《专题变异与育种》PPT课件.ppt

专题四 生物的遗传、变异与进化,小专题11 生物的变异,一、3种可遗传变异的比较,交叉互换与染色体易位的区别(见下表),同源染色体,非同源染色体,细胞分裂图象与变异关系比较,有丝,减数,1基因变突的特点： (1)普遍性 (突变的范围) 突变发生于所有生物中，是一种最广泛的可遗传变异来源，不论病毒、原核生物还是真核生物，不论是无性生殖还是有性生殖，只要进行遗传物质复制即可以在遗传物质复制时发生基因突变。 以RNA为遗传物质的病毒，由于RNA是一条单链，更不稳定，因而突变频率更高，出现的变异也更多，这给研制疫苗带来困难，如SARS病毒、艾滋病病毒、禽流感病毒等。,(2)变异“随机性”的剖析 时间上的随机：它可发生于生物个体发育的任何时期，甚至在趋于衰老的个体中也很容易发生，如老年人易得皮肤癌等。 部位上的随机：基因突变既可发生于体细胞中，又可发生于生殖细胞中.,（3）多害性（多数有害，少数有利，也有中性）。,（4）低频性（突变的频率比较低）；,(5) 不定向性(多方向性) 一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因. 如控制小鼠毛色的灰色基因(Ay)可突变成为黄色基因(AY)，也可以变成黑色基因(a)，这就是复等位基因产生的原因。,2.基因突变与性状的关系： (1)基因片段上碱基对的种类发生改变不一定会导致生物性状的改变，原因可有三： 突变部位可能在非编码部位(内含子和非编码区)。 基因变突后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。 基因突变若为隐性突变，如AAAa，也不会导致性状的改变。,(2)基因突变对后代性状的影响： 基因突变发生在体细胞有丝分裂过程中，突变可通过无性生殖传给后代，但不会通过有性生殖传给后代。 基因突变发生在生殖细胞精子或卵细胞形成的减数分裂过程中，突变可能通过有性生殖传给后代。,3、染色体变异 A.染色体组数的判定 1染色体组是指真核细胞中形态和功能各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息的一组非同源染色体。要构成一个染色体组应具备以下几条： (1)一个染色体组中不含同源染色体 。 (2)一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。 (3)一个染色体组中含有控制该种生物性状的一整套基因，但不能重复。,所以，要确定某生物体细胞中染色体组的数目，可从以下几个方面考虑：,细胞内形态相同的染色体 (同源染色体)有几条，则含有几个染色体组。 如右图细胞中相同的染色体有4条，此细胞中有4个染色体组。,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。 如右图基因型为AAaaBBBb的细胞或生物体含有4个染色体组。,根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体组的数目=染色体数/染色体形态数。例如，果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2。 【注意】根据染色体组的数目可判断生物是二倍体还是多倍体，但一般不能用于直接判断单倍体.,单倍体、二倍体和多倍体的比较(见下表),B.,受精卵,染色体组,秋水仙素,萌发的种子,延迟,例1 (2011安徽理综，4)人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素131I治疗某些甲状腺疾病，但大剂量的131I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131I可能直接( ) A插入DNA分子引起插入点后的碱基序列改变 B替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变 C造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异 D诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代,解析 本题考查诱发基因突变的因素及原理。131I是一种放射性物质，大剂量131I能产生大量放射性，诱发基因突变。I不是碱基类似物，不能插入DNA分子序列中，不能替换DNA分子中的碱基，其诱发的基因突变为体细胞变异，不能遗传给下一代，因此其原因可能是造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异。 