生物变异的类型原理及应用1课件

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 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A 260nm 酵母菌存活率较低B 260nm 酵母菌突变数多C 280mn 酵母菌存活率高D 280nm 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 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 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 vcg38wfv儿里游来游去的小鱼儿 给它们喂一些食儿 直到娘喊他回去吃饭 大壮才恋恋不舍地离开 昨晚 当耿英再次被大壮牵着手往河边走时 她的心有点儿醉了 但粗心的大壮只顾迈开大步往前走 她不乐意了 赌气似地往后拽了拽 大壮一瞬间明白过来 温存地转过脸来看看耿英 不好意思地无声笑笑 放慢脚步任由耿英慢慢悠悠地往前走去 俩人慢慢悠悠地走到那座田间小山边上的时候 耿英不由地停了下来 大壮也站住了 俩人转身并肩望着这座再熟悉不过的小小山岗 在明亮的月光下 小山岗原来是这个样子啊 和镇子边上所有的小娃娃们一样 这个小小的沙石岗 曾经是耿英和大壮儿时的乐园 记不清有多少个晴朗的早晨 他们俩踏着晶莹的露珠儿一起在小山上采摘野花 每当这个时候 大壮经常会把一节新鲜的扁扁草做成一个响亮的口哨送给耿英玩儿 而耿英呢 则会一边采摘野花 一边把刚跟爹学的小曲儿唱给大壮听 还把她酷爱的那些个方块儿文字写给大壮看 比如 爹告诉她 这种花儿的名字是这样写的 那种草的名字是这样写的 尽管大壮有些个贪玩儿 但就这么着 倒也真就一来二去地学会了一些字呢 还有 在好些个雨后的清晨 他们会一起挎着小竹篮来这里捡拾地皮菜 喜欢蹦来蹦去的大壮 篮子里的地皮菜总是没有耿英篮子里的多儿时那一幕幕犹如童话一般美丽快乐的画面 此时此刻竟然如此清晰地浮现在了耿英的脑海里看耿英望着小山岗出神 大壮动情地小声说 好些年没有一起上去玩儿了 要不咱们这就上去走走 耿英轻轻地笑了 说 你说些啥呀 虽说这天上有大月亮照着呢 可大晚上的在山岗上走 你就不怕俺崴了脚哇 大壮有些伤感地说 崴了脚好哇 看你明儿个怎么走 耿英笑着轻轻撞撞大壮的肩膀 说 不许你咒俺 崴了脚俺也要走 说好了的事情 怎么能随便改呢 走哇 咱到河边去 俺已经听到哗哗哗的流水声儿了 真是的 俺们从来都没有在晚上出来走过 你看 这田呀山呀的 在月光下看起来和白日里是有些不一样呢 于是 俩人转身继续慢慢悠悠地往前走去 离河边越来越近了 不断地有蛤蟆在脚边蹦来跳去的 大壮更紧