人類遺傳病及遺傳育種(高三一輪復(fù)習(xí))

人類遺傳病和生物育種第一頁，共三十九頁。人類所有的病都是遺傳病嗎？遺傳?。河捎谶z傳物質(zhì)改變而引起的疾病。傳染?。河刹≡w引起的，能在人與人、動物和動物、人和動物之間相互傳播的疾病。以下哪些屬于遺傳病？1：SARS2：愛滋病

3：白化病4：紅綠色盲

5：大脖子病6：高度近視第二頁，共三十九頁。先天性疾病、后天性疾病、家族性疾病的區(qū)別項目先天性疾病后天性疾病家族性疾病含義出生前已形成的畸形或疾病在后天發(fā)育過程中形成的疾病指一個家族中多個成員都表現(xiàn)出來的同一種病病因由遺傳物質(zhì)改變引起的人類疾病為遺傳病從共同祖先繼承相同致病基因為遺傳病由環(huán)境因素引起的人類疾病為非遺傳病由環(huán)境因素引起為非遺傳病聯(lián)系先天性疾病、家族性疾病不一定是遺傳??；后天性疾病不一定不是遺傳病用集合的方式表示遺傳病與兩類疾病的關(guān)系如下：第三頁，共三十九頁。主要分為___________、

和__________________。單基因遺傳病多基因遺傳病染色體異常遺傳病一、人類遺傳病的主要類型及特點第四頁，共三十九頁。〔一〕單基因遺傳病受一對等位基因控制的遺傳病顯性隱性實例：軟骨發(fā)育不全、多指、并指實例：抗維生素D佝僂病顯性實例：白化病、苯丙酮尿癥、先天性聾啞隱性實例：血友病、紅綠色盲X染色體遺傳病常染色體遺傳病1、代代相傳2、男女發(fā)病率相同1、通常在家族中隔代相傳2、男女發(fā)病率相同1、代代相傳2、女患者多于男患者3、男患者母親和女兒均為患者1、隔代交叉相傳2、男患者多女患者3、女患者父親和兒子均是患者，父親正常那么女兒一定正常特點：特點：特點：特點：第五頁，共三十九頁。(多對基因+環(huán)境)特點表現(xiàn)出家族聚集現(xiàn)象群體中發(fā)病率高（二）多基因遺傳病無腦兒、唇裂(兔唇)、原發(fā)性高血壓、青少年型糖尿病、冠心病、精神分裂、哮喘等由多對基因控制的人類遺傳病第六頁，共三十九頁。染色體異常遺傳病常染色體病性染色體病21三體綜合征貓叫綜合征(染色體數(shù)目變異）(染色體結(jié)構(gòu)變異）XO（性腺發(fā)育不良）XXYXYY(三)、染色體異常遺傳病第七頁，共三十九頁。①上述三類遺傳病只有單基因遺傳病遺傳時符合遺傳定律。②攜帶遺傳病基因的個體一定會患遺傳病。③不攜帶遺傳病基因的不可能患遺傳病。判斷如染色體異常遺傳病。如Aa不是白化病患者；對錯錯第八頁，共三十九頁。1.選哪種類型的遺傳病？群體中發(fā)病率較高的單基因遺傳病2.如果想調(diào)查發(fā)病率，如何操作？在人群中普查人群中隨機抽樣調(diào)查，并保證調(diào)查的群體足夠大3.如果想調(diào)查遺傳方式，如果操作？對患病家系進行調(diào)查、分析調(diào)查人群中的遺傳病調(diào)查第九頁，共三十九頁。遺傳病的監(jiān)測和預(yù)防婚前檢測和預(yù)防遺傳咨詢羊水檢查B超檢查孕婦血細(xì)胞檢查基因診斷遺傳咨詢的內(nèi)容和步驟為---④提出建議①檢查、了解病史，作出遺傳診斷②分析遺傳病的傳遞方式③推斷后代發(fā)病幾率產(chǎn)前診斷禁止近親結(jié)婚提倡“適齡生育〞第十頁，共三十九頁。人類基因組方案〔簡稱HGP〕人類基因組：人體DNA分子所攜帶的全部遺傳信息。人類基因組方案就是分析測定人類基因組的全部DNA序列。人類基因組由大約31.6億個堿基對組成，已發(fā)現(xiàn)的基因約為2.0～2.5萬個.基因治療人類基因組方案與人體健康第十一頁，共三十九頁。從雜交育種到基因工程依據(jù)育種原理，結(jié)合前面所學(xué)知識，想一想主要的育種方法有哪些？想一想育種：利用可遺傳變異的原理，培育生物新品種的過程。第十二頁，共三十九頁。一、單倍體育種：1.單倍體特點：2.育種弱小，高度不育②常用方法：花藥離體培養(yǎng)秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍花藥離體培養(yǎng)單倍體誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍正常純合體自交種子新品種①優(yōu)點：明顯縮短育種年限，只需2年③原理：染色體變異第十三頁，共三十九頁。單倍體育種P〔高稈抗銹病〕DDTT×ddtt〔矮稈易染病〕↓F1DdTt〔高稈抗銹病〕↓花藥離體培養(yǎng)單倍體植株(DT、Dt、dT、dt)人工誘導(dǎo)加倍

