神奇的太空育种ppt 人教课标版
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神奇的太空育种
常州市新桥中学 高燕萍
神舟五号：飞船“乘客”除中国首名太空 人外，还有1公斤左右的植物种子（共有３ ３种，种类包括有花卉、蔬果、谷物、树 种等，其中包括从台湾挑选出来的蔬菜花 卉种子）。
神舟六号：返回舱中有两名航天员，还有伴 随过极地考察的中国国旗、国际奥委会会旗、 上海世博会会旗，以及儿童太空画作品（上 海两名中学生画作），此外还有生物菌种、 植物和花卉的种子等。其中12支太空试管中 搭载了5类种苗，分别为三个葡萄种类。
起始 缬氨 异亮 亮氨 甘氨 终止 密码 酸 氨酸 酸 酸 密码
DNA TAC CCA TTA GGA TCC CAT T mRNA AUG GGA AAU CCU AGG GUA
起始 甘氨 天冬 脯氨 精氨 缬氨 密码 酸 氨酸 酸 酸 酸
DNA
mRNA
丢失T
TAC CAT AGG ATC CCA TT AUG GUA UCC UAG GGU
《兰亭集序》中有这样一句话：“仰观 宇宙之大，俯察品类之盛” 。下面我
们一起来看看太空育种给我们所带来的众 多新品种吧！
太空椒
普通青椒
太空南瓜王
这种太空南瓜王最大能长到200多公斤， 在生长繁殖期高峰时，南瓜每天能增大5公斤。
太 空 冬 瓜
太 空 雪 花 梨
太 空 航 茄 一
太 空 小 麦
号
r r 次分裂
y
r
减数 第二 次 分裂
减数 第二 次 分裂
y
y
R
R
Y
Y
r
r
(2)减数第一次分裂前期,四分体时,一对同源 染色体的非姐妹染色单体上的等位基因随 非姐妹染色单体的交叉而互换,导致染色单 体上的非等位基因重组.
B B bbBB bb
VV
Vv Vv
vv
(3)重组DNA技术(基因工程:培养抗虫棉)
一个谷氨酸被一个缬氨酸替换。
2）根本原因：控制血红蛋白分子的DNA的
碱基序列发生了改变，
C T T 变成了 C A T 。
GAA
GTA
（单个碱基替换T A ）
2. 基因突变的概念、实质 实质------基因结构的改变
碱基对的增添、缺失
DNA TAC CAT TAG GAT CCC ATT
mRNA AUG GUA AUC CUA GGG UAA
神舟七号：除三名航天员外，还有国家 一级保护树种珙桐、国家二级保护树种 鹅掌楸的种子共100克，另有87个品系的 蔬菜种子。
1、太空特殊的环境诱导种子或试管种苗主要
发生了什么变异？ 基因突变
2、太空育种为什么常选用种子？为什么有时也用 幼苗？
植物种子体积小，携带方便，在选育新品种方面 具有较大的选择空间。
太空牡丹
太 空 荷 花
太 空 君 子 兰
请解释：“一兔生三仔，连母个四样”， 这种个体的差异，主要是什么原因产 生的?
Y
Y Y 减数第二 R R R 次分裂
Y
Y y 减数第一次 Y Y y y 减数第一
R
R r 分裂间期 R R r r 次分裂
y
减数 第一 次 分裂
yy
RR
YY rr
y y 减数第二 r
起始 缬氨 丝氨 终止 密码 酸 酸 密码
1、基因突变时期：
主要是DNA复制时，即细胞分裂间期
2、发生生物：
真核、原核、病毒
3、发生的分裂：
有丝、无丝、减数
课堂巩固
2、（1）
（2）不一定，原因是当 或 中 的第三对碱基发生 或 变化 后，产生的遗传密码为CAC或CAU 仍然是组氨酸的密码子，因而不影 响产生正常血红蛋白。
2、镰刀型细胞贫血症十分少见，说明基因突 变的特点是 低频率性与有害性 。
3、基因突变既可发生于人的胎儿期，也可发生于 老年期；既可发生于叶芽，也可发生于花芽，说 明基因突变是 随机性
在第二次世界大战临近结束的1945年8 月，美国先后向日本广岛和长崎投下了两 颗原子弹，造成约10.6万人死亡，约13万 人受伤。当时缪勒就指出：原子弹爆炸产 生的放射性污染将给广岛和长崎幸存居民 的后代带来难以预料的影响。缪勒不幸言 中了。在战后的20多年里，广岛和长崎先 后出生了数以百计死胎和智障、肢体畸型
a
d 分离
新a 细 菌
d B
b 甲细菌
a
d剪切a
d
b
粘接 a
d
A
D 提取 A
