高三生物二輪專項(xiàng)復(fù)習(xí) 專題五 第1講 生物變異與育種課件 新人教版.ppt

生物的變異包括可遺傳的變異和不可遺傳的變異 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論包括現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的由來和現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的內(nèi)容 其中生物變異的來源及其在育種上的應(yīng)用是高考的重點(diǎn)內(nèi)容之一 試題往往通過新的背景材料 綜合考查多種育種知識(shí) 對(duì)能力要求很高 預(yù)期對(duì)本部分知識(shí)考查的內(nèi)容及考查方式為 1 結(jié)合基因控制蛋白質(zhì)的合成過程 考查基因突變的產(chǎn)生機(jī)理 結(jié)果分析和特性的理解 2 結(jié)合生物變異的來源 通過創(chuàng)設(shè)新情境考查生物育種相關(guān)知識(shí) 3 結(jié)合基因突變 遺傳的基因定律 考查種群基因頻率和基因頻率的計(jì)算 4 結(jié)合自然選擇學(xué)說和現(xiàn)代生物進(jìn)化理論解釋生物的進(jìn)化和物種的形成 另外 需要特別注意染色體結(jié)構(gòu)變異的類型 以及個(gè)別染色體數(shù)目的增減所涉及減數(shù)分裂過程中異常的判斷 復(fù)習(xí)中 關(guān)于染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變 基因重組的區(qū)別要采取對(duì)比的方式在理解的基礎(chǔ)上歸納記憶 有關(guān)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的內(nèi)容 要理解和掌握相關(guān)的概念 如基因頻率 基因型頻率 種群 基因庫 物種 隔離等 理解新物種形成的基本觀點(diǎn) 并能夠應(yīng)用有關(guān)理論 舉例說明某種生物的進(jìn)化過程 一 基因突變的特點(diǎn)和原因 基因重組及其意義 1 基因變突a 特點(diǎn) 1 普遍性 突變的范圍 突變發(fā)生于所有生物中 是一種最廣泛的可遺傳變異來源 不論病毒 原核生物還是真核生物 不論是無性生殖還是有性生殖 只要進(jìn)行遺傳物質(zhì)復(fù)制即可以在遺傳物質(zhì)復(fù)制時(shí)發(fā)生基因突變 以rna為遺傳物質(zhì)的病毒 由于rna是一條單鏈 更不穩(wěn)定 因而突變頻率更高 出現(xiàn)的變異也更多 這給研制疫苗帶來困難 如sars病毒 艾滋病病毒 禽流感病毒等 2 變異 隨機(jī)性 的剖析 時(shí)間上的隨機(jī) 它可發(fā)生于生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期 甚至在趨于衰老的個(gè)體中也很容易發(fā)生 如老年人易得皮膚癌等 部位上的隨機(jī) 基因突變既可發(fā)生于體細(xì)胞中 又可發(fā)生于生殖細(xì)胞中 若為前者 一般不傳遞給后代 若為后者 則可產(chǎn)生攜帶突變基因的生殖細(xì)胞 進(jìn)而通過生殖傳向子代 3 基因突變?yōu)楹我话阌泻?在長期的進(jìn)化過程中 生物無論在形態(tài) 結(jié)構(gòu)還是生理上都已經(jīng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一并能夠適應(yīng)環(huán)境 即遺傳基礎(chǔ)是均衡的 基因突變打破了原有遺傳基礎(chǔ)的均衡性 從而引起不同程度的有害后果 表現(xiàn)為生活力和可育性的降低 壽命縮短甚至死亡 但并非所有的基因突變都是有害的 有些突變也會(huì)產(chǎn)生有利的或既無利也無害的變異 4 突變的不定向性 多方向性 一個(gè)基因可以向不同的方向發(fā)生突變 產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因如控制小鼠毛色的灰色基因 