新课标广西2019高考生物二轮复习专题四遗传学第11讲变异育种和进化课件.ppt

第十一讲变异、育种和进化,高考必背记一记,易混易错判一判,网络梳理填一填,1.基因突变是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料,是新基因产生的途径。2.基因重组的类型包括自由组合(减数第一次分裂后期)和交叉互换(四分体时期)。3.人工诱导多倍体的常用方法是用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,使有丝分裂前期纺锤体的形成受到抑制,从而使染色体数目加倍,获得多倍体。4.单倍体育种包括花药离体培养和人工诱导染色体加倍等过程。通过单倍体育种的方法培育新品种,可以明显地缩短育种年限。5.生物进化的实质是种群基因频率(而不是基因型频率)的改变。6.物种形成的三个基本环节是突变和基因重组、自然选择、隔离。,高考必背记一记,易混易错判一判,网络梳理填一填,7.隔离包括地理隔离和生殖隔离,隔离是物种形成的必要条件,生殖隔离是新物种形成的标志。,高考必背记一记,易混易错判一判,网络梳理填一填,1.染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化。()2.低温可抑制染色体着丝点分裂,使子染色体不能分别移向两极,导致染色体加倍。()3.抗病植株连续自交若干代,纯合抗病植株的比例逐代降低。()4.三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂同源染色体联会行为有关。()5.生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素。()6.外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向。()7.一般来说,基因频率高的基因所控制的性状更适应环境。()8.物种的形成可以不经过隔离。(),高考必背记一记,易混易错判一判,网络梳理填一填,外界环境条件,普遍性、低频性、不定向性、随机性,产生新的基因,减的四分体时期和后期,新基因型,缺失、重复、倒位、易位,基因重组,基因突变,染色体变异,染色体变异,基因重组,种群,自然选择,隔离,生物多样性,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,生物变异的类型及特点1.(2018全国理综,6)某大肠杆菌能在基本培养基上生长。其突变体M和N均不能在基本培养基上生长,但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长,N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长。将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后,再将菌体接种在基本培养基平板上,发现长出了大肠杆菌(X)的菌落。据此判断,下列说法不合理的是()A.突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失B.突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的C.突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到XD.突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移,答案,解析,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,2.(2015全国理综,6)下列关于人类猫叫综合征的叙述,正确的是()A.该病是由于特定的染色体片段缺失造成的B.该病是由于特定染色体的数目增加造成的C.该病是由于染色体组数目成倍增加造成的D.该病是由于染色体中增加某一片段引起的,答案A解析人类猫叫综合征是人类的第5号染色体片段缺失导致的。,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,1.分析基因突变本质时的4个易错易混点(1)基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对的替换、增添和缺失,基因的数目和位置并未改变。(2)基因突变DNA中碱基对的替换、增添和缺失。基因是有遗传效应的DNA片段,不具有遗传效应的DNA片段也可发生碱基对的替换、增添和缺失。有些病毒(如SARS病毒)的遗传物质是RNA,RNA中碱基的替换、增添和缺失引起病毒的性状发生改变,广义上也称基因突变。(3)生殖细胞的突变率一般比体细胞的突变率高,这是因为原始的生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。(4)基因突变一定会导致基因结构的改变,但不一定引起生物性状的改变。,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,2.有关基因重组的3个易错易混点(1)自然条件下,基因重组发生的时间是减后期和四分体时期,而不是发生在受精作用发生时。(2)交叉互换易位。交叉互换发生在减数分裂四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间的等位基因进行交叉互换,属于基因重组;易位发生在非同源染色体之间,属于染色体结构变异。