资源描述
生态系统的结构,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,生态系统的结构,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,变异、育种、进化,第1页,E,X,Y,X,X,E,a,a,B,b,B,b,e,A,a,二者杂交后基因型为,AaBbX,E,X,e,个体占多少？,aaBbX,E,X,e,AaBbX,E,Y,aa Aa Aa,Bb Bb,Bb,X,E,X,e,X,E,Y,X,E,X,e,1/4,第2页,性状 基因型 环境,（改变）（改变）（改变）,不可遗传变异,可遗传变异,基因重组,基因突变,染色体变异,第3页,生物变异,不可遗传变异（,环境条件,）,可遗传变异（,遗传物质,）,基因突变,（,分子水平,）,基因重组,染色体变异,（,细胞水平,）,第4页,防止变异,无性繁殖,利用变异,多倍体育种单倍体育种,杂交育种人工诱变育种,生物后代出现不一样于亲本性状,自然变异人工诱导变异,按起源分,应用,生物变异,概念：,类型,基因重组基因突变染色体变异,不可遗传变异,可遗传变异,按结果分,第5页,一、基因突变,指基因结构改变，包含,DNA,碱基正确增添、缺失和改变。,实质？,有丝分裂、减数第一次分裂间期，,DNA,复制时。,自然突变和人工诱变。,变异根本起源，为生物进化提供原材料。,普遍性,随机性,稀有性,多害性,多向性,（碱基对排列次序改变）,概念：,时间：,类型：,特点：,意义：,第6页,（,1,）内因：,碱基种类、数目、排列次序改变,物理、化学、生物原因,优点：提升突变频率，加速育种进程，大幅度改良生物性状。,缺点：盲目性大、有利个体往往不多。,原因：,（,2,）外因：,7.,应用,诱变育种,人工诱变育种优缺点：,第7页,例,1,：原核生物中某一基因编码区起始端插入了一个碱基对。在插入位点附近，再发生以下哪种情况有可能对其编码蛋白质结构影响最小？（）,A.,置换单个碱基对,B.,增加,4,个碱基对,C.,缺失,3,个碱基对,D.,缺失,4,个碱基对,例,2,、基因突变按其部位可分为体细胞突变（,a,）和生殖突变（,b,）两种，则（）,A,a,、,b,均发生在有丝分裂间期,B,a,、,b,均发生在减数分裂间期,C,a,发生在有丝分裂间期，,b,发生在减数分裂 第一次分裂间期,D,a,发生在有丝分裂间期，,b,发生在减数分裂 第二次分裂间期,C,第8页,例,3,：以下关于变异叙述,不正确,是（）,A,可遗传变异,性状一定是能够遗传给后代,B,多指症,和,白化病,是由基因突变引发男女,发病几率相等疾病,C,变异产生普通是,不定向,，但有些变异,产生是,定向,D,乳酸菌,可遗传变异,起源只有基因突变,E,生物变异,根本起源是基因突变,A,第9页,例,4.,以下属于,可遗传变异,是（）,玉米因为水肥充分而长得穗大粒足,用生长素处理取得,无籽番茄,四倍体西瓜与普通西瓜杂交取得,无籽西瓜,用射线照射后取得,青霉素高产菌株,杂交取得,矮秆抗病小麦,秋水仙素处理取得,八倍体小黑麦,普通羊群中偶然出现能稳定遗传,短腿安康羊,利用基因工程取得,抗虫棉,利用植物体细胞杂交取得杂种植株,薯茄,第10页,二、基因重组,基因自由组合,(,减,I,后期）,同源染色体,非姐妹染色单体间交叉交换,(,减,I,前期）,(,注意：,非同源染色体,非姐妹染色单体间,交叉交换是,易位,）,重组,DNA,技术（基因工程技术）,工具：运载体、限制酶、,DNA,连接酶,过程：,1,）,提取,目标基因,2,）目标基因,与运载体结合,3,）将目标基因,导入,受体细胞,4,）目标基因,检测,和,表示,第11页,三、染色体变异,（一）概念：,光学显微镜可见,染色体,结构,改变和,数目,改变,染色体结构改变：,缺失、重复、倒位、易位,染色体数目标改变,非整倍体,整倍体,染色体组,二倍体,多倍体及形成,单倍体及形成,第12页,（二）染色体结构变异：,1,、缺失：,染色体中某一片段缺乏，片段上基因也随之降低。