八年級生物上冊 第15章 第五節(jié) 生物的變異課件 蘇教版

常見的生物變異現(xiàn)象常見的生物變異現(xiàn)象不同物種之間不同物種之間常見的生物變異現(xiàn)象常見的生物變異現(xiàn)象相同物種之相同物種之間間生物的變異生物的變異變異的定義：親代與子代變異的定義：親代與子代之間以及子代的個(gè)體之間之間以及子代的個(gè)體之間在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理等方在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理等方面總是存在著差異的現(xiàn)象面總是存在著差異的現(xiàn)象。變異的類型變異的類型不遺傳的變異不遺傳的變異可遺傳的變異可遺傳的變異環(huán)境因素導(dǎo)致的環(huán)境因素導(dǎo)致的生殖細(xì)胞中遺傳物質(zhì)改變造成的生殖細(xì)胞中遺傳物質(zhì)改變造成的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 正常異常正常異常氨基酸谷氨酸纈氨酸氨基酸谷氨酸纈氨酸RNA GAA GUADNA CTT CAT GAA GTA 這種病在缺氧時(shí)，紅細(xì)胞由正常的圓餅狀變成鐮刀形，嚴(yán)重時(shí)鐮刀狀的紅細(xì)胞破裂，造成溶血性貧血。鐮刀型細(xì)胞貧血癥鐮刀型細(xì)胞貧血癥雙胞胎兄弟倆一個(gè)長時(shí)間在室外工作導(dǎo)致皮膚較黑，一個(gè)長時(shí)間在室內(nèi)工作導(dǎo)致皮膚較白。單純由環(huán)境引起的變異，如果沒有影響到遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)，就不會遺傳給后一代。有利的變異有利的變異抗倒伏的小麥抗倒伏的小麥不抗倒伏的小麥不抗倒伏的小麥雜交雜交人類應(yīng)用人類應(yīng)用有利的有利的變異培育新品種變異培育新品種高產(chǎn)倒伏小麥高產(chǎn)倒伏小麥低產(chǎn)抗倒伏小麥低產(chǎn)抗倒伏小麥高產(chǎn)抗倒伏小麥高產(chǎn)抗倒伏小麥 通過雜交，低產(chǎn)抗倒伏小麥把抗倒伏的基通過雜交，低產(chǎn)抗倒伏小麥把抗倒伏的基因傳給了高產(chǎn)不抗倒伏的小麥，抗倒伏基因傳給了高產(chǎn)不抗倒伏的小麥，抗倒伏基因與高產(chǎn)基因組合到一起，可以產(chǎn)生高產(chǎn)因與高產(chǎn)基因組合到一起，可以產(chǎn)生高產(chǎn)抗倒伏小麥。抗倒伏小麥。袁隆平與雜交水稻袁隆平與雜交水稻20012001年袁隆平獲得國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)年袁隆平獲得國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)人類應(yīng)用人類應(yīng)用有利的有利的變異培育新品種變異培育新品種產(chǎn)量不同的奶牛產(chǎn)量不同的奶牛選擇、繁育選擇、繁育選擇、繁育選擇、繁育高產(chǎn)奶牛高產(chǎn)奶牛人類應(yīng)用人類應(yīng)用有利的有利的變異培育新品種變異培育新品種太空椒是在太空的條件下，引太空椒是在太空的條件下，引起基因發(fā)生改變而培育成的新品起基因發(fā)生改變而培育成的新品種。自從種。自從19871987年以來，我國科學(xué)年以來，我國科學(xué)工作者利用返回式衛(wèi)星和高空氣工作者利用返回式衛(wèi)星和高空氣球搭載作物種子，使種子在空間球搭載作物種子，使種子在空間條件下發(fā)生變異，因而進(jìn)行作物條件下發(fā)生變異，因而進(jìn)行作物遺傳性狀的改良。在短短的遺傳性狀的改良。在短短的1010年年時(shí)間里，取得了令人鼓舞的可喜時(shí)間里，取得了令人鼓舞的可喜成果，培育出了成果，培育出了“衛(wèi)星衛(wèi)星 87872”2”青椒青椒( (俗稱太空椒俗稱太空椒) )、“航育航育1 1號號”水稻、水稻、“豫麥豫麥13”13”小麥等高產(chǎn)、小麥等高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病性強(qiáng)的作物新品系，優(yōu)質(zhì)、抗病性強(qiáng)的作物新品系，獲得了良好的社會、經(jīng)濟(jì)效益。