

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文檔簡介
1、第5章 基因突變及其他變異第6章 從雜交育種到基因工程,2-4 生物的變異,,,第一節(jié) 基因突變和基因重組,一、基因重組及其意義,1、基因重組的概念:P83,是指在生物體進行有性生殖過程中,控制不同性狀的基因的重新組合。,(二)基因重組,F2,孟德爾發(fā)現(xiàn)什么問題?,自由組合現(xiàn)象。,是指在生物體進行有性生殖過程中,控制不同性狀的基因的重新組合。,來自兩個不同生物的基因組合。,第2節(jié) 基因自由組合定律,A,a,b,B,A,a,B,b
2、,,基因重組能夠產(chǎn)生多樣化的基因組合的子代,其中可能有一些子代會含有適應(yīng)某種變化的、生存所必需的基因組合中。所以說,基因重組也是生物變導(dǎo)的來源之一,對于生物進化具有十分重要的意義.,意義,思考:人的體細(xì)胞中有23對染色體,請你計算,一位父親可能產(chǎn)生多少種染色體不同的精子,一位母親可能產(chǎn)生多少種染色體組成不同的卵細(xì)胞?,都大于223,思考:你能從基因重組的角度解釋人群中個體性狀的多種多樣嗎?,減數(shù)分裂形成的配子時由于基因重組能夠產(chǎn)生多樣化
3、的基因組合的配子,加上受精過程中卵細(xì)胞和精子的結(jié)合的隨機性,同一雙親的后代必然呈現(xiàn)多樣性.,例題:下列高科技成果中,根據(jù)基因重組原理進行的是( )①我國科學(xué)家袁隆平利用雜交技術(shù)培育出超級水稻。②我國科學(xué)家將蘇云金桿菌的毒蛋白基因轉(zhuǎn)移到棉花體內(nèi),培育出抗蟲棉花③我國科學(xué)家通過返回式衛(wèi)星搭載種子,培育出太空椒④我國科學(xué)家通過體細(xì)胞克隆技術(shù)培育出克隆牛A、① B、①② C、②③ D、②③④,,B,二、基因突變
4、的特征和原因,概念:DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失,而引起基因的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,1、基因突變的概念:,增添,缺失,替換,實質(zhì)?,(基因的堿基對排列順序的改變),1、(選擇填空)某生物發(fā)生了基因突變后, 基因結(jié)構(gòu)(或遺傳信息) ; 基因數(shù)量 ; 性狀 .
5、 (一定不變;一定改變; 可能改變)2、血紅蛋白基因轉(zhuǎn)錄的模板鏈上的CTT變成CAT,則結(jié)果谷氨酸變成了纈氨酸,那如果CTT突變成了CTC,其結(jié)果如何? 性狀不變,一定改變,一定不變,可能改變,,B,練習(xí)冊P140 、2題,一、基因突變的實例:鐮刀型細(xì)胞貧血癥,正常人的紅細(xì)胞,鐮刀型貧血癥患者的紅細(xì)胞,討論:鐮刀型細(xì)胞貧血癥的發(fā)病原因是什么?,,正常血紅蛋白第6位上的谷氨酸被纈氨酸取代。
6、,[探究]正常血紅蛋白究竟出了什么問題?,,鐮刀型紅細(xì)胞貧血癥,DNA,┯-┯-┯ C T T G A A┷-┷-┷,┯-┯-┯ C A T G T A┷-┷-┷,G A A┷-┷-┷,G U A┷-┷-┷,,突變,mRNA,,,氨基酸,,谷氨酸,,纈氨酸,血紅蛋白,正常,,異常,,紅細(xì)胞,,圓餅狀,,鐮刀狀,——堿基對的改變,3、基因突變產(chǎn)生的原因?,,基因突變發(fā)生于什么時間?,基因突變發(fā)生于細(xì)胞
7、周期的間期。但沒有細(xì)胞周期的細(xì)胞,只要有DNA就有機會發(fā)生基因突變。,例題:下列人體細(xì)胞中,難以發(fā)生基因突變的是( )A、神經(jīng)細(xì)胞 B、生發(fā)層細(xì)胞C、造血干細(xì)胞 D、成骨細(xì)胞,A,,[探究],1、“神七” 帶一批種子上天進行育種,你選“干種子”還是“萌動的種子”?為什么?,DNA的復(fù)制,細(xì)菌 無抗藥性——抗藥性棉花 正常枝——短果枝 果蠅 紅眼——白眼
