變異育種遺傳病

變異育種遺傳病生物變異的來源GAACTTDNAmRNA谷氨酸纈氨酸氨基酸蛋白質正常異常GAAGUAGTACAT突變分析鐮刀型細胞貧血癥病因

基因的分子結構發(fā)生了改變——基因突變基因突變的實質（1）堿基對的改變

正常突變正常突變蛋白質性狀改變蛋白質性狀不變（2）堿基對的增添、缺失DNATACCATTAGGATCCCATTmRNAAUGGUAAUCCUAGGGUAA起始密碼纈氨酸異亮氨酸亮氨酸甘氨酸終止密碼DNATACCCATTAGGATCCCATTmRNAAUGGGAAAUCCUAGGGUA起始密碼甘氨酸天冬氨酸脯氨酸精氨酸纈氨酸DNATACCATAGGATCCCATTmRNAAUGGUAUCCUAGGGU起始密碼纈氨酸絲氨酸終止密碼增添C缺失T正常異常異常基因突變的特點①普遍存在：種類：自然突變和誘發(fā)突變②隨機發(fā)生：

發(fā)生時間：個體發(fā)育的任何時期。發(fā)生時間的早晚與個體突變的范圍成反比。

發(fā)生場所：體細胞（不遺傳）生殖細胞（可遺傳）③頻率低：高等生物生殖細胞：10-5~10-8④大多有害：遺傳病;

少數(shù)有利：植物的抗病性、耐旱性、微生物的抗藥性。⑤不定向性：可有多個突變方向，產(chǎn)生多個等位基因?；蛑亟M：1.概念：生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因重新組合。2.發(fā)生時間：減數(shù)分裂形成配子時3.類型：PYyRr黃圓F1F2YYRRyyrr黃圓綠皺╳YYRR1yyRr2Yyrr2YyRR2YYRr2YyRr4yyRR1YYrr1yyrr1非同源染色體上非等位基因自由組合6/16╳F1配子YryRyrYR12AB’BA’12B’BA’A非姐妹染色單體交叉互換四分體時期ABab四分體時期，非姐妹染色單體交叉互換，同源染色體上非等位基因重組個別染色體的增減變化染色體組的倍性變化染色體缺失、重復、倒位、易位主要原因

單體缺體三體非整倍體

單倍體（雄蜂X=16）二倍體（果蠅2X=8）三倍體（香蕉3X=33）四倍體（洋蔥4X=32）六倍體（小麥6X=42）整倍體數(shù)目變異結構變異名稱變異類型染色體變異的類型染色體組：果蠅有4對同源染色體

（1）染色體組概念：P48

細胞中的一組非同源染色體，它們在形態(tài)和功能上各不相同，但攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、遺傳和變異的全部信息，這樣的一組染色體，叫做一個染色體組。一個染色體組包括：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X（或Y）（2）染色體組的特點：①全為非同源染色體；②染色體形態(tài)、功能各異；③攜帶全部遺傳信息。下圖所示四個細胞內(nèi)各含有幾個染色體組ABCD2個組3個組3個組1個組二倍體：由受精卵發(fā)育而成的，體細胞中含有兩個染色體組的個體。例：幾乎全部動物和過半數(shù)的高等植物如:人、果蠅、玉米等。二倍體生物配子中的全部染色體為一個染色體組。多倍體：定義：由受精卵發(fā)育而成，體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體。多倍體優(yōu)缺點：①莖桿粗壯，葉片、果實和種子較大②糖類、蛋白質等營養(yǎng)物質含量增加③發(fā)育延遲，結實率降低多倍體形成主要原因：外界環(huán)境或內(nèi)部因素不能形成紡錘體染色體復制加倍后不分離染色體加倍的細胞多倍體有絲分裂時：發(fā)育配子單倍體（3）產(chǎn)生自然:人工:（2）特點：植株弱小、高度不育單倍體育種單性生殖的結果。如雄蜂單倍體（1）定義：

由配子發(fā)育而成，體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體。比較：單倍體、二倍體和多倍體單倍體二倍體多倍體配子發(fā)育受精卵（含2個染色體組）（含3個或以上染色體組）（含1個或幾個染色體組）六倍體普通小麥體細胞中有42條染色體，