獲得了良好的社會、經(jīng)濟(jì)效益。我國作為目前世界上能發(fā)射返回我國作為目前世界上能發(fā)射返回式衛(wèi)星的三個(gè)國家之一，在作物式衛(wèi)星的三個(gè)國家之一，在作物空間技術(shù)育種方面已經(jīng)進(jìn)入世界空間技術(shù)育種方面已經(jīng)進(jìn)入世界先進(jìn)行列。先進(jìn)行列。不利的變異不利的變異正常苗正常苗白化苗白化苗多倍體育種多倍體育種 我國科技工作者經(jīng)過多年探索，培育出不少三倍體我國科技工作者經(jīng)過多年探索，培育出不少三倍體無子西瓜的優(yōu)良品種。下面以三倍體無子西瓜為例，介紹無子西瓜的優(yōu)良品種。下面以三倍體無子西瓜為例，介紹多倍體的培育過程多倍體的培育過程( (如圖如圖) )。人們平常食用的西瓜是二倍體。人們平常食用的西瓜是二倍體。在二倍體西瓜的幼苗期，用秋水仙素處理，可以得到四倍在二倍體西瓜的幼苗期，用秋水仙素處理，可以得到四倍體植株。然后，用四倍體植株作母本，用二倍體植株作父體植株。然后，用四倍體植株作母本，用二倍體植株作父本，進(jìn)行雜交，得到含有三個(gè)染色體組的種子。把這些種本，進(jìn)行雜交，得到含有三個(gè)染色體組的種子。把這些種子種下去，就會長出三倍體植株。由于三倍體植株在減數(shù)子種下去，就會長出三倍體植株。由于三倍體植株在減數(shù)分裂的過程中，染色體的聯(lián)會發(fā)生紊亂，因而不能形成正分裂的過程中，染色體的聯(lián)會發(fā)生紊亂，因而不能形成正常的生殖細(xì)胞。當(dāng)三倍體植株開花時(shí)，需要授給普通西瓜常的生殖細(xì)胞。當(dāng)三倍體植株開花時(shí)，需要授給普通西瓜( (二倍體二倍體) )成熟的花粉，刺激子房發(fā)育而成為果實(shí)成熟的花粉，刺激子房發(fā)育而成為果實(shí)( (西瓜西瓜) )。因?yàn)榕咧椴⒉话l(fā)育成為種子，所以這種西瓜叫做無子西瓜。因?yàn)榕咧椴⒉话l(fā)育成為種子，所以這種西瓜叫做無子西瓜。無子西瓜不僅滿足了國內(nèi)市場的需求，而且遠(yuǎn)銷國外。無子西瓜不僅滿足了國內(nèi)市場的需求，而且遠(yuǎn)銷國外。無子西瓜的培育無子西瓜的培育 該植株的西瓜的該植株的西瓜的果肉細(xì)胞，種子的種果肉細(xì)胞，種子的種皮和胚其染色體數(shù)目皮和胚其染色體數(shù)目各是多少？各是多少？無子西瓜的培育無子西瓜的培育花粉花粉二倍體幼苗二倍體幼苗秋水仙素處理秋水仙素處理四倍體植物體四倍體植物體二倍體（父）二倍體（父）三倍體種子三倍體種子三倍體植物體三倍體植物體三倍體無子西瓜三倍體無子西瓜聯(lián)會紊亂聯(lián)會紊亂雜交雜交香蕉的培育香蕉的培育香蕉的祖先為野生芭蕉，個(gè)小而多種子，無法香蕉的祖先為野生芭蕉，個(gè)小而多種子，無法食用。香蕉的培育過程如下：食用。香蕉的培育過程如下：野生芭蕉野生芭蕉2n2n有籽香蕉有籽香蕉4n4n加倍加倍野生芭蕉野生芭蕉2n2n無籽香蕉無籽香蕉3n3n單倍體育種單倍體育種 方法方法：花藥的離體培養(yǎng)，再經(jīng)人工誘導(dǎo)使：花藥的離體培養(yǎng)，再經(jīng)人工誘導(dǎo)使 染色體數(shù)目加倍，成為純合子。染色體數(shù)目加倍，成為純合子。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短育種年限。：明顯縮短育種年限。YyRrYRYryRyrYYRRYYrryyRRyyrrYRYryRyr花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理單倍體育種單倍體育種F1花粉花粉單倍體單倍體二倍體（或多倍體）純系二倍體（或多倍體）純系組織培養(yǎng)人工誘導(dǎo) 染色體加倍 利用單倍體利用單倍體植株培育新品種，植株培育新品種，只需要兩年時(shí)間，只需要兩年時(shí)間，就可以得到一個(gè)就可以得到一個(gè)穩(wěn)定的純系品種。穩(wěn)定的純系品種。與常規(guī)的雜交育與常規(guī)的雜交育種方法相比，明種方法相比，明顯縮短了育種年顯縮短了育種年限。限。