高三生物二轮冲刺专题查补 专题4第3讲 变异、育种和进化课件 .ppt

第3讲变异 育种和进化考纲点击1 基因重组 2 基因突变的特征和原因 3 染色体结构变异和数目变异 4 生物变异在生产上的应用 5 生物的多样性 统一性和进化 6 生物进化理论的主要内容 1 三种可遗传变异类型中是否均改变了基因结构产生了新基因 提示 只有基因突变才改变了基因结构产生了新基因 其余变异类型均未产生新基因 2 最简便的育种方法是哪种 其原理和得到所需品种的主要方法分别是什么 该方法也是最快捷的对吗 提示 最简便的育种方法是杂交育种 其原理是基因重组 得到所需品种的主要方法是杂交 自交 选择 但该法并非最快捷的 最快捷的育种方法是单倍体育种 思维激活 3 生物进化及新物种形成的标志分别是什么 提示 生物进化的标志是种群基因频率的定向改变 物种形成的标志是生殖隔离的形成 自查1 基因重组是指雌雄个体进行生殖时控制不同性状的基因 从而导致后代不同于亲本类型的现象或过程 2 根据基因突变对表现型的影响 可将基因突变划分为三种类型 突变 突变和突变 3 单倍体是指体细胞中含有染色体数目的个体 4 是产生单倍体植株的简便而有效的方法 5 生物体虽然在类型上具有巨大的性 但在模式上具有高度的 有性 重新组合 形态 生化 致死 本物种配子 花药离体培养 多样 统一性 6 导致种群基因频率发生变动的五大因素是 和 7 染色体片段的倒位和易位 会 不会 导致基因排列顺序的变化 突变 基因迁移 遗传漂变 非随机交配 自然选择 会 自纠1 大豆植株的体细胞含40条染色体 则其单倍体植株的细胞在有丝分裂后期共含20条染色体 2013 四川 5d 2 不同基因型的个体对环境的适应性可相同 也可不同 2012 海南 b 3 环境发生变化时 种群的基因频率可能改变 也可能不变 2012 海南 c 4 非同源染色体之间交换一部分片段导致染色体结构变异是有丝分裂和减数分裂过程中均可发生的变异 2011 江苏22 c 5 染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加 2011 海南19 a 6 细胞中含三个染色体组的个体就是三倍体 含四个染色体组的个体即四倍体 7 物种形成的模式不仅有渐变式 还有点断平衡式及人工创造新物种 8 育种专家在稻田中发现一株十分罕见的 一秆双穗 植株 经鉴定该变异性状是由基因突变引起的 则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 答案1 2 3 4 5 6 7 8 必考点一三种可遗传变异的分析与判断1 区分下表中的 互换 与 易位 同源染色体 非同源染色体 基因重组 染色体结构的变异 2 区分变异的水平 属于分子水平的变化 光学显微镜下 属于亚细胞水平的变化 光学显微镜下 基因突变 基因重组 观察不到 染色体畸变 可以观察到 3 根据细胞分裂图像确定变异类型 有丝 减数 基因突变 基因突变 基因重组 4 涉及基因 质 与 量 的变化改变基因的质 不改变基因的量 不改变基因的质 一般也不改变基因的量 但技术会改变基因的量 不改变基因的质 但会改变基因的量或改变基因的排列顺序 基因突变 基因重组 转基因 染色体畸变 典例1 2013 浙江六校联考 果蝇的眼色由两对基因 a a和r r 控制 已知a和r同时存在时果蝇表现为红眼 其余情况为白眼 且其中r r仅位于x染色体上 实验 一只纯合白眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交 正常f1代全为红眼 偶见一只雌果蝇为xxy 记为 m 还有一只白眼雄果蝇 记为 n 1 由题可知a a位于常染色体上 且亲本白眼雄果蝇基因型为 其不可能与r r一样位于x染色体上的理由是 请用遗传图解表示出以上实验过程 产生正常f1代果蝇 2 m果蝇能正常产生配子 其最多能产生x y xy和 四种类型的配子 其对应比例为 3 n果蝇出现的可能原因是 是环境改变引起表现型变化 但基因型未变 是亲本雄果蝇发生某个基因突变 是亲本雌果蝇发生某个基因突变 是亲本雌果蝇在减数分裂时x染色体不分离而产生xo型果蝇 xo为缺一条性染色体的不育雄性 