高考生物二轮专题复习 专题四第3讲 变异、育种和进化课件 新人教版.ppt

第3讲变异 育种和进化 产生新的基因 减 的四分体时期和后期 缺失 易位 颠倒 重复 种群 生殖隔离 物种多样性 基因突变 基因重组 1 所有育种方法中 哪种育种方法是最简捷 最常规的 杂交育种 2 自然选择怎样改变基因频率的变化 通过淘汰不利个体来改变基因频率的变化 考点一生物变异类型辨析 2013 高考福建卷 某男子表现型正常 但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体 如图甲 减数分裂时异常染色体的联会如图乙 配对的三条染色体中 任意配对的两条染色体分离时 另一条染色体随机移向细胞任一极 下列叙述正确的是 a 图甲所示的变异属于基因重组b 观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞c 如不考虑其他染色体 理论上该男子产生的精子类型有8种d 该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代 自主尝试 解析 根据三种可遗传变异的差异 分析题干所述变异的类型 结合减数分裂的特点进行解答 由题意可知 一条14号染色体和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体 并丢失一个小片段 此变异属于染色体变异 a项错误 分裂中期染色体螺旋化程度最高 该时期是观察异常染色体的最佳时期 b项错误 若不考虑其他染色体 根据染色体分离的不同情况 该男子产生的精子类型有6种 即仅具有异常染色体 同时具有14号和21号染色体 同时具有异常染色体 14号染色体 仅具有21号染色体 同时具有异常染色体 21号染色体 仅具有14号染色体 c项错误 因该男子可产生同时具有14号和21号染色体的正常精子 故与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代 d项正确 答案 d 拓展 自然条件下基因重组只发生在真核生物中 病毒和原核生物中不发生基因重组 基因突变是dna分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变 基因的数目和位置并未改变 链接提升 1 变异类型的确定 1 若为体细胞有丝分裂 如根尖分生区细胞 受精卵等 则只能是基因突变造成的 2 若为减数分裂 则原因是基因突变 间期 或基因重组 减数第一次分裂 3 若题目中问造成b b不同的根本原因 应考虑可遗传变异中的最根本来源 基因突变 4 若题目中有 分裂 时期提示 如减 前期造成的则考虑交叉互换 间期造成的则考虑基因突变 2 三种可遗传变异中的相关问题 1 关于 互换 问题同源染色体的非姐妹染色单体间的互换属于基因重组 非同源染色体间的互换属于染色体变异中的易位 2 关于 缺失 问题dna分子中碱基的缺失属于基因突变 dna分子中基因的缺失属于染色体变异中的缺失 3 染色体变异与基因突变的判别 1 判别依据 光学显微镜下能观察到的是染色体变异 不能观察到的是基因突变 2 具体操作 制作正常个体与待测变异个体的有丝分裂临时装片 找到中期图进行染色体结构与数目的比较可以判断是否发生了染色体变异 4 显性突变与隐性突变的判定 1 理论基础 受到物理 化学和生物因素的影响 aa个体如果突变成aa个体 则突变性状在当代不会表现出来 只有aa个体自交后代才会有aa变异个体出现 因此这种变异个体一旦出现即是纯合子 相反 如果aa个体突变成aa个体 则当代就会表现出突变性状 2 判断方法 选择突变体与其他已知未突变体杂交 通过观察后代变异性状的比例来判断基因突变的类型 植物还可以利用突变体自交观察后代有无性状分离来进行显性突变与隐性突变的判定 跟踪训练1下列有关生物变异的叙述中 正确的是 a 三倍体植物不能由受精卵发育而来b 观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置c 在有丝分裂和减数分裂的过程中 由于非同源染色体之间会交换一部分片段 