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1、人类遗传病和生物育种,人类所有的病都是遗传病吗？,遗传病：由于遗传物质改变而引起的疾病,。,传染病：由病原体引起的，能在人与人、动物和动,物、人和动物之间相互传播的疾病。,下列哪些属于遗传病？,1,：,2,：爱滋病,3,：白化病,4,：红绿色盲,5,：大脖子病,6,：高度近视,先天性疾病、后天性疾病、家族性疾病的区别,项目,先天性疾病,后天性疾病,家族性疾病,含义,出生前已形成,的畸形或疾病,在后天发育过,程中形成的疾,病,指一个家族中多个成员,都表现出来的同一种病,病因,由遗传物质改变引起的人类疾,病为遗传病,从共同祖先继承相同致,病基因为遗传病,由环境因素引起的人类疾病为,非遗传病,由环境
2、因素引起为非遗,传病,联系,先天性疾病、家族性疾病不一定是遗传病；,后天性疾病不一定不是遗传病,用集合的方式表示,遗传病与两类疾病,的关系如下：,主要分为,、,和。,单基因遗传病,多基因遗传病,染色体异常遗传病,一、人类遗传病的主要类型及特点,（一）单基因遗传病,受一对等位基因控制的遗传病,显性,隐性,实例：软骨发育不全、多指、并指,实例：抗维生素,D,佝偻病,显性,实例：白化病、苯丙酮尿症、先天性聋哑,隐性,实例：血友病、红绿色盲,X,染,色,体,遗,传,病,常,染,色,体,遗,传,病,1,、代代相传,2,、男女发病率相同,1,、通常在家族中隔代相传,2,、男女发病率相同,1,、代代相传,2
3、,、女患者多于男患者,3,、男患者母亲和女儿均为患者,1,、隔代交叉相传,2,、男患者多女患者,3,、女患者父亲和儿子均是患者，父亲正常则女儿一定,正常,特点：,特点：,特点：,特点：,(,多对基因,+,环境,),特,点,表现出家族聚集现象,群体中发病率高,（二）多基因遗传病,无脑儿、唇裂,(,兔唇,),、原发性高血压、青少年型糖尿病、冠心,病、精神分裂、哮喘等,由,多对,基因控制的人类遗传病,染色体异,常遗传病,常染色体病,性染色体病,21,三体综合征,猫叫综合征,(,染色体数目变异）,(,染色体结构变异）,XO,（性腺发育不良）,XXY,XYY,(,三,),、染色体异常遗传病,上述三类遗传
4、病只有单基因遗传病遗,传时符合遗传定律。,携带遗传病基因的个体一定会患遗,传病。,不携带遗传病基因的不可能患遗传,病。,判断,如染色体异常遗传病。,如不是白化病患者；,对,错,错,?,1.,选哪种类型的遗传病？,?,群体中发病率较高的单基因遗传病,?,2.,如果想调查发病率，如何操作？,?,在人群中普查,?,人群中随机抽样调查，并保证调查的群,体足够大,?,3.,如果想调查遗传方式，如果操作？,?,对患病家系进行调查、分析,调查人群中的遗传病,调查,遗传病的监,测和预防,婚前检测和预防,遗传咨询,羊水检查,B,超检查,孕妇血细胞检查,基因诊断,遗传咨询的内容和步骤为,提出,建议,检查,、,了解
5、,病史，作出遗传诊断,分析,遗传病的传递方式,推断,后代发病几率,产前诊断,禁止近亲结婚,提倡“适龄生育”,?,人类基因组计划（简称）,?,人类基因组：人体分子所携带的全部遗传信息。,?,人类基因组计划就是分析测定人类基因组的全部序列。,?,人类基因组由大约,31.6,亿个碱基对组成，已发现的基,因约为,2.0,2.5,万个,.,?,基因治疗,人类基因组计划与人体健康,从杂交育种到基因工程,依据育种原理，结合前面所学知识，想一想,主要的育种方法有哪些？,想一想,育种：利用可遗传变异的原理，培育生物新品,种的过程。,一、单倍体育种：,1.,单倍体特点：,2.,育种,弱小，高度不育,常用方法：,花
6、药离体培养,秋水仙素诱导染色体加倍,花药,离体,培养,单倍体,诱导染色体,数目加倍,正常,纯合体,自,交,种子,新,品,种,优点：,明显缩短育种年限，只需,2,年,原理：,染色体变异,单倍体育种,P,（高秆抗锈病,）,（矮秆易染病,）,F1,（高秆抗锈病,）,花药离体培养,单倍体植株,(,、,),人工诱导加倍,高秆抗锈病,高秆易染病,矮秆易染病,选矮秆抗,病的个体,（三者淘汰,）,二、多倍体育种：,多倍体：,优点：植株的茎杆粗壮，叶片、果实和种子比较大，糖,类和蛋白质含量增加。,缺点：发育迟缓，结实率低。,多倍体育种：,名称：人工诱导多倍体育种,方法：低温或用秋水仙素处理萌发的种子或,幼苗,原
