生物的變異育種與進化市公開課獲獎?wù)n件

1、第3講生物變異、育種與進化第1頁第1頁1(安徽理綜卷)人體甲狀腺濾泡上皮細胞含有很強攝碘能力。臨床上慣用小劑量放射性同位素131I治療一些甲狀腺疾病，但大劑量131I對人體會產(chǎn)生有害影響。積聚在細胞內(nèi)131I也許直接()第2頁第2頁A插入DNA分子引起插入點后堿基序列改變B替換DNA分子中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)甲狀腺濾泡上皮細胞基因突變并遺傳給下一代解析：碘是人體甲狀腺激素構(gòu)成元素，為構(gòu)成人體微量元素。由于131I有放射性，能誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細胞發(fā)生基因突變，但這屬于體細胞基因突變，不會遺傳給下一代，D項錯誤。第3頁第3頁131I不是堿基類似物

2、，故不能直接插入到DNA分子中，也不能替換DNA分子中某一堿基，A、B項錯誤。大劑量放射性元素會引起染色體結(jié)構(gòu)變異，C項正確。答案：C第4頁第4頁類型項目基因突變基因重組染色體變異概念DNA分子中發(fā)生堿基正確替換、增添和缺失，而引起基因結(jié)構(gòu)改變在生物體進行有性生殖過程中，控制不同樣性狀基因重新組合因染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而造成生物性狀發(fā)生變異合用范圍生物種類所有生物(涉及病毒)均可發(fā)生自然狀態(tài)下只發(fā)生于真核生物有性生殖過程中，為核遺傳真核生物細胞增殖過程中均可發(fā)生生殖無性生殖、有性生殖有性生殖無性生殖、有性生殖第5頁第5頁類型項目基因突變基因重組染色體變異類型自然突變、誘發(fā)突變交叉互換、自由

3、組合、人工DNA拼接技術(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異、染色體數(shù)目變異發(fā)生時期DNA復(fù)制時(有絲分裂間期、減數(shù)第一次分裂前間期)減數(shù)分裂四分體時期及減數(shù)第一次分裂過程中細胞分裂期產(chǎn)生結(jié)果產(chǎn)生新基因只產(chǎn)生新基因型，不產(chǎn)生新基因不產(chǎn)生新基因，但可引起基因數(shù)目或順序改變第6頁第6頁類型項目基因突變基因重組染色體變異鏡檢光鏡下均無法檢出，可依據(jù)是否有新性狀或新性狀組合擬定光鏡下可檢出育種應(yīng)用誘變育種雜交育種基因工程育種單倍體育種多倍體育種第7頁第7頁1三者均屬于可遺傳變異，都為生物進化提供了原材料。2基因突變產(chǎn)生新基因，是生物變異根本來源；基因突變是基因重組基礎(chǔ)。3基因重組是形成生物多樣性重要原因之一。第8頁第8頁2

4、(山東試驗中學(xué)一模)下圖表示哺育高品質(zhì)小麥幾種辦法，下列敘述正確是()第9頁第9頁A圖中涉及育種辦法有雜交育種、單倍體育種和誘變育種Ba過程能提升突變頻率，從而明顯縮短育種年限Ca、c過程都需要用秋水仙素處理萌發(fā)種子D要取得yyRR，b過程需要進行不斷自交來提升純合率 第10頁第10頁解析：a過程屬于單倍體育種，此過程因無種子，因此只能用秋水仙素處理單倍體幼苗，因該過程未利用誘變原因，因此這種育種辦法不能提升突變頻率，但能明顯縮短育種年限；b過程為雜交育種，需要進行不斷自交提升純合率；c過程為多倍體育種，可用秋水仙素處理萌發(fā)種子或幼苗。答案：D第11頁第11頁不同育種方法比較雜交育種人工誘變育

