生物的变异(2).ppt
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1、生物的变异生物的变异变异变异定义:亲代与子代之间以及子代的个定义:亲代与子代之间以及子代的个体之间在形态、结构、生理等方面总体之间在形态、结构、生理等方面总是存在着差异的现象是存在着差异的现象。遗传和遗传和变异在生物界中普遍存在变异在生物界中普遍存在,是生物体生命的基本特征之一是生物体生命的基本特征之一猫猫的的肤肤色色不同品种的菊花不同品种的玉米果穗红眼果蝇和白眼果蝇的头部达尔文记载的安康羊达尔文记载的安康羊 幼猪肤色幼猪肤色常见的生物变异现象常见的生物变异现象玫瑰玫瑰玫瑰玫瑰花色花色花色花色花生果实大小的讨论花生果实大小的讨论“南橘北枳南橘北枳”是说南方的橘子移栽到北方是说南方的橘子移栽到北
2、方之后其味道、色泽等品质都发生变化,不之后其味道、色泽等品质都发生变化,不能称为橘,只能称为枳的现象。原因:二能称为橘,只能称为枳的现象。原因:二者基因型虽然相同,但环境条件的改变可者基因型虽然相同,但环境条件的改变可使性状发生改变。使性状发生改变。表现型表现型 基因型基因型 环境条件环境条件可遗传的变异可遗传的变异不能遗传的变异不能遗传的变异基因突变基因突变染色体变异染色体变异基因重组基因重组来源来源(改变)(改变)(改变)(改变)(改变)(改变)(一)、基因突(一)、基因突变1、概念:、概念:由于由于DNA分子中分子中发生碱基生碱基对的的增添、增添、缺失或缺失或 改改变,而引起的基因,而引
3、起的基因结构的改构的改变,就叫基因突,就叫基因突变2、意、意义:是生物是生物变异的异的根本来源根本来源,为生物生物进化提供化提供了最初的原材料了最初的原材料基因突变的特点:基因突变的特点:(1)、普遍性)、普遍性 自然突变自然突变、诱发突变、诱发突变(2)、)、随机性随机性(3)、突变频率低)、突变频率低(4)、多数有害)、多数有害(5)、不定向性)、不定向性(二)、基因重组(二)、基因重组1、概念:指生物体进行有性生殖的过程中,控制、概念:指生物体进行有性生殖的过程中,控制 不同性状的基因的重新组合不同性状的基因的重新组合2、类型:、类型:基因自由组合基因自由组合基因交叉互换基因交叉互换3、
4、特点:非常丰富、特点:非常丰富4、意义、意义:(1)、为生物变异提供了极其丰富的来源)、为生物变异提供了极其丰富的来源(2)、是形成生物多样性的重要原因之一)、是形成生物多样性的重要原因之一(3)、对于生物进化具有十分重要的意义)、对于生物进化具有十分重要的意义不可遗传的变异不可遗传的变异双胞胎兄弟俩一个长时间在室外工作导致皮肤较黑,一个长时间在室内工作导致皮肤较白。单纯由环境引起的变异,如果没有影响到遗传物质基础,就不会遗传给后一代。镰刀型细胞贫血症:镰刀型细胞贫血症:可遗传的变异可遗传的变异 上图左所示的是正常人的红细胞形态;图右是上图左所示的是正常人的红细胞形态;图右是镰刀型细胞贫血症患
5、者的红细胞形态。镰刀型细胞贫血症患者的红细胞形态。2、引起红细胞形态发生变化的最可能的原因、引起红细胞形态发生变化的最可能的原因 是什么?(从物质组成分析)是什么?(从物质组成分析)1、正常红细胞是什么形状?有什么功能?镰刀、正常红细胞是什么形状?有什么功能?镰刀 型细胞贫血症的红细胞呈镰刀状,对功能的型细胞贫血症的红细胞呈镰刀状,对功能的 完成有无影响?完成有无影响?这种病在缺氧时,红细胞由正常的圆饼状变成镰刀形,严重时镰刀状的红细胞破裂,造成溶血性贫血。DNA mRNAC T TG A AC A TG T A G A AG U A蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸谷氨酸谷氨酸正常正常缬氨酸缬氨酸不正
