第四節(jié) 生物的變異
優(yōu)點(diǎn):
可提高突變率,使后代變異性狀較快地穩(wěn)定,加速育種的進(jìn)程,創(chuàng)造人類需要的突變新類型,從中選育出優(yōu)良新品種。也可以大幅度地改良某些性狀。
通過(guò)這種方法培育出的農(nóng)作物新品種,具抗病力強(qiáng)、產(chǎn)量高、品質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)。如黑龍江農(nóng)科院用輻射方法處理大豆,培育成黑農(nóng)五號(hào)大豆品種,含油量比原來(lái)的品種提高了2.5%,大豆產(chǎn)量提高了16%。另外,太空椒就是利用宇宙空間強(qiáng)烈輻射而發(fā)生基因突變培育的新品種。人工誘變不僅在農(nóng)作物育種上起作用,在微生物育種上也發(fā)揮了重要作用,如青霉素,最初產(chǎn)量為20單位/ml,后經(jīng)人們多次用射線等綜合處理,目前產(chǎn)量已是50000~60 000單位/ml了,可見人工誘變對(duì)生物育種起著巨大作用。因此我們研究基因突變確實(shí)有很重要的應(yīng)用價(jià)值。缺點(diǎn):誘發(fā)產(chǎn)生的突變,有害的多,有利的極少。要選育出有價(jià)值的變異后代,就要做大量的工作,處理大量的供試材料。
其實(shí)生物變異不只是由基因突變引起的,基因重組也會(huì)造成生物變異。那么基因重組造成的生物變異又是在什么情況下發(fā)生的呢?又有什么特點(diǎn)呢?接下來(lái)我們就來(lái)學(xué)習(xí)基因重組。(三)基因重組
1、基因重組的概念基因重組是指在有性生殖的過(guò)程中,控制不同性狀的非等位基因之間的重新組合。2、基因重組的原理(1)基因自由組合關(guān)于基因重組我們?cè)谇懊鎸W(xué)習(xí)自由組合定律和連鎖交換定律時(shí)已經(jīng)接觸過(guò)這方面的知識(shí)。大家先寫一下,黃色圓粒與綠色皺粒作親本雜交,產(chǎn)生后代的過(guò)程。
p 黃色圓粒x綠色皺粒
↓
f1 黃色圓粒
↓
f2 黃色圓粒 黃色皺粒 綠色圓粒 綠色皺粒
f2除了黃色圓粒、綠色皺粒以外還有兩種親本所沒(méi)有的新性狀:黃色皺粒、綠色圓粒,這兩種性狀與親本相比是不是變異性狀?
它們又是如何產(chǎn)生的呢?
在f1減數(shù)分裂形成配子時(shí),控制不同性狀的基因自由組合形成的。
請(qǐng)大家把這個(gè)過(guò)程的染色體圖畫出來(lái)。可見,基因重組可以發(fā)生在什么情況下?
(減數(shù)分裂形成配子時(shí)非同源染色體上的非等位基因自由組合)(2)基因交換
接下來(lái)我們?cè)賮?lái)寫一個(gè)遺傳圖,親本是灰身長(zhǎng)翅和黑身殘翅,其子一代雌性個(gè)體測(cè)交,寫出測(cè)交后代的表現(xiàn)型(提示大家這兩對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上)。
p 灰身長(zhǎng)翅x黑身殘翅
測(cè)交 f1 灰身長(zhǎng)翅x黑身殘翅
測(cè)交
后代: 灰身長(zhǎng)翅 黑身殘翅 灰身殘翅 黑身長(zhǎng)翅
在測(cè)交后代我們看到了有兩種類型是親本沒(méi)有的,灰身殘翅和黑身長(zhǎng)翅。這兩種變異的性狀又是如何產(chǎn)生的呢?
(控制不同性狀的基因重新組合)
是不是基因的自由組合?
(不是,是基因交換的結(jié)果)
請(qǐng)大家把基因互換過(guò)程的染色體圖寫出來(lái)。從圖上我們看到這種基因重組是發(fā)生在減數(shù)分裂四分體時(shí)期,由于同源染色體的非姐妹染色單體之間常常發(fā)生局部互換,而造成控制不同性狀的基因重新組合。
以上是基因重組的兩種類型,我們看到這兩種類型的基因重組都是在有性生殖過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的。在有性生殖過(guò)程中,由于父本和母本遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)不同,當(dāng)兩者雜交時(shí),基因重新組合,就使子代產(chǎn)生了變異,這就是基因重組造成的變異。基因重組的變異又有什么特點(diǎn)?請(qǐng)大家閱讀課本p45下段的內(nèi)容。