8、 長翅——殘翅家鴿 羽毛白色——灰紅色人 正常色覺——色盲 正常膚色——白化病,你認(rèn)為突變有什么特點?,常見突變性狀:,一 在生物界普遍存在;,討論與思考,玉米白化苗,人類多指,[探究] 基因突變有何特點?,短腿安康羊(中),1、基因突變發(fā)生在生物個體發(fā)育的什么時期?,任何時期,二 在生物體內(nèi)隨機發(fā)生;,[探究] 基因突變有何特點
9、?,思考,基因突變是不定向的,[探究] 基因突變有何特點?,,經(jīng)誘變處理的紫色種子產(chǎn)生的子代種子,經(jīng)誘變處理的黑色家鼠產(chǎn)生的子代,顯性突變,隱性突變,小資料,三 突變率低;,[探究] 基因突變有何特點?,白化苗,四 大多數(shù)突變是有害的,白化病,為什么呢?,任何一種生物都是長期進化過程的產(chǎn)物,它們 與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)。,[探究] 基因突變有何特點?,,,是新基因產(chǎn)生的途徑;是生物變異的根本來源;是生物進化的原材料。,5、基因
10、突變的意義:,例題:研究發(fā)現(xiàn),某基因上的堿基的改變可能會導(dǎo)致生物性狀的變異。若有一親代DNA上某個堿基對發(fā)生改變,而其子代的性狀并末發(fā)生改變,可能的原因是(至少寫出三種): 。,①親代體細(xì)胞中某基因發(fā)生改變,一般不能遺傳給后代②若該親代某基因改變產(chǎn)生的是隱性基因,并將該基因傳給后代,而子代為雜
11、合子,則隱性性狀不會表現(xiàn)現(xiàn)來③性狀的表現(xiàn)是基因和環(huán)境條件共同作用的結(jié)果,在某環(huán)境條件下,改變了的基因可能不會在性狀上表現(xiàn)出來 ④由于密碼子的簡并性,基因發(fā)生改變,控制合成的蛋白質(zhì)不一定變,性狀不一定改變⑤若為親代父方細(xì)胞質(zhì)的DNA上某個堿基對發(fā)生改變,則一般不會傳給子代。,,,,,,2.(08廣東高考)有關(guān)基因突變的敘述,正確的是 ( ) A.不同基因突變的頻率是相同的
12、 B.基因突變的方向是由環(huán)境決定的 C.一個基因可以向多個方向突變 D.細(xì)胞分裂的中期不發(fā)生基因突變,C,練習(xí),某自花傳粉植物連續(xù)幾代開紅花,一次開出一朵白花,白花的后代全開白花,其原因是( )A. 基因分離 B. 基因重組C. 基因突變 D. 環(huán)境刺激下列不屬于基因突變引起的變異是( )A. 果蠅的白眼
13、 B. 血友病C. 短腿安康羊 D. 貓叫綜合征,,,練習(xí),若某基因原有303對堿基,現(xiàn)經(jīng)過突變,成為300個堿基對,若合成的蛋白質(zhì)分子與原來基因合成的蛋白質(zhì)分子相比較。差異可能為( )只相差一個氨基酸,其他順序不變長度相差一個氨基酸外,其他順序也有改變長度不變,但順序改變A、B都有可能,,6、上眼瞼下垂是一種顯性遺傳病,某一男性患者, 其父母正常,請判斷這人性狀最可能是( )
14、 A.伴性遺傳 B.常染色體遺傳 C.基因突變 D.基因重組7、如果基因中的一個脫氧核苷酸發(fā)生了改變, 那么這種變化最終可能引起( ) A.遺傳性狀改變 B.反密碼改變 C.遺傳信息改變 D.遺傳規(guī)律改變8、生物變異的根本來源是( ) A.基因重組 B.染色體數(shù)目變異 C.染
15、色體結(jié)構(gòu)變異 D.基因突變,9、基因重組發(fā)生在( ) A.減數(shù)分裂形成配子的過程中 B.受精作用形成受精卵的過程中 C.有絲分裂形成子細(xì)胞的過程中 D.通過嫁接,砧木和接穗愈合的過程中10、觀察腫瘤切片,下列有關(guān)其中細(xì)胞的敘述 中,正確的是( ) A.所有細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂增殖 B.所有細(xì)胞中都可見到基因突變 C.所有細(xì)胞都能合成蛋白質(zhì) D.所有細(xì)胞中DNA含量都相同,11、誘發(fā)突變與自然突變相比
16、,正確的是( ) A.都是有利的 B.都是定向的 C.都是隱性突變 D.誘發(fā)突變率高,12、下列關(guān)于自然突變的敘述錯誤的是( ) A.自然突變的頻率低 B.自然突變只產(chǎn)生在個別生物個別基因 C.自然突變是不定向的,一般是有害的 D.基因突變是變異的主要來源,是生物進 化的重要因素之一,13、生物界是千
