1、人类遗传病和生物育种,第一页，共三十九页。,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。,以下哪些属于遗传病？,1：SARS 2：爱滋病3：白化病 4：红绿色盲5：大脖子病 6：高度近视,第二页，共三十九页。,先天性疾病、后天性疾病、家族性疾病的区别,用集合的方式表示遗传病与两类疾病的关系如下：,第三页，共三十九页。,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,第四页，共三十九页。,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
2、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、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，父亲正常那么女儿一定 正常,特点：,特点：,特点：,特点：,第五页，共三十九页。,(多对基因+环境),特点,表现出家族聚集现象,群体中发病率高,第六页，共三十九页。,(三)、染色体异常遗传病,第七页，共三十九页。,上述三类遗传病只
3、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Aa不是白化病患者；,对,错,错,第八页，共三十九页。,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,第九页，共三十九页。,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-,产前诊断,禁止近亲结婚,提倡“适龄生
4、育,第十页，共三十九页。,人类基因组方案简称HGP人类基因组：人体DNA分子所携带的全部遗传信息。人类基因组方案就是分析测定人类基因组的全部DNA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2.02.5万个.基因治疗,人类基因组方案与人体健康,第十一页，共三十九页。,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。,第十二页，共三十九页。,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：,花药离体培养 秋水仙素诱导染色体加倍,花药离体培养,正常纯合体,优点：,
5、明显缩短育种年限，只需2年,原理：,染色体变异,第十三页，共三十九页。,单倍体育种P高秆抗锈病 DDTTddtt矮秆易染病 F1 DdTt高秆抗锈病 花药离体培养单倍体植株(DT、Dt、dT、dt)人工诱导加倍 DDTT DDtt ddtt ddTT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 个体采收种子留种,第十四页，共三十九页。,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：发育缓慢，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,原理：,实例：无子西瓜培育,染色体
6、变异,第十五页，共三十九页。,第一年,第二年,联会紊乱,第十六页，共三十九页。,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DDtt和低产抗病的小麦ddTT，怎样才能得到高产抗病的优良品种DDTT？,想一想：,锈病,第十七页，共三十九页。,以下是杂交的育种参考方案：,高不抗 低抗,高抗,DDtt,ddTT,DdTt,DDTt,高抗 高不抗 低抗 低不抗,DDTT,杂交,自交,选优,自交,F3,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？,DdTT,DdTt,第十八页，共三十九页。,试一试：动物的杂交育种方法,假设现有长毛立
7、耳猫BBEE和短毛折耳猫bbee，你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫BBee？写出育种方案图解,长毛折耳猫,短毛折耳猫,长毛立耳猫,第十九页，共三十九页。,3,长立 长折 短立 短折,Bbee,BBee,BBee,Bbee,bbee,bbee,长折,短折,长折,长折,短折,杂交,F1间交配,选优,测交,长折,短折,第二十页，共三十九页。,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
8、。应用：可用于农作物品质的改进、产量的提高，培育新品种；也用于家禽、家畜的育种。,第二十一页，共三十九页。,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。,第二十二页，共三十九页。,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别离现象，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？,第二十三页，共三十九页。,我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子，返回地面后种植，
9、培育出的水稻穗长粒大，亩产达600kg，最高达750kg，蛋白质含量增加8%-20%，生长期平均缩短10天。请答复：,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，并能大幅度改进某些性状,第二十四页，共三十九页。,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,第二十五页，共三十九页。,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
10、、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。,第二十六页，共三十九页。,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60Co 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
11、不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是。6用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期早、蛋白质含量高的品系，这种方法是。,单倍体育种,诱变育种,多倍体育种,诱变育种,杂交育种,诱变育种,第二十七页，共三十九页。,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
12、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,第二十八页，共三十九页。,二、基因工程,1概念：又叫 或DNA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：,第二十九页，共三十九页。,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,DNA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,基因工程与作物，如抗虫棉基因工程与 研制，如胰
13、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,第三十页，共三十九页。,想一想与杂交育种、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。,第三十一页，共三十九页。,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
14、求快速育种，那么运用单倍体育种。(3)要求大幅度改进某一品种，使之出现前所未有的性状，可利用诱变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：,第三十二页，共三十九页。,4杂交育种选育的时间是F2，原因是从F2开始发生性状别离；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，而杂种优势那么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别离。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
15、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，只是与自然突变相比较，二者都增多。,第三十三页，共三十九页。,1以下关于育种的说法，正确的选项是()A基因突变可发生在任何生物的DNA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,第三十四页，共三十九页。,2两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传，要培育出基因型为aabb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,
16、D,第三十五页，共三十九页。,3 2022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。以下相关表达正确的选项是()A培育太空花依据的根本原理是基因重组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,第三十六页，共三十九页。,4某农科所通过如下图的育种过程培育成了高品质的糯小麦。以下有关表达正确的选项是(),A.该育种过程中运用的遗传学原理是基因突变Ba过程能提高突变率，从而明显缩短了育种年限Ca过程需要使用秋水仙素，只作用于萌发的种子Db过程需要通过自交来提高纯合率,D,第三十七页，共三十九页。,C,第三十八页，共三十九页。,内容总结,人类遗传病和生物育种。3、男患者母亲和女儿均为患者。不携带遗传病基因的不可能患遗传。3.如果想调查遗传方式，如果操作。人类基因组方案就是分析测定人类基因组的全部DNA序列。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。方法：杂交自交选优自交。3用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是。使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上。A基因突变可发生在任何生物的D
