高三生物二轮复习 专题整合高频突破 专题四 遗传、变异和进化 4.9 变异、育种和进化课件 新人教版.ppt

第9讲变异 育种和进化 2 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 1 基因突变知识延展基因突变主要发生在 过程中 2 基因突变容易发生在具有dna复制功能的细胞中 具有分裂能力的细胞 已高度分化的失去分裂能力的细胞因其不发生dna复制 故不容易发生基因突变 所以细胞发生基因突变的概率为 生殖细胞 体细胞 分裂旺盛的细胞 停止分裂的细胞 3 诱变育种材料 能进行细胞分裂的材料都符合要求 如萌发的种子 洋葱根尖等 不进行细胞分裂的材料不符合要求 如干种子 动物精子等 原因是诱变育种必须发生基因突变 而基因突变主要发生在dna复制过程中 3 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 4 突变频率很低 但突变的基因数或个体数不一定少 5 基因突变一定是可遗传变异 因为遗传物质改变了 但基因突变产生的新基因不一定传递给后代 若发生在体细胞中 一般不会通过有性生殖传递给子代 若发生在配子中 则可以 4 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 2 基因重组与减数分裂 基因工程的关系 5 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 6 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 3 染色体结构变异 基因突变 基因重组的区别 1 染色体结构变异 易位 与基因重组 交叉 7 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 2 染色体结构变异与基因突变的区别 变异范围不同 基因突变是在dna分子水平上的变异 只涉及基因中一个或几个碱基的改变 这种变化在光学显微镜下观察不到 而染色体结构变异是细胞水平的变异 涉及染色体的某一片段的改变 这一片段可能含有若干个基因 这种变化在光学显微镜下可观察到 变异的结果不同 基因突变引起基因结构的改变 基因数目未变 生物的性状不一定改变 而染色体结构变异引起排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变 生物的性状发生改变 8 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 思维拓展单倍体 二倍体和多倍体的判别 9 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 运用模式图分析判定可遗传变异类型图中 分别表示不同的变异类型 其中图 中的基因2由基因1变异而来 下列有关说法正确的是 a 都表示易位 发生在减数第一次分裂的前期b 中的变异属于染色体结构变异中的缺失c 中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复d 4种变异能够遗传的是 答案 解析 10 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 解题模板 三看法 判断可遗传变异的类型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 二看基因位置 若基因种类和基因数目未变 但染色体上的基因位置改变 则为染色体结构变异中的 倒位 三看基因数目 若基因的种类和位置均改变 基因的数目也改变 则为染色体结构变异中的 重复 或 缺失 11 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 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 二看基因位置 若细胞中染色体的数目和基因数目均未改变 某基因从原来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 三看基因数目 若细胞中染色体的数目和基因的数目均未改变 某两个基因在一对同源染色体间发生交换 则为减数分裂过程中同源染色体上非姐妹染色单体交叉互换的结果 属于基因重组 12 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 1 下列关于等位基因b和b发生突变的叙述 错误的是 a 等位基因b和b都可以突变成为不同的等位基因b x射线的照射不会影响基因b和基因b的突变率c 基因b中的碱基对g c被碱基对a t替换可导致基因突变d 在基因b的atgcc序列中插入碱基c可导致基因b的突变 答案 解析 13 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 2 2017天津理综 基因型为aabbdd的二倍体生物 其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化示意图如下 叙述正确的是 a 三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中b 该细胞能产生abd abd abd abd四种精子c b b 与d d 间发生重组 遵循基因自由组合定律d 非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异 答案 解析 14 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 3 下列关于生物变异的叙述 错误的是 a 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b 有丝分裂和无丝分裂过程中都可以发生染色体变异c 可遗传的变异来源于突变和基因重组d 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 解析 15 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 4 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3 1d 个体乙染色体没有基因缺失 表型无异常 答案 解析 16 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 5 2016全国 理综 基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源 