ay 可突變成為黃色基因 ay 也可以變成黑色基因 a 這就是復(fù)等位基因產(chǎn)生的原因 b 與性狀的關(guān)系 1 基因片段上堿基對(duì)的種類發(fā)生改變不一定會(huì)導(dǎo)致生物性狀的改變 原因可有三 突變部位可能在非編碼部位 內(nèi)含子和非編碼區(qū) 基因變突后形成的密碼子與原密碼子決定的是同一種氨基酸 基因突變?nèi)魹殡[性突變 如aa aa 也不會(huì)導(dǎo)致性狀的改變 2 基因突變對(duì)后代性狀的影響 基因突變發(fā)生在體細(xì)胞有絲分裂過程中 突變可通過無性生殖傳給后代 但不會(huì)通過有性生殖傳給后代 基因突變發(fā)生在精子或卵細(xì)胞形成的減數(shù)分裂過程中 突變可能通過有性生殖傳給后代 生殖細(xì)胞的突變率一般比體細(xì)胞的突變率高 這是因?yàn)樯臣?xì)胞在減數(shù)分裂時(shí)對(duì)外界環(huán)境變化更加敏感 3 基因突變引起性狀的改變 具有突變性狀的個(gè)體能否把突變基因傳給后代 要看這種突變性狀是否有很強(qiáng)的適應(yīng)環(huán)境的能力 若有 則為有利突變 可通過繁殖傳給后代 否則為有害突變 被淘汰掉 2 基因重組 1 能發(fā)生重組的基因是 非同源染色體上的非等位基因 自由組合 同源染色體上的非等位基因 交叉交換 不同物種的基因 基因工程導(dǎo)入 2 傳統(tǒng)意義上的基因重組 傳統(tǒng)意義上的基因重組只能發(fā)生在進(jìn)行有性生殖的同種生物之間 傳統(tǒng)意義上的基因重組是在減數(shù)分裂過程中實(shí)現(xiàn)的 而不是精子與卵細(xì)胞的結(jié)合過程中實(shí)現(xiàn)的 減數(shù)分裂過程中實(shí)現(xiàn)的基因重組要在后代性狀中體現(xiàn)出來必須通過精子與卵細(xì)胞結(jié)合產(chǎn)生新個(gè)體來實(shí)現(xiàn) 因此對(duì)通過減數(shù)分裂而實(shí)現(xiàn)基因重組使生物體性狀發(fā)生改變這一現(xiàn)象來說 減數(shù)分裂形成不同類型配子是因 而受精作用產(chǎn)生不同性狀的個(gè)體則是果 3 基因重組分類 分子水平的基因重組 如通過對(duì)dna的剪切 拼接而實(shí)施的基因工程 特點(diǎn) 可克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 染色體水平的基因重組 減數(shù)分裂過程中非姐妹染色單體交叉互換 以及非同源雜色體自由組合而導(dǎo)致的基因重組 特點(diǎn) 難以突破遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 可產(chǎn)生新的基因型 表現(xiàn)型 但不能產(chǎn)生新的基因 細(xì)胞水平的基因重組 如動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)以及植物體細(xì)胞雜交技術(shù)下的大規(guī)模的基因重組 特點(diǎn) 可克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 二 染色體變異及變異方式在育種上的應(yīng)用 1 三種可遺傳變異的比較 說明 三種可遺傳的變異都為生物的進(jìn)化提供了原材料 基因突變可產(chǎn)生新的基因 為進(jìn)化提供了最初的原材料 是生物變異的根本來源 基因重組的變異頻率高 為進(jìn)化提供了廣泛的選擇材料 是形成生物多樣性的重要原因之一 2 常見育種方式比較 3 可遺傳變異與不可遺傳變異的區(qū)別 例1 人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞具有很強(qiáng)的攝碘能力 臨床上常用小劑量的放射性同位素131i治療某些甲狀腺疾病 但大劑量的131i對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生有害影響 積聚在細(xì)胞內(nèi)的131i可能直接 