,2,、重复：,染色体中增加了某一片段。,3,、倒位：,染色体中某一片段位置颠倒了,180,0,。,4,、易位：,染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上。,第13页,（三）染色体数目变异：,1,、细胞内,个别,染色体增加或降低：,(1),增加：,如,21,三体综合症,(2),降低：如性腺发育不良,2,、细胞内染色体数目以,染色体组,形式,成倍,地增加,或降低。,第14页,3.,染色体组,雌果蝇产生配子,雄果蝇产生配子,第15页,A,一个染色体组中不含同源染色体。,B,一个染色体组中所含染色体形态、大小和功效各不相同。,C,一个染色体组中含有控制生物性状一整套基因，但不能重复。（不考虑,XY,染色体差异）,D.,二倍体生物生殖细胞中所含有一组染色体,概念,细胞中一组非同源染色体，它们在形态和功效上各不相同，不过携带着控制一个生物生长发育、遗传和变异全部信息一组染色体。,概念变相考法,染色体组符合条件：,第16页,例：一个染色体组是指：,A.,来自父方或者母方全部染色体,B.,全部生殖细胞全部染色体,C.,二倍体生物配子内全部染色体,D.,体细胞中形态、结构彼此不相同染色体组合,第17页,甲含有,:,乙含有,:,丙含有,:,3,个,2,个,1,个,判断标准是,:,1,）细胞内,形态相同,染色体有几条，则含有几个染色体组,.,3 1 2,判断标准是：,2,）在细胞或生物体基因型中，控制同一性状基因出现几次，则有几个染色体组。,如图所表示三种细胞内各含有几个染色体组呢,?,有三种生物个体它们基因型分别是,AaaBBbccc,、,Abcd,、,AaBbCC,，这三种生物体细胞内含有染色体组,数目分别是：,怎样确认染色体组呢？,乙,丙,甲,A,.,a,.,B,b,C,C,C,a,A,a,B,b,B,C,C,A,b,C,d,第18页,4,判断标准是,:,韭菜细胞共有,32,条染色体，有,8,中形态，则韭菜,体细胞中含有几个染色体组呢？,3,）染色体组数目,=,染色体数,/,染色体形态数。,第19页,4.,与染色体组相关几个概念,两看,一看：,二看：,受精卵,发育,生物体,生殖细胞,(,配子,),发育,生物体,二倍体或多倍体,一定是单倍体,(,不论有几个染色体组,),受精卵,发育,生物体,两个染色体组,三个或三个以,上染色体组,二倍体,多倍体,（,1,）怎样区分单倍体、二倍体、多倍体？,第20页,C,C,例题拓展,1.,用花药离体培养法得到马铃薯单倍体植株,当它进,行减数分裂时,能观察到染色体两两配正确现象,共有,12,对,.,据此判断该马铃薯是,().,A.,二倍体,B.,三倍体,C.,四倍体,D.,六倍体,2.,以下属于单倍体是,(),。,A,、二倍体种子长出幼苗,B,、四倍体植株枝条扦插长成植株,C,、六倍体小麦花粉离体培养成幼苗,D,、用鸡蛋孵化出小鸡,第21页,单倍体,多倍体,自然条件：,人工条件：,自然条件：,人工条件：,普通由,未受精卵细胞,发育而来。,惯用,花药离体培养,法。,因为外界环境条件剧变，影响了,细胞,分裂时纺锤体形成,而使染色体数目加,倍产生。,秋水仙素,（惯用且最有效）处理萌发,种子或幼苗，影响了,细胞分裂时纺锤体,形成,而使染色体数目加倍产生。,（,2,）单倍体和多倍体形成,第22页,D,植株弱小，普通,高度不育,。,多倍体植株特点：,茎杆粗壮，叶片、果实、种子比较大，,营养物质丰富，不过,发育迟缓,坚固率低,D,单倍体植株特点：,例题,3,.,某一些地域一些玉米植株比普通玉米植株早熟，生长整齐,而健壮，果穗大、子粒多，所以这些植株可能是（）。