D剪切
B
B
B
B
乙细菌
(1)从细胞的结构看，细菌属于 原核 生物。
(2)图中剪切DNA的“剪刀”和粘接DNA的“胶水”，其
实是两种不同的酶，它们都只能在DNA的一定位
置进行剪切和粘接，说明它们具有专一性的特点。
(3)新细菌与甲、乙细菌都不同，从变异来源看，这
植物幼苗有丝分裂旺盛，基因突变的可能性增大 。
3、太空育种会有哪些特点呢？
太空育种具有有益的变异多、变异频率高、性状 稳定快 。
肉质牛和产 奶多的牛
正常绵羊 （左） 短腿安康羊 （右）
基因突变的实例： 镰刀型细胞贫血症
正常红细胞
镰刀型红细胞
镰刀型贫血症:一种异常血红蛋白病，
一旦缺氧，患者红细胞变成镰刀型，血 液的粘性增加，引起红细胞的堆积，导 致各器官血流的阻塞，而出现脾脏肿大， 四肢的骨骼、关节疼痛，血尿和肾功能 衰竭等症状，病重时，红细胞受机械损 伤而破裂产生溶血现象，引起严重贫血 而造成死亡。患者不能进行激烈运动， 长期遭受慢性贫血折磨。常在幼年发现。
β β
谷氨酸
α
β β
缬氨酸
α
α
α
正常血红蛋白 异常血红蛋白
DNA
转 录
RNA
翻 译
…
…
…
…
G A A 基因突变 G T A
… C TT…
… C AT…
…
…
GAA
…Fra Baidu bibliotek
…
GUA
… 谷氨酸 …
… 缬氨酸 …
蛋白质
体 现
性状
正常蛋白质 两面凹的圆饼状
异常蛋白质 镰刀型细胞
DNA的碱基对发生了改变
1）直接原因：血红蛋白分子的多肽链上，
的新生儿。
镰刀型贫血症在非洲发 病率较高的原因
杂合体的红细胞
携带者(杂合体)表 现为轻度贫血，但对 恶性疟疾有较强的抵 抗力，由于自然选择 的结果，使这一基因 在非洲恶性疟疾猖獗 的地区较多保留了下 来。
基因突变的意义：
生物变异的根本来源-----只有 它能产生新基因， 为生物进 化提供了最初的原始材料。
基因突变的原因：
外因：一定的外界环境条件（生物 因素、物理因素、或化学因素）或 内部因素（异常代谢产物）等。 内因：DNA复制过程中，基因内部 脱氧核苷酸的种类、数量或排列顺 序发生局部的改变，从而改变了遗 传信息。
1、基因A与a1、a2、a3之间的关系如 左图，该图能表明基因突变的特点是
不定向的
常州市新桥中学 高燕萍
神舟五号：飞船“乘客”除中国首名太空 人外，还有1公斤左右的植物种子（共有３ ３种，种类包括有花卉、蔬果、谷物、树 种等，其中包括从台湾挑选出来的蔬菜花 卉种子）。
神舟六号：返回舱中有两名航天员，还有伴 随过极地考察的中国国旗、国际奥委会会旗、 上海世博会会旗，以及儿童太空画作品（上 海两名中学生画作），此外还有生物菌种、 植物和花卉的种子等。其中12支太空试管中 搭载了5类种苗，分别为三个葡萄种类。
起始 缬氨 异亮 亮氨 甘氨 终止 密码 酸 氨酸 酸 酸 密码
DNA TAC CCA TTA GGA TCC CAT T mRNA AUG GGA AAU CCU AGG GUA
起始 甘氨 天冬 脯氨 精氨 缬氨 密码 酸 氨酸 酸 酸 酸
DNA
mRNA
丢失T
TAC CAT AGG ATC CCA TT AUG GUA UCC UAG GGU
《兰亭集序》中有这样一句话：“仰观 宇宙之大，俯察品类之盛” 。下面我
们一起来看看太空育种给我们所带来的众 多新品种吧！
太空椒
普通青椒
太空南瓜王
这种太空南瓜王最大能长到200多公斤， 在生长繁殖期高峰时，南瓜每天能增大5公斤。
太 空 冬 瓜
太 空 雪 花 梨
太 空 航 茄 一
太 空 小 麦
号
r r 次分裂
y
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减数 第二 次 分裂
减数 第二 次 分裂
y
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R
R
Y
Y
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(2)减数第一次分裂前期,四分体时,一对同源 染色体的非姐妹染色单体上的等位基因随 非姐妹染色单体的交叉而互换,导致染色单 体上的非等位基因重组.
