基因重组基因突变染色体变异遗传育种的几种方法人工选择培育
生物学中的遗传变异和选择
自然选择是生物进化的动力， 通过保留有利变异，淘汰不利 变异，使生物适应环境。
遗传变异与自然选择的相互作 用，使得生物不断进化，适应 环境变化。
人工选择也是自然选择的一种 形式，通过人工干预，加速生 物的进化过程。
选择对遗传变异的影响
选择可以改变种 群的基因频率
选择可以导致新 的遗传变异出现
选择可以影响遗 传变异的方向和 强度
遗传变异是指生物体在繁殖过 程中，遗传物质发生改变，导 致后代性状发生改变的现象。
遗传变异是生物进化的重要因 素，为生物多样性提供了基础。
遗传变异的研究对于人类疾病 治疗、农业生产、环境保护等
领域具有重要意义。
遗传变异的类型
基因突变：DNA 序列的改变，包括 点突变、插入突变、 删除突变等
染色体变异：染色 体数目或结构的改 变，包括整倍体变 异、非整倍体变异 等
抗性等
多样化选择：保持生物多 样性，如保护濒危物种、
推广优良品种等
人工选择的应用
农业：通过人工选择 培育出更高产、抗病、
抗虫的作物品种
渔业：通过人工选择 培育出更高产、抗病、
抗逆的水产品种
畜牧业：通过人工选 择培育出更高产、抗 病、抗逆的畜禽品种
生物制药：通过人工 选择培育出更高产、 抗病、抗逆的微生物
生物学中的遗传变异 和选择
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目录 /目录
01
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02
遗传变异
03
自然选择
04
人工选择
05
遗传变异与选 择的关系
1 添加章节标题
2 遗传变异
常规育种方法
一、诱变育种：诱变育种是指利用人工诱变的方法获得生物新品种的育种方法原理：基因突变方法：辐射诱变，激光、化学物质诱变，太空（辐射、失重）诱发变异→选择育成新品种优点：能提高变异频率，加速育种过程，可大幅度改良某些性状；变异范围广。
缺点：有利变异少，须大量处理材料；诱变的方向和性质不能控制。
改良数量性状效果较差。
二、杂交育种：杂交育种是指利用具有不同基因组成的同种（或不同种）生物个体进行杂交，获得所需要的表现型类型的育种方法。
其原理是基因重组。
方法：杂交→自交→选优优点：能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身。
缺点：时间长，需及时发现优良性状。
三、单倍体育种：单倍体育种是利用花药离体培养技术获得单倍体植株，再诱导其染色体加倍，从而获得所需要的纯系植株的育种方法。
（主要是考虑到结合中学课本，经查阅相关资料无误。
）其原理是染色体变异。
优点是可大大缩短育种时间。
原理：染色体变异，组织培养方法：选择亲本→有性杂交→F1产生的花粉离体培养获得单倍体植株→诱导染色体加倍获得可育纯合子→选择所需要的类型。
优点：明显缩短育种年限，加速育种进程。
缺点：技术较复杂，需与杂交育种结合，多限于植物。
四、多倍体育种：原理：染色体变异（染色体加倍）方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
优点：可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富。
缺点：只适于植物，结实率低。
五、细胞工程育种：细胞工程育种是指用细胞融合的方法获得杂种细胞，利用细胞的全能性，用组织培养的方法培育杂种植株的方法。
原理：细胞的全能性方法：（1）植物：去细胞壁→细胞融合→组织培养（2）动物克隆：核移植→胚胎移植优点：能克服远缘杂交的不亲和性，有目的地培育优良品种。
动物体细胞克隆，可用于保存濒危物种、保持优良品种、挽救濒危动物、利用克隆动物相同的基因背景进行生物医学研究等。
