22-5生物的變異

1、常見的生物變異現(xiàn)象不同品種的玉米果穗安康羊不同物種之間常見的生物變異現(xiàn)象相同物種之間玫瑰生物的變異變異的定義：親代與子代之間以及子代的個(gè)體之間在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理等方面總是存在著差異的現(xiàn)象。變異的類型不遺傳的變異可遺傳的變異環(huán)境因素導(dǎo)致的生殖細(xì)胞中遺傳物質(zhì)改變造成的蛋白質(zhì) 正常異常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)胞貧血癥可遺傳的變異不可遺傳的變異雙胞胎兄弟倆一個(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

2、有影響到遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)，就不會遺傳給后一代。有利的變異抗倒伏的小麥不抗倒伏的小麥雜交人類應(yīng)用有利的變異培育新品種高產(chǎn)倒伏小麥低產(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)抗倒伏小麥。袁隆平與雜交水稻2001年袁隆平獲得國家科學(xué)技術(shù)獎人類應(yīng)用有利的變異培育新品種產(chǎn)量不同的奶牛選擇、繁育選擇、繁育高產(chǎn)奶牛人類應(yīng)用有利的變異培育新品種 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種。自從1987年以來，我國科學(xué)工作者利用返回式衛(wèi)星和高空氣球搭載作物種子，使種子在空間條件下發(fā)生變異，因而進(jìn)行作物遺傳性狀

3、的改良。在短短的10年時(shí)間里，取得了令人鼓舞的可喜成果，培育出了“衛(wèi)星 872”青椒(俗稱太空椒)、“航育1號”水稻、“豫麥13”小麥等高產(chǎn)、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。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，在作物空間技術(shù)育種方面已經(jīng)進(jìn)入世界先進(jìn)行列。不利的變異正常苗白化苗多倍體育種 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(如圖)。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)

4、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)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(二倍體)成熟的花粉，刺激子房發(fā)育而成為果實(shí)(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。無子西瓜的培育 該植株的西瓜的果肉細(xì)胞，種子的種皮和胚其染色體數(shù)目各是多少？無子西瓜的培育花粉二倍體幼苗秋水仙素處理四倍體植物體二倍體（父）三倍體種子三倍體植物體三倍體無子西瓜聯(lián)會紊亂雜交香蕉的培育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：野生芭蕉

5、2n有籽香蕉4n加倍野生芭蕉2n無籽香蕉3n單倍體育種 方法：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。 優(yōu)點(diǎn)：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F1花粉單倍體二倍體（或多倍體）純系組織培養(yǎng)人工誘導(dǎo) 染色體加倍 利用單倍體植株培育新品種，只需要兩年時(shí)間，就可以得到一個(gè)穩(wěn)定的純系品種。與常規(guī)的雜交育種方法相比，明顯縮短了育種年限。常見生物育種方法的比較方法原 理原 因?qū)?例優(yōu) 點(diǎn)無性繁殖有絲分裂遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變無核蜜桔保持優(yōu)良性狀雜交基因重組非同源染色體上的非等位基因自由組合抗倒伏抗銹

6、病小麥集中優(yōu)良性狀誘變基因突變?nèi)斯し椒ㄊ笵NA復(fù)制過程發(fā)生差錯青霉素高產(chǎn)菌株提高變異頻率，出現(xiàn)新性狀單倍體染色體倍減秋水仙素處理單倍體使其染色體加倍小麥新品種縮短育種進(jìn)程，得到純合體多倍體染色體倍增秋水仙素處理使染色體加倍無籽西瓜器官大，營養(yǎng)成分含量高基因工程DNA拼接將不同生物的基因拼接在一起抗蟲棉目的性強(qiáng)，打破物種界限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，賈思勰在齊民要術(shù)中說：“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?！辈粌H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。荔枝譜中有“荔枝以甘為味，雖有百千樹莫有同者?！碧旃ら_物中有“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。宋代劉蒙在菊譜一書里，描述了35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。16世紀(jì)末，張謙德在硃砂魚譜中總結(jié)金魚選種的經(jīng)驗(yàn)時(shí)