生物的变异

1. 生物的变异 威坪中学 方旭红

2. 思考：什么是变异?生物发生变异的影响因素有哪些?思考：什么是变异?生物发生变异的影响因素有哪些? “神舟”五号搭载育成的巨人南瓜 正常南瓜 野生鲑鱼 同年龄的转基因鲑鱼

3. 基因重组 基因突变 染色体变异 不遗传变异 表现型 基因型 环境条件 = + （内因） （外因） 可遗传变异

4. 一、基因突变 思考：基因突变的对象是什么？ 基因突变是指由于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。 1、概念：

5. 2、类型： ┯┯┯┯┯ＡＴＡＧＣＴＡＴＣＧ┷┷┷┷┷ （d1） 增添 ┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷ ┯┯┯ＡＧＣＴＣＧ┷┷┷ 缺失 （d2） （D） ┯┯┯┯ＡＣＧＣＴＧＣＧ┷┷┷┷ 改变 （d3） 思考：DNA碱基对的改变一定能引起生物性状变异的发生吗？

6. 3、基因突变的时间： 有丝分裂间期、减Ⅰ间期 即DNA→DNA 4、基因突变的特点： （1）、普遍性：在自然界中广泛存在 （2）、随机性 可发生在生物个体发育的任何时期 和生物体内的任何细胞。 （3）、频率低 （4）、不定向性 （5）、一般有害性

7. 外因：物理/化学/生物手段 5、基因突变的原因： 内因：脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序改变,从而改变了遗传信息 6、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。

8. 例题: 1、06年春，在我国部分地区又出现了小范围的禽流感疫情，研究得知其病原体为一种新的禽流感病毒，这种病毒最可能来源于 A.无性生殖 B.基因突变 C.自然条件下的基因重组 D.染色体变异 病毒的可遗传变异只有基因突变 • 2 用射线超标的大理石装修房屋，会对未生育夫妇造成危害进而影响生育的质量。以下说法正确的是 • A.射线易诱发基因突变，通过受精作用传给后代B.射线易诱发基因突变，通过有丝分裂传给后代C.射线易诱发染色体变异，通过减数分裂传给后代D.射线易诱发染色体变异，通过有丝分裂传给后代 发生在体细胞中的突变，一般是不能传递给后代的

9. 二、基因重组 概念：在减数分裂时（有性生殖过程中），控制不同性状的基因重新组合。 实现：主要是通过有性生殖过程实现的 途径1：基因自由组合（减I后期） 对象：非同源染色体上的非等位基因 途径2：交叉互换（四分体时期） 对象：一对同源染色体上的非等位基因 途径3：转基因（DNA重组技术）

10. 途径1：基因自由组合（减I后期） AaBb 细胞 类型： 配子 类型： Ab、aB AB、ab

11. 途径2：交叉互换（四分体时期）

12. 例1、下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是例1、下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是 ① 我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻 ② 我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉 ③ 我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒 ④ 我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛 A ① B ①② C ①②③ D ②③④ 思考：自然条件下，细菌的变异能否来自基因重组？ 自然条件下，不进行有性生殖的生物， 如细菌，不能通过基因重组产生可遗传的变异。

13. 基因突变和基因重组的区别 不同基因的重新组合，不产生新基因，但产生新的基因型，使性状重组 基因的分子结构发生改变，产生了新基因，出现新性状 分裂间期DNA复制时 减数第一次分裂 可能性很小 非常普遍

14. 三、染色体变异 21三体综合症，性腺发育不良 1、染色体变异的类型 （1）、染色体结构的改变 实质还是引起脱氧核苷酸的数目、排列顺序等的改变 缺失 重复 倒位 易位 （2）、染色体数目的增减 ①细胞内的个别染色体增加或减少 ②细胞内的染色体以染色体组的形式 成倍增加或减少

15. 2、染色体组的概念 细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息的一组染色体 例：果蝇的染色体组： 3+X或3+Y

16. 3、染色体组的判断： • 根据基因型来判断：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 • 细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组 AABbcc AAAAaaaa ABCD AaaBBb 两个 四个 一个 三个 三个 二个 一个 四个

17. 4、单倍体、二倍体和多倍体 二倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞中有两 个染色体组的叫做二倍体； 多倍体:体细胞中含有三个及以上染色体组的叫多倍体 单倍体:体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体叫 单倍体 判断： 1、单倍体只含有一个染色体组 2、二倍体生物的单倍体只含有一个染色体组 3、如果是受精卵发育成的个体，体细胞中有几个染色体组， 就称为几倍体。 4、如果是生殖细胞未经受精直接发育的个体，无论细胞中 有多少个染色体组，仍是单倍体

