课件31张PPT。第二课时 染色体畸变 22条染色体33条染色体思考：
无籽西瓜为什么会无籽呢？概念:生物细胞中染色体在数目和结构上发生的变化。染色体畸变染色体结构变异:染色体发生断裂后，在断裂处发生错误连接而导致染色体结构不正常的变异染色体数目变异:生物细胞中染色体数目的增加或减少染色体畸变染色体畸变属于细胞水平的变化。1．举例说明染色体结构变异和数目变异。（重点）
2．举例说出染色体组的概念。 缺失:重复:倒位:易位:一、染色体结构变异染色体断片的丢失，引起片段上所带基因也随之丢失的现象。在人类遗传中，第五条染色体短臂缺失导致猫叫综合征。1.缺失猫叫综合征人类中由于第5条染色体部分缺失而造成猫叫综合征染色体上增加了某个相同片段的现象。例如:果蝇X染色体上某个区段发生重复时，果蝇的复眼由正常的椭圆形变成条形的棒状眼。2.重复果蝇的椭圆眼和棒状眼野生型：椭圆眼变异型：棒状眼一个染色体上的某个片段的正常排列顺序发生180°颠倒的现象。3.倒位染色体的某一片段移接到另一非同源染色体上的现象。4.易位【例】如图表示某生物细胞中两条染色体及其部分基因。下列四种情况的产生不属于该细胞染色体结构变异的是( )A【解题关键】比较原图明确A、B、C、D四项中发生的变化，然后推断出A、B、C、D四项中发生变异的类型。
【解析】A为基因突变，判断理由是原染色体中无g、j基因，通过基因突变G→g、J→j，产生了等位基因；B为倒位，判断理由是染色体上J与G位置颠倒；C为缺失，判断理由是染色体上缺失了h与J；D为易位，判断理由是染色体上的h、J片段移接到了非同源染色体上。 正常增加减少非整倍体变异整倍体变异成倍增加或减少二、染色体数目变异细胞中的一组非同源染色体，它们在形态、结构和功能上各不相同，但是携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。1.染色体组2.染色体组数的判断方法讨论：在一个染色体组中是否存在等位基因？以下几组基因型分别表示几个染色体组：
AaBB ABc AAAa c（1）细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。
（2）在细胞或生物体的基因型中，同一种基因出现几次，则有几个染色体组。例如：单倍体植物多于动物，昆虫中的雄蜂和雄蚁就是正常的单倍体生物。单倍体：由未受精的卵细胞发育而成的，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。例如：普遍存在于动物及高等植物中，如人、果蝇、水稻和玉米等大多数生物。例如：普遍存在于植物界中，如香蕉（三），马铃薯、花生、大豆（四），小麦和燕麦（六）等。二倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中有两个染色体组的个体。多倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体。讨论1：对一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么？关键看它是由受精卵发育而成的个体，还是由配子发育而成的个体。由受精卵发育而成的个体叫几倍体，由配子发育而成的个体叫单倍体。讨论2：一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？一倍体一定是单倍体；单倍体不一定是一倍体。染色体畸变染色体结构变异染色体数目变异缺失重复倒位易位整倍体变异非整倍体变异单倍体二倍体多倍体1.认真分析下面的对照图，从A、B、C、D中确认出表示含一个染色体组的细胞，是图中的（ ）B2.下列情况中不属于染色体变异的是（ ）
A．第5号染色体短臂缺失引起的遗传病
B．第21号染色体多一条的唐氏综合征
C．同源染色体之间交换了对应部分的结构
D．用花药培育出的单倍体植株C3.如图中①和②表示发生在常染色体上的变异。①和②所表示的变异类型分别属于( )
A.重组和易位 B.易位和易位
C.易位和重组 D.重组和重组A【解析】由染色体图像可判断①中两条为同源染色体，②中两条为非同源染色体，①是同源染色体的非姐妹染色单体间交换部分染色体片段属于重组，②是在非同源染色体之间交换部分染色体属于易位。4.果蝇的体细胞中有三对常染色体，一对性染色
体。因此，果蝇体细胞中有（ ）
A.一个染色体组 B.两个染色体组
C.四个染色体组 D.六个染色体组B5.(2014·浙江高考)除草剂敏感型的大豆经辐射获得