7、理：,实例：无子西瓜培育,染色体变异,第一年,母本（四倍体）,父本（二倍体）,杂交,第二年,联会紊乱,小麦高产（,D,）对低产（,d,）为显性，抗病（,T,）对,不抗病（,t,）为显性，现有纯合的高产不抗病的小麦（）,和低产抗病的小麦（），怎样才能得到高产抗病的优良,品种（）？,想一想：,锈病,以下是杂交的育种参考方案：,高不抗,低抗,高抗,高抗,高不抗,低抗,低不抗,杂交,自交,选优,自交,F,3,选优,思考：要培育出,一个能稳定遗传,的植物品种杂交,育种至少要几年？,如果用单倍体育,种呢？,试一试：动物的杂交育种方法,假设现有长毛立耳猫（）和短,毛折耳猫（），你能否培育出能稳定,遗传的长毛
8、折耳猫（）？写出育种方,案（图解）,长毛折耳猫,短毛折耳猫,长毛立耳猫,3,长毛立耳,短毛折耳,BBEE,bbee,长毛立耳,BbEe,长毛立耳,BbEe,长立,长折,短立,短折,长折,短折,长折,长折,短折,杂交,F,1,间,交配,选优,测交,长折,短折,三、杂交育种,概念：杂交育种是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。,原理：基因重组。,方法：杂交,自交,选优,自交,优点：能集中位于不同品种中的优良性状。,缺点：只能利用已有的基因组，并不能产生新的基因。杂,交进程缓慢，过程繁琐。,应用：可用于农作物品质的改良、产量的提高，培育新品,种；也用于
9、家禽、家畜的育种。,想一想：杂交育种与杂种优势是一回事吗？,两者都是将两个品种中的优良性状集,中到一个亲本上，但杂交育种培育成,能稳定遗传的纯合子，杂种优势培育,成杂合子，不能稳定遗传。,杂交育种只能利用已有的基,因重组，按需选择，并不能创造,新的基因。杂交后代会出现性状,分离现象，育种进程缓慢，过程,繁琐。,杂交育种不能创造新的基,因，并且所需时间要长，那有,没有能出现意想不到的结果，,并且需要时间相对要短的育种,方法呢？,我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子，返回地面后种,植，培育出的水稻穗长粒大，亩产达,600,，最高达,750,，蛋,白质含量增加,820%,，生长期平均缩短,10,天。请
10、回答：,（,1,）水稻产生这种变异的来源是：,产生变异的原因是：,基因突变,各种宇宙射线和失重的作用，使基因的,分子结构发生改变。,（,2,）这种方法育种的优点：,能提高变异频率，加速育种进程，并能大,幅度改良某些性状,能引起基因突变的方法有三大类：,物理方法有：,化学方法有：,紫外线、,X,射线、激光等,亚硝酸、硫酸二乙酯等,四、诱变育种,概念：利用物理因素（如,X,射线，紫外线，激光等）,或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生,基因突变。,原理：基因突变,方法：辐射诱变、激光诱变、化学诱变、作物空间技术育种。,优点：能提高突变率，产生新基因；在较短时间内获得更多的,优良变异类型。,缺
11、点：难以控制突变方向，无法将多个优良性状组合；有利变,异少，须大量处理实验材料。,应用：太空作物的培育,、青霉菌的选育等。,练习,:,请写出下面各项培育方法：,（,1,）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟,草新品种的方法是,。,（,2,）用,60,辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨,酸的新菌种，所用方法是,。,（,3,）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法,是,。,（,4,）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行,数周后返回地面，获得了果大、肉厚和维生素含量,高的青椒新品种，这种育种原理本质上属于,。,（,5,）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的,单倍体育种,诱变育种,多倍体育种,诱变育
