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第五节 生物的变异


德国哲学家莱布尼茨提出, 德国哲学家莱布尼茨提出 “世界上没有两片完全相同的树叶。” 世界上没有两片完全相同的树叶。

性状
小小的树叶所具有的属性是多样的: 小小的树叶所具有的属性是多样的: 长短、宽窄、厚薄、色彩的浓淡、 长短、宽窄、厚薄、色彩的浓淡、 边缘的锯齿形状、中间的脉络走向 边缘的锯齿形状、中间的脉络走向……

遗传--- 是指亲子代间的相似性。 遗传--- 是指亲子代间的相似性。 变异-- 是指亲子代间和子代个体间的差异。 变异-- 是指亲子代间和子代个体间的差异。

不同品种的生物之间的变异

同种生物之间的变异

姐妹俩

第五节 生物的变异

物种丰富的星球

充满变异的世界

一、变异是普遍存在的
各种相对性状都是通过变异产生的

番茄的红果和黄果

豌豆的圆粒和皱粒

观察一种变异现象 观察一种变异现象
观察实验材料,两个品种的瓜子有哪些差异? 观察实验材料,两个品种的瓜子有哪些差异?

瓜子底色有黑白之分, 瓜子底色有黑白之分,瓜子有大小之分 同一个品种瓜子的大小有没有差异? 同一个品种瓜子的大小有没有差异?

瓜子颜色的区分和瓜子大小的区分哪个容易?为什么? 瓜子颜色的区分和瓜子大小的区分哪个容易?为什么?

颜色非黑即白, 颜色非黑即白,界限分明 大小不易区分, 大小不易区分,是连续变化的

观察一种变异现象 观察一种变异现象 ——瓜子大小的变异 瓜子大小的变异

? 质量性状: 质量性状: ? 同一性状的差异不存在连续性变化,界 同一性状的差异不存在连续性变化, 限分明,容易区分。可以用文字描述。 限分明,容易区分。可以用文字描述。

豌豆的圆粒和皱粒 兔的白毛和黑毛 人的能卷舌和不能卷舌 水稻的粳、 水稻的粳、糯 血型

数量性状: 数量性状: 同一性状的差异呈连续状态,界限不清楚, 同一性状的差异呈连续状态,界限不清楚, 不易分类。要用数字表示。 不易分类。要用数字表示。 人的身高; 人的身高; 棉花的纤维长度; 棉花的纤维长度; 奶牛的泌乳量

瓜子的大小属于 数量性状

如何科学地描述数量性状? 如何科学地描述数量性状? 取样、测量、整理数据、 取样、测量、整理数据、绘图

提出问题:两个品种的向日葵果实间大小 提出问题:两个品种的向日葵果实间大小
存在变异吗?同一品种的果实间大小存在 存在变异吗?同一品种的果实间大小存在 变异吗? 变异吗?

作出假设: 作出假设:

制定并实施计划(两人一组) 制定并实施计划(两人一组)

?1、取样:随机选取两个品种的瓜子 1 取样:随机选取两个品种的瓜子 各至少30 30粒 各至少30粒 ?2、测量并记录每个果实长轴的长短, 2 测量并记录每个果实长轴的长短, 以毫米计,四舍五入。 以毫米计,四舍五入。 ?3.将结果填入表格中 3.将结果填入表格中 3.

____瓜子 瓜子

实验结果1:每粒瓜子的长度(毫米) 实验结果 :每粒瓜子的长度(毫米)
编 1 号 长 度 编 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 号 长 度 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

注:四舍五入

实验结果2 实验结果2:统计每个长度范围内瓜子的数目
长度 (毫 米) 个数

5-7 810

1113

1416

1719

2022

2325

2628

2931

3233

? ? ? ?