抗性突变体,且敏感基因与抗性基因是一对等位基因。
下列叙述正确的是 ( )
A.突变体若为1条染色体的片段缺失所致,则该抗性基
因一定为隐性基因
B.突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所
致,则再经诱变可恢复为敏感型
C.突变体若为基因突变所致,则再经诱变不可能恢复
为敏感型
D.抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致,
则该抗性基因一定不能编码肽链A6.(2014·江苏高考)下列关于染色体变异的叙述,正确
的是 ( )
A.染色体增加某一片段可提高基因表达水平,是有利
变异
B.染色体缺失有利于隐性基因表达,可提高个体的生
存能力
C.染色体易位不改变基因数量,对个体性状不会产生
影响
D.通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育,培育
出作物新类型D7.根据下图所示的细胞，回答下列问题：(1)细胞中含有一个染色体组的是____图。
(2)细胞中含有两个染色体组的是____图。
(3)细胞中含有三个染色体组的是____图。
(4)细胞中含有四个染色体组的是____图。答案：(1)D、G (2)C、H
(3)A、B (4)E、F朝阳和落日相比，人们更赞美前者。 课件34张PPT。第一节 生物变异的来源
第一课时 基因重组·基因突变 第四章 生物的变异 生物的变异是指生物亲、子代间或子代各个体间存在性状差异的现象。普通的小麦种子种植在肥沃的土壤中，给予充足的阳光和水分，结出的是粒多饱满的种子，但是再把这些种子种下去结出的仍旧是普通的种子。变异不遗传的变异：仅仅由环境因素影响而造成的，不能进一步遗传给后代可遗传的变异：由于生殖细胞中遗传物质发生了改变，其后代将继承这种改变1．举例说出基因重组的来源。
2．举例说明基因突变的特征和原因。 “一猪生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是由什么原因产生的?一、基因重组1.概念:具有不同遗传性状的雌、雄个体进行有性生殖时，控制不同性状的基因重新组合，导致后代不同于亲本类型的现象或过程。基因重组多发生在真核生物的有性生殖过程中，是生物变异的主要来源之一。①基因的自由组合:非同源染色体上的非等位基因的自由组合。
②基因的交叉互换:同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生染色体片段的交换。2.类型:基因重组是通过有性生殖过程实现的，基因重组的结果是导致生物性状的多样性，为动植物育种和生物进化提供丰富的物质基础。3.意义:非同源染色体自由组合9 ︰ 3 ︰ 3 ︰ 1同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换科学家在研制针对SARS冠状病毒的疫苗时遇到的主要困难是什么？缺失（正常）替换增加1.概念
由于基因内部核酸分子上的特定核苷酸序列发生改变的现象或过程。生物变异的根本来源二、基因突变2.类型（1）形态突变：主要影响生物的形态结构，可从表现型的明显差异来识别。如果蝇的红眼突变为白眼。（2）生化突变：影响生物的代谢过程，导致某个特定生化功能的改变或丧失。如人类的苯丙酮尿症。苯丙酮尿症：患儿体内苯丙氨酸羟化酶缺乏，使吃进去的苯丙氨酸不能正常转化，而是变成苯丙酮酸，从尿和汗液中排出，发出异常的臭味，所以称为苯丙酮尿症。体内的苯丙氨酸累积过多，可使皮肤、毛发变白。严重时，苯丙氨酸堆积在脑组织中，使患儿智力低下、表情痴呆、惊厥等。（3）致死突变：导致个体活力下降，甚至死亡。如人类的镰刀形细胞贫血症。注意：形态突变和致死突变都伴随有特定的生化过程的改变，因此严格地讲，任何突变都是生化突变。3.特点（1）普遍性：自然界的物种中广泛存在。
a.所有生物都可能发生。
b.任何细胞在任何阶段都可能发生。
（2）多方向性：A→a1、a2、 a3……
（3）稀有性：自然界突变频率一般很低：10-5～10-8。
（4）可逆性：显性可以突变为隐性，隐性也可以突
变为显性。
（5）有害性：多数有害，少数有利（打破对环境的
适应性）。控制小鼠毛色的灰色基因(A+)可以突变成黄色基因(AY)，也可以突变成黑色基因(a)。可见，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。材料：以上材料说明了基因突变的什么特点？物理因素：X射线、紫外线等化学因素：亚硝酸、碱基类似物等生物因素：麻疹病毒等因素基因
