人类遗传病及遗传育种(高三一轮复习).ppt

人类遗传病和生物育种人类遗传病和生物育种 人类所有的病都是遗传病吗？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。物、人和动物之间相互传播的疾病。下列哪些属于遗传病？下列哪些属于遗传病？1 1：SARS 2SARS 2：爱滋病：爱滋病 3 3：白化病：白化病 4 4：红绿色盲：红绿色盲 5 5：大脖子病：大脖子病 6 6：高度近视：高度近视 先天性疾病、后天性疾病、家族性疾病的区别先天性疾病、后天性疾病、家族性疾病的区别 项目项目 先天性疾病先天性疾病 后天性疾病后天性疾病 家族性疾病家族性疾病 含义含义 出生前已形成出生前已形成的畸形或疾病的畸形或疾病 在后天发育过在后天发育过程中形成的疾程中形成的疾病病 指一个家族中多个成员指一个家族中多个成员都表现出来的同一种病都表现出来的同一种病 病因病因 由遗传物质改变引起的人类由遗传物质改变引起的人类疾病为遗传病疾病为遗传病 从共同祖先继承相同致从共同祖先继承相同致病基因为遗传病病基因为遗传病 由环境因素引起的人类疾病由环境因素引起的人类疾病为非遗传病为非遗传病 由环境因素引起为非遗由环境因素引起为非遗传病传病 联系联系 先天性疾病、家族性疾病不一定是遗传病；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后天性疾病不一定不是遗传病 用集合的方式表示用集合的方式表示遗传病与两类疾病遗传病与两类疾病的关系如下：的关系如下：主 要 分 为主 要 分 为 _、和和_。单基因遗传病单基因遗传病 多基因遗传病多基因遗传病 染色体异常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、人类遗传病的主要类型及特点 （一）单基因遗传病（一）单基因遗传病 受受一对一对等位基因控制的遗传病等位基因控制的遗传病 显性显性 隐性隐性 实例：实例：软骨发育不全软骨发育不全、多指、多指、并指并指 实例：实例：抗维生素抗维生素D D佝偻病佝偻病 显性显性 实例：实例：白化病白化病、苯丙酮尿症苯丙酮尿症、先天性聋哑先天性聋哑 隐性隐性 实例：血友病、红绿色盲实例：血友病、红绿色盲 X X染色体遗传病染色体遗传病 常染色体遗传病常染色体遗传病 1 1、代代相传、代代相传 2 2、男女发病率相同、男女发病率相同 1 1、通常在家族中隔代相传、通常在家族中隔代相传 2 2、男女发病率相同、男女发病率相同 1 1、代代相传、代代相传 2 2、女患者多于男患者、女患者多于男患者 3 3、男患者男患者母亲和女儿均为患者母亲和女儿均为患者 1 1、隔代交叉相传、隔代交叉相传 2 2、男患者多女患者、男患者多女患者 3 3、女患者女患者父亲和儿子均是患者，父亲正常则女儿一定父亲和儿子均是患者，父亲正常则女儿一定 正常正常 特点：特点：特点：特点：特点：特点：特点：特点：(多对基因多对基因+环境环境)特特点点 表现出家族聚集现象表现出家族聚集现象 群体中发病率高群体中发病率高（二）多基因遗传病（二）多基因遗传病 无脑儿无脑儿、唇裂唇裂(兔唇兔唇)、原发性高血压、青少年型糖尿病、冠心、原发性高血压、青少年型糖尿病、冠心病、精神分裂、哮喘等病、精神分裂、哮喘等 由由多对多对基因控制的人类遗传病基因控制的人类遗传病 染色体异染色体异 常遗传病常遗传病 常染色体病常染色体病 性染色体病性染色体病 2121三体综合征三体综合征 猫叫综合征猫叫综合征 (染色体数目变异）染色体数目变异）(染色体结构变异）染色体结构变异）XO（性腺发育不良）XXY XYY(三三)、染色体异常遗传病、染色体异常遗传病 上述三类遗传病只有单基因遗传病遗上述三类遗传病只有单基因遗传病遗 传时符合遗传定律。传时符合遗传定律。携带遗传病基因的个体一定会患遗携带遗传病基因的个体一定会患遗 传病。传病。不携带遗传病基因的不可能患遗传不携带遗传病基因的不可能患遗传 病。病。