缺点：技术复杂，难度大；它将对生物多样性提出挑战，有性繁殖是形成生物多样性的重要基础，而“克隆动物”则会导致生物品系减少，个体生存能力下降。
高中生物常见的七种育种方法和原理
高中生物常见的七种育种方法和原理1诱变育种(1)原理：基因突变(2)方法：用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等)或化学因素(如亚硝酸、碱基类似物、硫酸二乙酯、秋水仙素等各种化学药剂)或空间诱变育种(用宇宙强辐射、微重力等条件)来处理生物。
（马上点标题下“高中生物”关注可获得更多知识干货，每天更新哟！）(3)发生时期：有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期(4)优点：能提高变异频率，加速育种进程，可大幅度改良某些性状，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种；变异范围广。
(5)缺点：有利变异少，须大量处理材料；诱变的方向和性质不能控制。
改良数量性状效果较差，具有盲目性。
(6)举例：青霉素高产菌株、太空椒、高产小麦、“彩色小麦”等2杂交育种(1)原理：基因重组(2)方法：连续自交，不断选种。
(不同个体间杂交产生后代，然后连续自交，筛选所需纯合子)(3)发生时期：有性生殖的减数分裂第一次分裂后期或四分体时期(4)优点：使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体，具有预见性。
(5)缺点：育种年限长，需连续自交才能选育出需要的优良性状。
(6)举例：矮茎抗锈病小麦等3多倍体育种(1)原理：染色体变异(2)方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
(3)优点：可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富。
(4)缺点：结实率低，发育延迟。
(5)举例：三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦4单倍体育种(1)原理：染色体变异(2)方法：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍。
(3)优点：自交后代不发生性状分离，能明显缩短育种年限，加速育种进程。
(4)缺点：技术相当复杂，需与杂交育种结合，其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持，多限于植物。
(5)举例：“京花一号”小麦5基因工程育种(转基因育种)(1)原理：基因重组(2)方法：基因操作(目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定)(3)优点：目的性强，可以按照人们的意愿定向改造生物；育种周期短。
遗传变异和育种下课件
基因工程育种
总结词
基于基因技术的育种方法 。
描述1
基因工程育种是利用基因 重组、基因编辑等基因技 术对生物体进行精确的遗 传改良，以创造具有优良 性状的新品种的方法。
描述2
该方法可以实现跨物种基 因转移、目标基因的高效 表达、基因功能的精确调 控等。
3
应用前景
转基因技术在作物育种上有广阔的应用前景，可 以培育出抗病、抗虫、抗旱等性能更强的作物。
畜禽育种在食品安全中的地位
育种目标
畜禽育种以提高肉质、增加产量、改善疾病抗性等为目标，以确 保食品的安全和有效供给。
食品安全
通过育种技术可以减少畜禽疾病的发生，降低兽药使用量，从而提 高食品安全水平。
经济效益
遗传变异和育种课件
CONTENTS
目 录
