生物变异的类型原理及应用ppt课件.ppt
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1、生物变异的类型、原理及应用,授课:杜振宇,一、变异的类型,请将下列生物术语,按照从属范围的大小(用大括号、线条等)构成知识框架图,变异的类型 可遗传的变异 染色体变异 杂交育种 诱变育种 基因重组 不遗传的变异 单倍体育种 基因突变 染色体数目的变异 染色体结构的变异 多倍体育种 重组DNA技术,表现型,基因型(内因),环境条件(外因),不遗传的变异,基因重组,基因突变,染色体变异,诱因,可遗传的变异,三个来源,例1:将纯种小麦播种于生产田,发现边际和灌水沟两侧的植株总体上比中间的长得好。产生这种现象的原因是 基因重组引起性状分离 B环境引起性状变异C隐性基因突变成为显性基因 D染色体结构和数
2、目发生了变化,二、变异的原理,任何时间都有可能,以细胞分裂期DNA复制时更易发生,有性生殖的减数分裂过程中,减数分裂、有丝分裂的分裂期,基因的分子结构改变,包括碱基对的增添、缺失和替换,来自不同亲本的基因重新组合,染色体结构的改变(缺失、重复、倒位、易位);染色体数目的变化(个别染色体数量的变化、染色体组的数量变化),物理因素(高能射线、激光等)、化学因素(亚硝酸、硫酸二乙醇等),有性生殖行为,物理因素(射线、温度等)、化学因素(秋水仙素),普遍性、随机性、低频性、有害性、多向性、,普遍性、多发性,普遍性,产生新的基因,产生新的基因型,产生新的品种或物种,通过人工诱发,提高突变频率,获得新性状
3、;是变异的根本来源,为进化提供了最初的原材料,培育人们所需要的新性状组合品种;使生物变异更丰富,培育人们所需要的新品种,例2:自然界中,一种生物某一基因及突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下:正常基因 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸突变基因1 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸突变基因2 精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸突变基因3 精氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 酪氨酸 丙氨酸根据上述氨基酸序列确定这3种突变基因DNA分子的改变是:A.突变基因1和2为一个碱基的替换,突变基因3为一个碱基的增添B.突变基因2和3为一个碱基的替换,突变基因1为一个碱基的增添C.突变基因1为一个
4、碱基的替换,突变基因2和3为一个碱基的增添 D.突变基因2为一个碱基的替换,突变基因1和3为一个碱基的增添,例3:紫外线具有杀菌和诱变功能。用相同剂量。不同波长的紫外线处理两组等量的酵母菌,结果见下表。据表推断,在选育优良菌种时,应采用的紫外线波长及依据是A260nm;酵母菌存活率较低B260nm;酵母菌突变数多C280mn;酵母菌存活率高D280nm;酵母菌突变数少,例4:以下关于生物变异的叙述,正确的是 A、基因突变都会遗传给后代 B、基因碱基序列发生改变,不一定导致性状改变C、染色体变异产生的后代都是不育的 D、基因重组只发生在生殖细胞形成过程中,三、变异的应用(育种),基因突变,辐射、
5、失重、化学物质等诱发突变 新品种,提高变异频率,加速育种过程,可大幅度改良某些性状,有利变异少,诱变方向不能控制,改良数量性状效果差,高产青霉菌,太空椒,基因重组,杂交 自交 选优,使分散在同一物种不同品种中多个优良性状集于一身,时间长;局限于同种或亲缘关系较近的个体,纯种高杆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦,染色体数目变异、组织培养,花药离体培养 诱导染色体加倍获得纯合子,明显缩短育种年限,加速育种过程,技术较复杂,需与杂交育种结合,多限于植物,纯种高杆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦,染色体数目变异,秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,可培育自然界中没有的新品种,新品种器官大、产