5、種單倍體育種多倍體育種基因工程育種依據(jù)原理基因重組基因突變?nèi)旧w變異染色體變異基因重組慣用辦法選育純種：雜交自交選種自交選育雜種：雜交雜交種輻射、激光、化學(xué)藥物處理、生物處理、作物空間技術(shù)育種花藥離體培養(yǎng)后再用秋水仙素(或低溫)處理幼苗，使染色體數(shù)目加倍秋水仙素(或低溫)處理萌發(fā)種子或幼苗轉(zhuǎn)基因(DNA重組)技術(shù)將目的基因引入生物體內(nèi)，哺育新品種第12頁第12頁雜交育種人工誘變育種單倍體育種多倍體育種基因工程育種育種程序第13頁第13頁雜交育種人工誘變育種單倍體育種多倍體育種基因工程育種優(yōu)點操作簡樸，目的性強能夠提升變異頻率，大幅度地改良一些品種能夠明顯地縮短育種年限操作簡樸，能較快取得新類型

6、打破物種界線，定向改變生物性狀缺點時間長，需及時發(fā)覺優(yōu)良品種有利變異少，需大量處理試驗材料技術(shù)復(fù)雜且需與雜交育種配合所得品種發(fā)育延遲，堅固率低，在動物中難以進行有也許引起生態(tài)危機舉例矮稈抗銹病小麥青霉素高產(chǎn)菌株、太空椒單倍體育種取得矮稈抗銹病小麥三倍體無子西瓜、八倍體小黑麥產(chǎn)生人胰島素大腸桿菌、抗蟲棉第14頁第14頁3(江蘇卷)依據(jù)當(dāng)代生物進化理論，下列說法正確是()A自然選擇決定了生物變異和進化方向B生物進化實質(zhì)是種群基因型頻率改變C種群內(nèi)基因頻率改變在世代間含有連續(xù)性D種群內(nèi)基因頻率改變偶然性隨種群數(shù)量下降而減小第15頁第15頁解析：生物變異方向是不定向，而自然選擇是定向，故生物進化方向是

7、由定向自然選擇決定，A項錯誤；生物進化實質(zhì)是種群基因頻率改變，而不是種群基因型頻率改變，B項錯誤；種群內(nèi)基因頻率改變可在世代間逐步改變，即在世代間含有連續(xù)性，C項正確；種群內(nèi)基因頻率改變偶然性是伴隨種群數(shù)量下降而增大，D項錯誤。答案：C第16頁第16頁1物種形成方式(1)漸變式第17頁第17頁(2)爆發(fā)式爆發(fā)式物種形成主要是由異源多倍體染色體變異方式形成新種，一出現(xiàn)能夠不久達到生殖隔離。(3)人工制造新物種人工誘導(dǎo)多倍體，植物體細胞雜交等。第18頁第18頁第19頁第19頁第20頁第20頁(4)依據(jù)遺傳平衡定律計算在一個有性生殖自然種群中，當(dāng)種群較大，種群內(nèi)個體間交配是隨機，沒有突變發(fā)生、沒有新

8、基因加入和自然選擇時，存在下列公式：(pq)2p22pqq21，其中p代表一個等位基因頻率，q代表另一個等位基因頻率，p2代表一個等位基因純合子(如AA)頻率，2pq代表雜合子頻率，q2代表另一個等位基因純合子(aa)頻率。第21頁第21頁 (杭州學(xué)軍中學(xué))假如一個基因中部缺失了1個核苷酸對，不也許后果是()A沒有蛋白質(zhì)產(chǎn)物B翻譯為蛋白質(zhì)時在缺失位置終止C所控制合成蛋白質(zhì)減少多個氨基酸D翻譯蛋白質(zhì)中，缺失部位以后氨基酸序列發(fā)生改變第22頁第22頁解析：基因中部若編碼區(qū)缺乏1個核苷酸對，該基因仍然能表示，但是表示產(chǎn)物(蛋白質(zhì))結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)發(fā)生改變，有也許出現(xiàn)下列三種情況：翻譯為蛋白質(zhì)時在缺失位置終