(3)基因重组在人工操作下也可以实现,如基因工程、肺炎双球菌转化实验中都发生了基因重组。,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,3.有关染色体变异及育种过程的4个易错易混点(1)单倍体并非都不育。二倍体的配子发育成的单倍体表现为高度不育;多倍体的配子若含有偶数个染色体组,则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因,可育并能产生后代。(2)“可遗传”可育。三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现“不育”,但它们均属可遗传变异。(3)单倍体育种包括花药离体培养和人工诱导染色体加倍等过程,花药离体培养只是单倍体育种的一个操作步骤。(4)单倍体育种和多倍体育种两种育种方式中都有诱导染色体加倍的操作:单倍体育种诱导的对象是单倍体幼苗;多倍体育种诱导的对象是正常萌发的种子或幼苗。,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,题组1考查三种可遗传变异1.(2018江苏,15)下列过程不涉及基因突变的是()A.经紫外线照射后,获得红色素产量更高的红酵母B.运用CRISPR/Cas9技术替换某个基因中的特定碱基C.黄瓜开花阶段用2,4-D诱导产生更多雌花,提高产量D.香烟中的苯并芘使抑癌基因中的碱基发生替换,增加患癌风险,答案,解析,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,2.(2016天津理综,5)枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表:,注P:脯氨酸;K:赖氨酸;R:精氨酸下列叙述正确的是()A.S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性B.链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能C.突变型的产生是由碱基对的缺失所致D.链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变,答案,解析,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,3.下列关于基因突变和染色体结构变异的叙述,正确的是()A.基因突变都会导致染色体结构变异B.基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变C.基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变D.基因突变与染色体结构变异通常都能用光学显微镜观察到,答案,解析,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,解题模板三种可遗传变异相关问题分析策略(1)关于“互换”问题。同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换,属于基因重组;非同源染色体之间的互换,属于染色体结构变异中的易位。(2)关于“缺失”问题。DNA分子上若干基因的缺失属于染色体变异;DNA分子上若干碱基对的缺失属于基因突变。(3)关于变异的水平问题。基因突变、基因重组属于分子水平的变化,光学显微镜下观察不到;染色体变异属于细胞水平的变化,光学显微镜下可以观察到。,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,题组2考查生物变异类型的判定4.(2018山东济南阶段,22)理论上同卵双胞胎有完全相同的DNA,实际上他们的基因也不完全一样。出现差异的原因可能是()A.父亲或母亲在形成生殖细胞的过程中,非同源染色体发生了自由组合B.父亲或母亲在形成生殖细胞的过程中,同源染色体之间发生了交叉互换C.个体发育的有丝分裂过程中,个别细胞的同源染色体之间发生了交叉互换D.个体发育的有丝分裂过程中,个别细胞的染色体上某一基因发生了基因突变,答案,解析,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,5.(2016江苏,14)下图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是()A.个体甲的变异对表型无影响B.个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常C.个体甲自交的后代,性状分离比为31D.个体乙染色体没有基因缺失,表型无异常,答案,解析,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,6.甲、乙为两种果蝇(2n),下图为这两种果蝇的各一个染色体组,下列叙述正确的是()A.甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常B.甲发生染色体交叉互换形成了乙C.甲、乙1号染色体上的基因排列顺序相同D.图示染色体结构变异可为生物进化提供原材料,答案,解析,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,技巧方法可遗传变异类型的判断判断可遗传变异类型可运用“三看法”。(1)DNA分子内的变异一看基因种类:即看染色体上的基因种类是否发生改变,若发生改变则为基因突变,由基因中碱基对的替换、增添或缺失所致。