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常見的生物變異現(xiàn)象,不同品種的玉米果穗,安康羊,不同物種之間,常見的生物變異現(xiàn)象,,相同物種之間,玫瑰,生物的變異,,,變異的定義：親代與子代之間以及子代的個(gè)體之間在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理等方面總是存在著差異的現(xiàn)象。,,變異的類型,不遺傳的變異 可遺傳的變異,——環(huán)境因素導(dǎo)致的,——生殖細(xì)胞中遺傳物質(zhì)改變造成的,,,蛋白質(zhì) 正常 異常 ↑ ↑ 氨基酸 谷氨酸 纈氨酸 ↑ ↑ RNA GAA GUA ↑ ↑ DNA CTT CAT GAA GTA,這種病在缺氧時(shí)，紅細(xì)胞由正常的圓餅狀變成鐮刀形，嚴(yán)重時(shí)鐮刀狀的紅細(xì)胞破裂，造成溶血性貧血。,鐮刀型細(xì)胞貧血癥,可遺傳的變異,不可遺傳的變異,雙胞胎兄弟倆一個(gè)長時(shí)間在室外工作導(dǎo)致皮膚較黑，一個(gè)長時(shí)間在室內(nèi)工作導(dǎo)致皮膚較白。,單純由環(huán)境引起的變異，如果沒有影響到遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)，就不會(huì)遺傳給后一代。,,,有利的變異,抗倒伏的小麥,不抗倒伏的小麥,,雜交,人類應(yīng)用有利的變異培育新品種,,,高產(chǎn)倒伏小麥,低產(chǎn)抗倒伏小麥,高產(chǎn)抗倒伏小麥,通過雜交，低產(chǎn)抗倒伏小麥把抗倒伏的基因傳給了高產(chǎn)不抗倒伏的小麥，抗倒伏基因與高產(chǎn)基因組合到一起，可以產(chǎn)生高產(chǎn)抗倒伏小麥。,袁隆平與雜交水稻,2001年袁隆平獲得國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng),人類應(yīng)用有利的變異培育新品種,,產(chǎn)量不同的奶牛,選擇、繁育,選擇、繁育,高產(chǎn)奶牛,人類應(yīng)用有利的變異培育新品種,太空椒是在太空的條件下，引起基因發(fā)生改變而培育成的新品種。自從1987年以來，我國科學(xué)工作者利用返回式衛(wèi)星和高空氣球搭載作物種子，使種子在空間條件下發(fā)生變異，因而進(jìn)行作物遺傳性狀的改良。在短短的10年時(shí)間里，取得了令人鼓舞的可喜成果，培育出了“衛(wèi)星 87－2”青椒(俗稱太空椒)、“航育1號”水稻、“豫麥13”小麥等高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病性強(qiáng)的作物新品系，獲得了良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。我國作為目前世界上能發(fā)射返回式衛(wèi)星的三個(gè)國家之一，在作物空間技術(shù)育種方面已經(jīng)進(jìn)入世界先進(jìn)行列。,不利的變異,正常苗,白化苗,多倍體育種,我國科技工作者經(jīng)過多年探索，培育出不少三倍體無子西瓜的優(yōu)良品種。下面以三倍體無子西瓜為例，介紹多倍體的培育過程(如圖)。人們平常食用的西瓜是二倍體。在二倍體西瓜的幼苗期，用秋水仙素處理，可以得到四倍體植株。然后，用四倍體植株作母本，用二倍體植株作父本，進(jìn)行雜交，得到含有三個(gè)染色體組的種子。把這些種子種下去，就會(huì)長出三倍體植株。由于三倍體植株在減數(shù)分裂的過程中，染色體的聯(lián)會(huì)發(fā)生紊亂，因而不能形成正常的生殖細(xì)胞。當(dāng)三倍體植株開花時(shí)，需要授給普通西瓜(二倍體)成熟的花粉，刺激子房發(fā)育而成為果實(shí)(西瓜)。因?yàn)榕咧椴⒉话l(fā)育成為種子，所以這種西瓜叫做無子西瓜。無子西瓜不僅滿足了國內(nèi)市場的需求，而且遠(yuǎn)銷國外。,無子西瓜的培育,該植株的西瓜的果肉細(xì)胞，種子的種皮和胚其染色體數(shù)目各是多少？,無子西瓜的培育,香蕉的培育,香蕉的祖先為野生芭蕉，個(gè)小而多種子，無法食用。香蕉的培育過程如下：,單倍體育種,方法：花藥的離體培養(yǎng)，再經(jīng)人工誘導(dǎo)使 染色體數(shù)目加倍，成為純合子。,優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短育種年限。,單倍體育種,F1花粉,單倍體,二倍體（或多倍體）純系,,,組織培養(yǎng),人工誘導(dǎo) 染色體加倍,利用單倍體植株培育新品種，只需要兩年時(shí)間，就可以得到一個(gè)穩(wěn)定的純系品種。與常規(guī)的雜交育種方法相比，明顯縮短了育種年限。,常見生物育種方法的比較,我國古代對生物變異特性的認(rèn)識和利用,在我國的史料中，關(guān)于生物變異現(xiàn)象的記載是很多的。例如，賈思勰在《齊民要術(shù)》中說：“凡谷成熟有早晚，苗稈有高下，收實(shí)有多少，質(zhì)性有強(qiáng)弱，米味有美惡，粒實(shí)有息耗?！辈粌H指出谷物的成熟期有早晚的差異，而且指出了其他性狀的變異?！独笾ψV》中有“荔枝以甘為味，雖有百千樹莫有同者?！薄短旃ら_物》中有“粱粟種類甚多，相去數(shù)百里，則色味形質(zhì)隨之而變，大同小異，千百其名?！边@些史料說明，我國古代勞動(dòng)人民不僅認(rèn)識到生物的變異是普遍存在的，而且還有意識地利用生物的變異特性，進(jìn)行人工選擇，培育優(yōu)良品種。例如，人們利用花卉的變異，培育了無數(shù)的花卉品種。宋代劉蒙在《菊譜》一書里，描述了35個(gè)菊花品種。他認(rèn)為菊花經(jīng)常發(fā)生變異，只要人們年年選擇并且保存這些變異，就可以得到新的品種。又如，中國是金魚的故鄉(xiāng)，形形色色的金魚品種，也是我國勞動(dòng)人民利用金魚遺傳變異的特性精心培育出來的。16世紀(jì)末，張謙德在《硃砂魚譜》中總結(jié)金魚選種的經(jīng)驗(yàn)時(shí)說：“蓄類貴廣，而選擇貴精，須每年夏間市取數(shù)千頭，分?jǐn)?shù)缸飼養(yǎng)，逐日去其不佳者，百存一、二，并作兩、三缸蓄之，加意培養(yǎng)，自然奇品悉具”。如今，金魚的變異品種超過了150種。美麗多姿的金魚，已經(jīng)成為各國人民喜愛的觀賞動(dòng)物。,