突变自发突变：自然状态下发生的基因突变诱发突变：人工条件下诱发的基因突变4.诱发基因突变的因素积极思维：镰刀形细胞贫血症的病因是什么?圆盘形的红细胞镰刀形的红细胞实例：镰刀形细胞贫血症5.基因突变的机理…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—…… －脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸 —…正常病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？镰刀形细胞贫血症的病因分析：异常【思考与讨论】谷氨酸缬氨酸正常异常直接原因根本原因 镰刀形细胞贫血症是由_________引起的一种
遗传病，是由于基因的______发生了改变而产生的。病因：基因突变结构变异的类型不遗传的变异：可遗传的变异基因重组
基因突变
染色体畸变同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换非同源染色体的自由组合碱基对缺失碱基对增加碱基对替换环境条件的改变引起的表现型改变1.基因突变的原因是（ ）
A.染色体上的DNA变成了蛋白质
B.染色体上的DNA变成了RNA
C.染色体上的DNA减少了或增多了
D.染色体上的DNA结构发生了局部改变D2.真核生物进行有性生殖时，通过减数分裂和随机受精使后代( )
A.增加发生基因突变的概率
B.继承双亲全部的遗传性状
C.从双亲各获得一半的DNA
D.产生不同于双亲的基因组合【解析】选D。基因突变概率的高低与生物的生殖类型无关，有性生殖过程中的变异主要来自于基因重组，故有性生殖的后代具有更大的变异性，后代的核DNA从双亲中各获得一半，而质DNA主要来自于母体。3.某男子既是一个色盲患者又有毛耳（毛耳基因位于
Y染色体上），则在这个男子的次级精母细胞中，色
盲基因及毛耳基因的存在情况是（ ）
A.每一个次级精母细胞中都含有一个色盲基因和一个毛耳基因
B.每一个次级精母细胞中只含有一个色盲基因或只含有一个毛耳基因
C.每一个次级精母细胞中都含有两个色盲基因和两个毛耳基因
D.有1/2次级精母细胞中含两个色盲基因, 也有1/2次级精母细胞中含两个毛耳基因D4.上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患者,其父母正常。请判断这种病的性状最可能是（ ）
A.伴性遗传 B.常染色体遗传
C.基因突变 D.基因重组C5.图示为人类镰刀形细胞贫血症病因的图解。请分析回答（已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG）：
（1）图解中①是________过程，
是在________中完成的。
（2）图解中②是_______过程，
是在________上完成的。
（3）图解中③是在______中完成的，
因为这一过程中的一个碱基对发生了
改变，导致最终合成的血红蛋白异常，
这一改变叫________。（4）写出④上的三个碱基序列____，这一碱基序列被称为缬氨酸的____。转运上述谷氨酸的tRNA中对应的碱基序列是____。
（5）镰刀形细胞贫血症是常染色体上隐性遗传病。若正常基因为H，那么H基因的碱基组成是____，h基因的碱基组成为______________。
（6）若正常基因片段中CTT突变成CTC，是否会引发血红蛋白异常？为什么？
（7）镰刀形细胞贫血症十分少见，说明基因突变的特点为_________________。答案：（1）转录 细胞核 （2）翻译 核糖体
（3）细胞核 基因突变 （4）GUA 遗传密码 CUU
（5）
（6）不会，因为当基因中的CTT突变成CTC时，转录的mRNA上的遗传密码由GAA变成GAG，两个遗传密码决定的氨基酸均为谷氨酸，所以血红蛋白分子结构不发生改变。