• 遗传变异和育种概述 • 遗传变异原理与方法 • 育种技术与方法 • 各类作物的育种实践 • 育种技术前沿与展望 • 案例分析与讨论
01 遗传变异和育种概述
CHAPTER
遗传变异定义与类型
定义：遗传变异是指基因型或表型在种群中个体间存在的 差异，是生物进化的原材料。
速育种进程。
分子标记辅助育种在作物品 质改良、抗逆性育种以及畜 禽生产性能改良等方面具有
广泛应用。
04 各类作物的育种实践
CHAPTER
谷物育种
01
02
03
选育高产优质品种
利用遗传变异原理，选育 出产量高、品质优、抗逆 性强的谷物品种，满足日 益增长的食品需求。
改良抗病抗虫性状
通过基因编辑等技术手段 ，将抗病抗虫基因导入谷 物品种中，提高其对生物 胁迫的抗性。
第五章基因突变和基因重组知识清单-高一下学期生物人教版(2019)必修2
第五章 基因突变和基因重组一、可遗传的变异（由遗传物质的变化引起）的，包括基因突变、基因重组、染色体变异。
二、基因突变（在光学显微镜下无法直接观察）1．概念：DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换等变化，而引起基因结构的改变。
2．原因：外因：①物理因素：X射线、激光等；②化学因素：亚硝酸盐，碱基类似物等；③生物因素：病毒、细菌等。
内因：DNA分子复制偶尔出现差错。
3．特点：（1）低频性（2）普遍性：一切生物都可以发生。
（3）不定向性：一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。
A→a1,a2,a3…（4）随机性：可以发生在生物个体发育的任何时期、可以发生在细胞内不同DNA分子上和同一DNA分子的不同部位。
（5）多害少利性4.结果：产生新基因（等位基因）;变异后性状不一定发生改变，如AA突变成Aa。
5.时间：细胞分裂间期（DNA复制时期）主要发生在有丝分裂前的间期或减数第一次分裂前的间期。
6.突变类型：AA→Aa(隐性突变)；aa→Aa（显性突变）。
A、a的根本区别是基因中碱基排列顺序的不同。
7.举例：镰状细胞贫血。
——诱变育种①方法：用射线、激光、化学药品等处理生物。
②原理：基因突变③实例：高产青霉菌株的获得，太空高产辣椒：①是生物变异的根本来源；②为生物的进化提供了原始材料；③是形成生物多样性的重要原因之一。
10.对于动物：基因突变只有发生在生殖细胞才能遗传给后代，发生在体细胞如肝细胞不能遗传给后代。
11.基因结构中碱基对的替换、增添、缺失对氨基酸序列的影响大小①突变部位：基因突变发生在基因的非编码区。
②密码子简并性：若基因突变发生后，引起了mRNA上的密码子改变，但由于一种氨基酸可对应多种密码子，若新产生的密码子与原密码子对应的是同一种氨基酸，此时突变基因控制的性状不改变。
③隐性突变：若基因突变为隐性突变，如AA中其中一个A→a，此时性状也不改变14、细胞癌变的原因：与细胞癌变相关的原癌基因和抑癌基因都发生了突变。
高中生物必修二第5章-基因突变及其他变异知识点
第５章基因突变及其她变异★第一节基因突变与基因重组一、生物变异得类型●不可遗传得变异（仅由环境变化引起)●可遗传得变异（由遗传物质得变化引起)基因重组染色体变异二、可遗传得变异（一）基因突变1、概念:DＮA分子中发生碱基对得替换、增添与缺失，而引起得基因结构得改变,叫做基因突变。
类型：自然突变与诱发突变发生时期:主要就是细胞分裂间期DNA分子复制时。
2、原因：外因物理因素:Ｘ射线、紫外线、r射线等;化学因素:亚硝酸盐，碱基类似物等；生物因素：病毒、细菌等。
内因：ＤNA复制过程中,基因中碱基对得种类、数量与排列顺序发生改变，从而改变了基因得结构。