17、姿百態(tài),多種多樣的,這都要建立在生 物豐富變異的基礎(chǔ)上。生物豐富的變異主要來源于 A.基因重組 B.基因突變 C.染色體變異 D.環(huán)境變化14、若一對夫婦所生育子女中,性狀差異甚多,這種變 異主要來自 A.基因突變 B.基因重組 C.環(huán)境影響 D.染色體變異15、下面敘述的變異現(xiàn)象,可遺傳的是 A.由于水肥充足而造成的小麥粒大粒多性狀 B.果樹修剪后所形成的樹冠具有特定的形狀 C.用激素處理未經(jīng)受
18、粉的番茄雌蕊,得到的果實無籽 D.開紅花的一株豌豆自交,后代部分植株開白花,16、基因突變的原因是( ) A.染色體上的DNA變成了蛋白質(zhì) B.染色體上的DNA變成了RNA C.染色體上的DNA減少了或增多了 D.染色體上的DNA結(jié)構(gòu)發(fā)生了局部改變,17.(08寧夏)以下有關(guān)基因重組的敘述,錯誤的是 ?。?)A.非同源染色體的自由組合能導(dǎo)致基因重組 B.非姊妹染色單體的交換可引起
19、基因重組C.純合體自交因基因重組導(dǎo)致子代性狀分離 D.同胞兄妹間的遺傳差異與父母基因重組有關(guān),C,,,第2節(jié) 染色變異,三、染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異,1、染色體變異與基因突變的區(qū)別:P85,基因突變: 產(chǎn)生新基因,產(chǎn)前診斷方法是 。染色體變異: 產(chǎn)生新基因,產(chǎn)前診方法 是 ,即抽取羊水中胎兒脫落的細(xì)
20、 胞,在光學(xué)顯微鏡下觀察細(xì)胞中 的 的形態(tài)和數(shù)目。,,能,基因檢測,不能,羊水檢查,染色體,基因突變與染色體變異的區(qū)別,1、 基因突變在光學(xué)顯微鏡下是看不見的;而染色體變異則可在光學(xué)顯微鏡下直接觀察到。2、基因突變不改變?nèi)旧w上的基因數(shù)目和排列順序; 染色體結(jié)構(gòu)的變異會改變?nèi)旧w上的基因數(shù)目或排列順序;,
21、人類遺傳病毒 診斷的方法 單基因遺傳?。?多基因遺傳?。喝旧w異常遺傳?。?,基因診斷(基因檢測),,羊水檢查,2、染色體結(jié)構(gòu)變異:①染色體結(jié)構(gòu)變異的4種類型:,③缺失,②增加,④易位,①倒位,②易位與交叉互換的區(qū)別?,①增加、缺失與基因突變的區(qū)別?,,,,,③染色體片段易位一定發(fā)生在減數(shù)分裂過程嗎?,2、染色體結(jié)構(gòu)變異:①染色體結(jié)構(gòu)變異的4種類型: 染色體片段缺失:染色體上的基因 ;
22、 染色體片段增加:染色體上的基因 ; ( 染色體的某片段增加)染色體片段易位:染色體上的基因 ;染色體片段倒位:染色體上的基因 ;②染色體結(jié)構(gòu)變異導(dǎo)致變異的原因:P86 此染色體結(jié)構(gòu)改變,都會使排列在染色體上的基因 發(fā)生改變,而導(dǎo)致性狀改變。(染色體變異不會產(chǎn)生
23、 )③舉例: ,屬于染色體片段 。,,數(shù)目減少,數(shù)目增加,同一,數(shù)目增加,排列順序改變,數(shù)目或排列順序,新基因,貓叫綜合征,缺失,癥狀:兩眼距離較遠(yuǎn),耳位低下,生長發(fā)育緩慢,,存在著嚴(yán)重的智力障礙?;純嚎蘼曒p,音調(diào)高,很像貓叫。,5號染色體部分缺失,實例:貓叫綜合征,染色體結(jié)構(gòu)的變異,3、染色體數(shù)目的變異,細(xì)胞內(nèi)的 染色體增加或減少,細(xì)胞內(nèi)的染色體
24、數(shù)目以 的形式 的增加或減少,,①類型,個別,染色體組,成倍,②21三體綜合征:減數(shù)分裂時 號染色體不能正常分離,21,減數(shù)分裂第一次分裂后期: 。減數(shù)分裂第二次分裂后期: 。,,同源染色體不分離,染色單體分離后移向細(xì)胞一極,21三體綜合征的體細(xì)胞染色體組成: ??;,45+XX45+XY,例:21三體綜合癥(如圖,又稱先天性愚型或唐氏綜合癥)是由于患者