個染色體組，用其花粉培育成的植株體細胞有

條染色體，含

個染色體組，叫

。發(fā)育與染色體組無關六21三單倍體基因重組基因突變?nèi)旧w數(shù)量變異（整倍性）多倍體單倍體發(fā)生時期減數(shù)第一次分裂細胞分裂間期DNA復制細胞分裂期某些生物進行單性生殖時產(chǎn)生機理非同源染色體上非等位基因的自由組合（減一后）；同源染色體上非等位基因的交叉互換（減一前聯(lián)會）DNA上發(fā)生堿基對的增添、減少、改變，從而引起DNA堿基序列即遺傳信息的改變。由于細胞分裂受阻，體細胞中染色體組成倍的增加直接由生物的配子，如未受精卵細胞、花粉粒發(fā)育而來，使染色體組數(shù)成倍減少。是否有新基因產(chǎn)生沒有產(chǎn)生新基因，但產(chǎn)生了新的基因組合類型直接產(chǎn)生了新基因沒有產(chǎn)生新基因，但增加了某一基因的數(shù)量沒有產(chǎn)生新基因在生物進化中地位生物變異的重要來源，提供生物進化的原始材料生物變異的根本來源，提供生物進化的原始材料新物種形成的一種方式對生物進化的意義不大生產(chǎn)實踐中的應用雜交育種誘變育種多倍體育種單倍體育種三種可遺傳變異的比較遺傳變異與育種抗銹病不抗銹病×F3Fn×TT不再發(fā)生性狀分離……連續(xù)自交Tt抗銹病F1×Tt抗銹病TTTtTtttF2TtTt配子基因分離定律在雜交育種中的應用Tt在Fn代所占比例：1/2nTT+tt在Fn代所占比例：1-1/2n欲培育的性狀為隱性性狀則隱性性狀一出現(xiàn)，即為純合體（可穩(wěn)定遺傳）欲培育的性狀為顯性性狀則需要連續(xù)多年的自交，淘汰隱性性狀的個體，直至基本不再發(fā)生性狀分離DDTTddtt×P易倒伏抗銹病抗倒伏易染病DdTt易倒伏抗銹病F1易倒抗病抗倒抗病易倒易病抗倒易病F21/3ddTT2/3ddTtD_T_9D_tt3ddT_3ddtt1選種選擇抗倒抗病性狀連續(xù)自交直至不再發(fā)生性狀分離基因自由組合定律與雜交育種多倍體育種——人工誘導多倍體②方法：用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗①原理：秋水仙素能抑制紡錘體形成萌發(fā)的種子或幼苗(二倍體)染色體正常復制，染色體不分離（4N）多倍體區(qū)分：二倍體

秋水仙素二倍體

生長素四倍體二倍體無籽番茄秋水仙素分裂前期細胞(2N)不能形成紡錘絲③實例：三倍體無籽西瓜、異源八倍體小黑麥三倍體無籽西瓜的培育過程第一年：母本：二倍體幼苗（2N）秋水仙素

四倍體×

父本：二倍體（4N）（2N）（四倍體瓜4N）三倍體種子（3N）第二年：聯(lián)會紊亂授粉三倍體無籽西瓜三倍體植株單倍體育種——利用單倍體培養(yǎng)純合子過程:二倍體植物減數(shù)分裂單倍體幼苗二倍純合體優(yōu)點：明顯縮短育種年限F1花粉離體培養(yǎng)秋水仙素處理自交種子DDTTddtt×P易倒伏抗銹病抗倒伏易染病DdTt易倒伏抗銹病F1單倍體育種減數(shù)分裂F1花粉DTDtdTdt離體培養(yǎng)單倍體幼苗DDTTDDttddTTddttDTDtdTdt秋水仙素二倍純合體選擇抗倒抗病性狀穩(wěn)定遺傳第一年第二年雜交育種誘變育種多倍體育種單倍體育種處理原理優(yōu)點缺點雜交射線、激光化學藥劑秋水仙素處理萌發(fā)種子或幼苗花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理基因重組基因突變?nèi)旧w變異時間長產(chǎn)生新基因、新性狀，縮短育種年限，大幅度改良某些性狀莖稈粗，果大，營養(yǎng)物豐富成功率高突變個體少，有利個體少，需大量處理發(fā)育延遲，結實率低明顯縮短育種年限方法復雜成活率低常染色體顯性遺傳病常染色體隱性遺傳病X連鎖顯性遺傳病X連鎖隱性遺傳病Y連鎖遺傳病單基因病染色體病結構異常數(shù)目異常遵循孟德爾定律多基因病:多基因和多環(huán)境因素共同作用遺傳規(guī)律不明顯遺傳病的主要類型受環(huán)境影響多個性狀改變?nèi)N遺傳病的比較遺傳病單基因病多基因病染色體病病因單個致病基因控制多個治病基因，多種環(huán)境因素影響染色體結