,A,单倍体,B,三倍体,四倍体 杂交种,4,.,以下相关水稻叙述，错误是（）。,A.,二倍体水稻含有两个染色体组。,B.,二倍体水稻经秋水仙素处理，可得到四倍体水稻，稻穗、,米粒变大。,C.,二倍体体水稻与四倍体水稻杂交，可得到三倍体水稻，,含有三个染色体组。,D.,二倍体水稻花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、米粒小。,第23页,变异种类,本质,结果,应用,基因突变,基因重组,染色体变异,结构变异,数目变异,整个,DNA,分子缺失或加倍,基因重复或缺失或位置改变,DNA,分子部分区段改变,(,重复、缺失、倒位、易位,),产生新基因（等位基因）,碱基正确改变,产生新基因型,基因重新组合,另：显微镜可观察到改变,杂交育种,诱变育种,多倍体、,单倍体育种,正确区分三种可遗传变异,第24页,1:,无籽西瓜培育,用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗得到四倍体西瓜；,用二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交，得到三倍体西瓜种子；,三倍体西瓜,联会紊乱,，不能产生正常配子；,三倍体西瓜雌蕊授以二倍体西瓜花粉后子房能发育成西瓜。,四、育种,第25页,2.,普通小麦形成过程,14,14,一粒小麦,山羊草,14,另一个山羊草,7,7,7,7,杂交种不育,配子,配子,14,7,14,7,配子,配子,杂交种不育,28,14,42,加倍,异源,多倍体,二粒小麦,14,14,28,加倍,异源,多倍体,普通小麦,注：,这也是物种形成一个方式。,第26页,3,：单倍体育种：利用高茎皱粒豌豆和矮茎圆粒豌豆培育高茎圆粒豌豆,高皱,DDtt,杂合高圆,DdTt,矮圆,ddTT,花药离,体培养,高圆,DT,矮皱,dt,高皱,Dt,矮圆,dT,纯合高圆,DDTT,加倍,纯合矮皱,ddtt,加倍,纯合高皱,DDtt,加倍,纯合矮圆,ddTT,加倍,第27页,4.,为何说单倍体育种能显著缩短育种年限？,花药离体培养,P,高杆抗病,DDTT,矮杆感病,ddtt,F,1,高杆抗病,DdTt,配子,DT,Dt,dT,dt,DT,Dt,dT,dt,DDTT,DDtt,ddTT,ddtt,纯合体,秋水仙素,需要矮抗品种,单倍体育种,第,1,年,第,2,年,P,高杆抗病,DDTT,矮杆感病,ddtt,F,1,高杆抗病,DdTt,F,2,D_T_,D_tt,ddT,_,ddtt,ddTT,杂交育种,第,1,年,第,2,年,第,36,年,需要矮抗品种,矮抗,第28页,类型,杂交育种,诱变育种,单倍体育种,多倍体育种,基因工程育种,原理,基因重组,基因突变,染色体变异,染色体变异,基因重组,惯用方法,将含有不一样,优良性状,两亲本杂交、连续自交,用物理或化学方法处理生物,花药离体培养,用秋水仙素处理萌发种子或幼苗,基因拼接,优点,使位于不一样个体优良性状集中于一个个体上,提升变异频率加速育种进程,显著缩短育种年限,器官大型，营养含量高,能够定向改变性状（目标性强），克服远缘杂交不亲和障碍,缺点,育种时间长,盲目性大有利变异少需大量处理供试材料,技术复杂，需与杂交育种配合,发育延迟，坚固率低,技术要求高、可能引发生态危机,实例,矮抗小麦,高产青霉素菌株,矮抗小麦,无子西瓜,抗虫棉,5.,几个主要育种方法比较,第29页,类型,细胞工程育种,细胞融合技术,核移植技术,原理,基因重组、染色体变异,基因重组、染色体变异,惯用方法,细胞融合、组织培养,将具备所需性状体细胞核移植到去核卵细胞中,优点,能够按人类意愿定向改变性状（目标性强），克服远缘杂交不亲和障碍,可改良动物品种或保护濒危物种,缺点,技术要求高,技术要求高,实例,白菜甘蓝、番茄马铃薯,各种克隆动物,第30页,五、当代生物进化理论,（一）进化学说,1,、拉马克关于进化用进废退学说,拉马克是进化论奠基者，,他在,18,世纪初提出了用进废退进化学说：,全部生物是由更古老生物进化来；生物由低等向高等逐步进化；生物各种适应性特征形成都是因为用进废退和取得性遗传。