（7）稀有性沉思的人有一个目标，幻想的人却没有。 课件39张PPT。第二节 生物变异在生产上的应用 例：小麦高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（T）对不抗锈病（t）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦（DDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（ddtt），如果你是袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？想一想：植物杂交育种的方法杂交育种参考方案 Ｐ 高抗 矮不抗 F１ 高抗F２DDTTddttDdTtddTt高抗 高不抗 矮抗 矮不抗ddTT矮抗 矮不抗ddTtddTT杂交F3经过几次连续不
断地自交和选优1．简述杂交育种的过程。（重点）
2．说出人工诱变的方法和诱变育种的主要特点，举例说明杂交育种和诱变育种在农业生产中的应用。
3．举例说出单倍体育种、多倍体育种的过程与特点。（重、难点）
4．举例说出转基因技术及其应用。原理： 基因重组。方法： 杂交→自交→选优→自交→选优→…概念：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。一、杂交育种试一试：动物的杂交育种方法 假设现有长毛立耳猫（BBEE）和短毛折耳猫（bbee），你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？写出育种方案（图解）长毛折耳猫短毛折耳猫长毛立耳猫长立 长折 短立 短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee长折 短折长折 长折 短折杂交 PF１ F２F3长折 短折优点：使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即“集优”，能产生新的基因型。缺点：杂交育种只能将已有的基因重组，并不能创造新的基因。杂交后代会出现性状分离现象，育种过程缓慢。杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间较长，你知道在什么情况下能够产生新的基因吗？可以用什么方法处理？诱变育种诱变育种有哪些方法？原理： 基因突变和染色体畸变。 方法： 物理方法(紫外线、α射线、X射线等)或化学方法(亚硝酸、碱基类似物等)处理，再选择符合要求的变异类型。优点：产生新的基因和新的性状，能提高变异的频率，能大幅度改良某些性状。二、诱变育种缺点：应用：太空辣椒等的培育、青霉菌的选育、家蚕筛选等诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。太空育种
太空辣椒平均单个重达500克，果实中维生素C的含量提高了10%～25%；1根黄瓜达1米多长；“航天芝麻1号”不仅个大，而且单株蒴果达98粒以上；水稻蛋白质含量可提高8.7%～12%。 微生物育种
例如青霉菌的选育。1943年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素20单位/mL。后来人们对青霉菌进行多次X射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到50 000单位/mL～60 000单位/mL。中间为青霉菌，周围是细菌易感病、红果肉（DDRR）抗病、黄果肉(ddrr)除了杂交育种以外，还有什么其他方法可以在较短的时间内得到抗病红果肉（ddRR）？单倍体植株DDRR
易感、红ddrr
抗病、黄DdRr
易感、红花药离体培养DRDrdRdr秋水仙素诱导染色体加倍DDRRDDrrddRRddrrF1配子单倍体育种抗病、黄原理： 染色体畸变(数目变异) 优点： 明显缩短育种年限方法：花药离体培养，再用秋水仙素处理二倍体植株花药离体培养单倍体植株人工诱导染色体加倍恢复成二倍体植株（纯合子）自交纯合子三、单倍体育种二倍体有籽西瓜三倍体无籽西瓜？母本父本无籽西瓜的培育去雄授粉母本（四倍体）父本（二倍体）有籽西瓜普通西瓜植株种下去三倍体植株无籽西瓜花粉刺激（提供生长素）联会紊乱原理：染色体畸变(数目变异)。方法：用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗；优点：茎秆粗壮，叶片、果实和种子较大，营养物质含量较多。应用：三倍体无籽西瓜的培育，