12、种,杂交育种,诱变育种,类型,杂交育种,人工诱变育,种,单倍体育种,多倍体育种,原理,常用,方法,优点,缺点,实例,将具有不同,优良性状的,两亲本杂交,用物理或化,学的方法处,理生物,花药离体培养,用秋水仙素,处理萌发的,种子或幼苗,使位于不同,个体的优良,性状集中于,一个个体上,提高变异频,率,加速育种,进程,明显缩短,育种年限,器官大型，,营养含量高,育种时间长,有利变异少,需大量处理,供试材料,技术复杂,只适用于植物,基因突变,染色体组,成倍减少,染色体组,成倍增加,基因重组,培育矮抗,小麦,培育青霉,素高产菌株,三倍体无子,西瓜的培育,培育矮抗小麦,几种主要育种方法的比较,二、基因工程
13、,1,概念：又叫,或重组技术。通俗地,说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因,提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的,细胞里，,地改造生物的,。,基因拼接技术,遗传性状,定向,基因重组,2,原理：,3,基本工具,4,操作步骤,基因的剪刀：,基因的针线：,基因运载体：常用的有,、,和,等,限制性核酸内切酶,连接酶,质粒,噬菌体,动植物病毒,提取,目的基因与,结合,将目的基因导入,目的基因的表达,目的基因,运载体,受体细胞,表达和检测,5,应用,基因工程与作物,，如抗虫棉,基因工程与,研制，如胰岛素、,已肝疫苗等,基因工程与,保护，如超级菌分解,泄漏石油,育种,药物,环境,想一想,与杂
14、交育种、诱变育种相比，基因工程,育种的优点分别是什么？,与杂交育种相比较明显的优点：克服远缘杂,交不亲合障碍。,与诱变育种相比较明显的优点：定向改造生,物性状，目的性强。,1,诱变育种与杂交育种相比，前者能产生前所未有,的新基因，创造变异新类型；后者不能产生新基因，,只是实现原有基因的重新组合。,2,在所有育种方法中，最简捷、常规的育种方法,杂交育种。,3,根据不同育种需求选择不同的育种方法,(1),将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体,上，可利用杂交育种，亦可利用单倍体育种。,(2),要求快速育种，则运用单倍体育种。,(3),要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的,性状，可利用诱变
15、育种和杂交育种相结合的方法。,(4),要求提高品种产量，提高营养物质含量，可运用,多倍体育种。,总结：,4,杂交育种选育的时间是,F2,，原因是从,F2,开始发,生性状分离；选育后是否连续自交取决于所选优良,性状是显性还是隐性。,5,杂交育种是通过杂交培育具有优良性状且能稳定,遗传,(,纯合子,),的新品种，而杂种优势则是通过杂交获,得种子，一般不是纯合子，在杂种后代上表现出多,个优良性状，但只能用杂种一代，因为后代会发生,性状分离。,6,诱变育种尽管能提高突变率，但处理材料时仍然,是未突变的远远多于突变的个体；突变的不定向性,和一般有害的特性决定了在突变的个体中有害仍多,于有利，只是与自然突
16、变相比较，二者都增多。,1,下列关于育种的说法，正确的是,(,),A,基因突变可发生在任何生物的复制过程中，,可用于诱变育种,B,诱变育种和杂交育种均可产生新的基因和新,的基因型,C,三倍体植物不能由受精卵发育而来，但可通,过植物组织培养方法获得,D,普通小麦花粉中有三个染色体组，由其发育,的个体是三倍体,A,2,两个亲本的基因型分别为和，这两对,基因按自由组合定律遗传，要培育出基因,型为的新品种，最简捷的方法是,(,),A,人工诱变育种,B,细胞工程育种,C,单倍体育种,D,杂交育种,D,3,2009,年春节联欢晚会上，航天英雄们,手捧经过太空育种的太空花，给全国人民,拜年。下列相关叙述正确
17、的是,(,),A,培育太空花依据的基本原理是基因重,组,B,太空育种一定会出现人类需要的新品,种,C,太空花的性状是可以遗传的,D,可以从太空花的紫色花瓣中提取紫色,蛋白用作染料,C,4,某农科所通过如图所示的育种过程培育成了高品,质的糯小麦。下列有关叙述正确的是,(,),A.,该育种过程中运用的遗传学原理是基因突变,B,a,过程能提高突变率，从而明显缩短了育种年限,C,a,过程需要使用秋水仙素，只作用于萌发的种子,D,b,过程需要通过自交来提高纯合率,D,5,下图表示一项重要生物技术的关键步骤，,X,是获得外源基因并能够表达的细胞。下列有关,说法不正确的是,(,),A,X,是能合成胰岛素的细菌细胞,B,质粒具有多个标记基因和多个限制酶切点,C,基因与运载体的重组只需要,DNA,连接酶,D,该细菌的性状被定向改造,C,