25、細(xì)胞內(nèi)多了一條21號染色體造成的?;颊哐坶g寬、眼角上斜、口常半張,身體發(fā)育緩慢、智力極度低下,許多在10歲前夭折。,3、染色體數(shù)目的變異,細(xì)胞內(nèi)的 染色體增加或減少,細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目以 的形式 的增加或減少,,①類型,個別,染色體組,成倍,②21三體綜合征:減數(shù)分裂時 號染色體不能正常分離,21,減數(shù)分裂第一次分裂后期: 。減數(shù)分裂第二次分裂后期:
26、 。,,同源染色體不分離,染色單體分離后移向細(xì)胞一極,21三體綜合征的體細(xì)胞染色體組成: ??;,45+XX45+XY,,③染色體組的概念: ;,(三)染色體組:(以果蠅為例),減數(shù)分裂,,,,,,♂,♀,由此可見,雄果蠅有____種精子,精子內(nèi)染色體組成可表示為:,2,II、III、IV、X,II、III、IV、Y,雌果蠅有____種卵細(xì)胞,卵細(xì)胞內(nèi)染色體組成可表示為:,1,II、III、IV、X,每個配
27、子體內(nèi)能否找出二個形態(tài)、大小完全相同的染色體?,,,,,減數(shù)分裂,1.染色體組的概念,二倍體生物的配子細(xì)胞中的一組非同源染色體,在形態(tài)和功能上各不相同,但包含了控制生物體生長發(fā)育全部遺傳信息,這樣的一組非同源染色體叫一個染色體組。,2.特點:,①一個染色體組中的染色體均為非同源染色體。 (無等位基因)同一個染色體組中的染色體肯定大小形狀各不相同。,②一個染色體組包含生物生長發(fā)育的全套遺傳信息。,③不同生物的染色體組中染色體數(shù)目、形態(tài)不
28、同,判斷題:A、所有生物的配子細(xì)胞中染色體就是一個染色體組( )B、二倍體生物的配子細(xì)胞中染色體就是一個染色體組( )C、一個染色體組中不存在同源染色體( )D、二倍體生物的配子中只含一個染色體組,因此卵子或精子沒有全能性( ),√,X,√,X,判斷方法:染色體組數(shù)目及一個染色體組中染色體數(shù)目的判別方法,4個染色體組,3個染色體組,a. 細(xì)胞中形態(tài)相同的染色體(即同源染色體)
29、有幾條,則含有幾個染色體組。,如圖:基因型為Aaaabbbb 的細(xì)胞中有 個 染色體組 基因型為AAabbb 的細(xì)胞中有 個 染色體組,b.在細(xì)胞或生物體的基因型中,控制同一性狀的等位基因有幾個,則含有幾個染色體組。,4,3,A,a,,,,,,,,,,b,b,b,b,,,,,,,,A,C,A,c,b,b,1個染色體組中有兩條染色體,d.在細(xì)胞或生物
30、體的基因型 中,位于非同源染色體上 的非等位基因有幾種,則 每個染色體組中就含有幾 條染色體。,c.在細(xì)胞中有幾種同源染色體,一個染色體組中 就含有幾條染色體,AA a a,1個染色體組中有三條染色體,分析對照圖,從A B C D中確認(rèn)出表示含一個染色體組的細(xì)胞,是圖中的(?。?A B C D,B,果蠅體細(xì)胞內(nèi)有幾個染色體組?,2個,思考:
31、下列細(xì)胞中各有幾個染色體組?每個染色體組有幾條染色體? A、Aa B、AABb C、AaBbXWY D、AAa,2個; 1條,2個; 2條,2個; 3條,3個; 1條,④二倍體、多倍體與單倍體的區(qū)別:,二倍體:由 發(fā)育而成的個體, 中含 有 個染色體組的個體。幾乎全部動 物和 過半數(shù)的高等植物都是二倍
32、體。,多倍體:由 發(fā)育成的個體,體細(xì)胞中含 有 染色體組 的個體。約有 1/3的被子植物是多倍體。單倍體:體細(xì)胞中含有 染色體數(shù)目的 個體。,,受精卵,體細(xì)胞,2,受精卵,3個或3個以上,本物種配子,比較:二倍體、多倍體、單倍體,受精卵,
33、受精卵,配子,2個,3個以上,不定數(shù),環(huán)境條件劇烈變化,卵細(xì)胞直接發(fā)育成,秋水仙素處理低溫處理,花藥離體培養(yǎng),抵制紡綞體的形成,由配子發(fā)育而來,P87,植株長得弱小,高度不育,判斷題:A、馬鈴薯是四倍體,因此它的配子是二倍體( )B、單倍體生物的體細(xì)胞中只含一個染色體組( )C、二倍體的單倍體生物的體細(xì)胞中只含一個染色體組( )D、單倍體生物體細(xì)胞中是不存在同源染色體的( )E、三倍體生物的體