9、止、所控制合成蛋白質(zhì)減少或者增長多個氨基酸、缺失部位以后氨基酸序列發(fā)生改變。答案：A第23頁第23頁基因突變對生物性狀影響 (1)基因突變對性狀影響：突變間接引起密碼子改變，決定氨基酸也許改變，最后表現(xiàn)為蛋白質(zhì)功效也許改變，影響生物性狀。(2)基因片段上堿基正確種類發(fā)生改變不一定會造成生物性狀改變，原因也許有三個：突變部位也許在非編碼部位(內(nèi)含子和非編碼區(qū))；基因突變后形成密碼子與原密碼子決定是同種氨基酸；基因突變?nèi)魹殡[性突變，如AAAa，也不會造成性狀改變。第24頁第24頁1據(jù)河南日報報道，河南省新鄉(xiāng)市原陽縣推出每公斤30元高價“太空營養(yǎng)米”，當(dāng)前已開始在北京市場銷售。據(jù)簡介，“太空營養(yǎng)米”

10、是搭載衛(wèi)星上過太空優(yōu)質(zhì)變異大米，分析下列哪項與“太空營養(yǎng)米”品種哺育所依據(jù)原理相同()A人工栽培選育出矮稈抗銹病小麥品種B用一定濃度生長素處理番茄雌蕊柱頭取得無子番茄C用X射線照射青霉菌使青霉菌繁殖能力增強D用一定濃度秋水仙素處理，取得八倍體小黑麥第25頁第25頁解析：太空育種原理是基因突變。A為雜交育種，B不屬于育種范圍，D是多倍體育種，C是誘變育種。答案：C第26頁第26頁 (山東濰坊一模)某農(nóng)科所通過如圖所表示育種過程哺育成了高品質(zhì)糯小麥。下列相關(guān)敘述正確是()第27頁第27頁Aa過程中利用遺傳學(xué)原理是基因重組Bb過程能提升突變率，從而明顯縮短了育種年限Ca過程需要使用秋水仙素，作用于萌

11、發(fā)種子Db過程需要通過自交來提升純合率解析：分析題圖可知，a為單倍體育種過程，其遺傳學(xué)原理是染色體變異；b過程為雜交育種過程，不是誘變育種，不能提升突變率，縮短育種年限；a過程需要使用秋水仙素，但其作用對象不是萌發(fā)種子，而是花粉萌發(fā)形成單倍體幼苗；雜合子自交能夠提升后代中純合子百分比。答案：D第28頁第28頁生物育種方法選擇(1)要取得本物種沒有性狀可經(jīng)過誘變和基因工程，其中基因工程是有目標(biāo)改良。(2)雜交育種是最簡捷育種方法，而單倍體育種是最快取得純合子方法，可縮短育種年限。(3)染色體加倍能夠采取秋水仙素、低溫等方法使其加倍，也能夠是細胞融合，但細胞融合可在兩個不同物種之間進行。第29頁第

12、29頁(4)原核生物不能進行減數(shù)分裂，因此不能利用雜交育種，細菌育種普通采取誘變育種。(5)動物雜交育種中，純合子取得不用經(jīng)過逐代自交，可改為測交。(6)雜交育種與雜種優(yōu)勢不同：雜交育種是在雜交后代眾多類型中選擇符合育種目標(biāo)個體深入培育，直至取得穩(wěn)定遺傳含有優(yōu)良性狀新品種；雜種優(yōu)勢主要是利用雜種F1優(yōu)良性狀，并不要求遺傳上穩(wěn)定。第30頁第30頁2(浙江五校聯(lián)考)下圖為利用純合高稈(D)抗病(E)小麥和純合矮稈(d)染病(e)小麥快速哺育純合優(yōu)良小麥品種矮稈抗病小麥(ddEE)示意圖，下列相關(guān)此圖敘述錯誤是()第31頁第31頁A過程中發(fā)生了非同源染色體自由組合B實施過程通慣用一定濃度秋水仙素C實

