生物变异育种进化专题省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

生物变异、育种和进化生物变异、育种和进化(复习课复习课)第1页基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异概概念念DNA分子中发生分子中发生碱基正确替换、碱基正确替换、增添、缺失而引增添、缺失而引发基因结构改变发基因结构改变是指生物体是指生物体在进行有性在进行有性生殖过程中，生殖过程中，控制不一样控制不一样性状基因重性状基因重新组合过程新组合过程染色体数目或染色体数目或结构发生改变结构发生改变时，遗传信息时，遗传信息就随之改变，就随之改变，从而造成生物从而造成生物性状变异性状变异发发生生时时间间(一一)可遗传变异比较可遗传变异比较发生在有丝分发生在有丝分裂或减数第一裂或减数第一次分裂前次分裂前间期间期减数第一次减数第一次分裂前期、分裂前期、减数第一次减数第一次分裂后期分裂后期有丝分裂、有丝分裂、减数分裂过减数分裂过程中程中第5页基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异适用适用范围范围全部生物全部生物(包含病毒包含病毒)真核生物有真核生物有性生殖性生殖，细，细胞核遗传胞核遗传真核生物细胞增殖真核生物细胞增殖过程中均可发生过程中均可发生原原因因外因外因(物理物理原因、化学原因、化学原因、生物原因、生物原因原因)和内和内因因(自发复制自发复制错误、碱基错误、碱基组成改变组成改变)四分体四分体中非姐妹中非姐妹染色单体染色单体交换部分交换部分片段片段非同源非同源染色体上染色体上非等位基非等位基因自由组因自由组合合外因外因:各种射线、化各种射线、化学药剂、温度剧变学药剂、温度剧变等；内因：生物体等；内因：生物体内代谢过程失调、内代谢过程失调、衰老等。衰老等。第6页基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异结果结果产生了新基产生了新基因，基因种因，基因种类改变，但类改变，但数目不变。数目不变。新基因控制新基因控制新性状。产新性状。产生新基因型生新基因型产生新基因型，产生新基因型，不产生新基因，不产生新基因，基因种类和数目基因种类和数目都不变。基因重都不变。基因重组造成性状重新组造成性状重新组合组合使排列在使排列在染色体上染色体上基因数目基因数目或排列次或排列次序发生改序发生改变。大多变。大多数染色体数染色体变异对生变异对生物体是不物体是不利利第7页基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异意义意义新基因产生新基因产生路径，路径，生物变异根生物变异根本起源，生本起源，生物进化原始物进化原始材料材料生物变异起源生物变异起源之一、形成生之一、形成生物多样性、对物多样性、对生物进化意义生物进化意义主要主要选育新品种选育新品种检测检测 光镜下均光镜下均无法检出无法检出光镜下普通光镜下普通能够检出能够检出第8页检测一下检测一下1 1、基因突变和染色体变异一个主要区分是（、基因突变和染色体变异一个主要区分是（）A A、基因突变在光镜下看不见、基因突变在光镜下看不见 B B、染色体变异是定向，基因突变是不定向、染色体变异是定向，基因突变是不定向 C C、基因突变是可遗传、基因突变是可遗传 D D、染色体变异是不能遗传、染色体变异是不能遗传A2 2、进行无性生殖生物，其变异不可能来自（、进行无性生殖生物，其变异不可能来自（）A A、基因突变基因突变 B B、基因重组、基因重组 C C、染色体变异、染色体变异 D D、生活条件改变、生活条件改变 B B第9页 方方 法法 优缺点优缺点 举例举例 原原 理理 基基因因重重组组杂交杂交-F-F1自自交交-F-F2选优选优-自交自交-再再选择选择 优点优点:将不一样个将不一样个体优良性状集中体优良性状集中到同一个体上到同一个体上不不足足:育种周期长育种周期长矮秆抗矮秆抗病小麦病小麦培育培育杂交育种杂交育种基基因因突突变变物理或物理或化学方化学方法处理法处理筛选筛选优点：优点：提升突变提升突变率，率，加速育种进加速育种进程。程。不足：不足：有利有利变异少，需要大变异少，需要大量处理试验材料。量处理试验材料。