,2,、达尔文自然选择学说,内容：）过分繁殖,基础 ）生存斗争,动力,）遗传变异,内因 ）适者生存,结果,第31页,1,、种群是生物进化基本单位,2,、物种形成三个基本步骤：,观点：生物进化实质是种群基因频率改变,突变和重组产生进化原材料、自然选择决定生物进化方向、隔离造成物种形成,（二）当代生物进化理论,第32页,种群是生物进化单位,突变和基因重组产生进化原材料,自然选择决定生物进化方向,隔离造成物种形成,（二）当代生物进化理论：,第33页,以,自然选择学说为关键,当代生物进化理论，其,基本观点,是：,种群,是生物进化,基本单位,，生物进化,实质,在于,种群基因频率改变,。,突变,和,基因重组,、,自然选择,、,隔离,是物种形成过程三个基本步骤，经过它们综合作用，种群产生分化，最终造成新物种形成。,第34页,在这个过程中，,突变和基因重组,产生生物进化,原材料,，,自然选择,使种群基因频率定向改变并决定生物进化,方向,，,隔离,是新物种形成,必要条件,。,第35页,1.,基因频率,基因频率是指某种基因在某个种群中出现百分比。,基因频率可用抽样调查方法来取得，而且，,A%+a%=1,。,进化实质,:,种群基因频率发生改变过程。,2.,基因型频率,基因型频率是指群体中某一个个体任何一个基因型所占百分比。,AA%+Aa%+aa%=1,第36页,3.,遗传平衡定律,遗传平衡定律是由英国数学家哈代和德国医生温伯格分别于,1908,年和,1909,年独立证实，这一定律又称,哈代,温伯格定律,，它是指在一个,极大随机交配,种群中，在,没有突变、选择和迁移条件下,，种群基因频率和基因型频率能够世代相传不发生改变，保持平衡。,第37页,若种群中一等位基因为,A,和,a,，设,p,为,A,基因频率，,q,为,a,基因频率，,(p,q),A%+a%=1,，,则（,p+q,）,2,=p,2,+2pq+q,2,1,。,又因为在一个群中，,AA%+Aa%+aa%=1,；,所以,p,2,AA%=A%A%,，为,AA,基因型频率；,q,2,aa%=a%a%,，为,aa,基因型频率；,即：,2pq,Aa%,2A%a%,，为,Aa,基因型频率。,第38页,1,常染色体遗传方面基因频率计算,经过基因型计算基因频率,基因频率,=,种群中该基因总数种群中该等位基因总数。,例,1,：从某个种群中随机抽出,100,个个体，测知基因型为,AA,、,Aa,和,aa,个体分别是,30,、,60,和,10,个。,就这对等位基因来说，每个个体能够看做含有,2,个基因。那么，这,100,个个体共有,200,个基因，其中，,A,基因有,230+60=120,个，,a,基因有,210+60=80,个。于是，在这个种群中，,A,基因频率为：,120200=60%,a,基因频率为：,80200=40%,第39页,经过基因型频率计算基因频率,由基因型频率数值算出结果,例,4,：从某种生物种群中随机抽出一定数量个体，其中基因型为,AA,个体占,24%,，基因型为,Aa,个体占,72%,，基因型为,aa,个体占,4%,，基因,A,和基因,a,频率分别是,(),A.24%,72%,B.36%,64%,C.57%,43,D.60%,40%,【解析】依据题意，在,100,个个体中，,AA,占,24,个，,Aa,占,72,个，,aa,占,4,个，即在,200,个基因中，,A,基因有,224,72=120,个，基因频率为,120200=60%,，,a,基因频率为,40%,。