请利用现有材料设计简便的杂交实验 确定n果蝇的出现是由哪一种原因引起的 实验步骤 然后观察子代雌果蝇的性状及比例 结果预测 若 则是环境改变 若 则是亲本雄果蝇基因突变 若 则是亲本雌果蝇基因突变 若 则是减数分裂时x染色体不分离 解析 1 由题意知 a和r同时存在时果蝇表现为红眼 则f1全为红眼时 亲代纯合白眼雌果蝇与白眼雄果蝇的表现型应分别为aaxrxr aaxry 2 xxy产生的配子类型为x xy y及xx四种类型 其比例为x y xy xx 2 1 2 1 3 欲确认n果蝇 白眼雄性 出现的原因 可将n果蝇与f1代红眼雌果蝇杂交 观察子代雌果蝇的性状及比例 2 xx2 1 2 1 3 将果蝇n与f1代红眼雌果蝇交配 红眼 白眼 3 1 红眼 白眼 1 1 红眼 白眼 3 5 无子代 归纳提炼 1 探究某一变异性状是否是可遗传的变异的方法思路 1 若为染色体畸变 可直接借助观察是否改变 2 与原来类型在相同环境下种植 观察是否消失 若不消失则为的变异 反之则为的变异 3 设计实验 根据实验结果确定变异性状的是否改变 染色体形态 数目 结构 显微镜 变异性状 可遗传 不遗传 杂交 基因型 2 显性突变和隐性突变的判定可以选择突变体杂交 通过观察来判断基因突变的类型 对于植物还可以利用突变体自交观察后代来进行显性突变与隐性突变的判断 与其他未突变体 后代变异性状的比例 有无性状分离 应用1 2013 苏北四市二调 下图1 图2表示某种生物的部分染色体发生变异的示意图 和 和 互为同源染色体 则两图所示的变异 a 均为染色体结构变异b 基因的数目和排列顺序均发生改变c 均使生物的性状发生改变d 均可发生在减数分裂过程中 解析图1所示为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 图2所示为染色体结构变异中的易位 图1基因重组中基因的数目没有发生改变 生物的性状不一定发生改变 答案d 必考点二生物变异在生产上的应用 典例2 2013 浙江六校联考 玫瑰精油是世界上最昂贵的精油 被称为 精油之后 能调理女性内分泌 滋养子宫及缓解痛经和更年期不适等 1 玫瑰在生长期容易受到蓟马害虫的危害 研究人员欲通过基因工程将抗虫基因导入玫瑰体细胞中 从而培育出抗虫玫瑰 抗虫基因可从某种微生物中提取 若目的基因序列未知 则可通过 的方法获得目的基因 4 已知玫瑰的花色由两对等位基因a a 和b b 调控 a基因控制色素合成 a为显性基因 决定色素出现 aa和aa的效应相同 b基因为修饰基因 淡化颜色的深度 b为显性基因 决定修饰效应出现 bb和bb的修饰效应不同 现有亲本p1 纯种 白色 和p2 纯种 紫色 杂交实验如图所示 根据杂交实验结果 玫瑰的花色遗传应遵循 定律 f2中开白花的个体的基因型有 种 从f2中选取开紫色花的一粒种子 在适宜条件下培育成植株 为了鉴定其基因型 将其与f1杂交 请用遗传图解分析 并用文字说明可能出现的实验结果 得出相应的结论 解析 1 获取目的基因时 如果目的基因的核苷酸序列是未知的 可以建立一个包括目的基因在内的基因文库 从文库中筛选 2 根据题意 甲玫瑰的基因型为ee 产生两种配子e e 1 1 乙玫瑰的基因型为eeee 产生三种配子ee ee ee 1 4 1 故丙玫瑰的基因型及比例为eee eee eee eee 1 5 5 1 3 基因突变属于分子水平的变异 在光学显微镜下观察不到 染色体组加倍属于细胞水平的变异 能利用光学显微镜分辨 4 玫瑰的花色受两对等位基因a a 和b b 调控 遵循自由组合定律 根据遗传图解可以得出如下信息 p1为aabb p2为aabb f1为aabb f2中紫色 aabb aabb 红色 aabb aabb 白色 aabb aabb aabb aabb aabb 根据题意 f2中紫色玫瑰有两种基因型 aabb aabb 分别与f1杂交 子代的表现型及比例不同 书写遗传图解时需要写出亲代 子代的基因型和表现型 子代的表现型比例 相关的遗传图解符号 并在遗传图解的下方写出预期的实验结果与结论 答案 1 建立基因文库并从中筛选 2 eee eee eee eee 1 5 5 1 3 取玫瑰根尖分生区制成装片 显微镜观察有丝分裂中期细胞内同源染色体数目 