青霉素青霉素高产菌高产菌株、太株、太空椒空椒诱变育种诱变育种（二）几个育种方法比较（二）几个育种方法比较第10页原理原理方法方法优点优点缺点缺点实例实例基因工程育种基因工程育种基基因因重重组组利用基因工程技术将目基因导入生物体内 打破物打破物种界限，种界限，定向改定向改造生物造生物性状。性状。抗虫棉，抗虫棉，超级细菌超级细菌,产生人胰产生人胰岛素大肠岛素大肠杆菌杆菌技术复技术复杂，可杂，可能引发能引发生态危生态危机机第11页 方方 法法 优缺点优缺点 举例举例 原原 理理 染色染色体数体数 目变目变异异花药离体花药离体培养再培养再经经人工诱导人工诱导使染色体使染色体加倍加倍 优点：优点：显著缩短显著缩短育种年限。育种年限。是最是最快速育种方法。快速育种方法。不足：不足：技术复杂。技术复杂。常与杂交育种相常与杂交育种相配合。配合。快速快速培培育矮秆育矮秆抗病小抗病小麦麦单倍体育种单倍体育种 染色染色体数体数 目变目变异异用用秋水仙秋水仙素素处理萌处理萌发种子或发种子或幼苗幼苗 优点：优点：器官较器官较大，营养物质大，营养物质含量高。含量高。不足：不足：发育延发育延迟，坚固率低。迟，坚固率低。三倍体三倍体无子西无子西瓜，瓜，八八倍体小倍体小黑麦黑麦多倍体育种多倍体育种 第12页(1)(1)若要若要培育隐性性状培育隐性性状个体，则可用自交或杂交，个体，则可用自交或杂交，只要出现该性状即可。只要出现该性状即可。(2)(2)有些植物如小麦、水稻等，杂交试验较难操有些植物如小麦、水稻等，杂交试验较难操作，则最简便方法是自交。作，则最简便方法是自交。(3)(3)若要若要快速取得纯种快速取得纯种，则用，则用单倍体育种单倍体育种方法。方法。(4)(4)若试验植物为营养繁殖类，如土豆、地瓜等，若试验植物为营养繁殖类，如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。(5)(5)若要培育若要培育原先没有性状原先没有性状，则可用，则可用诱变育种诱变育种。(6)(6)若要若要定向改变生物性状定向改变生物性状培育出新品种，可利培育出新品种，可利用用基因工程育种基因工程育种。依据育种要求选择育种方式依据育种要求选择育种方式第13页3 3、以下关于育种叙述中，错误是（双选）、以下关于育种叙述中，错误是（双选）（）A A用物理原因诱变处理可提升突变率用物理原因诱变处理可提升突变率 B B诱变育种和杂交育种均可形成新基因诱变育种和杂交育种均可形成新基因 C C三倍体植物由受精卵发育而来三倍体植物由受精卵发育而来 D D诱变取得突变体多数表现出优良性状诱变取得突变体多数表现出优良性状BD随堂练习随堂练习第14页 4 4、两个亲本基因型分别为两个亲本基因型分别为AAbbAAbb和和aaBBaaBB，这两对基因按自由组合定律遗传，这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为要培育出基因型为aabbaabb新品种，新品种，最简捷最简捷方法是（方法是（）A A单倍体育种单倍体育种 B B杂交育种杂交育种 C C人工诱变育种人工诱变育种 D D细胞工程育种细胞工程育种B第15页 5 5、图图示示由由两两个个水水稻稻品品种种分分别别培培育育出出三个品种过程，以下叙述正确是三个品种过程，以下叙述正确是()A A由由和和经步骤经步骤、培育出培育出，育种时间最，育种时间最短短B B步骤步骤通惯用物理或化学方法进行诱变处理通惯用物理或化学方法进行诱变处理C C由由经步骤经步骤、培育出培育出方法属于多倍体育方法属于多倍体育种种D DD步骤步骤中通常使用花药离体培养法中通常使用花药离体培养法第16页达尔文自然选择学说达尔文自然选择学说1.1.过分繁殖过分繁殖大量个体大量个体2.2.遗传变异遗传变异不利变异不利变异个体个体有利变异有利变异个体个体3.3.生存斗争生存斗争4.4.