,（答案为,D,）,也能够用另一方法：,A,基因频率为,(224%,72%)/2=60%,，则,a,基因频率为,40%,。,第40页,计算时利用遗传平衡公式：,例,5,：在某一个种群中，已调查得知，隐性性状者（等位基因用,A,、,a,表示）占,16%,，那么该种群,AA,、,Aa,基因型个体出现概率分别为：,A.0.36,、,0.48 B.0.36,、,0.24 C.0.16,、,0.48 D.0.48,、,0.36,【解析】,第一步已知隐性性状者即,aa,基因型频率为,16%,，那么,a,基因频率为,0.4,、,A,基因频率为,1-0.4=0.6,。,第二步将其看作在理想状态下，利用遗传平衡公式进行计算：,AA%=A%A%=0.60.6=0.36,；,Aa%=2A%a%=20.60.4=0.48,答案为,A,第41页,A,、,a,基因频率即为人群（理想状态下）中生殖细胞概率，结合情况以下表：,则,AA,基因型频率为,0.36,，,Aa,基因型频率为,0.24+0.24=0.48,卵子,精子,0.6A,0.4a,0.6A,0.36AA,0.24Aa,0.4a,0.24Aa,0.16aa,第42页,2.,伴,X,遗传方面基因频率计算,这类题目标特殊点是：,X,染色体总数正确计算，,因为男性中只有一个,X,染色体，所以计算男性,X,染色体总数时,不需要乘以,2,，这么就能够得出正确结果。,例,7,：对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发觉：,780,名女生中有患者,23,人、携带者,52,人；,820,名男生中有患者,65,人，那么该群体中色盲基因频率是,(),A.4.4%B.5.1%C.6.8%D.10.2%,C,第43页,生物进化大致过程和规律,原始生命,原始原核生物（异养厌氧）,自养原核生物,真核生物,水生,陆生、无性生殖,有性生殖（变温）,有性生殖（恒温）,真核生物出现意义：结构和功效更复杂；为有性生殖,（能产生更大变异）奠定了基础。,物种形成和生物进化,任何基因频率改变，不论其改变大小怎样，均属于生物进化范围。而作为物种形成，则必须当基因频率改变造成生殖隔离是，才算完成。它们在基因频率改变程度上是有很大差异。因而隔离是物种形成必要条件，而非生物进化必要条件。,第44页,练习,.,以下表示某种农作物,和,两种品种分别培育出,三,种品种,依据上述过程,回答以下问题,:,AABB,aabb,AaBb,Ab,AAaaBBbb,AAbb,用,和,培育,所采取方法,称为,_,方法,称为,_,由,和,培育,所依据原理是,_.,用,培育出,惯用方法,是,_,由,培育成,过程中用化学药剂,_,处理,幼苗,方法,和,合,称为,_,育种,.,其优点是,_.,由,培育出,惯用方法是,_,形成,叫,_,。依据原理是,_,。,杂交,自交,基因重组,花药离体培养,秋水仙素,单倍体,显著缩短育种年限,用秋水仙素处理,多倍体,染色体变异,第45页,下列图为五种不一样育种方法示意图。据图回答：,图中,A,、,D,方向所表示路径表示,育种方式，,ABC,路径表示,育种方式。这两种育种方式相比较，后者,优越性主要表现在,。,B,惯用方法为,。,E,方法所利用原理是,。,C,、,F,过程中最常采取药剂是,。,由,GJ,过程中包括到生物工程技术有,和,。