导致染色体结构变异d 低温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数目加倍 解析 三倍体可由二倍体与四倍体杂交 由受精卵发育形成 a项错误 基因突变不能在显微镜下观察到 b项错误 低温抑制纺锤体的形成 而不是抑制染色体着丝点分裂 d项错误 c 跟踪训练2在减数分裂时 每个四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生交换 实验表明 交换也可以发生在某些生物体的有丝分裂中 如图为染色体之间交换的两种模式 下列有关叙述错误的是 a 甲种变异交换的是等位基因 乙种变异交换的不是等位基因b 甲 乙两种变异均不会产生新的基因c 甲 乙两种变异在减数分裂和有丝分裂过程中都可能发生d 甲 乙两种变异后基因中碱基对的种类和数目均没有发生变化 c 解析 甲种变异属于基因重组 交换的是等位基因 乙种变异属于染色体结构变异 交换的是非等位基因 基因重组和染色体结构变异不能产生新的基因 基因重组不会发生在有丝分裂过程中 基因重组和染色体结构变异均不会引起基因中碱基对的种类和数目的变化 考点二生物育种 2013 高考江苏卷 现有小麦种质资源包括 高产 感病 低产 抗病 高产 晚熟等品种 为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求 育种专家要培育3类品种 a 高产 抗病 b 高产 早熟 c 高产 抗旱 下述育种方法可行的是 多选 a 利用 品种间杂交筛选获得ab 对产品 进行染色体加倍处理筛选获得bc a b和c的培育均可采用诱变育种方法d 用转基因技术将外源抗旱基因导入 中获得c 自主尝试 解析 欲获得高产 抗病类型 应利用 和 品种进行杂交筛选 因为品种 中有高产基因 品种 中有抗病基因 a项错误 染色体加倍后获得的多倍体植株结实率降低 欲获得高产 早熟品种 可对品种 进行诱变育种 b项错误 诱变育种可以产生新基因 因此a b c都可以通过诱变育种获得 c项正确 基因工程可定向改造生物的遗传特性 可通过基因工程将抗旱基因导入品种 中获得c d项正确 答案 cd 链接提升 1 生物育种方法的选择 1 集中不同亲本的优良性状 杂交育种 选择具有不同优良性状的个体作为亲本 经过杂交 自交过程 在f2中选择 如果选取显性个体 还需要连续自交 2 集中优良性状 又缩短育种年限 单倍体育种 选择具有不同优良性状的个体作为亲本 经过杂交获得f1 取f1的花药进行离体培养 形成单倍体幼苗 再用秋水仙素处理 3 获得较大果实或大型植株或提高营养物质含量 多倍体育种 用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗 使染色体加倍而形成多倍体 4 提高变异频率 改良 或 改造 或直接改变现有性状 获得当前不存在的基因或性状 诱变育种 5 实现定向改变现有性状 基因工程育种 把目的基因导入受体细胞内 如果是动物方面的育种 需要导入受精卵 如果是植物方面的育种 可导入体细胞 再经过植物组织培养即可 2 单倍体育种与杂交育种的关系 3 多倍体育种的原理分析 a 解析 杂交育种的原理为基因重组 发生在减数第一次分裂后期 先通过二者杂交得到基因型为mmnn的小麦 再取其花药 mn 离体培养及染色体加倍处理可得到基因型为mmnn的小麦 其原理有基因重组和染色体变异 基因突变可产生其等位基因 与二倍体植株相比 多倍体植株往往可表达出更多的蛋白质 跟踪训练2如图是植物育种的几种方法 请据图回答有关问题 1 若采用杂交育种方法 以矮秆易感病 ddrr 和高秆抗病 ddrr 小麦为亲本进行杂交 培育矮秆抗病小麦新品种时 应从 开始选出矮秆抗病植株进行连续自交 f2矮秆抗病小麦中能稳定遗传的个体所占比例为 2 若要在较短时间内获得上述新品种小麦 可选图中 填字母 途径所用的方法 其中的f过程表示 3 欲使小麦获得燕麦抗锈病的性状 选择图中 填字母 表示的技术手段最为合理可行 f2 1 3 e f g c d 花药离体培养 解析 1 题中杂交育种应从f2开始选出矮秆抗病植株进行连续自交 