二看某一DNA片段的位置:若DNA片段种类和DNA片段数目未变,但染色体上的某个DNA片段位置改变,应为染色体结构变异中的“倒位”。三看某一DNA片段的数目:若DNA片段的种类和位置均未改变,但DNA片段的数目增加,则为染色体结构变异中的“重复”。若DNA分子中某一DNA片段缺失,其他DNA片段的位置和数目均未改变,则为染色体结构变异中的“缺失”。,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,(2)DNA分子间的变异一看染色体数目:若染色体的数目发生改变,可根据染色体的数目变化情况,确定是染色体数目的“整倍变异”还是“非整倍变异”。二看某一DNA片段的位置:若染色体的数目和DNA片段的数目均未改变,但某一DNA片段从原来所在的染色体移接到另一条非同源染色体上,则应为染色体变异中的“易位”。三看基因种类:若染色体上的基因数目不变,但某基因被它的等位基因替换,则为减数分裂过程中同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换的结果,属于基因重组。,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,生物变异在育种上的应用1.(2018江苏,8)花药离体培养是重要的育种手段。下图是某二倍体植物花药育种过程的示意图,下列叙述正确的是()A.为了防止微生物污染,过程所用的花药需在70%乙醇中浸泡30minB.过程的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于根的分化C.过程逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体D.过程应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上,答案,解析,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,2.(2014全国理综,32)现有两个纯合的某作物品种:抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏)品种。已知抗病对感病为显性,高秆对矮秆为显性,但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题。(1)在育种实践中,若利用这两个品种进行杂交育种,一般来说,育种目的是获得具有优良性状的新品种。(2)杂交育种前,为了确定F2的种植规模,需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果,需要满足3个条件:条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;其余两个条件是。(3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件,可用测交实验来进行检验。请简要写出该测交实验的过程。,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,答案(1)抗病矮秆(2)高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;控制这两对性状的基因位于非同源染色体上(3)将纯合的抗病高秆与感病矮秆杂交,产生F1,让F1与感病矮秆杂交。,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,解析(1)生产上需要的作物应是抗病矮秆(抗倒伏)的类型,这样才能保证高产量、高效益。(2)根据孟德尔遗传定律内容以及对它的现代解释,培育具有双亲优良性状组合的新类型的方法是杂交育种,其原理是基因重组,即基因的自由组合定律。满足这一定律的前提条件是控制两对相对性状的两对基因独立遗传,互不干扰,即控制这两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上,在产生配子的过程中,随非同源染色体的自由组合,非同源染色体上的非等位基因也表现为自由组合。(3)验证是否符合上述3个条件用测交实验。根据第(2)问中的分析,测交后代应出现4种表现型,且比例接近于1111。,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,1.有关育种方式选择的6个易错易混点(1)杂交育种是最简捷的方法,而单倍体育种是最快获得纯合子的方法,可缩短育种年限。(2)让染色体加倍可以用秋水仙素等进行处理,也可采用细胞融合的方法,且此方法能在两个不同物种之间进行。(3)原核生物不能进行减数分裂,所以不能运用杂交的方法进行育种,一般采用的育种方法是诱变育种。(4)若要培育具有隐性性状的个体,则可用自交或杂交的方法,只要出现该性状即可稳定遗传。(5)有些植物如小麦、水稻等,杂交实验较难操作,则最简便的方法是自交。(6)若实验植物为营养繁殖类的,如马铃薯等,则只要出现所需性状即可,不需要培育出纯种。,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,2.有关变异与育种的3个易错易混点(1)育种原理和育种方法分辨不清,出现答非所问的情况。原理是育种的理论依据,如多倍体育种和单倍体育种的原理都是染色体变异。(2)单倍体育种和花药离体培养相混淆。花药离体培养是单倍体育种的一个步骤,只能获得单倍体,而单倍体育种最终要获得正常个体。