變異育種遺傳病

1、變異育種遺傳病生物變異的來(lái)源GAACTTDNAmRNA谷氨酸纈氨酸氨基酸蛋白質(zhì)正常異常GAAGUAGTACAT突變分析鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因 基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變基因突變基因突變的實(shí)質(zhì)（1）堿基對(duì)的改變 正常突變正常突變蛋白質(zhì)性狀改變蛋白質(zhì)性狀不變（2）堿基對(duì)的增添、缺失DNATAC CAT TAG GAT CCC ATTmRNAAUG GUA AUC CUA GGG UAA起始密碼纈氨酸異亮氨酸亮氨酸甘氨酸終止密碼DNATAC CCA TTA GGA TCC CAT TmRNAAUG GGA AAU CCU AGG GUA起始密碼甘氨酸天冬氨酸脯氨酸精氨酸纈氨酸DNATAC CAT AGG

2、 ATC CCA TTmRNAAUG GUA UCC UAG GGU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?；蛲蛔兊奶攸c(diǎn)普遍存在：種類：自然突變和誘發(fā)突變隨機(jī)發(fā)生： 發(fā)生時(shí)間：個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期。 發(fā)生時(shí)間的早晚與個(gè)體突變的范圍成反比。 發(fā)生場(chǎng)所：體細(xì)胞（不遺傳） 生殖細(xì)胞（可遺傳）頻率低：高等生物生殖細(xì)胞：10-510-8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。不定向性：可有多個(gè)突變方向，產(chǎn)生多個(gè)等位基因?；蛑亟M：1.概念：生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中，控制不同性狀的基因重新組合。2.發(fā)生時(shí)間： 減數(shù)分裂形成配子時(shí)3.類型：PYyRr黃圓F1F2Y

3、YRRyyrr黃圓綠皺YYRR1yyRr2Yyrr2YyRR2YYRr2YyRr4yyRR1YYrr1yyrr1非同源染色體上非等位基因自由組合6/16F1配子YryRyrYR12ABBA12BBAA非姐妹染色單體 交叉互換四分體時(shí)期ABab四分體時(shí)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(gè)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(fù)、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(jié)構(gòu)變異名稱變異類型染色體變異的類型染色體組：果

4、蠅有 4 對(duì)同源染色體 （1）染色體組概念：P48 細(xì)胞中的一組非同源染色體，它們?cè)谛螒B(tài)和功能上各不相同，但攜帶著控制一種生物生長(zhǎng)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(gè)染色體組。一個(gè)染色體組包括：、X（或Y） （2）染色體組的特點(diǎn)： 全為非同源染色體； 染色體形態(tài)、功能各異； 攜帶全部遺傳信息。下圖所示四個(gè)細(xì)胞內(nèi)各含有幾個(gè)染色體組A B C D2個(gè)組3個(gè)組3個(gè)組1個(gè)組二倍體：由受精卵發(fā)育而成的，體細(xì)胞 中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體。 例：幾乎全部動(dòng)物和過(guò)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(gè)染色體組。多倍體：定義：由受精卵發(fā)育而成， 體細(xì)胞中含有三

5、個(gè)或三個(gè)以上 染色體組的個(gè)體。多倍體優(yōu)缺點(diǎn)：莖桿粗壯，葉片、果實(shí)和種子較大糖類、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量增加發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)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(fù)制加倍后不分離染色體加倍的細(xì)胞多倍體有絲分裂時(shí)：發(fā)育配子單倍體（3）產(chǎn)生自然:人工:（2）特點(diǎn)：植株弱小、高度不育單倍體育種單性生殖的結(jié)果。如雄蜂單倍體（1）定義： 由配子發(fā)育而成，體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體。比較：?jiǎn)伪扼w、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(gè)染色體組）（含3個(gè)或以上染色體組）（含1個(gè)或幾個(gè)染色體組）六倍體普通小麥體細(xì)胞中有 42 條染色體， 個(gè)染色體組，用其花粉培育

