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常见的生物变异现象,不同品种的玉米果穗,安康羊,不同物种之间,常见的生物变异现象,相同物种之间,玫瑰,生物的变异,变异的定义:亲代与子代之间以及子代的个体之间在形态、结构、生理等方面总是存在着差异的现象。,变异的类型,不遗传的变异 可遗传的变异,环境因素导致的,生殖细胞中遗传物质改变造成的,蛋白质 正常 异常 氨基酸 谷氨酸 缬氨酸 RNA GAA GUA DNA CTT CAT GAA GTA,这种病在缺氧时,红细胞由正常的圆饼状变成镰刀形,严重时镰刀状的红细胞破裂,造成溶血性贫血。,镰刀型细胞贫血症,可遗传的变异,不可遗传的变异,双胞胎兄弟俩一个长时间在室外工作导致皮肤较黑,一个长时间在室内工作导致皮肤较白。,单纯由环境引起的变异,如果没有影响到遗传物质基础,就不会遗传给后一代。,有利的变异,抗倒伏的小麦,不抗倒伏的小麦,杂交,人类应用有利的变异培育新品种,高产倒伏小麦,低产抗倒伏小麦,高产抗倒伏小麦,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。,袁隆平与杂交水稻,2001年袁隆平获得国家科学技术奖,人类应用有利的变异培育新品种,产量不同的奶牛,选择、繁育,选择、繁育,高产奶牛,人类应用有利的变异培育新品种,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。自从1987年以来,我国科学工作者利用返回式卫星和高空气球搭载作物种子,使种子在空间条件下发生变异,因而进行作物遗传性状的改良。在短短的10年时间里,取得了令人鼓舞的可喜成果,培育出了“卫星 872”青椒(俗称太空椒)、“航育1号”水稻、“豫麦13”小麦等高产、优质、抗病性强的作物新品系,获得了良好的社会、经济效益。我国作为目前世界上能发射返回式卫星的三个国家之一,在作物空间技术育种方面已经进入世界先进行列。,不利的变异,正常苗,白化苗,多倍体育种,我国科技工作者经过多年探索,培育出不少三倍体无子西瓜的优良品种。下面以三倍体无子西瓜为例,介绍多倍体的培育过程(如图)。人们平常食用的西瓜是二倍体。在二倍体西瓜的幼苗期,用秋水仙素处理,可以得到四倍体植株。然后,用四倍体植株作母本,用二倍体植株作父本,进行杂交,得到含有三个染色体组的种子。把这些种子种下去,就会长出三倍体植株。由于三倍体植株在减数分裂的过程中,染色体的联会发生紊乱,因而不能形成正常的生殖细胞。当三倍体植株开花时,需要授给普通西瓜(二倍体)成熟的花粉,刺激子房发育而成为果实(西瓜)。因为胚珠并不发育成为种子,所以这种西瓜叫做无子西瓜。无子西瓜不仅满足了国内市场的需求,而且远销国外。,无子西瓜的培育,该植株的西瓜的果肉细胞,种子的种皮和胚其染色体数目各是多少?,无子西瓜的培育,香蕉的培育,香蕉的祖先为野生芭蕉,个小而多种子,无法食用。香蕉的培育过程如下:,单倍体育种,方法:花药的离体培养,再经人工诱导使 染色体数目加倍,成为纯合子。,优点:明显缩短育种年限。,单倍体育种,F1花粉,单倍体,二倍体(或多倍体)纯系,组织培养,人工诱导 染色体加倍,利用单倍体植株培育新品种,只需要两年时间,就可以得到一个稳定的纯系品种。与常规的杂交育种方法相比,明显缩短了育种年限。,常见生物育种方法的比较,我国古代对生物变异特性的认识和利用,在我国的史料中,关于生物变异现象的记载是很多的。例如,贾思勰在齐民要术中说:“凡谷成熟有早晚,苗秆有高下,收实有多少,质性有强弱,米味有美恶,粒实有息耗。”不仅指出谷物的成熟期有早晚的差异,而且指出了其他性状的变异。荔枝谱中有“荔枝以甘为味,虽有百千树莫有同者。”天工开物中有“粱粟种类甚多,相去数百里,则色味形质随之而变,大同小异,千百其名。”这些史料说明,我国古代劳动人民不仅认识到生物的变异是普遍存在的,而且还有意识地利用生物的变异特性,进行人工选择,培育优良品种。例如,人们利用花卉的变异,培育了无数的花卉品种。宋代刘蒙在菊谱一书里,描述了35个菊花品种。他认为菊花经常发生变异,只要人们年年选择并且保存这些变异,就可以得到新的品种。又如,中国是金鱼的故乡,形形色色的金鱼品种,也是我国劳动人民利用金鱼遗传变异的特性精心培育出来的。16世纪末,张谦德在硃砂鱼谱中总结金鱼选种的经验时说:“蓄类贵广,而选择贵精,须每年夏间市取数千头,分数缸饲养,逐日去其不佳者,百存一、二,并作两、三缸蓄之,加意培养,自然奇品悉具”。如今,金鱼的变异品种超过了150种。美丽多姿的金鱼,已经成为各国人民喜爱的观赏动物。,
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