《4.2 基因重组使子代出现变异》教学课件1.pptxVIP

基因重组使子代出现变异;俗语说，“一母生九子，连母十个样”。一母所生的后代为什么会有差别？通过对孟德尔遗传定律的学习，我们已经知道通过有性生殖产生的后代会有更大的变异性，这种变异与基因突变有何本质上的区别？“杂交水稻之父”袁隆平院士是利用了什么原理有效地解决了我国人口众多与耕地面积有限这一重要社会生产矛盾的？;基因重组是指具有不同遗传性状的雌、雄个体进行有性生殖时，控制不同性状的基因重新组合，导致后代出现不同于亲本类型的现象或过程。基因重组是通过有性生殖过程实现的，基因重组的结果是导致生物性状的多样性，为动、植物育种和生物进化提供丰富的物质基础。;遗传的染色体学说表明，生物在通过减数分裂形成配子时，非同源染色体的自由组合，导致非同源染色体上的非等位基因也自由组合，因此产生多种类型的??子。这样，雌、雄配子结合后形成的新个体的基因型就有可能与亲代的基因型和表型不同。;;例如，孟德尔的豌豆两对相对性状的杂交实验，黄色圆形与绿色皱形亲本杂交后，所得的F2共有9种基因型、4种表型，除了与亲本相同的黄色圆形和绿色皱形两种类型外，还有绿色圆形和黄色皱形两种新的性状组合类型以及多种基因型。其实在绿色圆形这种新类型中，圆形和绿色并不是新的性状，这些性状在亲本中原来就存在，只是这两个性状重新组合后就成为亲本中所没有的新类型。;;;按自由组合定律可以知道，在完全显性的条件下，当控制两对相对性状的基因位于两对染色体上时，F2的表型种类为22＝4。;;;;;;如果涉及的各种性状分别由n对基因控制，并且各对基因分别位于不同的染色体上，则F2的表型数目应是2n。

例如，水稻体细胞中有24条即12对染色体，假设控制12对相对性状的基因分别位于这12对同源染色体上，当有12对相对性状差异的两个亲本杂交后，F2的表型数目理论上为212＝4096。实际上水稻性状远远超过12个，因此，通过有性生殖所产生的后代的表型数目更是数不胜数。;基因的自由组合可导致控制不同性状的基因重新组合;;;;;;abD;;;在减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生染色体片段的交换，也使染色体上的基因产生重组。在减数分裂中，同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换的位点和次数有诸多变化，这样能够使通过基因重组产生的配子种类变得异常多样，从而极大地增加了有性生殖后代的变异性。;利用基因重组原理，可以有目的地将两个或多个品种的优良性状组合在一起，培育出更优良的新品种。一般可以通过杂交、选择、纯合化等手段培育出新品种。;有两个不同的番茄品种，一个是抗病、黄果肉的品种（ssrr），另一个是易感病、红果肉的品种（SSRR），目标是培育出一个既抗病又是红果肉的新品种（ssRR），并且新品种的性状能稳定遗传。;首先，将这两个番茄品种进行杂交，所得的F2中只有3/16是兼有这两个优良性状的新类型（ssR），其中仅有1/3是稳定遗传的纯合子（ssRR），其余2/3是不能稳定遗传的杂合子（ssRr）。为此，需要将具有优良性状的F2连续自交，选择既抗病又是红果肉的能稳定遗传的优良品种。;迄今为止，杂交育种仍是培育新品种的有效手段，人们已应用这一方法培育出数以万计的动、植物新品种。;转基因技术是指利用分子生物学和基因工程的手段，将某种生物的基因（外源基因）转移到其他生物物种中，使其出现原物种不具有的新性状的技术。植物转基因技术的具体实施过程：用人工方法将人类所需要的目的基因导入受体细胞内，使其整合到受体的染色体上。;外源基因随细胞的分裂而增殖，并在体内得以表达，还能将所获得的新性状稳定地遗传给后代。这种由于外源基因的导入而引起原有遗传物质组成发生改变的生物称为转基因生物。例如，将北极海鱼的抗冻基因导入番茄，使番茄在冬天也能长期保存。;转基因技术可以实现物种间的基因重组;转基因技术人为地增加了生物变异的范围，实现种间遗传物质的交换。在对生物遗传性状进行改造时所采用的多种方法中，转基因技术的针对性更强，效率更高，经济效益更明显，因此世界各国争相开展转基因技术的研究和应用。;转基因技术的研究正在以惊人的速度发展，新的转基因动、植物不断出现。我国在利用植物转基因技术培育农作物新品种方面取得了很多成果，转基因植物涉及水稻、小麦、马铃薯、大豆、棉花、烟草等40余种，涉及基因种类100余种。;我国在动物转基因技术方面已经培育出转基因鱼、转基因瘦肉型猪等新品种，特别是利用转基因动物作为生物反应器生产