若观察到同源染色体增倍 则是染色体组加倍所致 若观察到同源染色体未增倍 则为基因突变所致 4 自由组合 5 如图 若子代表现为紫色 红色若子代表现为紫色 红色 1 1 则该紫色花植株白色 3 3 2 则该紫色花种子的基因型为aabb植株种子的基因型为aabb 归纳提炼 1 不同需求的育种方法选择与分析 1 若要培育隐性性状个体 则可用自交或杂交 只要出现该性状即可 2 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 3 若要快速获得纯种 则用育种方法 自交 单倍体 4 若实验植物为营养繁殖类如土豆 地瓜等 则只要出现所需性状即可 不需要培育出纯种 5 若要培育原先没有的性状 则可用育种 6 若要提高品种产量 提高营养物质含量 可用育种 7 动 植物杂交育种中应特别注意语言叙述 植物杂交育种中纯合子的获得一般通过逐代自交的方法 而动物杂交育种中纯合子的获得一般不通过逐代自交 而是通过获得f1 f1雌雄个体间交配 选f2与异性隐性纯合子测交的方法鉴定出纯合子 多倍体 双亲杂交 诱变 2 依据目标优选育种方式 特别提醒 不同育种方法需注意的问题 1 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 如细菌的育种一般采用的方法是诱变育种 2 杂交育种不一定需要连续自交 若选育显性优良纯种 需要连续自交筛选 直至性状不再发生分离 若选育隐性优良纯种 则只要出现该性状个体即可 3 花药离体培养只是单倍体育种中的一个程序 要想得到可育的品种 一般还需要用秋水仙素处理单倍体幼苗使染色体加倍 4 应特别关注 最简便 最准确 时间最短 产生新基因 新性状或新的性状组合 等育种要求 应用2 假设a b为玉米的优良基因 现有aabb aabb两个品种 控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上 实验小组用不同方法进行了实验 见右图 下列说法不正确的是 答案b 必考点三生物的进化 典例3 加拉帕戈斯群岛由许多互不相连 彼此独立的小岛组成 1835年 达尔文在该群岛发现有13种地雀 如图表示这13种地雀之间的进化关系 1 从图中可以看出这些不同种的地雀都是由 这一共同祖先进化而来的 2 每一种地雀都有其特定的觅食场所 这些场所分布在不同的小岛上 每一种地雀喙的大小 形状 尺寸等性状存在差异 这是各小岛上不同的 环境因素作用的结果 该因素在地雀的进化过程中起到了 的作用 3 由于各小岛彼此独立 生活在这些小岛上的原始地雀之间存在着 隔离 在长期的进化历程中 各小岛上的地雀分别累积各自的变异 从而彼此之间逐渐形成 隔离 最终形成了地雀新种 4 若某个小岛上的地雀均为莺雀 则该小岛上的全部莺雀个体称为 这是生物进化的 5 加拉帕戈斯群岛上的13种地雀体现了生物的 多样性 解析 1 分析图示可知 这些不同种的地雀都是由共同祖先 南美洲地雀进化而来的 2 喙是用来取食的 地雀喙存在差异 是各小岛上不同的食物环境因素作用的结果 食物因素在地雀的进化过程中起到了自然选择的作用 3 由于小岛的作用 原始地雀之间存在地理隔离 在长期进化过程中由于各自变异的积累 产生了生殖隔离 4 生活在一定地域内同种生物的总和称为种群 种群是生物进化的基本单位 5 该群岛上的13种地雀体现了生物的物种多样性 答案 1 南美洲地雀 2 食物自然选择 3 地理生殖 4 种群基本单位 5 物种 归纳提炼 1 完善达尔文进化理论图解 2 比较达尔文自然选择学说与生物进化理论 变异 自然选择 多样 适应性 种群 基因频率 突变和基因重组 隔离 性 3 生物新物种形成的基本环节 a表示 b表示地理隔离 c表示 突变与基因重组 生殖隔离 4 基因频率的改变与生物进化及物种形成的关系 1 生物进化的实质是种群基因频率的改变 因此 可认为生物基因频率发生了改变就意味着生物发生了进化 2 生物进化不等于物种的形成 物种形成的必要条件是生殖隔离 是基因频率改变发展到不能实现基因交流的程度 3 种群和物种的关系图示 同一物种可因划分若干种群 而不同物种间总存在 生物群落就是由存在生殖隔离的各生物种群构成的集合 地理