答案 C,(2010江苏生物)育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是( ) A这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的 B该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体 C观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置 D将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系,答案 B 解析 本题考查基因突变的有关知识。尽管是“罕见” 突变，也不能说明该变异是隐性突变，只有通过试验鉴定，方能说明其突变类型；基因突变是DNA上某碱基对的增添、缺失或替换引起的，显微镜下不能观察的到；花药离体培养后，需用秋水仙素诱导加倍后，才能得到稳定遗传的高产品系。通过该变异植株自交，看后代是否发生性状分离，如果出现性状分离，则为杂合子，不出现性状分离则为纯合子，B正确。,【例2】图中和表示某精原细胞中 的一段 DNA分子，分别位于一对同源 染色体的两条非姐妹染色单体的相同 位置上。下列相关叙述中，正确的 是( ) A和所在的染色体都来自父方 B和的形成是由于染色体易位 C和上的非等位基因可能会发生重新组合 D和形成后，立即被平均分配到两个精细胞中,(2011四川高考)小麦的染色体数为42条。下图表示小麦的三个纯种品系的部分染色体及基因组成：、表示染色体，A为矮杆基因，B为抗矮黄病基因，E为抗条斑病基因，均为显性。乙品系和丙品系由普通小麦与近缘种偃麦草杂交后，经多代选育而来(图中黑色部分是来自偃麦草的染色体片段)。,(1)乙、丙品系在培育过程中发生了染色体的_变异。该现象如在自然条件下发生，可为_提供原材料。 (2)甲与乙杂交所得到的F1自交，所有染色体正常联会，则基因A与a可随_的分开而分离。F1自交所得F2中有_种基因型，其中仅表现抗矮黄病的基因型有_种。 (3)甲与丙杂交所得到的F1自交，减数分裂中甲与丙因差异较大不能正常配对，而其它染色体正常配对，可观察到_个四分体；该减数分裂正常完成，可产生_种基因型的配子，配子中最多含有_条染色体。 (4)让(2)中F1与(3)中F1杂交，若各种配子的形成机会和可育性相等，产生的种子均发育正常，则后代植株同时表现三种性状的几率为_。,【破题技巧】 (1)对此题干图示信息找出甲、乙、丙品系中的染色体结构变异，即乙丙中的黑色部分。 (2)分析题干相关信息得出B、E在同源染色体中没有对应的隐性基因。 【精讲精析】 (1)分析题干信息及甲、乙、丙三图，乙、丙品系发生了染色体的结构变异，而突变(包括基因突变和染色体变异)和基因重组为生物进化提供原材料。(2)甲、乙、丙三纯种品系各表现一种显性性状，甲与乙杂交得到的F1基因型应为AaB0(0表示该染色本上无相应的隐性基因)，减数分裂时等位基因A、a随同源染色体的分开而分离；F1自交所得F2有9种基因型(AABB、AAB0、AaBB、AaB0、AA00、Aa00、aaBB、aaB0、aa00)，其中仅表现抗矮黄病的基因型有2种(aaBB、aaB0)。,图1,【答案】 (1)结构 生物进化 (2)同源染色体 9 2 (3)20 4 22 (4)3/16,二、常见育种方式比较：,例2 (2011安徽理综，31)雄家蚕的性染色体为ZZ，雌家蚕为ZW。已知幼蚕体色正常基因(T)与油质透明基因(t)是位于Z染色体上的一对等位基因，结天然绿色茧基因(G)与白色茧基因(g)是位于常染色体上的一对等位基因，T 对t，G对g为显性。 (1)现有一杂交组合：ggZTZTGGZtW，F1中结天然绿色茧的雄性个体所占比例为_，F2中幼蚕体色油质透明且结天然绿色茧的雌性个体所占比例为_。,(2)雄性蚕产丝多，天然绿色蚕丝销路好。现有下列基因型的雄、雌亲本：GGZtW、GgZtW、ggZtW、GGZTZt、ggZTZt、GgZtZt，请设计一个杂交组合，利用幼蚕体色油质透明易区别的特点，从F1中选择结天然绿色茧的雄蚕用于生产(用遗传图解和必要的文字表述)。,解析 (1)遗传图解如下：,所以F2中体色油质透明且结天然绿色茧的雌性个体基因组成所占比例为G_ZtW，所占比例为3/41/43/16。 (2)见图解 从孵化出的F1幼蚕中，淘汰体色油质透明的雌家蚕，保留体色正常的雄家蚕用于生产或,P：基因型 GgZtZt GGZTW F2：基因型 GGZTZt GgZTZt GGZtW GgZtW,P：基因型 GgZtZt GGZTW F2：基因型 GGZTZt GgZTZt GGZtW GgZtW 从孵化出的F1幼蚕中，淘汰体色油质透明的雌家蚕，保留体色正常的雄家蚕用于生产,(2010山东青岛模拟)下图中，甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，表示培育水稻新品种的过程，则下列说法错误的是( ),A过程简便，但培育周期长 B和的变异都发生于有丝分裂间期 C过程常用的方法是花药