回答下列问题 1 基因突变和染色体变异所涉及到的碱基对的数目不同 前者所涉及的数目比后者 2 在染色体数目变异中 既可发生以染色体组为单位的变异 也可发生以为单位的变异 3 基因突变既可由显性基因突变为隐性基因 隐性突变 也可由隐性基因突变为显性基因 显性突变 若某种自花受粉植物的aa和aa植株分别发生隐性突变和显性突变 且在子一代中都得到了基因型为aa的个体 则最早在子代中能观察到该显性突变的性状 最早在子代中能观察到该隐性突变的性状 最早在子代中能分离得到显性突变纯合体 最早在子代中能分离得到隐性突变纯合体 17 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 答案 1 少 2 染色体 3 一二三二解析 1 基因突变是指基因中碱基对的增添 缺失或替换 发生在基因内部 是个别碱基或部分碱基的变化 所涉及的碱基数目往往比较少 染色体变异往往会改变基因的数目和排列顺序 所涉及的碱基数目比较多 2 染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异 染色体数目变异又包括个别染色体数目的变异和以染色体组的形式发生的变异 18 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 3 发生显性突变时 子一代个体 aa 由于具有了显性基因a 可直接表现突变性状 其自交后 在子二代会获得aa aa两种显性个体 但无法确定哪一个为纯合体 只有让两种显性个体再分别自交 自交后代不发生性状分离的个体才是显性突变纯合体 发生隐性突变时 子一代个体虽然具有了隐性基因a 但由于基因a的作用 子一代不能表现隐性性状 子一代自交得到的子二代中的aa个体才可表现隐性突变性状 具有该突变性状的个体即为隐性突变纯合体 所以 最早在子一代中能观察到该显性突变的性状 最早在子二代中能观察到该隐性突变的性状 最早在子三代中能分离得到显性突变纯合体 aa 最早在子二代中能分离得到隐性突变纯合体 aa 19 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 命题点二生物变异在育种上的应用1 育种方法及原理解读 1 单倍体育种与杂交育种的关系 20 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 2 多倍体育种的原理分析 21 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 2 育种方法的选择 1 育种的目的育种的根本目的是培育具有优良性状 抗逆性好 生活力强 产量高 品质优良 的新品种 以便更好地为人类服务 从基因组成上看 目标品种可能是纯合子 可防止后代发生性状分离 便于制种和推广 也有可能是杂合子 即利用杂种优势的原理 如杂交水稻的培育 玉米的制种等 2 根据需求选择育种方法 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 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 若要快速获得纯种 则用单倍体育种 22 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 若所培育植物可进行营养繁殖 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 若要培育具有新性状的个体 则可用诱变育种 若要提高品种产量 提高营养物质含量 则可用多倍体育种 若要使染色体加倍 可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 也可用细胞融合的方法 且细胞融合可在两个不同物种之间进行 若要培育原核生物 由于其不能进行减数分裂 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诱变育种 3 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 而是通过双亲杂交获得f1 f1雌雄个体间交配 获得f2 f2中会出现所需的纯合子 选取f2与异性隐性纯合子测交的方法 检测出纯合子 23 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 思维拓展关于变异与育种的误区 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是不可遗传的变异 24 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 结合图例分析生物育种的方法普通小麦中有高秆抗病 ttrr 和矮秆易感病 ttrr 两个品种 控制这两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上 实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验 请分析回答问题 a组p高秆抗病 矮秆易感病 f1高秆抗病 f2矮秆抗病 25 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 b组p高秆抗病 矮秆易感病 高秆抗病 花药离体培养矮秆抗病 处理 c组p高秆抗病 射线矮秆抗病 26 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 1 a组由f1获得f2的方法是 f2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占 2 三类矮秆抗病植株中 最可能产生不育配子的是类 3 a b c三组方法中 最不容易获得矮秆抗病小麦新品种的方法是组 原因是 4 b组的育种方法是 b组育种过程中 处理 的具体方法是 5 在一块高秆 纯合子 小麦田中 发现了一株矮秆小麦 该性状出现的原因 27 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 答案 1 自交2 3 2 3 c基因突变发生的频率极低 且突变具有不定向性 4 单倍体育种用低温处理或用一定浓度 适宜 的秋水仙素处理矮秆抗病 的幼苗 5 可能是由环境引起的 也可能是基因突变引起的 28 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 解析 1 根据题意和图示分析可知 a组由f1获得f2的方法是让f1自交 在获得的f2中进行筛选 在选出的矮秆抗病植株中 能稳定遗传的占1 3 