18. 单倍体与多倍体的区别 由受精卵发育成 由生殖细胞直接发育 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 植株弱小高度不育 单倍体育种 多倍体育种 秋水仙素处理 萌发的种子或幼苗 常用花药离体培养

19. 例题：下图是两种生物的体细胞内染色体及有关基因分布情况示意图，请据图回答：例题：下图是两种生物的体细胞内染色体及有关基因分布情况示意图，请据图回答： （1）甲是____倍体生物的体细胞，乙呢？_______。 （2）甲的一个染色体组含有___________条染色体， 如果由该生物的卵细胞单独培育成的生物的体细胞含 有________个染色体组，该生物是_________倍体。 （3）图乙所示的个体与基因型为aabbcc的个体交配， 其F1代最多有___________种表现型 二倍体 四 三 二 单 六

20. 四、变异与育种 • 常见的育种技术、及其原理和处理方法 • 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

21. 单倍体育种 基因重组 染色体数目加倍 植物组织培养 • 原理：染色体变异 • 方法：花药离体培养 育种过程 秋水仙素 筛选 杂交 花药离体培养 A×B →F1花粉 →4种单倍体植株 →4种纯种植株 →优良品种 • 优点：缩短了育种年限（2年） 获得的后代均为纯种个体

22. 为什么说单倍体育种能明显缩短育种年限？ ㈠ 杂交育种 ㈡ 单倍体育种 × × P 矮杆感病 ddtt P 矮杆感病 ddtt 高杆抗病 DDTT 高杆抗病 DDTT 第1年 第1年 ↓ ↓ 高杆抗病 DdTt 高杆抗病 DdTt F1 F1 第2年 ↓ ↓ F2 dt dT D_T_ D_tt ddT_ ddtt Dt 配子 DT 第2年 矮抗 ↓ ↓ ↓ ↓ 花药离体培养→ 第3~6年 DT Dt dT dt ↓ ↓ ↓ ↓ 秋水仙素→ 纯合体 DDTT DDtt ddTT ddtt ddTT ↑ 需要的矮抗品种 ↑ 需要的矮抗品种 × ×

23. 多倍体育种 • 原理：染色体变异 • 方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 机理：抑制有丝分裂前期纺锤 体的形成，导致染色体不分离

24. 三倍体无籽西瓜的培育过程 二倍体植株♂ 二倍体植株♂ 花粉刺激 授粉 秋水仙素处理 发育 二倍体幼苗 四倍体植株 三倍体种子 三倍体植株 三倍体无籽瓜 染色体加倍 第一年 第二年 育种过程 该植株的西瓜的果肉细胞，种子的种皮和胚的染色体组数各是多少？

25. 例3. 以四倍体西瓜作为母本，二倍体西瓜作为父本进行杂交，所得西瓜中，果皮细胞、胚细胞、种皮细胞所含的染色体组依次是（ ） A. 3、 3、3 B. 3、3、4 C. 3、4、4 D. 4 、3、3 E. 4、3、4 F. 4、4、4 例4. 已知某种小麦的基因型是AaBbCc，且3对基因分别位于三对同源染色体上，利用花药进行离体培养，获得N株小麦幼苗，其中基因型为aabbcc的个体占（ ） A 0 B N/16 C N/8 D N/4 √ √

26. 染色体变异 花药离体培养 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 染色体变异 基因重组 杂交 用理化生的方法 人工诱变 基因突变 限制酶，运载体DNA连接酶等 基因重组 细胞的全能性 植物体细胞杂交

27. 下列表示某种农作物①和②两种品种分别培育出④⑤⑥三下列表示某种农作物①和②两种品种分别培育出④⑤⑥三 种品种,根据上述过程,回答下列问题: ④ Ab AABB ① Ⅴ Ⅲ Ⅰ Ⅱ ③ AaBb ⑤ AAbb aabb ② Ⅳ ⑥ AAaaBBbb ⑴ 用①和②培育⑤所采用的方法Ⅰ称为_______,方法Ⅱ称为 _________,由Ⅰ和 Ⅱ培育⑤所依据的原理是________. ⑵ 用③培育出④的常用方法Ⅲ是_____________,由④培育成 ⑤的过程中用化学药剂_________处理④的幼苗,方法Ⅲ和Ⅴ合 称为_______育种.其优点是___________________. ⑶ 由③培育出⑥的常用方法是_______________,形成的⑥ 叫____________。依据的原理是____________。 杂交 自交 基因重组 花药离体培养 秋水仙素 单倍体 明显缩短育种年限 用秋水仙素处理 染色体变异 多倍体