B B bbBB bb
VV
Vv Vv
vv
(3)重组DNA技术(基因工程:培养抗虫棉)
一个谷氨酸被一个缬氨酸替换。
2）根本原因：控制血红蛋白分子的DNA的
碱基序列发生了改变，
C T T 变成了 C A T 。
GAA
GTA
（单个碱基替换T A ）
2. 基因突变的概念、实质 实质------基因结构的改变
碱基对的增添、缺失
DNA TAC CAT TAG GAT CCC ATT
mRNA AUG GUA AUC CUA GGG UAA
神舟七号：除三名航天员外，还有国家 一级保护树种珙桐、国家二级保护树种 鹅掌楸的种子共100克，另有87个品系的 蔬菜种子。
1、太空特殊的环境诱导种子或试管种苗主要
发生了什么变异？ 基因突变
2、太空育种为什么常选用种子？为什么有时也用 幼苗？
植物种子体积小，携带方便，在选育新品种方面 具有较大的选择空间。
太空牡丹
太 空 荷 花
太 空 君 子 兰
请解释：“一兔生三仔，连母个四样”， 这种个体的差异，主要是什么原因产 生的?
Y
Y Y 减数第二 R R R 次分裂
Y
Y y 减数第一次 Y Y y y 减数第一
R
R r 分裂间期 R R r r 次分裂
y
减数 第一 次 分裂
yy
RR
YY rr
y y 减数第二 r
起始 缬氨 丝氨 终止 密码 酸 酸 密码
1、基因突变时期：
主要是DNA复制时，即细胞分裂间期
2、发生生物：
真核、原核、病毒
3、发生的分裂：
有丝、无丝、减数
课堂巩固
2、（1）
（2）不一定，原因是当 或 中 的第三对碱基发生 或 变化 后，产生的遗传密码为CAC或CAU 仍然是组氨酸的密码子，因而不影 响产生正常血红蛋白。
2、镰刀型细胞贫血症十分少见，说明基因突 变的特点是 低频率性与有害性 。
3、基因突变既可发生于人的胎儿期，也可发生于 老年期；既可发生于叶芽，也可发生于花芽，说 明基因突变是 随机性
在第二次世界大战临近结束的1945年8 月，美国先后向日本广岛和长崎投下了两 颗原子弹，造成约10.6万人死亡，约13万 人受伤。当时缪勒就指出：原子弹爆炸产 生的放射性污染将给广岛和长崎幸存居民 的后代带来难以预料的影响。缪勒不幸言 中了。在战后的20多年里，广岛和长崎先 后出生了数以百计死胎和智障、肢体畸型
a
d 分离
新a 细 菌
d B
b 甲细菌
a
d剪切a
d
b
粘接 a
d
A
D 提取 A
D剪切
B
B
B
B
乙细菌
(1)从细胞的结构看，细菌属于 原核 生物。
(2)图中剪切DNA的“剪刀”和粘接DNA的“胶水”，其
实是两种不同的酶，它们都只能在DNA的一定位
置进行剪切和粘接，说明它们具有专一性的特点。
(3)新细菌与甲、乙细菌都不同，从变异来源看，这
植物幼苗有丝分裂旺盛，基因突变的可能性增大 。
3、太空育种会有哪些特点呢？
太空育种具有有益的变异多、变异频率高、性状 稳定快 。
肉质牛和产 奶多的牛
正常绵羊 （左） 短腿安康羊 （右）
基因突变的实例： 镰刀型细胞贫血症
正常红细胞
镰刀型红细胞
镰刀型贫血症:一种异常血红蛋白病，
一旦缺氧，患者红细胞变成镰刀型，血 液的粘性增加，引起红细胞的堆积，导 致各器官血流的阻塞，而出现脾脏肿大， 四肢的骨骼、关节疼痛，血尿和肾功能 衰竭等症状，病重时，红细胞受机械损 伤而破裂产生溶血现象，引起严重贫血 而造成死亡。患者不能进行激烈运动， 长期遭受慢性贫血折磨。常在幼年发现。
β β
谷氨酸
α
β β
缬氨酸
α
α
α
正常血红蛋白 异常血红蛋白
DNA
转 录
RNA
翻 译
…
…
…
…
G A A 基因突变 G T A
… C TT…
… C AT…
…
…
GAA
…Fra Baidu bibliotek
…
GUA
… 谷氨酸 …
… 缬氨酸 …
蛋白质
体 现
性状
正常蛋白质 两面凹的圆饼状
异常蛋白质 镰刀型细胞
DNA的碱基对发生了改变
1）直接原因：血红蛋白分子的多肽链上，
的新生儿。
镰刀型贫血症在非洲发 病率较高的原因
杂合体的红细胞
携带者(杂合体)表 现为轻度贫血，但对 恶性疟疾有较强的抵 抗力，由于自然选择 的结果，使这一基因 在非洲恶性疟疾猖獗 的地区较多保留了下 来。
基因突变的意义：
生物变异的根本来源-----只有 它能产生新基因， 为生物进 化提供了最初的原始材料。
基因突变的原因：
外因：一定的外界环境条件（生物 因素、物理因素、或化学因素）或 内部因素（异常代谢产物）等。 内因：DNA复制过程中，基因内部 脱氧核苷酸的种类、数量或排列顺 序发生局部的改变，从而改变了遗 传信息。
1、基因A与a1、a2、a3之间的关系如 左图，该图能表明基因突变的特点是
不定向的