6、量高,只适用于植物,结实率低,三倍体无籽西瓜,八倍体黑小麦,基因重组(重组DNA技术),提取目的基因、装入运载体、导入受体细胞、基因表达、筛选所需品种,不受种属限制,可根据人类需要,有目的地进行,可能会引起生态危机,技术难度大,转基因抗虫棉,转基因大豆,例5:良种对于提高农作物产量、品质、和抗病性等具有重要作用。目前培养良种有多种途。其一是具有不同优点的亲本杂交,从其后代中选择理想的变异类型,变异来源于,选育过程中性状的遗传遵循、和连锁互换等规律。其二是通过射线处理,改变已有品种的个别重要性状,变异来源于,实质上是细胞中DNA分子上的碱基发生改变。其三是改变染色体数目,例如用秋水仙素处理植物的
7、分生组织,经过培育和选择能得到 植株。,基因重组,基因分离定律,基因自由组合定律,基因突变,多倍体,例6:两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB,这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb的新品种,最简捷的方法是 A、单倍体育种 B、杂交育种 C、人工诱变育种 D、细胞工程育种,例7:科学家利辐射诱变技术处理红色种皮的花生,获得一突变植株,其自交所结的种子均具紫色种皮。这些紫色种皮的种子长成的植株中,有些却结出了红色种皮的种子。(1)上述紫色种皮的花生种子长成的植株中,有些结出了红色种皮种子的原因:_ _。(2)上述紫色种皮的种子,可用于培育紫色种皮性状稳定遗传的花生新品种。假设
8、花生种皮的紫色和红色性状由一对等位基因控制,用文字简要叙述获得该新品种的过程:_。,获得的突变植株是杂合子,其自交所产生的后代发生性状分离,分别种植这批紫色种皮种子,连续自交两代。若其中一些植株所结的种子均具有紫色种皮,这些种子就是所需要的新品种(纯合子),例8:已知水稻抗病(R)对感病(r)为显性,有芒(B)对无芒为显性,两对基因自由组合,体细胞染色体数为24条。现用单倍体育种方法选育抗病、有芒水稻新品种。(1)诱导单倍体所用的花药,应取自基因型为 的植株。(2)为获得上述植株,应采用基因型为 和 的两亲本进行杂交。(3)在培养过程中,单倍体有一部分能自然加倍成为二倍体植株,该二倍体植株花粉
9、表现(可能或不育),结实性为(结实或不结实),体细胞染色体数为。(4)在培养过程中,一部分花药壁细胞能发育成植株,该二倍体植株花粉表现(可能或不育),结实性为(结实或不结实),体细胞染色体数为。(5)自然加倍植株和花药壁植株中都存在抗病、有芒的表现型。为获得稳定遗传的抗病、有芒新品种,本实验应选以上两种植株中的 植株,因为自然加倍植株,花药壁植株。(6)鉴别上述自然加倍植株与花药壁植株的方法是:,RrBb,RRbb,rrBB,可育,结实,24条,可育,结实,24条,自然加倍,基因型纯合,基因型杂合,将植株分别自交,子代性状表现一致的是自然加倍植株,子代性状分离的是花药壁植株。,例9:为丰富植物
10、育种的种质资源材料,利用钴 60 的射线辐射植物种子筛选出不 同性状的突变植株,请回答下列问题:(1)钴60 的辐射用于育种的方法属于 育种。(2)从突变材料中选出高产植株,为培育高产、优质、抗盐新品种,利用该植株进行的部分杂交实验如下:控制高产、优质性状的从因位于 对染色体上.在减数分裂联会期(能、不能)配对。抗盐性状属于 遗传。(3)从突变植株中还获得了显性高蛋自植株(纯合子),为验正该性状是否有望一对基因控制,请参与实验设汁并完善实验方案:步骤 l:选择 和 杂交。预期结果。步骤 2:。预期结果。观察实验结果,进行统计分析:如果 与 相符,可证明该性状由一对基因控制。,诱变,两(或不同)
11、,不能,细胞质(或母系),高蛋白(纯合)植株,低蛋白植株(或非高蛋白植株),后代(或 F1)表现型都是高蛋白植株,测交方案:用 F1:与低蛋白梢株杂交,后代高蛋白植株和低蛋白植株的比例是1:1,实验结果,预期结果,杂交一:P:非高产、优质、抗盐高产、非优质、不抗盐F1 高产、优质、抗盐F2 高产、优质、抗盐 9 非高产、优质、抗盐 3 高产、非优质、抗盐 3 非高产、非优质、抗盐 1杂交二:P:高产、非优质、不抗盐非高产、优质、抗盐F1 高产、优质、不抗盐F2 高产、优质、不抗盐 9 非高产、优质、不抗盐 3 高产、非优质、不抗盐 3 非高产、非优质、不抗盐 1,厦门微信公众号开发 http:
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