13、施過程依據(jù)主要生物學(xué)原理是細胞增殖D實施過程主要目標(biāo)是讓控制不同優(yōu)良性狀基因組合到一起第32頁第32頁解析：過程為花藥離體培養(yǎng)過程，依據(jù)主要生物學(xué)原理是細胞全能性；過程為減數(shù)分裂產(chǎn)生配子過程，發(fā)生了非同源染色體自由組合；實施過程通慣用一定濃度秋水仙素使染色體數(shù)目加倍；過程為含有相對性狀親本雜交，其主要目標(biāo)是讓控制不同優(yōu)良性狀基因組合到一起。答案：C第33頁第33頁 (廣東理綜卷)最近，能夠抵抗多數(shù)抗生素“超級細菌”引人關(guān)注，這類細菌含有超強耐藥性基因NDM1，該基因編碼金屬內(nèi)酰胺酶。此菌耐藥性產(chǎn)生原因是(多選)()A定向突變B抗生素濫用C金屬內(nèi)酰胺酶使許多抗菌藥物失活D通過染色體互換從其它細菌

14、取得耐藥基因第34頁第34頁解析：“超級細菌”是原核生物，沒有染色體，其抗藥性產(chǎn)生于基因突變，而基因突變是不定向，故A錯誤；“超級細菌”產(chǎn)生了抗藥性，一方面是該菌體內(nèi)遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，產(chǎn)生超強耐藥性基因，該基因編碼酶能使許多抗菌藥物失活；另一方面是抗菌藥物抗生素濫用，對該菌進行了選擇。故B、C正確。答案：BC第35頁第35頁3(蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市一次調(diào)查)某小島上蜥蜴進化基本過程下列所表示。相關(guān)敘述錯誤是()A若圖中X、Y、Z表示生物進化中基本環(huán)節(jié)，則Z是隔離B依據(jù)達爾文觀點可認(rèn)為，有利性狀在蜥蜴?zhèn)€體世代間不斷保留第36頁第36頁C當(dāng)代生物進化理論認(rèn)為，該島上蜥蜴進化過程中基因頻率一定發(fā)生改

15、變D該小島上蜥蜴原種和蜥蜴新種共同組成為一個種群解析：突變(基因突變和染色體變異)和基因重組為生物進化提供原材料；自然選擇過程中，直接受選擇是表現(xiàn)型，進而造成基因頻率改變；同一物種不同種群基因頻率改變能造成種群基因庫差異變大。第37頁第37頁新物種形成標(biāo)志是生殖隔離，生物進化本質(zhì)是種群基因頻率改變，種群基因頻率改變是產(chǎn)生生殖隔離前提條件，但種群基因頻率改變并不意味著產(chǎn)生生殖隔離； 隔離是物種形成條件，但有些生物沒有地理隔離也會形成新物種，如植物多倍體形成。地理隔離能使種群基因庫產(chǎn)生差別，但不一定會造成生殖隔離。答案：D第38頁第38頁1當(dāng)代生物技術(shù)利用突變和基因重組原理，來改變生物遺傳性狀，以

16、達到人們所盼望目的。下列相關(guān)敘述錯誤是()A轉(zhuǎn)基因技術(shù)造成基因重組，可產(chǎn)生定向變異B體細胞雜交技術(shù)克服了遠緣雜交不親和性，可哺育新品種第39頁第39頁C人工誘變沒有改變突變本質(zhì)，但可使生物發(fā)生定向變異D當(dāng)代生物技術(shù)和人工選擇綜合利用，使生物性狀更符合人類需求解析：基因重組包括基因重組、交叉互換和人工DNA重組技術(shù)，人工DNA重組技術(shù)可產(chǎn)生定向變異；植物體細胞雜交克服了遠緣雜交不親和性障礙，擴大了親本組合范圍；人工誘變原理是基因突變，基因突變含有不定向性。答案：C第40頁第40頁2(山東省淄博一中第二次模擬)A、a和B、b是控制兩對相對性狀兩對等位基因，位于1號和2號這一對同源染色體上，1號染色