6、常不正常1)直接原因直接原因:血红蛋白分子的多肽链上,:血红蛋白分子的多肽链上,一个一个谷氨酸谷氨酸被一个被一个缬氨酸缬氨酸替换。替换。2)根本原因根本原因:控制血红蛋白分子的:控制血红蛋白分子的DNA的的 碱基序列发生了改变,碱基序列发生了改变,变成了变成了 。C T TG A AC A TG T A(单个碱基替换单个碱基替换)生物变异的类型生物变异的类型有利变异:对某种生物来说,变异有利于它的生存。如小麦的茎秆不利变异:对某种生物来说,变异不利于它的生存。如玉米的白化苗判断是有利变异还是判断是有利变异还是 不利变异不利变异主要看对主要看对生物个体本身生物个体本身而言。而言。有利的变异有利的
7、变异抗倒伏的小麦抗倒伏的小麦不抗倒伏的小麦不抗倒伏的小麦不利的变异不利的变异正正常常苗苗白白化化苗苗不能进行光合作用,会过早死亡,这一变异对植物的生存是不利的。杂交杂交人类应用有利的人类应用有利的变异培育新品种变异培育新品种高产倒伏小麦高产倒伏小麦低产抗倒伏小麦低产抗倒伏小麦高产抗倒伏小麦高产抗倒伏小麦 通过杂交,低产抗倒伏小麦把抗倒伏的基通过杂交,低产抗倒伏小麦把抗倒伏的基因传给了高产不抗倒伏的小麦,抗倒伏基因因传给了高产不抗倒伏的小麦,抗倒伏基因与高产基因组合到一起,可以产生高产抗倒与高产基因组合到一起,可以产生高产抗倒伏小麦。伏小麦。袁隆平与杂交水稻袁隆平与杂交水稻20012001年袁隆
8、平获得国家科学技术奖年袁隆平获得国家科学技术奖人类应用有利的人类应用有利的变异培育新品种变异培育新品种产量不同的奶牛产量不同的奶牛选择、繁育选择、繁育选择、繁育选择、繁育高产奶牛高产奶牛太空椒太空椒人类应用有利的人类应用有利的变异培育新品种变异培育新品种用辐射或化学诱变剂等手段影响生物的配子,使遗用辐射或化学诱变剂等手段影响生物的配子,使遗传物质发生改变,诱导产生新品种。传物质发生改变,诱导产生新品种。多倍体育种多倍体育种 以三倍体无子西瓜为例,介绍多倍体的培育过以三倍体无子西瓜为例,介绍多倍体的培育过程。人们平常食用的西瓜是二倍体。在二倍体西程。人们平常食用的西瓜是二倍体。在二倍体西瓜的幼苗
9、期,用秋水仙素处理,可以得到四倍体瓜的幼苗期,用秋水仙素处理,可以得到四倍体植株。然后,用四倍体植株作母本,用二倍体植植株。然后,用四倍体植株作母本,用二倍体植株作父本,进行杂交,得到含有三个染色体组的株作父本,进行杂交,得到含有三个染色体组的种子。把这些种子种下去,就会长出三倍体植株。种子。把这些种子种下去,就会长出三倍体植株。由于三倍体植株在减数分裂的过程中,染色体的由于三倍体植株在减数分裂的过程中,染色体的联会发生紊乱,因而不能形成正常的生殖细胞。联会发生紊乱,因而不能形成正常的生殖细胞。当三倍体植株开花时,需要授给普通西瓜当三倍体植株开花时,需要授给普通西瓜(二倍体二倍体)成熟的花粉,
10、刺激子房发育而成为果实成熟的花粉,刺激子房发育而成为果实(西瓜西瓜)。因为胚珠并不发育成为种子,所以这种西瓜叫做因为胚珠并不发育成为种子,所以这种西瓜叫做无子西瓜。无子西瓜。无子西瓜的培育无子西瓜的培育花粉花粉二倍体幼苗二倍体幼苗秋水仙素处理秋水仙素处理四倍体植物体四倍体植物体二倍体(父)二倍体(父)三倍体种子三倍体种子三倍体植物体三倍体植物体三倍体无子西瓜三倍体无子西瓜联会紊乱联会紊乱杂交杂交无子西瓜的培育无子西瓜的培育 该该植植株株的的西西瓜瓜的的果果肉肉细细胞胞,种种子子的的种种皮皮和和胚胚其其染染色色体体数数目目各各是是多多少?少?用人工诱导的方法,使细胞中的染色用人工诱导的方法,使细
11、胞中的染色体数量加倍,产生新品种。体数量加倍,产生新品种。单倍体育种单倍体育种 方法方法:花药的离体培养,再经人工诱导使:花药的离体培养,再经人工诱导使 染色体数目加倍,成为纯合子。染色体数目加倍,成为纯合子。优点优点:明显缩短育种年限。:明显缩短育种年限。YyRrYRYryRyrYYRRYYrryyRRyyrrYRYryRyr花药离体培养秋水仙素处理单倍体育种单倍体育种F1花粉花粉单倍体单倍体二倍体(或多倍体)纯系二倍体(或多倍体)纯系组织培养人工诱导 染色体加倍 利用单倍体利用单倍体植株培育新品种,植株培育新品种,只需要两年时间,只需要两年时间,就可以得到一个就可以得到一个稳定的纯系品种。
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