DDTTDDttddttddTT高稈抗銹病高稈易染病矮稈易染病選矮稈抗病的個體〔三者淘汰〕↓個體采收種子留種

第十四頁，共三十九頁。二、多倍體育種：多倍體：優(yōu)點：植株的莖桿粗壯，葉片、果實和種子比較大，糖類和蛋白質(zhì)含量增加。缺點：發(fā)育緩慢，結(jié)實率低。多倍體育種：①名稱：人工誘導(dǎo)多倍體育種②方法：低溫或用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗③原理：④實例：無子西瓜培育染色體變異第十五頁，共三十九頁。第一年母本（四倍體）父本（二倍體）雜交第二年聯(lián)會紊亂第十六頁，共三十九頁。小麥高產(chǎn)〔D〕對低產(chǎn)〔d〕為顯性，抗病〔T〕對不抗病〔t〕為顯性，現(xiàn)有純合的高產(chǎn)不抗病的小麥〔DDtt〕和低產(chǎn)抗病的小麥〔ddTT〕，怎樣才能得到高產(chǎn)抗病的優(yōu)良品種〔DDTT〕？想一想：銹病第十七頁，共三十九頁。以下是雜交的育種參考方案：Ｐ高不抗低抗Ｆ１

高抗Ｆ２DDttddTTDdTtDDTt高抗高不抗低抗低不抗DDTT雜交自交選優(yōu)自交F3選優(yōu)思考：要培育出一個能穩(wěn)定遺傳的植物品種雜交育種至少要幾年？如果用單倍體育種呢？DdTTDdTt第十八頁，共三十九頁。試一試：動物的雜交育種方法假設(shè)現(xiàn)有長毛立耳貓〔BBEE〕和短毛折耳貓〔bbee〕，你能否培育出能穩(wěn)定遺傳的長毛折耳貓〔BBee〕？寫出育種方案〔圖解〕長毛折耳貓短毛折耳貓長毛立耳貓第十九頁，共三十九頁。Ｆ3長毛立耳短毛折耳BBEEbbee長毛立耳BbEe長毛立耳BbEe長立長折短立短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee長折短折長折長折短折雜交F1間交配選優(yōu)測交ＰＦ１Ｆ２長折短折第二十頁，共三十九頁。三、雜交育種概念：雜交育種是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法。原理：基因重組。方法：雜交→自交→選優(yōu)→自交優(yōu)點：能集中位于不同品種中的優(yōu)良性狀。缺點：只能利用已有的基因組，并不能產(chǎn)生新的基因。雜交進程緩慢，過程繁瑣。應(yīng)用：可用于農(nóng)作物品質(zhì)的改進、產(chǎn)量的提高，培育新品種；也用于家禽、家畜的育種。第二十一頁，共三十九頁。想一想：雜交育種與雜種優(yōu)勢是一回事嗎？兩者都是將兩個品種中的優(yōu)良性狀集中到一個親本上，但雜交育種培育成能穩(wěn)定遺傳的純合子，雜種優(yōu)勢培育成雜合子，不能穩(wěn)定遺傳。第二十二頁，共三十九頁。雜交育種只能利用已有的基因重組，按需選擇，并不能創(chuàng)造新的基因。雜交后代會出現(xiàn)性狀別離現(xiàn)象，育種進程緩慢，過程繁瑣。雜交育種不能創(chuàng)造新的基因，并且所需時間要長，那有沒有能出現(xiàn)意想不到的結(jié)果，并且需要時間相對要短的育種方法呢？第二十三頁，共三十九頁。我國運用返回式運載衛(wèi)星搭載水稻種子，返回地面后種植，培育出的水稻穗長粒大，畝產(chǎn)達600kg，最高達750kg，蛋白質(zhì)含量增加8%-20%，生長期平均縮短10天。請答復(fù)：〔1〕水稻產(chǎn)生這種變異的來源是：產(chǎn)生變異的原因是：基因突變

各種宇宙射線和失重的作用，使基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。

〔2〕這種方法育種的優(yōu)點：能提高變異頻率，加速育種進程，并能大幅度改進某些性狀第二十四頁，共三十九頁。能引起基因突變的方法有三大類：物理方法有：化學(xué)方法有：紫外線、X射線、激光等亞硝酸、硫酸二乙酯等第二十五頁，共三十九頁。四、誘變育種概念：利用物理因素〔如X射線，紫外線，激光等〕或化學(xué)因素〔如亞硝酸等〕處理生物，使生物發(fā)生基因突變。原理：基因突變