6、成的植株體細(xì)胞有 條染色體，含 個(gè)染色體組，叫 。發(fā)育與染色體組無(wú)關(guān)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(shí)期減數(shù)第一次分裂細(xì)胞分裂間期DNA復(fù)制細(xì)胞分裂期某些生物進(jìn)行單性生殖時(shí)產(chǎn)生機(jī)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(huì)）DNA上發(fā)生堿基對(duì)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(xì)胞分裂受阻，體細(xì)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(xì)胞、花粉粒發(fā)育而來(lái)，使染色體組數(shù)成倍減少。是否有新基因產(chǎn)生沒(méi)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(méi)有產(chǎn)生新基因，但增加

7、了某一基因的數(shù)量沒(méi)有產(chǎn)生新基因在生物進(jìn)化中地位生物變異的重要來(lái)源，提供生物進(jìn)化的原始材料生物變異的根本來(lái)源，提供生物進(jìn)化的原始材料新物種形成的一種方式對(duì)生物進(jìn)化的意義不大生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)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F3FnTT不再發(fā)生性狀分離連續(xù)自交Tt抗銹病F1Tt抗銹病TTTtTtttF2TtTt配子基因分離定律在雜交育種中的應(yīng)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(gè)體，直至基本不

8、再發(fā)生性狀分離DDTTddttP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(dǎo)多倍體方法：用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗原理：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(fù)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(zhǎng)素四倍體二倍體 無(wú)籽番茄秋水仙素分裂前期細(xì)胞(2N) 不能形成紡錘絲實(shí)例：三倍體無(wú)籽西瓜、異源八倍體小黑麥三倍體無(wú)籽西瓜的培育過(guò)程第一年：母本：二倍

9、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(huì)紊亂授粉三倍體無(wú)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(guò)程:二倍體植物減數(shù)分裂單倍體幼苗二倍純合體優(yōu)點(diǎn)：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DDTTddttP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DT Dt dT dt 離體培養(yǎng)單倍體幼苗DDTT DDtt ddTT ddtt DT Dt dT dt 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(diǎn)缺點(diǎn)雜交射線、激光化學(xué)藥

10、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(shí)間長(zhǎng)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(yíng)養(yǎng)物豐富成功率高突變個(gè)體少，有利個(gè)體少，需大量處理發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低明顯縮短育種年限方法復(fù)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(jié)構(gòu)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(gè)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(gè)致病基因控制多個(gè)治病基因，多種環(huán)境因素影響染色體結(jié)構(gòu)變異、數(shù)目變異(非整倍體)性

11、狀特點(diǎn)單個(gè)性狀變異單個(gè)性狀變異為主，多有并發(fā)癥多個(gè)性狀變異群體發(fā)病率低高低遺傳特點(diǎn)遵循孟德爾定律遺傳規(guī)律不明顯不遵循孟德爾定律發(fā)病高峰期出生兒童期出生、中老年胚胎期（流產(chǎn)）類型實(shí)例人群發(fā)病特點(diǎn)家族遺傳特點(diǎn)常染色體顯性并指癥、多指癥、軟骨發(fā)育不全（侏儒癥一種）男女患者數(shù)相近無(wú)隔代遺傳現(xiàn)象，患者的雙親中必有患者父母患病女兒正常，一定是常染色體顯性遺傳病隱性白化病、先天聾啞、苯丙酮尿癥男女患者數(shù)相近常有隔代遺傳現(xiàn)象父母正常女兒患病，一定是常染色體隱性遺傳病X染色體顯性抗維生素D佝僂病女患者多于男患者無(wú)隔代遺傳現(xiàn)象，患者的雙親中必有患者交叉遺傳男患者的母親和女兒一定都患病隱性紅綠色盲、血友病、 進(jìn)行性肌營(yíng)養(yǎng)不良男患者多于女患者常有隔代遺傳現(xiàn)象交叉遺傳女患者的父親和兒子一定都患病Y染色體外耳道多毛癥只有男性患病父子相傳常見單基因遺傳病比較單基因遺傳病判定口訣父母正常女兒病，常