3、特点：ａ、普遍性ｂ、随机性（基因突变可以发生在生物个体发育得任何时期;基因突变可以发生在细胞内得不同得DNA分子上或同一DNA分子得不同部位上)；c、低频性d、多数有害性e、不定向性注：体细胞得突变不能直接传给后代，生殖细胞得则可能4、意义:它就是新基因产生得途径;就是生物变异得根本来源;就是生物进化得原始材料.(二)基因重组１、概念：就是指在生物体进行有性生殖得过程中,控制不同性状得基因得重新组合。
2、类型:a、非同源染色体上得非等位基因自由组合b、四分体时期非姐妹染色单体得交叉互换c、人为导致基因重组(DNA重组）如目得基因导入质粒3、意义：形成生物多样性得重要原因之一;为生物变异提供了极其丰富得来源,对生物进化具有重要意义基因重组不能产生新得基因，但能产生新得基因型。
基因突变既能产生新得基因，又能产生新得基因型.有性生殖后代性状多样性得主要原因就是基因重组。
传统意义上得基因重组就是在减数分裂过程中实现得，但精子与卵细胞得结合过程不存在基因重组。
人工控制下得基因重组（１）分子水平得基因重组,如通过对ＤNA得剪切、拼接而实施得基因工程.（2)细胞水平得基因重组，如动物细胞融合技术以及植物体细胞杂交技术下得大规模得基因重组。
再如肺炎双球菌得转化。
第二节染色体变异一、染色体结构变异：实例：猫叫综合征（5号染色体部分缺失)类型：缺失、重复、倒位、易位(瞧书并理解)1●●细胞中得在形态与功能上各不相同，携带着控制生物生长发育得全部遗传信息得形态与功能各不相同；一个染色体组携带着控制生物生长得全部遗传信息（3)染色体组数得判断：★染色体组数＝细胞中形态相同得染色体有几条，则含几个染色体组例1:以下各图中,各有几个染色体组？答案:32 5 １ 4★ 染色体组数= 基因型中控制同一性状得基因个数例2：以下基因型，所代表得生物染色体组数分别就是多少？（1）Aａ__＿＿__ (2)AaBb __＿___＿(3)ＡAa _＿____＿（４）AaaBbb ＿_＿_＿_＿(5)AＡAａBＢｂｂ ___＿_＿_（6）AＢCＤ＿_＿___答案：3、单倍体、二倍体与多倍体由配子发育成得个体叫单倍体.有受精卵发育成得个体，体细胞中含几个染色体组就叫几倍体,如含两个染色体组就叫二倍体，含三个染色体组就叫三倍体,以此类推。
五大育种方式及原理
五大育种方式及原理
以下是五种常见的育种方式及其原理：
1. 自交法：自交法是指将同一品系或品系的不同个体自交（即亲本为同一品系），通过连续多代的自交以筛选出理想的性状的育种方式。
自交法的原理是通过连续的自交，使亲本内部的基因重组，逐渐固定理想性状的基因组合。
2. 杂交法：杂交法是指将不同品系的个体杂交，通过基因的互补、优势表现等机制，产生出比亲本更优良的后代。
杂交法的原理是通过亲本间的基因组合，使后代获得亲本中优良的性状基因，进而产生出更优良的后代。
3. 突变育种法：突变育种法是通过人工诱导或自然发生的基因突变或染色体变异，从中选取具有优良性状的变异个体进行繁殖，以获得有利特性的育种方式。
突变育种法的原理是通过基因突变或染色体变异，产生新的基因型或表现型，从中选取有利性状的个体进行繁殖。
4. 选择育种法：选择育种法是通过对大量个体进行鉴定和评价，根据所需性状选择相对优良的个体进行繁殖，以获得更具有优良性状的后代。
选择育种法的原理是通过评价和选择，筛选出具有良好性状的个体，实现良种繁殖。
5. 基因工程育种法：基因工程育种法是利用生物技术手段，将特定基因导入到目标物种中，以改良或增加其特定性状。
基因工程育种法的原理是通过导入外源基因，改变目标物种的基因
组，从而产生具有特定性状的转基因品种。
这些育种方式在不同物种和不同育种目标下有不同的应用和效果。
育种的核心原则是选择适应环境、稳定传代并具有经济价值的优良基因型。
基因突变、基因重组和染色体变异