方法：輻射誘變、激光誘變、化學(xué)誘變、作物空間技術(shù)育種。優(yōu)點：能提高突變率，產(chǎn)生新基因；在較短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。缺點：難以控制突變方向，無法將多個優(yōu)良性狀組合；有利變異少，須大量處理實驗材料。應(yīng)用：太空作物的培育、青霉菌的選育等。第二十六頁，共三十九頁。練習(xí):請寫出下面各項培育方法：〔1〕通過花藥離體培養(yǎng)再用秋水仙素加倍得到煙草新品種的方法是?！?〕用60Co輻射谷氨酸棒狀桿菌，選育出合成谷氨酸的新菌種，所用方法是?！?〕用小麥和黑麥培育八倍體黑小麥的方法是?！?〕將青椒的種子搭載人造衛(wèi)星，在太空中飛行數(shù)周后返回地面，獲得了果大、肉厚和維生素含量高的青椒新品種，這種育種原理本質(zhì)上屬于?！?〕用抗倒伏、不抗銹病和不抗倒伏、抗銹病的兩個小麥品種，培育出抗倒伏、抗銹病的品種，所用方法是?！?〕用秋水仙素或硫酸二乙酯處理蕃茄、水稻種子，獲得成熟期早、蛋白質(zhì)含量高的品系，這種方法是。單倍體育種

誘變育種多倍體育種誘變育種雜交育種誘變育種第二十七頁，共三十九頁。類型雜交育種人工誘變育種單倍體育種多倍體育種原理常用方法優(yōu)點缺點實例將具有不同優(yōu)良性狀的兩親本雜交用物理或化學(xué)的方法處理生物花藥離體培養(yǎng)用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗使位于不同個體的優(yōu)良性狀集中于一個個體上提高變異頻率,加速育種進程明顯縮短育種年限器官大型，營養(yǎng)含量高育種時間長有利變異少需大量處理供試材料技術(shù)復(fù)雜只適用于植物基因突變?nèi)旧w組成倍減少染色體組成倍增加基因重組培育矮抗小麥培育青霉素高產(chǎn)菌株三倍體無子西瓜的培育培育矮抗小麥幾種主要育種方法的比較第二十八頁，共三十九頁。二、基因工程1．概念：又叫

或DNA重組技術(shù)。通俗地說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，

地改造生物的

?；蚱唇蛹夹g(shù)遺傳性狀定向基因重組2．原理：第二十九頁，共三十九頁。基因的剪刀：基因的針線：基因運載體：常用的有

、

和

等限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶質(zhì)粒噬菌體動植物病毒提取目的基因與

結(jié)合將目的基因?qū)肽康幕虻谋磉_目的基因運載體受體細(xì)胞表達和檢測基因工程與作物

，如抗蟲棉基因工程與

研制，如胰島素、已肝疫苗等基因工程與

保護，如超級菌分解泄漏石油育種藥物環(huán)境第三十頁，共三十九頁。想一想與雜交育種、誘變育種相比，基因工程育種的優(yōu)點分別是什么？①與雜交育種相比較明顯的優(yōu)點：克服遠(yuǎn)緣雜交不親合障礙。②與誘變育種相比較明顯的優(yōu)點：定向改造生物性狀，目的性強。第三十一頁，共三十九頁。1．誘變育種與雜交育種相比，前者能產(chǎn)生前所未有的新基因，創(chuàng)造變異新類型；后者不能產(chǎn)生新基因，只是實現(xiàn)原有基因的重新組合。2．在所有育種方法中，最簡捷、常規(guī)的育種方法——雜交育種。3．根據(jù)不同育種需求選擇不同的育種方法(1)將兩親本的兩個不同優(yōu)良性狀集中于同一生物體上，可利用雜交育種，亦可利用單倍體育種。(2)要求快速育種，那么運用單倍體育種。(3)要求大幅度改進某一品種，使之出現(xiàn)前所未有的性狀，可利用誘變育種和雜交育種相結(jié)合的方法。(4)要求提高品種產(chǎn)量，提高營養(yǎng)物質(zhì)含量，可運用多倍體育種?？偨Y(jié)：第三十二頁，共三十九頁。4．雜交育種選育的時間是F2，原因是從F2開始發(fā)生性狀別離；選育后是否連續(xù)自交取決于所選優(yōu)良性狀是顯性還是隱性。5．雜交育種是通過雜交培育具有優(yōu)良性狀且能穩(wěn)定遺傳(純合子)的新品種，而雜種優(yōu)勢那么是通過雜交獲得種子，一般不是純合子，在雜種后代上表現(xiàn)出多個優(yōu)良性狀，但只能用雜種一代，因為后代會發(fā)生性狀別離。6．誘變育種盡管能提高突變率，但處理材料時仍然是未突變的遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于突變的個體；突變的不定向性和一般有害的特性決定了在突變的個體中有害仍多于有利，只是與自然突變相比較，