4.绘制曲线 绘制曲线 (1)互相参考对方的数据。 )互相参考对方的数据。 (2)将两种瓜子在一个图中表示出来。 )将两种瓜子在一个图中表示出来。 (3)以果实的长度为 轴,样品的个数 )以果实的长度为x轴 为y轴 轴 (4)可以画成折线图、直方图等。 )可以画成折线图、直方图等。

45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 一季度 二季度
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 一季度 二季度

东区 西区

三季度

东区 西区

三季度

大小瓜子在不同长度范围分布图
直 方 图



讨论
1、分析瓜子在不同长度范围内的数量分布图,可 分析瓜子在不同长度范围内的数量分布图, 以得出什么结论? 以得出什么结论? 的瓜子大小存在差异; 引起的。 两个品种的瓜子大小存在差异; 引起的。 这种变异是由遗传物质 遗传物质引起的 这种变异是由遗传物质 的瓜子大小虽然差异较小, 同一品种的瓜子大小虽然差异较小,但也有 这种变异是由环境引起的。 环境引起的 这种变异是由环境引起的。 差异; 差异; 2、要准确描述两个品种瓜子的大小差异,应对数 要准确描述两个品种瓜子的大小差异, 据做何处理? 据做何处理? 计算平均值。 计算平均值。

3、如果把大瓜子种在贫瘠土壤中,小瓜子种在 如果把大瓜子种在贫瘠土壤中, 肥沃土壤中,它们结出的果实会怎样? 肥沃土壤中,它们结出的果实会怎样?推测的 依据是什么? 依据是什么? 大瓜子结的瓜子会小些;小瓜子结的瓜子会大些。 大瓜子结的瓜子会小些;小瓜子结的瓜子会大些。 性状是基因与环境共同作用的结果 依据是环境因素有影响,但影响有限。 依据是环境因素有影响,但影响有限。 4、从大瓜子中选择一粒饱满粒大的种下去, 从大瓜子中选择一粒饱满粒大的种下去, 所收获的瓜子一定都饱满粒大吗?为什么? 所收获的瓜子一定都饱满粒大吗?为什么? 不一定。一若是质量性状,基因型为Aa Aa时 不一定。一若是质量性状,基因型为Aa时,后代 会出现小的;二若是数量性状,会有大有小, 会出现小的;二若是数量性状,会有大有小, 但平均值与大瓜子接近;三是考虑环境因素。 但平均值与大瓜子接近;三是考虑环境因素。

二、变异的特点
1、变异是普遍存在的

达尔文记载的安康羊 红眼果蝇和白眼果蝇
不同品种的玉米果 穗

2、变异是不定向的 绝大多数变异对生物来说是不利的; 绝大多数变异对生物来说是不利的;少数是 有利的,还有一些既无害也无利。 有利的,还有一些既无害也无利。 3、变异可分为两类 可遗传变异: 可遗传变异: 遗传物质 不可遗传变异: 不可遗传变异: 环境条件

三、人类应用遗传变异原理培育新品种 实例1: 实例 :良种选育
奶牛产奶量不 同是由遗传物质 遗传物质控 同是由遗传物质控 制的。 制的。人工选择可 以将产奶量高的奶 牛选择出来, 牛选择出来,通过 繁育遗传下去。 繁育遗传下去。后 代还会出现产奶量 更高的变异, 更高的变异,再从 中选择、繁育, 中选择、繁育,数 代后可获得高产奶 牛。

实例2: 实例 :杂交育种

通过杂交,在后代中抗倒伏基因与高产基因组合到一起。 通过杂交,在后代中抗倒伏基因与高产基因组合到一起。

袁隆平当选为美国科学院外籍院士
? 北京时间 北京时间2006年4月25 年 月 日晚9时许 时许, 日晚 时许,刚刚结束 的美国科学院外籍院士 评选揭晓,世界著名杂 评选揭晓,世界著名杂 交水稻专家 专家、 交水稻专家、中国工程 院院士袁隆平当选,成 院院士袁隆平当选, 为我国农业科学界首位 入选美国科学院的外籍 院士。 院士。

萧伯纳的笑话
美国现代舞创始人邓肯曾向著名剧作 家萧伯纳写信求爱, 家萧伯纳写信求爱,希望与萧伯纳生下一 子,好让他同时拥有邓肯的美貌和萧伯纳 的智慧,没想到萧伯纳回信称∶“如果孩 的智慧,没想到萧伯纳回信称∶ 子的容貌如我,大脑像你怎么办? 子的容貌如我,大脑像你怎么办?”

太空椒是在太空条件下,引起基因发生改变而培育成的新品种。 太空椒是在太空条件下,引起基因发生改变而培育成的新品种。

太空荷花冬日开放

实例4: 多倍体育种(染色体变异) 实例 : 多倍体育种(染色体变异)
普通甜菜 2n) (2n)
化学药剂

高糖甜菜 4n) (4n)
通过化学药剂诱导染色体数目加倍, 通过化学药剂诱导染色体数目加倍,而培育出的新品种


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