的叫二倍体。记作2N（N表示一个染色体组所包含的染色体数目）。人：2N=46果蝇：2N=8水稻：2N=24（2）多倍体由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的叫多倍体。香蕉：三倍体马铃薯：四倍体普通小麦：六倍体多倍体的判断方法A、体细胞内形态相同的染色体条数B、细胞或生物体的基因中，控制同一性状的基因个数AAaaBBBbYYyRrr多倍体产生的主要原因细胞分裂时，染色体完成了复制，但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，于是就形成了染色体数目加倍的细胞。多倍体育种A、多倍体植株特点茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加；但发育延迟，结实率低。B、常用方法秋水仙素处理萌发的种子或幼苗C、育种原理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。4、单倍体（1）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？卵细胞精子单倍体合子生物体2N二倍体3N三倍体4N四倍体6N六倍体（2）单倍体植株的特点植株长得弱小，而且高度不育（3）单倍体育种A、方法花药离体培养B、过程花药离体培养单倍体植株正常植株（纯合体）秋水仙素C、优点明显缩短育种年限思考：现有高秆抗病和矮秆感病的两小麦纯种，请分别用杂交育种和单倍体育种两种方法培育矮秆抗病的纯种，比较育种年限。PAABBaabbF1AaBbPAABBaabbF1AaBbF2A-B-A-bbaaB-aabbF3A-bbaabb配子ABAbaBabAABBAAbbaaBBaabb5、生物的育性讨论：二倍体、多倍体、单倍体可育吗？结论：（1）同源二倍体、多倍体细胞中含偶数个染色体组的生物可育细胞中含奇数个染色体组的生物高度不育（2）异源二倍体、多倍体异源二倍体不育异源多倍体一般不育（3）单倍体高度不育关键：生物在减数分裂时，染色体能不能联会，能不能形成正常的生殖细胞马2N1=64驴2N2=62骡2N=N1+N2=63比较项目基因突变基因重组染色体变异多倍体单倍体变异实质产生过程特点举例基因分子结构的改变，产生新的基因复制时基因中脱氧核苷酸的增减和改变减数分裂形成配子时，非等位基因自由组合或等位基因的互换控制不同性状的基因重新组合，产生新的基因型染色体组成倍增加，产生新基因型染色体组成倍减少，产生新基因型细胞分裂时染色体复制后不能形成两子细胞有性配子未经受精作用直接发育成个体发生频率低，有害变异多，是变异的根本来源，进化的重要因素后代中重新组合的变异类型有一定的分离比器官大，养分多，成熟迟，结实少植株弱小，高度不育镰刀型细胞贫血症黄圆、绿皱豌豆杂交出现黄皱、绿圆豌豆普通小麦雄蜂、单倍体玉米项目杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种处理原理优缺点举例杂交用射线、激光、化学药品处理生物用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗花药离体培养通过基因重组，把两亲本的优良性状组合在同一后代中用人工方法诱发基因突变，产生新性状，创造新品种抑制细胞分裂中纺锤体的形成，使染色体数目加倍后不能形成两子细胞诱导精子直接发育成植株，再用秋水仙素加倍成纯合体方法较简便但要经过较长年限的选择才能获得纯合体加速育种的进程，大幅度改良某些性状，但突变后有利个体往往不多器官大，营养物质含量高，但发育延迟，结实率低缩短育种的年限，但方法复杂，成活率较低高抗与矮感小麦杂交得矮抗品种高产量青霉素菌体的育成三倍体西瓜、八倍体小黑麦抗病植株的育成练习：基因突变、基因重组和染色体变异是生物产生可遗传变异的三个来源。下图是生产实践中的几种不同育种方法，请分析回答下列问题：（1）下图中A、D所示的育种方式与ABC方向所示的育种方式相比较，后者的优越性主要体现在---------------------------------（2）过程B常用的育种方法为--------------------，过程F常用的药剂为--------------------（3）请分别列举根据基因突变、基因重组、染色体变异三项原理而采用的育种方法。明显缩短育种年限花药离体培养秋水仙素诱变育种、杂交育种、多倍体育种和单倍体育种亲本F1F2Fn选择稳定品种单倍体植株纯合子纯合二倍体种子长成的植株新品种种子或幼苗具有新基因的种子或幼苗染色体组加倍的种子或幼苗ABCDEF