【例 1】下图表示某植物正常体细胞的染色体组成。下列 各选项中，可能是该植物基因型的是( B ) A．ABCd B．Aaaa C．AaBbCcDd D．AaaBbb 【思路点拨】本题的解题关键是要看懂图。细胞内 形态、大小相同的染色体有4条，所以此细胞含有4 个染色体组，AAAA、AAAa、AAaa、Aaaa、aaaa 等均是符合要求的基因型。选项A表示含1个染色体 组， C 表示的是含 2 个染色体组， D 表示含 3 个染色 体组。
4．实例：镰刀型细胞贫血症
(1)直接病因：血红蛋白多肽链上一个氨基酸被替换。
(2) 根本原因：血红蛋白基因 (DNA) 上 碱基 发生改变，由 A—T变为T—A。 5．特点 (1)普遍性：在生物界中普遍存在。
(2)随机性：生物个体发育的任何时期。
(3)低频性：突变频率很低。
(4)不定向性：可以产生一个以上的等位基因。
四、染色体变异
数目变异： (1)染色体组成倍增加或减少
多倍体
(2)个别染色体的增加或减少：如21三体综合症
五、杂交育种和诱变育种
方法 比较项目 杂交育种 将 两 个 或多个品种的优 良 性 状 通过 交 配 集 中 在 一 起， 再经过选择 和 培 育，获得新品种的 方法 基因重组 人工诱变育种 是指利用物理因素或 化学因素来处理生物， 使生物发生 基因突 变 ，获得新品种的 方法 基因突变
【解析】本题考查多倍体育种方法操作。抑制第一次卵裂导致 染色体加倍，培育而成的个体为四倍体，A项错误。用γ射线破 坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后形成的新个体为单倍体， B项错误。C项利用核移植方法获得的个体为二倍体，C项错误。 精子中含有一个染色体组，次级卵母细胞含有两个染色体组， 两者结合形成的含有极体的受精卵中含有三个染色体组，发育 而成的个体为三倍体，D项正确。
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变异的分类
可遗传的变异： 能够传给后代的变异
（1）
不可遗传的变异： 不能够传给后代的变异
27
有利变异： 有利于生物生存的变异 （ 2） 不利变异： 不利于生物生存的变异
判断；下列变异属于有利变异的是： 1、小麦中矮杆的变异 2、色盲 3、血友病 4、玉米中出现白化苗 5、感冒病毒不断产生新的变异，对感冒药 的抗药性增强
基因重组 基因突变 染色体变异
遗传育种的几种方法：
人工选择培育；杂交；诱导 基因突变；诱导染色体变异。
42
一、引起变异的原因 环境 遗传物质
基因突变 基因重组
不能遗传 能够遗传
二、遗传物质改变的因素：
染色体改变
43
生物变异的意义：
生物变异给自然界带来什么？给人类带来什么？
好的一面：物种进化；培育生物新品种，造 福人类； 坏的一面：生物患病；害虫进化；出现畸形 生物或畸形器官，给人类带来危害。
24
分析讨论问题：
（１）把大花生的种子种在贫瘠的土壤中，
结出的果实小，把小花生种在肥沃的土壤中，
结出的果实大，这种差异是什么引起的？
环境引起的
25
（２）如果把结出的这两个果实再种到相
同的土的果实总体上仍然比较大，小 花生的果实总体上仍然比较小
基因控制性状
26
14
１、提出问题：
花生果实大小有变异吗？ ２、做出假设： 花生果实的个体大小存在变异
15
（1）材料用具 两种花生、尺、笔、坐标纸（或白纸） （2）实施过程及测量数据
①选取了大花生３０粒，小花生３０粒
②测量大花生的数据
③测量小花生的数据
④根据所测数据绘制坐标图（或直方图）
16
大花生的数据
长度 （毫米） 个数
高产抗倒伏小麦
原因分析
通过杂交，低产抗倒伏小麦把抗倒伏的基因
传给了高产不抗倒伏的小麦，抗倒伏基因与 高产基因组合到一起，可以产生高产抗倒伏 小麦。
人类应用遗传变异培育新品种（三）
普通甜椒 太空椒
太空椒是在太空的条件下，引起基因