f2矮秆抗病小麦的基因型为1 3ddrr 2 3ddrr 2 单倍体育种可以明显缩短育种时间 图示中e f g途径为单倍体育种 f过程表示花药离体培养 3 欲使小麦获得燕麦抗锈病的性状应采用转基因技术 即图示中的c d过程 考点三生物的进化下列关于生物进化的说法中 正确的是 a 长舌蝠和长筒花相互适应 共同 协同 进化 2013北京 4d b 生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素 2013江苏 12b c 盲鱼眼睛退化是黑暗诱导基因突变的结果 2011重庆 4a d 物种的形成可以不经过隔离 2010山东 2a 自主尝试 解析 长舌蝠和长筒花相互选择 共同进化 a项正确 自然选择决定生物进化的方向 b项错误 基因突变是客观存在 不因环境改变而产生 c项错误 物种的形成必须经过生殖隔离 d项错误 答案 a 2 运用哈代 温伯格平衡定律 由基因频率计算基因型频率 1 内容 在一个有性生殖的自然种群中 当等位基因只有一对 aa 时 设p代表a基因的频率 q代表a基因的频率 则 p q 2 p2 2pq q2 1 其中p2是aa 纯合子 的基因型频率 2pq是aa 杂合子 的基因型频率 q2是aa 纯合子 的基因型频率 2 适用条件 种群足够大 种群中个体间的交配是随机的 没有突变的发生 没有新基因的加入 没有自然选择 3 隔离 物种形成与进化的关系 1 生物进化 物种的形成 生物进化的实质是种群基因频率的改变 物种形成的标志是生殖隔离 生物发生进化 并不一定形成新物种 但是新物种的形成要经过生物进化 即生物进化是物种形成的基础 2 物种形成与隔离的关系 物种形成不一定要经过地理隔离 但必须要经过生殖隔离 跟踪训练1一对等位基因 f f 位于常染色体上 经调查兔群中 雌兔基因型频率ff 30 ff 60 ff 10 雄兔基因型频率ff 20 ff 40 ff 40 假设随机交配 且后代生活力一致 则子代中 a 基因型频率改变 该群体发生了进化b ff基因型频率为52 c f基因频率雌兔为60 雄兔为40 d 雌兔 雄兔的基因型频率不同 进化方向相同 b 解析 生物进化的实质是种群基因频率的改变 该种群随机交配 且子代生活力一致 则基因频率不发生改变 即该种群没有发生进化 a d项错误 雌兔中f的基因频率为30 60 1 2 60 f 40 雄兔中f的基因频率为20 40 1 2 40 f 60 随机交配后 子代的基因频率不变 根据遗传平衡定律 子代中ff的基因型频率为60 60 40 40 52 b项正确 在子代中 f基因频率在雌兔 雄兔中均为50 c项错误 跟踪训练2下列有关遗传和进化的叙述 正确的是 a 同种生物的不同个体之间通过生存斗争实现了共同进化b 二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交所得的三倍体西瓜是一个新物种c 如果某种群数量大量减少 则该种群一定发生了进化d 隔离是物种形成的必要条件 其实质是基因不能自由交流 解析 不同物种之间 生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展 称为共同进化 a项错误 三倍体西瓜不可育 所以不能称为一个新物种 b项错误 当某种群数量大量减少时 该种群的基因频率不一定会发生改变 即该种群不一定发生进化 c项错误 隔离是物种形成的必要条件 其实质是阻止种群间的基因交流 d项正确 d 1 如图为四个物种的进化关系树 图中百分数表示各物种与人类的dna相似度 dna碱基进化速率按1 百万年计算 那么四个物种都由共同祖先通过基因突变而形成 2013江苏 12a 由图可知 四个物种是由共同祖先经过长期的自然选择而形成的 基因突变 染色体变异和基因重组产生进化的原材料 2 长筒花狭长的花冠筒是自然选择的结果 2013北京 4c 正如长颈鹿是自然选择的结果 长筒花狭长的花冠筒也是如此 3 突变的可遗传性阻碍生物进化 2012江苏 5d 突变可为生物进化提供原材料 4 超级细菌 耐药性产生的原因是定向突变 2011广东 25a 基