判断判断 如染色体异常遗传病。如染色体异常遗传病。如如Aa不是白化病患者；不是白化病患者；对对 错错 错错 1.选哪种类型的遗传病？选哪种类型的遗传病？群体中发病率较高的单基因遗传病群体中发病率较高的单基因遗传病 2.如果想调查如果想调查发病率发病率，如何操作？，如何操作？在人群中普查在人群中普查 人群中随机抽样调查，并保证调查的群体人群中随机抽样调查，并保证调查的群体足够大足够大 3.如果想调查如果想调查遗传方式遗传方式，如果操作？，如果操作？对患病家系进行调查、分析对患病家系进行调查、分析 调查人群中的遗传病调查人群中的遗传病 调查调查 遗传病的监遗传病的监测和预防测和预防 婚前检测和预防婚前检测和预防 遗传咨询遗传咨询 羊水检查羊水检查 B B超检查超检查 孕妇血细胞检查孕妇血细胞检查 基因诊断基因诊断 遗传咨询的内容和步骤为遗传咨询的内容和步骤为-提出提出建议建议 检查检查、了解了解病史，作出遗传诊断病史，作出遗传诊断 分析分析遗传病的传递方式遗传病的传递方式 推断推断后代发病几率后代发病几率 产前诊断产前诊断 禁止近亲结婚禁止近亲结婚 提倡“适龄生育”提倡“适龄生育”人类基因组计划（简称人类基因组计划（简称HGPHGP）人类基因组人类基因组：人体：人体DNADNA分子所携带的分子所携带的全部遗传信息。全部遗传信息。人类基因组计划人类基因组计划就是分析测定人类基因组的全部就是分析测定人类基因组的全部DNADNA序序列列。人类基因组由大约人类基因组由大约31.631.6亿个碱基对组成，已发现的基亿个碱基对组成，已发现的基因约为因约为2.02.02.52.5万个万个.基因治疗基因治疗 人类基因组计划与人体健康人类基因组计划与人体健康 从杂交育种到基因工程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？主要的育种方法有哪些？想一想想一想 育种：利用可遗传变异的原理，培育生物新育种：利用可遗传变异的原理，培育生物新品种的过程。品种的过程。一、单倍体育种：一、单倍体育种：1.单倍体特点：单倍体特点：2.育种育种 弱小，高度不育弱小，高度不育 常用方法：常用方法：花药离体培养花药离体培养 秋水仙素诱导染色体加倍秋水仙素诱导染色体加倍 花药花药离体离体培养培养 单倍体单倍体 诱导染色体诱导染色体 数目加倍数目加倍 正常正常 纯合体纯合体 自自交交 种子种子 新新品品种种 优点：优点：明显缩短育种年限，只需明显缩短育种年限，只需2年年 原理：原理：染色体变异染色体变异 单倍体育种单倍体育种 P（高秆抗锈病（高秆抗锈病）DDTT ddtt（矮秆易染病（矮秆易染病）F1 DdTt（高秆抗锈病（高秆抗锈病）花药离体培养花药离体培养 单倍体植株单倍体植株 (DT、Dt、dT、dt)人工诱导加倍人工诱导加倍 DDTT DDtt ddtt ddTT 高秆抗锈病高秆抗锈病 高秆易染病高秆易染病 矮秆易染病矮秆易染病 选矮秆抗病的个体选矮秆抗病的个体 （三者淘汰（三者淘汰 ）个体采收种子留种个体采收种子留种 二、多倍体育种：二、多倍体育种：多倍体：多倍体：优点：优点：植株的茎杆粗壮，叶片、果实和种子比较大，糖植株的茎杆粗壮，叶片、果实和种子比较大，糖 类和蛋白质含量增加类和蛋白质含量增加。缺点：缺点：发育迟缓，结实率低。发育迟缓，结实率低。多倍体育种：多倍体育种：名称：人工诱导多倍体育种名称：人工诱导多倍体育种 方法：低温或方法：低温或用秋水仙素处理萌发的种子或用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗幼苗 原理：原理：实例：无子西瓜培育实例：无子西瓜培育 染色体变异染色体变异 第一年第一年 母本（四倍体）母本（四倍体）父本（二倍体）父本（二倍体）杂交杂交 第二年第二年 联会紊乱联会紊乱 小麦高产（小麦高产（D D）对低产（）对低产（d d）为显性，抗病（）为显性，抗病（T T）对）对不抗病（不抗病（t t）为显性，现有纯合的高产不抗病的小麦）为显性，现有纯合的高产不抗病的小麦（DDttDDtt）和低产抗病的小麦（）和低产抗病的小麦（ddTTddTT），怎样才能得到高），怎样才能得到高产抗病的优良品种（产抗病的优良品种（DDTTDDTT）？）