适者生存适者生存自然选择自然选择生物进化生物进化内因内因动力动力结果结果（三）生物进化第17页当代生物进化理论当代生物进化理论关键：关键：基基本本观观点点1 1、生物进化基本单位是：、生物进化基本单位是：2 2、生物进化实质、生物进化实质:3 3、物种形成过程三个步骤：、物种形成过程三个步骤：种群种群种群基因频率改变种群基因频率改变突变和基因重组、自然选择、隔离突变和基因重组、自然选择、隔离自然选择学说自然选择学说第18页种群中某基因频率和基因型频率种群中某基因频率和基因型频率:种群中某基因频率种群中某基因频率=种群中该基因总数种群中该基因总数种群中该对等位基因总数种群中该对等位基因总数基因型频率基因型频率=该基因个体数该种群个体总数该基因个体数该种群个体总数第19页 基因频率计算基因频率计算D D（1 1）经过）经过基因数基因数计算基因频率计算基因频率A%=AA%=A基因数基因数/全部等位基因数全部等位基因数a%=aa%=a基因数基因数/全部等位基因数全部等位基因数例例1 1据调查得知，某小学学生中基因型据调查得知，某小学学生中基因型个体数分别为：个体数分别为：X XB BX XB B=44=44，X XB BX Xb b=5=5，X Xb bX Xb b=1=1，X XB BY=43Y=43，X Xb bY=7Y=7，则，则X Xb b基因频率为（基因频率为（）A A13.2%B13.2%B5%5%C C14%D14%D9.3%9.3%第20页（2 2）经过）经过基因型频率基因型频率计算基因频率计算基因频率A%=AA%+1/2 Aa%A%=AA%+1/2 Aa%a%=aa%+1/2 Aa%a%=aa%+1/2 Aa%例例2 2在一个种群中随机抽出一定数量个在一个种群中随机抽出一定数量个体，其中基因型为体，其中基因型为AAAA个体占个体占18%18%，基因型为，基因型为AaAa个体占个体占78%78%，基因型为，基因型为aaaa个体占个体占4%4%。基因。基因A A和和a a频率分别是（频率分别是（）A.18%A.18%、82%B.36%82%B.36%、64%64%C.57%C.57%、43%D.92%43%D.92%、8%8%C C 第21页例例3 3：在某一个种群中，已调查得知，隐性性状者：在某一个种群中，已调查得知，隐性性状者（等位基因用（等位基因用A A、a a表示）占表示）占16%16%，那么该种群，那么该种群AAAA、AaAa基因型个体出现概率分别为：基因型个体出现概率分别为：A.0.36A.0.36、0.48 B.0.360.48 B.0.36、0.24 0.24 C.0.16C.0.16、0.48 D.0.480.48 D.0.48、0.360.36（3 3）利用遗传平衡定律来计算：）利用遗传平衡定律来计算：A A【解析解析】第一步已知隐性性状者即第一步已知隐性性状者即aaaa基因型频率为基因型频率为16%16%，那，那么么a a基因频率为基因频率为0.40.4，A A基因频率为基因频率为 1-0.4=0.6 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：进行计算：AA%=A%A%=0.60.6=0.36AA%=A%A%=0.60.6=0.36；Aa%=2A%a%=20.60.4=0.48Aa%=2A%a%=20.60.4=0.48第22页下下列列图图表表示示棉棉花花品品种种和和两两个个品品系系培培育育出出新新品品种种可可能能方方法法，I I表表示示培培育育过过程程，请回答：请回答：巩固练习巩固练习(1)(1)由品种由品种和和经过过程经过过程I I、V V培育出新品培育出新品种育种方式是种育种方式是_。杂交育种杂交育种第23页(2)(2)由品种由品种经过过程经过过程培育品种培育品种惯用方惯用方法法_。花药离体培养花药离体培养(3)(3)由品种由品种经过过程经过过程培育品种培育品种惯用惯用_方法。方法。(4)(4)由由品品种种直直接接形形成成品品种种过过程程被被称称为为_。诱变育种诱变育种 (或人工诱变或人工诱变)多倍体育种多倍体育种第24页(5)(5)由由品品种种经经过过过过程程培培育育品品种种最最简简便方法是便方法是_。自交自交(6)(6)若外源基因若外源基因D D为苏云金芽孢杆菌质粒为苏云金芽孢杆菌质粒抗虫基因，在品种抗虫基因，在品种中有了一样杀虫蛋中有了一样杀虫蛋白，该品种种植在环境保护上主要作用白，该品种种植在环境保护上主要作用是是_._.降低环境污染降低环境污染第25页对某校学生进行色盲遗传病调查研究对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发觉：后发觉：780780名女生中有患者名女生中有患者2323人、携人、携带者带者5252人；人；820820名男生中有患者名男生中有患者6565人那人那么该群体中色盲基因频率是么该群体中色盲基因频率是()()A.4.4%B.5.1%A.4.4%B.5.1%C.6.8%D.10.2%C.6.8%D.10.2%C C第26页