(3)不同的育种方法获得的新品种的性状能否遗传的问题。凡是依据基因突变、基因重组和染色体变异原理获得的新品种的性状都是可遗传的,如通过多倍体育种获得的无子西瓜的“无子”性状属于可遗传的变异,而通过涂抹生长素获得的无子番茄的“无子”性状是不可遗传的变异。,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,题组1考查育种的方法及原理1.(2018安徽池州联考,5)下图所示为两种育种方法的过程,有关说法错误的是()A.过程的目的是将A品种和B品种的优良性状基因组合到C品种中B.过程和过程都可能会发生基因突变、基因重组和染色体变异C.过程可以用秋水仙素处理D.通过“C植株D植株新品种”的育种方式获得的新品种符合要求的性状若是隐性,则无须连续自交,答案,解析,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,2.芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗传的等位基因(H和h,G和g)控制菜籽的芥酸含量,下图是获得低芥酸油菜新品种(HHGG)的技术路线。已知油菜单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成,这些组分的细胞都具有全能性。据图分析,下列叙述错误的是()A.两过程均需要植物激素来诱导细胞脱分化B.与过程相比,过程可能会产生二倍体再生植株C.图中三种途径中,利用花粉培养筛选低芥酸植株(HHGG)的效率最高D.F1减数分裂时,H基因所在染色体会与G基因所在染色体发生联会,答案,解析,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,技巧方法根据育种流程图来辨别育种方式利用育种的流程图来考查育种方式的题目较常见,解答此类题时应根据不同育种方式的不同处理手段来区分。(1)杂交育种:涉及亲本的杂交和子代的自交。(2)诱变育种:涉及诱变因素,产生的子代中会出现新的基因,但基因的总数不变。(3)单倍体育种:常用方法为花药离体培养,然后人工诱导染色体加倍,获得纯合子。(4)多倍体育种:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。(5)基因工程育种:与原有生物相比,出现了新的基因。,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,题组2考查育种方案的设计3.(2017江苏,27)研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株,决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。请回答下列问题。,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,(1)要判断该变异株的育种价值,首先要确定它的物质是否发生了变化。(2)在选择育种方法时,需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体,则可采用育种方法,使早熟基因逐渐,培育成新品种1。为了加快这一进程,还可以采集变异株的进行处理,获得高度纯合的后代,选育成新品种2,这种方法称为育种。(3)如果该早熟植株属于染色体组变异株,可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式,由此造成不规则的,产生染色体数目不等、生活力很低的,因而得不到足量的种子。即使得到少量后代,早熟性状也很难稳定遗传。这种情况下,可考虑选择育种方法,其不足之处是需要不断制备,成本较高。,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,(4)新品种1与新品种3均具有早熟性状,但其他性状有差异,这是因为新品种1选育过程中基因发生了多次,产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。,答案(1)遗传(2)纯合花药单倍体(3)染色体分离配子组培苗(4)重组,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,解析(1)某变异株是否有育种价值关键是看其遗传物质是否发生了变化。(2)通过自交会逐代提高纯合子的比例。为加快育种进程一般采用单倍体育种:先采集变异植株的花药进行离体培养,获得单倍体植株;再用秋水仙素处理单倍体植株幼苗,进而获得纯合的变异植株。(3)染色体组变异会导致联会紊乱,造成不规则的染色体分离,会产生部分染色体数目异常的配子。组织培养得到的个体可保持亲本的优良性状,但需不断制备组培苗,成本较高。(4)育种方法的原理为基因重组,控制其他性状的基因在选育过程中会发生多次重组,产生多种基因型,只有部分基因型在选育过程中保留下来,保留下来的基因型可能与原早熟柑橘植株的基因型不同。,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,解题模板育种方案的设计策略设计育种方案时,应特别关注“最简便”“最准确”“最快”“产生新基因、新性状或新的性状组合”等育种要求。最简便侧重于技术操作,杂交育种操作最简便。最快侧重于育种时间,单倍体育种所需时间明显缩短。最准确侧重于目标精准度,基因工程技术可“定向”改变生物性状。