17、體上有部分來自其它染色體片段，如圖所表示。下列相關(guān)敘述不正確是()第41頁第41頁AA和a、B和b均符合基因分離定律B能夠通過顯微鏡來觀測這種染色體移接現(xiàn)象C染色體片段移接到1號染色體上現(xiàn)象稱為基因重組D同源染色體上非姐妹染色單體發(fā)生交叉互換后也許產(chǎn)生4種配子 解析：1號和2號是一對同源染色體，1號染色體上有部分來自其它染色體片段，是屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，故C錯誤。答案：C第42頁第42頁3(南通二模)生物一些變異可通過細胞分裂某一時期染色體行為來辨認(rèn)。甲、乙兩模式圖分別表示細胞減數(shù)分裂過程中出現(xiàn)“環(huán)形圈”、”十字形結(jié)構(gòu)”現(xiàn)象，圖中字母表示染色體上基因。下列相關(guān)敘述正確是()第43頁第43頁A甲

18、、乙兩種變異類型分別屬于染色體結(jié)構(gòu)變異、基因重組B甲圖是由于個別堿基正確增添或缺失，造成染色體上基因數(shù)目改變結(jié)果C乙圖是由于四分體時期同源染色體非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換結(jié)果D甲、乙兩圖常出現(xiàn)在減數(shù)第一次分裂前期，染色體數(shù)與DNA數(shù)之比為12第44頁第44頁解析：分析題圖，甲變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中缺失或增長，乙變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中易位。甲圖中部分基因發(fā)生了增添或缺失，造成染色體上基因數(shù)目改變；乙圖中右上角含s基因黑色部分與左下角含w基因白色部分已發(fā)生互換，且它們之間互換發(fā)生在非同源染色體之間，因此該變異為易位而不是四分體時期同源染色體非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換基因重組；甲、乙兩圖

19、中每條染色體都含兩個單體、兩個DNA分子、且同源染色體互相配對。答案：D第45頁第45頁4如圖1是果蠅體細胞示意圖，圖2、3是果蠅細胞中部分染色體在細胞分裂中行為，請判斷下列說法正確是()第46頁第46頁A圖1中、中一條染色體和X、Y染色體構(gòu)成一個染色體組B若圖1果蠅一個精原細胞產(chǎn)生一個精子基因構(gòu)成為bcXDXD，則其余三個精子基因型為BCYd、BCYd、bcXDXDC圖2所表示果蠅細胞中A、a基因?qū)儆诘任换?，位于同源染色體上D圖3中姐妹染色單體上出現(xiàn)基因A和a是基因突變或交叉互換結(jié)果第47頁第47頁解析：依據(jù)染色體組概念，可知圖1中、中一條染色體和X染色體或Y染色體構(gòu)成一個染色體組。若圖1

20、果蠅一個精原細胞產(chǎn)生一個精子基因構(gòu)成為bcXDXD，闡明在減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體XD、XD沒有分開，因此其余三個精子基因型為bc、BCYd、BCYd。圖2所表示果蠅細胞處于有絲分裂后期，分開是姐妹染色單體，而不是同源染色體。第48頁第48頁圖3是果蠅細胞減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體分開，每一條染色體上含有兩條姐妹染色單體，姐妹染色單體上基因是通過復(fù)制形成，應(yīng)含有相同基因，故圖示中出現(xiàn)等位基因是由于發(fā)生了基因突變或交叉互換。 答案：D第49頁第49頁5. (福建省協(xié)作校聯(lián)考)曲線a表示使用誘變劑前青霉素菌株數(shù)和產(chǎn)量之間關(guān)系，曲線b、c、d表示使用誘變劑后青霉素菌株數(shù)和產(chǎn)量之間關(guān)系。下列說法正確是()第50頁第50頁A由a變?yōu)閎、c、d表達了變異多方向性B誘變劑增長了青霉菌變異方向，加快了變異頻率Cd是最不符合人們生產(chǎn)要求變異類型，b菌株產(chǎn)量比a菌株高D青霉素在誘變劑作用下發(fā)生變異只能是基因突變解析：使用誘變劑后青霉素菌株a突變?yōu)閎、c、d表達了變異多方向性，故A正確；由圖不能表達誘變劑增