？想一想：想一想：锈病锈病 以下是杂交的育种参考方案：以下是杂交的育种参考方案：高不抗高不抗 低抗低抗 高抗高抗 DDtt ddTT DdTt DDTt 高抗高抗 高不抗高不抗 低抗低抗 低不抗低不抗 DDTT 杂交杂交 自交自交 选优选优 自交自交 F3 选优选优 思考：要培育出思考：要培育出一个能稳定遗传一个能稳定遗传的植物品种杂交的植物品种杂交育种至少要几年？育种至少要几年？如果用单倍体育如果用单倍体育种呢？种呢？DdTT DdTt 试一试：动物的杂交育种方法试一试：动物的杂交育种方法 假设现有长毛立耳猫（假设现有长毛立耳猫（BBEEBBEE）和短毛折耳猫（和短毛折耳猫（bbeebbee），你能否培育），你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBeeBBee）？）？写出育种方案（图解）写出育种方案（图解）长毛折耳猫长毛折耳猫 短毛折耳猫短毛折耳猫 长毛立耳猫长毛立耳猫 3 长毛立耳长毛立耳 短毛折耳短毛折耳 BBEE bbee 长毛立耳长毛立耳 BbEe 长毛立耳长毛立耳 BbEe 长立长立 长折长折 短立短立 短折短折 Bbee BBee BBee Bbee bbee bbee 长折长折 短折短折 长折长折 长折长折 短折短折 杂交杂交 F1间间交配交配 选优选优 测交测交 长折长折 短折短折 三、杂交育种三、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。集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。原理：原理：基因重组。基因重组。方法：方法：杂交杂交自交自交选优选优自交自交 优点：优点：能集中位于不同品种中的优良性状。能集中位于不同品种中的优良性状。缺点：缺点：只能利用已有的基因组，并不能产生新的基因。杂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。交进程缓慢，过程繁琐。应用：应用：可用于农作物品质的改良、产量的提高，培育新品可用于农作物品质的改良、产量的提高，培育新品种；也用于家禽、家畜的育种。种；也用于家禽、家畜的育种。想一想：杂交育种与杂种优势是一回事吗？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。成杂合子，不能稳定遗传。杂交育种只能利用已有的基杂交育种只能利用已有的基因重组，按需选择，并不能创造因重组，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，过程分离现象，育种进程缓慢，过程繁琐。繁琐。杂交育种不能创造新的基杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间要长，那有因，并且所需时间要长，那有没有能出现意想不到的结果，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并且需要时间相对要短的育种方法呢？方法呢？我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子，返回地面后种返回地面后种植植，培育出的水稻穗长粒大培育出的水稻穗长粒大，亩产达亩产达600kg，最高达最高达750kg，蛋白质含量增加蛋白质含量增加8%-20%，生长期平均缩短生长期平均缩短10天天。请回答：请回答：（1 1）水稻产生这种变异的来源是：）水稻产生这种变异的来源是：产生变异的原因是：产生变异的原因是：基因突变基因突变 各种宇宙射线和失重的作用，使基因的各种宇宙射线和失重的作用，使基因的分子结构发生改变。分子结构发