34、細(xì)胞中不存在同源染色體,因此不能順利完成減數(shù)分裂產(chǎn)生配子,如三倍體無籽西瓜( ),X,X,√,X,X,判斷題:A、馬鈴薯的花藥離體培養(yǎng)成的單倍體是高度不育的( )B、二倍體的單倍體是高度不育的( )C、三倍體無籽西瓜含的糖類豐富,比二倍體西瓜甜( )D、多倍體種子比較大,因此糧食作物宜先育多倍體品種( ),X,√,√,X,例題1:由含有三個染色體組的生殖細(xì)胞直接發(fā)
35、育的生物體為: ( )A、六倍體 B、三倍體 C、二倍體 D、單倍體例題2:用花藥離體培養(yǎng)出馬鈴薯單倍體植 株,當(dāng)它進行減數(shù)分裂時,觀察到染色體兩兩配對,形成12對,據(jù)此現(xiàn)象可推知產(chǎn)生花藥的馬鈴薯是: ?。ā 。?、二倍體 ?。?、三倍體C、四倍體 ?。摹⒘扼w,D,,,C,,,低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化實驗,低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化和用秋水仙素處理萌發(fā)中的種子或幼苗
36、使細(xì)胞中染色體變化的原理相似:抑制細(xì)胞有絲分裂過程中紡錘體的形成,影響染色體不能被拉向兩極,細(xì)胞也不能分裂成兩個子細(xì)胞,結(jié)果植物細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化。不同之處是:低溫條件容易創(chuàng)造和控制,成本低、對人體無害、易于操作。通過顯微鏡觀察時可觀察到染色體數(shù)目的變化。,4條染色體,8條染色體,用秋水仙素處理無紡綞體形成,秋水仙素在細(xì)胞分裂過程的何時起作用?其作用機理是什麼?,在細(xì)胞有絲分裂前期抑制紡錘體的形成,導(dǎo)致復(fù)制后的染色體不能移向細(xì)胞兩
37、極而使染色體數(shù)目加倍。(P87),,4.取基因型為Aabb的水稻的花粉進行花藥離體培養(yǎng),獲得的幼苗,再用秋水仙素處理,使之成為純合子,它們的基因型分別為: ( )A.Ab和ab B.Aabb、AAbb和aabbC. aabb和Aabb D.aabb和AAbb,D,5.已知普通小麥?zhǔn)橇扼w,含有42條染色體。有關(guān)敘述錯誤的是: ( )A .它的單倍體植株體細(xì)胞中含有21條染色體B.它的每個染
38、色體組含有7條染色體C.它的胚乳含有三個染色體組D.離體培養(yǎng)它的花粉,產(chǎn)生的植株高度不育,C,1 不是染色體結(jié)構(gòu)變異的結(jié)構(gòu)的是( ),A 染色體缺失某一段B 染色體中增加了某一片段C 染色體中的DNA的堿基對位置的顛倒D 染色體裁中的某一片段的位置的顛倒,C,2 基因重組,基因突變和染色體變異的共同點( ),A 都能產(chǎn)生可遺傳的的變異B 都能產(chǎn)生新的基因 C 產(chǎn)生的變異均對生物不利 D
39、產(chǎn)生的變異均對生物有利,A,例題:某些類型的染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異,可通過對細(xì)胞有絲分裂中期或減數(shù)第一次分裂時期的觀察時期的觀察來識別。a 、b 、c 、d為某些生物減數(shù)第一次分裂時期染色體變異的模式圖,它們依次屬于:A、三倍體、染色體片段增加、染色體數(shù)目個別增加、染色體片段缺失B、染色體數(shù)目個別增加、染色體片段增加、三倍體、染色體片段缺失C、三倍體、染色體片段缺失、染色體數(shù)目個別增加、染色體片段增加D、染色體片
40、段缺失、染色體數(shù)目個別增加、染色體片段增加、三倍體,B,,,,倒位,缺失,倒位,增加,,C,,,,少數(shù)植物是多倍體,,,,練習(xí)冊P140,,,第六章《從雜交育種到基因工程》,四、生物變異在育種上的應(yīng)用,育種的方法:,,1、雜交育種:(基因重組)2、誘變育種(基因突變): 太空育種3、單倍體育種(染色體變異) 4、多倍體育種(染色體變異)5、基因工種育種(基因重組) (轉(zhuǎn)基因工程育種),,他是一位真正的耕耘者。