a 插入dna分子引起插入點(diǎn)后的堿基序列改變b 替換dna分子中的某一堿基引起基因突變c 造成染色體斷裂 缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)變異d 誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳給下一代 解析 本題考查誘發(fā)基因突變的因素及原理 131i是一種放射性物質(zhì) 大劑量131i能產(chǎn)生大量放射性 誘發(fā)基因突變 i不是堿基類似物 不能插入dna分子序列中 不能替換dna分子中的堿基 其誘發(fā)的基因突變?yōu)轶w細(xì)胞變異 不能遺傳給下一代 因此其原因可能是造成染色體斷裂 缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)變異 答案 c 育種專家在稻田中發(fā)現(xiàn)一株十分罕見的 一稈雙穗 植株 經(jīng)鑒定該變異性狀是由基因突變引起的 下列敘述正確的是 a 這種現(xiàn)象是由顯性基因突變成隱性基因引起的b 該變異株自交可產(chǎn)生這種變異性狀的純合個(gè)體c 觀察細(xì)胞有絲分裂中期染色體形態(tài)可判斷基因突變發(fā)生的位置d 將該株水稻的花粉離體培養(yǎng)后即可獲得穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)品系 答案 b 解析 本題考查基因突變的有關(guān)知識(shí) 盡管是 罕見 突變 也不能說明該變異是隱性突變 只有通過試驗(yàn)鑒定 方能說明其突變類型 基因突變是dna上某堿基對(duì)的增添 缺失或替換引起的 顯微鏡下不能觀察的到 花藥離體培養(yǎng)后 需用秋水仙素誘導(dǎo)加倍后 才能得到穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)品系 通過該變異植株自交 看后代是否發(fā)生性狀分離 如果出現(xiàn)性狀分離 則為雜合子 不出現(xiàn)性狀分離則為純合子 b正確 例2 雄家蠶的性染色體為zz 雌家蠶為zw 已知幼蠶體色正?；?t 與油質(zhì)透明基因 t 是位于z染色體上的一對(duì)等位基因 結(jié)天然綠色繭基因 g 與白色繭基因 g 是位于常染色體上的一對(duì)等位基因 t對(duì)t g對(duì)g為顯性 1 現(xiàn)有一雜交組合 ggztzt ggztw f1中結(jié)天然綠色繭的雄性個(gè)體所占比例為 f2中幼蠶體色油質(zhì)透明且結(jié)天然綠色繭的雌性個(gè)體所占比例為 2 雄性蠶產(chǎn)絲多 天然綠色蠶絲銷路好 現(xiàn)有下列基因型的雄 雌親本 ggztw ggztw ggztw ggztzt ggztzt ggztzt 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)雜交組合 利用幼蠶體色油質(zhì)透明易區(qū)別的特點(diǎn) 從f1中選擇結(jié)天然綠色繭的雄蠶用于生產(chǎn) 用遺傳圖解和必要的文字表述 解析 1 遺傳圖解如下 所以f2中體色油質(zhì)透明且結(jié)天然綠色繭的雌性個(gè)體基因組成所占比例為g ztw 所占比例為3 4 1 4 3 16 2 見圖解從孵化出的f1幼蠶中 淘汰體色油質(zhì)透明的雌家蠶 保留體色正常的雄家蠶用于生產(chǎn)或 p 基因型 ggztzt ggztw f2 基因型ggztztggztztggztwggztw p 基因型 ggztzt ggztw f2 基因型ggztztggztztggztwggztw從孵化出的f1幼蠶中 淘汰體色油質(zhì)透明的雌家蠶 保留體色正常的雄家蠶用于生產(chǎn) 下圖中 甲 乙表示水稻兩個(gè)品種 a a和b b表示分別位于兩對(duì)同源染色體上的兩對(duì)等位基因 表示培育水稻新品種的過程 則下列說法錯(cuò)誤的是 a 過程簡便 但培育周期長b 和 的變異都發(fā)生于有絲分裂間期c 過程常用的方法是花藥離體培養(yǎng)d 過程與 過程的育