八倍体小黑麦的培育。 低温处理。四、多倍体育种转基因技术2008-11-3 ?红网 11月1日，转基因蓝玫瑰亮相日本东京国际花卉博览会。这种蓝玫瑰被植入三色紫罗兰所含的一种能刺激蓝色素产生的基因，花瓣因而自然呈现蓝色。真正蓝玫瑰面世？基因重组不受生物亲缘关系的限制，可按人的意愿改造生物，目的性强，科技含量高，可以培育出高产、优质或具有特殊用途的动植物品种。 技术复杂，操作要求精细，难度大；安全问题。 原理:方法:优点:缺点:应用:提取目的基因→将目的基因导入受体细胞→基因表达→筛选出符合要求的新品种。 能分泌人类胰岛素的大肠杆菌菌株的获得，抗虫棉，转基因动物等。五、基因工程育种【例】(2013?大纲版)下列实践活动包含基因工程技术的是 ( )
A.水稻F1花药经培养和染色体加倍,获得基因型纯合新品种
B.抗虫小麦与矮秆小麦杂交,通过基因重组获得抗虫矮秆小麦
C.将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞,经组织培养获得抗病植株
D.用射线照射大豆使其基因结构发生改变,获得种子性状发生变异的大豆C【解题关键】解答本题应注意“基因工程”和“诱变育种”的区别:二者虽然都涉及“基因”,但前者是把外源基因导入另一种生物的细胞内,而后者指自身基因内部碱基对的增加、缺失或替换。【解析】本题考查基因工程和育种等知识。单倍体育种的原理是染色体变异,获得的基因型纯合新品种未涉及基因工程,A错误;杂交育种的原理是基因重组,也未涉及基因工程,B错误;抗病基因是外源基因,属于目的基因,其导入玉米细胞的过程属于基因工程,C正确;诱变育种的原理是基因突变,其改变的是自身基因,而不是外源基因,D错误。 遗传育种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优缺点基因重组基因突变染色体畸变染色体畸变基因重组集中多个优良性状，但时间较长产生新基因，但方向不可控制，多为有害明显缩短育种年限营养器官大，有机物含量高目的性强，但技术操作难度大1.假如水稻高秆(D)对矮秆（d）为显性，抗稻瘟病（R）
对易感稻瘟病（r）为显性，两对性状独立遗传，用一
个纯合易感病的矮秆品种（抗倒伏）与一纯合抗病高秆
品种（易倒伏）杂交。下列说法正确的是（多选）
（ ）A、BA.F2中出现既抗病又抗倒伏类型的基因型为ddRR和ddRr
B.F2中出现既抗病又抗倒伏类型的比例为3/16
C.仅利用F1的花药进行离体培养就可以提前获得所需的既抗病又抗倒伏类型
D.用秋水仙素处理F1可以得到4种表现型的后代2. 在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分子结构的是（ ）
A.杂交育种
B.诱变育种
C.单倍体育种
D.多倍体育种 B3.与杂交育种、单倍体育种、基因工程育种等育种
方法比较，尽管人工诱变育种具有很大的盲目性，
但是该育种方法的独特之处是（ ）
A.可将不同品种的优良性状集中到一个品种上
B.育种周期短，加快育种进程
C.改变基因结构，创造前所未有的性状类型
D.能够明显缩短育种年限，后代性状稳定快C4.当“神舟”六号航天飞船搭载着两位英雄宇航员成功返航时，一些特殊的乘客也回到了地球。他们是：生物菌种、植物组培苗和作物、植物、花卉种子等。在太空周游了115小时32分钟，返回地球后，搭载单位的科研人员将继续对它们进行有关试验。回答：
（1）作物种子从太空返回地面后种植，往往能出现新的变异特征。这种变异的来源主要是植物种子经太空中的 辐射后，其 发生变异。请预测可能产生的新的变异对人类是否有益? ，你判断的理由是____________________。
（2）试举出这种育种方法的优点：
_________________________________。 宇宙射线等 基因 不一定 基因突变是不定向的 变异频率高，大幅度改良某些性状 5.某育种学家在农田中发现一株大穗不抗病的小麦（控制麦穗大与小的基因分别用D、d表示，控制不抗病与抗病的基因分别用T、t表示），自花传粉后获得60粒种子，这些种子发育成的小麦中有15株为大穗抗病，有x(x≠0)株为小穗抗病，其余都不抗病。分析回答下列问题：
（1）15株大穗抗病小麦的基因型为____，其中从理论上推测能稳定遗传的约为____株。（2）上述育种方法是____。利用该株大穗不抗病小麦选育能稳定遗传的大穗抗病小麦经常采用的育种方法是____，其具体步骤是：
a.采集该株小麦的____以获得单倍体幼苗。
b.用一定浓度的____使其染色体数目加倍。
c.选出____个体。
（3）采用____方法可以鉴定出抗病植株。答案：（1）DDtt或Ddtt 5 （2）杂交育种 单倍体育种 花药（或花粉）进行离体培养 秋水仙素溶液处理幼苗 大穗抗病 （3）病原体感染趁机浑水摸鱼的人才会挑起人事纷争。