41、當(dāng)他還是一個鄉(xiāng)村教師的時候,已經(jīng)具有顛覆世界權(quán)威的膽識;當(dāng)他名滿天下的時候,卻仍然只是專注于田疇,淡泊名利,一介農(nóng)夫,播撒智慧,收獲富足。他畢生的夢想,就是讓所有的人遠(yuǎn)離饑餓。喜看稻菽千重浪,最是風(fēng)流袁隆平。,一、雜交育種,是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起,再經(jīng)過選擇和培育,獲得新品種的方法。,變異的原理?,基因重組:,將兩個生物的基因組合在子代一個生物中。,水稻高稈(D)對矮稈(d)為顯性,抗銹?。═)對不抗銹?。╰)為
42、顯性,現(xiàn)有純合的高稈抗銹病的水稻(DDTT)和矮稈不抗銹病的水稻(ddtt),怎樣才能得到矮稈抗病的優(yōu)良品種?用遺傳圖解表示出來。,舉例:,,,,,以下是雜交育種的參考方案:,P 高抗 矮不抗,,F1 高抗,F2,DDTT,ddtt,DdTt,ddTt,高抗 高不抗 矮抗 矮不抗,ddTT,矮抗 矮不抗,ddTt,ddTT,雜交,F3,,思考:要培育出一個能穩(wěn)定遺傳的植物品種至少要幾年
43、?,4年,一、雜交育種:,1、遺傳學(xué)原理:,2、方 法:,雜交→自交→ 選優(yōu),,純種,4、應(yīng)用:中國黑白花牛,基因重組,3、,優(yōu)點:能將兩個不品種的優(yōu)良性狀集中于一個個體上,育種的目的性較強。技術(shù)簡單,缺點:過程繁瑣,育種所需年限長。,,,二、誘變育種: ( 筆記),1、原理:,基因突變,2方法:,物理方法:紫外線、α射線、失重等化學(xué)方法:亞硝酸、硫酸二乙酯等 處理植株,再選擇符合要求的變異類型,,,3、應(yīng)用:,高產(chǎn)
44、量的青霉菌株、黑農(nóng)五號大豆等,青霉素的選育。1943年從自然界分離出來的青霉菌只能產(chǎn)生青霉素20單位/mL。后來人們對青霉菌多次進行X射線、紫外線照射以及綜合處理,培育成了青霉素高產(chǎn)菌株,目前青霉素的產(chǎn)量已達到50000~60000單位/mL。,中間為青霉菌,周圍是細(xì)菌。,太空船把2000顆南瓜種子帶上了太空,這些種子在宇宙里經(jīng)過了綜合射線的作用,回到地面后,經(jīng)培育只有很少一部分能夠發(fā)育成我們需要的優(yōu)良性狀,而大部分種子沒有發(fā)育或并不是
45、我們希望得到的優(yōu)良性狀??蒲腥藛T經(jīng)過3個月的種植,長出150公斤各種顏色的大南瓜。,,,4、優(yōu)點:提高變異的頻率,加速育種進程。能產(chǎn)生新的基因,大幅度地改良某些性狀。5、缺點:有利性狀比較少,需要大量處理實驗材料,具有不確定性。,二、誘變育種:,原因:基因突變是隨機不定向的。,例:我國運用返回式運載衛(wèi)星搭載水稻種子,返回地面后種植,培育出的水稻穗長粒大,畝產(chǎn)達600kg,最高達750kg,蛋白質(zhì)含量增加8%-20%,生長期平均縮短10
46、天。請回答:,(1)水稻產(chǎn)生這種變異的來源是_______,產(chǎn)生變異的原因是________。,基因突變,各種宇宙射線和失重的作用,使基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。,(2)這種方法育種的優(yōu)點有__________。,能提高變異頻率,加速育種進程,并能大幅度改良某些性狀,,,三、多倍體育種:,1.染色體數(shù)目,多倍體,自然成因:,受外界條件驟變的影響,使有絲分裂受阻,染色體數(shù)目加倍,人工培育多倍體,①原理:抑制細(xì)胞分裂前期紡綞體的形成,②方法:
47、秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗; (低溫誘導(dǎo)處理),③過程,萌發(fā)的種子或 幼苗,染色體加倍的組織塊,多倍體植株,,④優(yōu)點:能獲得器官巨大、營養(yǎng)成分高和產(chǎn)量高的品種。,⑤缺點:適用于植物,在動物方面難以開展。,三倍體無籽西瓜的培育P89,普通小麥(6n),二倍體黑麥(2n),,四倍體小黑麥(4n,不育),,秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,八倍體小黑麥(8n),(耐貧瘠的土壤和寒冷的氣候,面粉白,蛋白質(zhì)含量高,產(chǎn)量高
48、),八倍體小黑麥的培育,香蕉的培育,香蕉的祖先為野生芭蕉,個小而多種子,無法食用。香蕉的培育過程如下:,多倍體育種,多倍體植物有生長旺盛,各器官粗壯,種子少或不產(chǎn)生種子的特性。凡是不以種子為收獲目標(biāo)的植物都可以考慮進行多倍體育種。,觀賞或用材植物,某些水果,非種子農(nóng)作物,,染色體數(shù)目,單倍體,自然成因:,單倍體育種,①原理:,②方法:,生殖細(xì)胞未經(jīng)受精,直接發(fā)育,染色體成倍減少,再加倍后得到純種(指每一對染色體上 成對基因都是純合的),
49、花藥(花粉)離體培養(yǎng),四、單倍體育種,③過程:,④優(yōu)點:明顯縮短育種年限。(只需2年。都是純合子,自交后代不發(fā)生性狀分離),⑤缺點:技術(shù)復(fù)雜,成功率低,須與雜交育種 配合,雜交,自交,基因重組,花藥離體培養(yǎng),秋水仙素,單倍體,明顯縮短育種年限,用秋水仙素處理,多倍體,染色體變異,基因工程及其應(yīng)用,第六章第二節(jié),1、遺傳學(xué)原理:,2、優(yōu)點:,基因重組,克服遠(yuǎn)緣雜交不親和現(xiàn)象,打破種間生殖隔離,能定
50、向地改造生物的遺傳性狀,育種周期短。,五、基因工程育:,3、應(yīng)用:轉(zhuǎn)基因動物、轉(zhuǎn)基因植物、轉(zhuǎn)基因微生物。,五、轉(zhuǎn)基因食品的安全性質(zhì) P105,,1.既要提高農(nóng)作物的變異頻率,又要使后代變異性狀較快穩(wěn)定,可采用: A、雜交育種法 B.誘變育種 C.單倍體育種 D.多倍體育種2.在動物的育種中,用一定劑量X射線處理精巢,渴望獲得大量變異個體.這是因為:
51、A.合子都是純合子 B.誘發(fā)雄配子發(fā)生了高頻率的基因突變 C.誘導(dǎo)發(fā)生了大量的染色體變異 D.提高了基因的重組,B,B,3.用生長素和秋水仙素分別處理二倍體番茄的花蕾和幼苗,成熟后所獲得的果實中分別含有的染色體組數(shù)是: A.2和4 B.2和2 C.4和2 D.4和44.在生產(chǎn)實踐中,欲想獲得無子果實常采用的方法有:①人工誘導(dǎo)多倍體育種 ②人工誘變 ③單倍體育種
52、 ④用適當(dāng)濃度的秋水仙素處理 A.①② B.②③ C.①④ D.③④,A,C,5.下列對基因突變敘述不正確的是: A.人們可以定向誘導(dǎo)突變性狀,誘變育種能明顯縮短育種年限 B.豐富了生物的“基因庫”,是生物變異的主要來源 C.突變頻率低.且突變性狀一般有害,少數(shù)有利 D.它是生物進化的重要原因之一,A,6.用雜合子(
53、DdEe)種子獲得純合子(ddee),最簡捷的方法是: A.種植→F2→選不分離者→純合體 B.種植→秋水仙素處理→純合體 C.種植→花藥離體培養(yǎng)→單倍體幼苗 →秋水仙素處理→純合體 D.種植→秋水仙素處理→花藥離體培養(yǎng)→純合體,,A,6.在紅粒高稈麥田里,偶然發(fā)現(xiàn)一株白粒矮稈優(yōu)質(zhì)小麥,欲在兩三年內(nèi)能獲得大量的白粒矮稈麥種,通常用的育種方法是: A.基因工程 B.自交育種
54、 C.人工嫁接 D.單倍體育種,,B,例題5 :假設(shè)水稻抗病(R)對感?。╮)為顯性,高桿(T)對矮桿(t)為顯性。現(xiàn)有純合的抗病高桿水稻和感病矮桿水稻。為了在較短的年限內(nèi)培育出穩(wěn)定遺傳的抗病矮桿水稻,可采取以下步驟:,⑴ 將純合的抗病高桿水稻和感病矮桿水稻雜交,得到雜交 種子。播種這些種子,長出的植株可產(chǎn)生基因型為___ ___________________的花粉。,⑵ 采用__