产生新基因(或新性状)侧重于“新”,即原本无该性状,诱变育种可产生新基因,进而出现新性状(注:杂交育种可实现性状重新组合,并未产生新基因,也未产生新性状,如黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交,产生黄色皱粒组合,这里的黄色与皱粒性状原来就有,只是重新组合而已)。,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,生物进化与生物多样性1.(2012海南,2)下列关于现代生物进化理论的叙述,错误的是()A.基因的自发突变率虽然很低,但对进化非常重要B.不同基因型的个体对环境的适应性可相同,也可不同C.环境发生变化时,种群的基因频率可能改变,也可能不变D.同一群落中的种群相互影响,因此进化的基本单位是群落,答案,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,2.(2016北京理综,3)豹的某个栖息地由于人类活动被分隔为F区和T区。20世纪90年代初,F区豹种群仅剩25只,且出现诸多疾病。为避免该豹种群消亡,由T区引入8只成年雌豹。经过十年,F区豹种群增至百余只,在此期间F区的()A.豹种群遗传(基因)多样性增加B.豹后代的性别比例明显改变C.物种丰(富)度出现大幅度下降D.豹种群的致病基因频率不变,答案,解析,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,1.有关生物进化概念的3个易错易混点(1)物种与种群:一个物种可以形成多个种群,一个种群必须是同一物种。同一物种的多个种群间存在地理隔离。(2)突变与基因突变:“突变”不是基因突变的简称,“突变”包括“基因突变”和“染色体变异”。(3)抗药个体不是农药诱导产生的:在喷施农药之前,害虫中就存在抗农药的突变个体,喷施农药仅杀灭不抗药的个体,抗药的个体存活下来,农药不能使害虫产生抗药性变异,只是对具有抗药性变异的个体进行了选择。,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,2.有关隔离、物种形成与进化关系的3个易错易混点(1)物种的形成不一定都需要经过地理隔离,如采用人工诱导的方法获得的多倍体。(2)生物进化不一定导致物种的形成:生物进化的实质是基因频率的改变,这种变化可大可小,不一定会突破物种的界限,引发生殖隔离,即生物进化不一定导致新物种的形成;新物种一旦形成,则说明生物肯定进化了。(3)物种形成与隔离的关系:物种的形成不一定要经过地理隔离,但必须要经过生殖隔离。,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,3.有关“新物种”的2个易错易混点(1)与原物种间已形成生殖隔离(两者不能相互交配产生后代或能交配产生后代但后代不育)。(2)物种必须是可育的。如三倍体无子西瓜、骡子均不可称为“物种”,因为它们均是“不育”的,而四倍体西瓜相对于二倍体西瓜则是“新物种”,因它与二倍体西瓜杂交产生的子代(三倍体西瓜)不育,意味着二者间已产生生殖隔离。,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,题组1考查生物进化的实质和物种形成的过程1.(2017江苏,7)下列关于生物进化的叙述,错误的是()A.某物种仅存一个种群,该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因B.虽然亚洲与澳洲之间存在地理隔离,但两洲人之间并没有生殖隔离C.无论是自然选择还是人工选择作用,都能使种群基因频率发生定向改变D.古老地层中都是简单生物的化石,而新近地层中含有复杂生物的化石,答案,解析,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,2.(2018河南开封质检,29)下图表示生物新物种形成的基本环节,下列叙述正确的是()A.自然选择决定了生物变异和进化的方向,进而导致生物多样性的形成B.由于种群基因频率的改变,生物进化后一定会形成新的物种C.地理隔离能使种群基因库产生差别,必然导致生殖隔离D.一般情况下种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件,答案,解析,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,技巧方法物种和进化的判断技巧(1)判断两个种群是否属于同一物种的标准是看它们之间是否存在生殖隔离,若存在生殖隔离,则一定是两个物种。(2)判断种群是否进化的标准是看其基因频率是否发生了变化,若种群基因频率没有发生变化,则种群没有发生进化。,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,题组2考查基因型频率和基因频率的计算3.(2018福建龙岩统考,30)某昆虫的种群非常大,第一年AA占10%,Aa占20%,aa占70%,种群内雌雄个体间都能自由交配并产生后代。假设由于环境条件改变,种群中显性个体每年增加10%,隐性个体每年减少10%,下列说法正确的是()A.环境条件的改变一定会影响隐性个体的出生率B.在自然选择过程中,直接选择个体的表现型C.第二年隐性个体的基因型频率为60%D.若环境条件不变,该种群的基因频率也不会发生改变,答案,解析,考点1,考点2,考点3,高考真题回访,必清错混辨析,必做题组集结,4.(2018山西阳泉模拟,31)回答下列有关生物进化的问题。(1)在对职工进行遗传学调查时发现,在男女各400名的职工中,女性色盲基因的携带者为30人,患者为10人,男性患