发生改变而培育成的新品种。
水 稻 基 因 重 组
36
基因突变
17
小花生的数据
长度 （毫米） 个数
18
第一种花生的数据
8 7 6 5 4 3 2 1 0 １１～１２ １３～１４ １５～１６ １７～１８ 个数
第二种花生的数据
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 ７～８ ９～１０ １１～１２ １３以上 个数
两种花生的比较
10 8 6 4 2 0 ７～８ 第二种 １０～１１ １３～１４ １６～１７ 第二种 第一种
遗传与变异的联系
没有变异，生物界就失去进化的素材，遗传只 能是简单的复制。没有遗传，变异不能积累， 变异失去意义，生物也不能进化。 44
更多教学资源下载: /
在太空射线的辐射下， 引起基因改变，培育的 新品种。 写在44页
37
太空 失重 射线 育种
38
用一种化学药剂处理甜菜的幼苗，能够使
细胞内的染色体数加倍，这样的甜菜含糖
量高，你认为这种变异能遗传吗？
遗传物质的改变
能够遗传
39
三倍体无子西瓜
40
应用遗传变异原理 培育新品种
41
人类应用遗传变异原理培养新品种 有那些方法可以引起遗传物质改变呢？
判断是有利变异还是 不利变异 主要看对生物个体本身而言。
28
29
人类应用遗传变异原理培养新品种 有那些方法可以引起遗传物质改变呢？
基因重组 基因突变 染色体变异
遗传育种的几种方法：
人工选择培育；杂交；诱导 基因突变；诱导染色体变异。
30
人类应用遗传变异培育新品种（一）
产量不同的奶牛
选择、繁育
选择、繁育
看看所测量的两种花生的长
度范围，大花生中最小的长度， 小花生中最大的长度，以及大小
花生长度的平均值。
22
分析探究结果：
a.大花生里面有比较小的花生， 小花生中有较大的花生
b.大花生果实长度的平均值 ＞
小花生果实长度的平均值
23
花生果实长度差异主要是 遗传物质的差异引起的；同一 种花生果实之间长度的变异有 的是环境引起的，有的是遗传 物质的变化引起的。
高产奶牛
原 因 分 析
不同的奶牛控制产奶量的基因组成不同，通过人工
选择可以将产量高的奶牛选择出来，这种奶牛含有 控制高产奶量的遗传物质，经过繁殖，再从下一代 中选择产奶量多的奶牛，最终可以得到高产奶牛。
人类应用遗传变异培育新品种（二）
杂交
高产倒伏小麦 高产倒伏小麦
低产抗倒伏小麦 低产抗倒伏小麦
1
3
即使是一卵双生的双胞胎也会存在差异
4
不同品种的菊花
5
不同品种的玉米果穗
6
达尔文记载的安康羊
7
红眼果蝇和白眼果蝇的头部
8
从这些图片中你发现了什么？
这些图片都反映了生物的变异
什么叫“生物的变异”？
是指后代与亲代之间以及后代个体之 间存在的差异现象。
生活中你还知道哪些生物变异的现象？
小结：生物的变异是普遍存在的
9
各种相对性状就是通过变异产 生的。
10
1、概念：生物的子代和亲代之间，以及不同的
子代之间存在或多或少的差异叫变异。
2、特点：是生物界普遍存在的生命现象，是
生物的基本特征之一。
1 、什么是可遗传的变异？ 由遗传物质发生改变所引起的变异。 如：人的眼睛的虹膜有褐色和蓝色、 人的辨色能力有正常的和色盲等
2、什么是不可遗传的变异？
由环境条件引起的，而遗传物质没有 发生改变的变异。如：断了尾巴的老 鼠、温室里的韭黄等
探究的问题：花生果实大小的变异 材料：两个品种的花生、纸、笔、尺 采用的方法：通过观察两种不同花生的特点,测量
两种不同花生果实的数据得出结论
13
提 示：
1.随机取样，样品要有足够数量，不 少于30粒 2.测量果实的长轴长短，以毫米记， 四舍五入 3.选择适当的测量工具和测量方法 4.用坐标纸绘制曲线图，水平轴为果 实的长度，纵轴为样品的个数，依据 两数的相交点，连成曲线（测量结果 也可以用直方图表示）