55、_____________的方法得到單倍體幼苗。,⑶ 用______________處理單倍體幼苗,使染色體加倍。,⑷ 采用_____________的方法,鑒定出其中的抗病植株。,⑸ 從中選擇表現(xiàn)抗病的矮桿植株,其基因型應(yīng)是______。,RT, Rt, rT, r t,花藥離體培養(yǎng),秋水仙素,病原體感染,RRtt,例題2 :下圖是用某種作物的兩個品種①和②分別培育出④、⑤、⑥品種的示意圖,試分析回答:① AABB
56、 E Ab ------------④ D ③AaBb F AAbb----------⑤②aabb G AAaaBBbb----⑥(1)用①和②培育⑤所采用的D和F步驟分別是 和 。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是
57、 。(2)用③培育⑤所采用的E和H步驟分別是 和 。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是 。(3)用③培育⑥所采用的G步驟是____________ 。其遺傳學(xué)原理是______________。,,,,,,,,,雜交,自交,基因重組,花藥離體培養(yǎng),秋水仙素處理幼苗,染色體變異
58、(單倍體育種),秋水仙素處理幼苗,染色體變異(多倍體育種),4、基因工程技術(shù)在培育抗旱植物用于發(fā)展沙漠農(nóng)業(yè)和改造沙漠方面顯示了良好的前景,荷蘭一家公司將大腸桿菌中的海藻糖合成酶基因?qū)胫参?如甜菜、馬鈴薯等)中并獲得有效表達,使“工程植物”增強了耐旱性、耐寒性的基本操作步驟是:,① ②③
59、 ④,,,,,(2)基因表達的含義是:,,(3)寫出酶基因在植物體內(nèi)的表達過程:,,(4)基因工程操作中的工具是:,海藻糖合成酶基因的獲取,目的基因與運載體結(jié)合,將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,目的基因的檢測和表達,基因通過轉(zhuǎn)錄、翻譯合成蛋白質(zhì),體現(xiàn)出相應(yīng)的性狀,4、在基因工程技術(shù)中,限制性內(nèi)切酶主要用于:A、目的基因的提取和導(dǎo)入B
60、、目的基因的導(dǎo)入和檢測C、目的基因與運載體結(jié)合和導(dǎo)入D、目的基因的提取和與運載體結(jié)合,,5、要想讓目的基因與運載體連接起來,在基因工程操作中應(yīng)選用:A、DNA連接酶 B、同一種限制酶和DNA連接酶C、限制酶D、不同的限制酶和DNA連接酶,B,7、基因工程技術(shù)是在什么水平上進行的:A、細(xì)胞 B、細(xì)胞器 C、分子 D、原子8、下列基因工程操作步驟中,未發(fā)生堿基互補配對的是:A、用mRNA為模板人工合成目的基因B
61、、目的基因與質(zhì)粒結(jié)合C、重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞D、目的基因的表達,,,6、下列何種技術(shù)能有效地打破物種的界限,定向地改造生物的遺傳性狀,培育新的農(nóng)作物優(yōu)良品種: A、基因工程技術(shù)B、誘變育種技術(shù)C、雜交育種技術(shù)D、單倍體育種,基因工程育種的優(yōu)點,,,B,9、下列不屬于基因工程技術(shù)制取的藥物是:A、從大腸桿菌體內(nèi)制取白細(xì)胞介素B、在酵母菌體內(nèi)獲得的干擾素C、在青霉菌體內(nèi)提取青霉素D、在大腸桿菌體內(nèi)獲得胰島素,C,10、(
62、雙選)假設(shè)A、b代表玉米的優(yōu)良基因,這兩種基因是自由組合的?,F(xiàn)有AABB、aabb兩個品種,為培育優(yōu)良品種AAbb,可采用的方法如下圖所示。下列敘0述正確的是:A、由品種AABB、aabb經(jīng)過①、②、③過程培育出新品種的育種方法為雜交育種B、⑥過程需要用秋水仙素處理,利用染色體變異的原理C、可以定向改造生物性狀的方法是④,能使玉米產(chǎn)生新基因(抗蟲基因),遺傳原理是基因突變D、若經(jīng)過②過程產(chǎn)生的基因型為Aabb的類型再經(jīng)
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