,杂交,单倍体,显著缩短育种年限,花药离体培养,基因突变,秋水仙素,基因工程（,DNA,拼接技术或,DNA,重组技术或转基因技术）,植物组织培养技术,练习,第46页,植物细胞,杂种细胞,K,L,试管苗,第47页,历届和育种相关试题,1,、小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆（,aa,）、抗病（,BB,）小麦新品种；马铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合即为杂合体），生产上通惯用块茎繁殖。现要选育黄肉（,Yy,）、抗病,(Rr),马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简明说明。（写出包含亲本在内前三代即可）,第48页,答案：小麦,第一代,AABB,aabb,亲本杂交（,3,分）,第二代,F,1,AaBb,种植,F,1,代自交（,2,分）,自交,第三代,F,2,A,B,，,A,bb,，,aaB,，,aabb,种植,F,2,代，选矮杆、抗病（,aaB_,），继续自交，期望下代取得纯合体（,2,分）,马铃薯,第一代,yyRr,Yyrr,亲本杂交（,3,分）,第二代,YyRr,，,yyRr,，,Yyrr,，,yyrr,种植，选黄肉、抗病（,YyRr,）（,3,分）,第三代,YyRr,用块茎繁殖（,2,分）,第49页,2,下列图表示棉花品种,和,两个品系培育出新品种可能方法，,I,表示培育过程，请回答：,第50页,(1),由品种,和,经过过程,I,、,V,培育出新品种育种方式是,_,。,(2),由品种,经过过程,培育品种,惯用方法是,_,。,(3),由品种,经过过程,培育品种,惯用,_,方法。,(4),由品种,直接形成品种,过程,被称为,_,。,(5),由品种,经过过程,培育品种,最简便方法是,_,。,(6),若外源基因,D,为苏云金芽孢杆菌质粒抗虫基因，在品种,中有了一样杀虫蛋白，该品种种植在环境保护上主要作用是,_.,杂交育种,花药离体培养,多倍体育种,人工诱变,(,诱变育种,),自交,降低环境污染,第51页,3,、番茄在运输和贮藏过程中，因为过早成熟而易腐烂。应用基因工程技术，经过抑制某种促进果实成熟激素合成，可使番茄贮藏时间延长，培育耐贮藏番茄新品种。此转基因番茄已于,1993,年在美国上市，请回答（,1,）促进果实成熟主要激素是？,它能够发生化学反应类型有,、,、,。（,2,）在培育转基因番茄操作中，所用基因“剪刀”是,，基因“针线”是,_,，基因“运输工具”是,。（,3,）与杂交育种、诱变育种相比，经过基因工程来培育新品种主要优点是,_,、,_,和,_,。,加成氧化聚合,乙烯,限制性内切酶,DNA,连接酶,运载体,目标性强,育种周期短,克服远缘杂交障碍,第52页,4,右图是用,DNA,测序仪测出某人,DNA,片段碱基排列次序。以下四幅图是,DNA,测序仪测出另外四人,DNA,片段碱基排列次序，请认真比较这四幅图，其中与右图碱基排列次序最相同是,C,第53页,五、人类遗传病与优生,遗传病概念：,遗传物质异常引发先天性疾病。,遗传病类型,单基因遗传病,遗传病危害,我国遗传病现实状况：发病率,1/5-1/4,危害：,严重降低人口素质给本人、家庭及社会造成严重经济、精神负担,优生,概念：让每个家庭生育健康孩子,办法,:,禁止近亲结婚、进行遗传咨询提倡适龄生育、产前诊疗,显性遗传病隐性遗传病,多基因遗传病,染色体异常遗传病,第54页,请大家指出以下遗传病各属于何种类型？,（,1,）苯丙酮尿症,A.,常显（,2,）,21,三体综合征,B.,常隐（,3,）抗维生素,D,佝偻病,C.X,显（,4,）软骨发育不全,D.X,隐（,5,）红绿色盲,E.,多基因遗传病（,6,）青少年型糖尿病,F.,常染色体病（,7,）性腺发育不良,G.,性染色体病,第55页,
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