常見生物育種方法的比較常見生物育種方法的比較方法方法原原 理理原原 因因?qū)崒?shí) 例例優(yōu)優(yōu) 點(diǎn)點(diǎn)無性無性繁殖繁殖有絲分裂有絲分裂遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變改變無核蜜桔無核蜜桔保持優(yōu)良性狀保持優(yōu)良性狀雜交雜交基因重組基因重組非同源染色體上的非同源染色體上的非等位基因自由組非等位基因自由組合合抗倒伏抗抗倒伏抗銹病小麥銹病小麥集中優(yōu)良性狀集中優(yōu)良性狀誘變誘變基因突變基因突變?nèi)斯し椒ㄊ谷斯し椒ㄊ笵NA復(fù)復(fù)制過程發(fā)生差錯(cuò)制過程發(fā)生差錯(cuò)青霉素高青霉素高產(chǎn)菌株產(chǎn)菌株提高變異頻率，提高變異頻率，出現(xiàn)新性狀出現(xiàn)新性狀單倍單倍體體染色體倍染色體倍減減秋水仙素處理單倍秋水仙素處理單倍體使其染色體加倍體使其染色體加倍小麥新品小麥新品種種縮短育種進(jìn)程，縮短育種進(jìn)程，得到純合體得到純合體多倍多倍體體染色體倍染色體倍增增秋水仙素處理使染秋水仙素處理使染色體加倍色體加倍無籽西瓜無籽西瓜器官大，營養(yǎng)成器官大，營養(yǎng)成分含量高分含量高基因基因工程工程DNA拼接拼接將不同生物的基因?qū)⒉煌锏幕蚱唇釉谝黄鹌唇釉谝黄鹂瓜x棉抗蟲棉目的性強(qiáng)，打破目的性強(qiáng)，打破物種界限物種界限我國古代對生物變異特性的認(rèn)識和利用我國古代對生物變異特性的認(rèn)識和利用 在我國的史料中，關(guān)于生物變異現(xiàn)象的記載是很多的。例如，賈在我國的史料中，關(guān)于生物變異現(xiàn)象的記載是很多的。例如，賈思勰在思勰在齊民要術(shù)齊民要術(shù)中說：中說：“凡谷成熟有早晚，苗稈有高下，收實(shí)有凡谷成熟有早晚，苗稈有高下，收實(shí)有多少，質(zhì)性有強(qiáng)弱，米味有美惡，粒實(shí)有息耗。多少，質(zhì)性有強(qiáng)弱，米味有美惡，粒實(shí)有息耗?！辈粌H指出谷物的成不僅指出谷物的成熟期有早晚的差異，而且指出了其他性狀的變異。熟期有早晚的差異，而且指出了其他性狀的變異。荔枝譜荔枝譜中有中有“荔枝以甘為味，雖有百千樹莫有同者。荔枝以甘為味，雖有百千樹莫有同者?！碧旃ら_物天工開物中有中有“粱粟粱粟種類甚多，相去數(shù)百里，則色味形質(zhì)隨之而變，大同小異，千百其種類甚多，相去數(shù)百里，則色味形質(zhì)隨之而變，大同小異，千百其名。名?！边@些史料說明，我國古代勞動人民不僅認(rèn)識到生物的變異是普這些史料說明，我國古代勞動人民不僅認(rèn)識到生物的變異是普遍存在的，而且還有意識地利用生物的變異特性，進(jìn)行人工選擇，培遍存在的，而且還有意識地利用生物的變異特性，進(jìn)行人工選擇，培育優(yōu)良品種。例如，人們利用花卉的變異，培育了無數(shù)的花卉品種。育優(yōu)良品種。例如，人們利用花卉的變異，培育了無數(shù)的花卉品種。宋代劉蒙在宋代劉蒙在菊譜菊譜一書里，描述了一書里，描述了3535個(gè)菊花品種。他認(rèn)為菊花經(jīng)常個(gè)菊花品種。他認(rèn)為菊花經(jīng)常發(fā)生變異，只要人們年年選擇并且保存這些變異，就可以得到新的品發(fā)生變異，只要人們年年選擇并且保存這些變異，就可以得到新的品種。又如，中國是金魚的故鄉(xiāng)，形形色色的金魚品種，也是我國勞動種。又如，中國是金魚的故鄉(xiāng)，形形色色的金魚品種，也是我國勞動人民利用金魚遺傳變異的特性精心培育出來的。人民利用金魚遺傳變異的特性精心培育出來的。1616世紀(jì)末，張謙德在世紀(jì)末，張謙德在硃硃砂魚譜砂魚譜中總結(jié)金魚選種的經(jīng)驗(yàn)時(shí)說：中總結(jié)金魚選種的經(jīng)驗(yàn)時(shí)說：“蓄類貴廣，而選擇貴精，蓄類貴廣，而選擇貴精，須每年夏間市取數(shù)千頭，分?jǐn)?shù)缸飼養(yǎng)，逐日去其不佳者，百存一、二，須每年夏間市取數(shù)千頭，分?jǐn)?shù)缸飼養(yǎng)，逐日去其不佳者，百存一、二，并作兩、三缸蓄之，加意培養(yǎng)，自然奇品悉具并作兩、三缸蓄之，加意培養(yǎng)，自然奇品悉具”。如今，金魚的變異。如今，金魚的變異品種超過了品種超過了150150種。美麗多姿的金魚，已經(jīng)成為各國人民喜愛的觀賞動種。美麗多姿的金魚，已經(jīng)成為各國人民喜愛的觀賞動物。物。