专题六生物的变异与进化课件共35页文档

续表
不遗传的变异（直接影响）
环境 相互作用 基因 表达 性状
可
遗
传
的
联系
基因重组 基因突变 染色体变异
ห้องสมุดไป่ตู้
变 异
诱因（间接影响）
几种育种方法的比较
从杂交育种到基因工程 , 育种技术是随着人 类对遗传和变异规律认识的逐步深入而不断发展 的 , 但不同方法有各自的优点和局限性。
杂交育种是通过杂交将亲本的基因进行重新 组合 , 将两个或多个品种的优良性状通过交配 集中在一起， 从而选育新品种的育种方法。 原理：运用分离定律、自由组合定律进行人工育 种。 缺点：育种年限较长。
基因型频率 P2=显性纯合子的频率
2pq=杂合子的频率 q2=隐性纯合子的频率
利用q2来计算q的值。 用1减去q以求得p的值（即p=1－q）。 求p2(p2=p×p)的值。 计算杂合子的值（2×p×q）。
你知道吗？
• 细胞分裂产生新细胞 • 细胞分化产生新细胞类型 • 基因突变产生新基因 • 基因重组产生新基因型 • 生殖隔离产生新物种
基因工程是人们按照自己的意愿,把一种生 物的某种基因 ( 目的基因 ) 提取出来,加以 修饰改造,然后通过载体放到另一种生物的细 胞里,定向地改造生物的遗传性状,迅速培育出 生物新品种或新性状。
基因工程常用的工具包括限制酶(切割DNA 分子)、连接酶 (“缝合”DNA片段)和运载体 (如质粒)。
基因工程定向地改造生物的遗传性状。基 本操作步骤： 1. 目的基因的获取。 2. 基因表达载体的构建。 3. 将目的基因导入受体细胞并培养。 4. 目的基因的检测和鉴定。
人工诱变育种是利用物理因素或化学因素来 处理生物 , 诱发基因突变 , 提高突变率 , 创 造新基因类型 , 有利于加速育种进程。但诱发 突变的方向是不定向的。 原理：用物理、化学方法处理生物，使基因结 构发生改变。 优点：变异频率高，稳定较快，可缩短育种进 程。 缺点：需处理大量材料。
单倍体育种 原理：花粉粒直接培育出单倍体植株，经过人 工诱导使染色体加倍，形成纯合体。 优点：明显缩短育种年限。
专题六生物的变异与进化课件
生物变异的比较
可遗传的变异
基因变异
染色体变异
基因突变 基因重组 结构变异 数目变异
不遗传的 变异
变异的 本质
基因结构 改变
基因重新 组合
染色体结 构异常
染色体数 目异常
环境改变 （遗传物 质不改变
）
遗传情 况
鉴别方 法
按一定方式遗传和表现
不遗传
观察、杂交、测交
观察、染色体检查
例1 基因型为AaBBccDD的二倍体生物，可产
现代生物进化理论
① 种群是生物进化的基本单位。 ② 突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形 成过程的三个基本环节。 ③突变和基因重组提供了生物进化的原材料。 ④自然选择使种群的基因频率定向改变，并决 定生物进化的方向。 ⑤隔离是新物种形成的必要条件。
现代生物进化理论图解：
自然选择
原种群
地理隔离
小种群
那么这个群体中的各等位基因频率和基因型 频率在一代一代的遗传中保持平衡（不变）。
哈代·温伯格平衡公式表示如下：
A
a
A AA Aa
a aA aa
种群中基因型为AA 的频率用p2来表示
基因型为aa的频率 用q2来表示
杂合子Aa和aA的频 率为2pq
（p+q)2=p2+2pq+q2=1
基因频率 P=基因A的频率 q=基因a的频率
DdRr
ddrr （矮秆不抗锈病）
第二代
D_R_ 高抗
自交
ddR_ D_rr 矮抗 高不抗
ddrr 矮不抗
连续自交
选择纯种的矮秆抗病的品种作为种子
多倍体是指生物体的体细胞中含有三个或三个以上染 色体组的生物个体。多倍体在动物中极少见,但在植物中很 常见。自然界中的多倍体动物多指雌雄同体的动物 ( 这些 动物既具有雄性生殖器官，也具有雌性生殖器官 ), 如扁 形动物和蚯蚓。多倍体大多数发生在植物界。很多蕨类植 物为多倍体,大约有47%的开花植物为多倍体。
基因工程育种 原理：利用DNA重组技术，引入目的基因， 培育新品种。 实例：抗虫棉。
作物空间技术育种 将农作物种子带到太空，种子受太空辐射及 微重力等多种空间因素的综合作用，种子内 遗传物质发生改变，产生新变异。 原理：基因突变。 实例：太空椒。
杂交育种
亲代
DDRR
×
(高秆抗锈病)
杂交
杂种第一代
哈代·温伯格平衡是一个简单的数学公式,该 公式可以用来表示种群基因库中基因的平衡状态, 也可用于计算种群中的基因和基因型的频率,特 别是作为一种研究基因变化和衡量其变化速率的 计算工具。 如果一个群体满足以下条件： ①个体数量足够大。 ②交配是随机的。 ③没有突变、迁移和遗传漂变。 ④没有新基因加入。 ⑤没有自然选择。
人类有 46 条 ( 23 对 ) 染色体,分别是 44 条常染 色体和两条性染色体。男性的两条性染色体分别为 X 和 Y, 女性的两条性染色体都为X。如果减数分裂形成生殖细胞时 出现异常,男性中的 X 和 Y 染色体或者女性中的两条 X 染色体不能正常分离,就会在生殖细胞中出现性染色体异常 的情况。异常的生殖细胞经过受精作用形成受精卵,发育成 的个体常常具有各种各样的综合征。例如,只有一条 X 染 色体的女性就会出现性腺发育不良症状,这种病称为特纳氏 综合征。
改变环境 条件
意义
应用 价值
续表
产生新基 因，为 基因重 组和进 化提供 素材
诱变育 种
产生新基 因型
产生新品 种
关系人 类遗传
健康
关系人 类遗传 健康。 植物多 倍体能 改良植 物性状
遗传病筛 查
杂交育种
遗传病筛
遗传病筛 查
遗传健康
查 单倍体育
种 多倍体育
种
改变环 境条件， 也能影 响性状
改变环 境条件， 获得优 质高产
遗传变异
基因频率定 生殖隔离 新物种 向改变
自然选择可以通过两种机制来影响基因的频率。一种 情况是,当纯合子中的一种类型 ( 如aa ) 适应性不如其 他两种基因型( 如 Aa 或 AA ),不利的等位基因的频率 将会逐渐下降直至最后被淘汰。在某些情况下,也可能是 两种纯合子 (AA和aa)的适应性都不如杂合子,即杂合子 表现出杂种优势, 在这样的种群中,两种等位基因都会处 于相对稳定的共存状态,在疟疾流行的地区,杂合体镰刀 型细胞贫血症患者不易感染疟疾就充分说明了这种情况。