不能稳定遗传的占2 3 2 由于植株 是花药离体培养获得的 属于单倍体植株 高度不育 所以最可能产生不育配子 3 由于基因突变发生的频率极低 而且突变又具有不定向性 所以用c组人工诱变的方法最不容易获得矮秆抗病小麦新品种 4 b组的育种过程中 处理 的具体方法是用低温或秋水仙素处理单倍体幼苗 5 在一块高秆 纯合子 小麦田中 发现了一株矮秆小麦 可能是由环境引起的 也可能是基因突变引起的 29 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 2017江苏 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 30 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 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 31 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 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 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 32 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 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 33 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 命题点三生物进化与生物多样性1 现代生物进化理论与达尔文的自然选择学说 34 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 2 生物进化与物种形成的关系 1 区别生物进化的实质是种群基因频率的改变 因此 可以认为种群的基因频率发生改变就意味着生物进化了 而物种的形成是基因频率改变到一定的程度 直到新种群与原种群不能实现基因交流为止 产生了生殖隔离 可见 二者是量变和质变的关系 2 联系生物发生进化 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 3 判断依据判断生物进化的依据是种群基因频率发生改变 只要种群基因频率发生了改变 种群就发生了进化 而判断新物种形成的依据是产生生殖隔离 35 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 3 物种形成的三种典型模式 1 渐变式 2 爆发式主要是以染色体数目变化的方式形成新物种 一经出现就可达到生殖隔离 如自然界多倍体植物的形成 36 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 3 人工培育新物种 新品种 如人工培育多倍体 4 基因频率的计算 1 常染色体遗传方式 在种群中 一对等位基因的频率之和等于1 基因型频率之和也等于1 一个等位基因的频率 该等位基因纯合子的频率 1 2杂合子的频率 37 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 2 伴x染色体遗传方式 某个村庄有2000人 男 女各占一半 女性中 色盲基因 xb 携带者为130人 色盲患者为5人 男性中色盲患者为70人 则xb的基因频率为 100 7 xy型性别决定生物 基因在x染色体上 y染色体上无等位基因 计算时只计x染色体上的基因数 不考虑y染色体 zw型性别决定方式也用此方法计算 已知人群中 伴x染色体隐性遗传病男性患者的比例为p 则可认为这个人群中此基因频率为p 由此可计算女性中患病的频率为p2 例如色盲 男性中发病率为7 女性中发病率为 7 2 0 5 38 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 3 遗传平衡定律 成立前提a 种群非常大 b 所有雌雄个体之间自由交配 c 没有迁入和迁出 d 没有自然选择 e 没有基因突变 计算公式a 当等位基因只有两个 a a 时 设p表示a的基因频率 q表示a的基因频率 则aa的基因型频率为p2 aa的基因型频率为2pq aa的基因型频率为q2 39 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 思维拓展自交与自由交配后代的基因频率和基因型频率变化自交指基因型相同的个体之间的交配 杂合子连续自交时 尽管基因频率不变 但后代的基因型频率会发生改变 表现为纯合子的频率不断增大 杂合子的频率不断减小 自由交配指各种基因型的个体随机交配 在种群非常大 没有迁入和迁出 没有自然选择 没有基因突变的情况下 自由交配遵循遗传平衡定律 上下代之间种群的基因频率及基因型频率均不 40 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 依据遗传平衡定律换算基因频率与基因型频率假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等 且对于a和a这对等位基因来说只有aa一种基因型 回答下列问题 1 若不考虑基因突变和染色体变异 则该果蝇种群中a基因频率 a基因频率为 理论上 该果蝇种群随机交配产生的第一代中aa aa和aa的数量比为 a基因频率为 2 若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有aa和aa两种基因型 且比例为2 1 则对该结果最合理的解释是 根据这一解释 第一代再随机交配 第二代中aa和aa基因型个体数量的比例应为 41 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 答案 1 1 11 2 10 5 2 a基因纯合致死1 1解析 本题通过生物变异和孟德尔分离定律考查理解和综合运用能力 1 若不考虑基因突变和染色体变异 对于基因型只有aa的果蝇种群而言 a基因频率和a基因频率相等 即a a 0 5 理论上 该果蝇种群随机交配产生的第一代中 aa的基因型频率 0 52 aa的基因型频率 2 0 5 0 5 aa的基因型频率 0 52 其数量比为1 2 1 a基因频率和a基因频率不变 均为0 5 2 由 1 的计算可知 理论上第一代果蝇aa aa aa 1 2 1 若aa aa aa 0 2 1 则是a基因纯合致死所致 第一代再自由交配 a和a的基因频率分别为1 3 2 3 第二代中aa aa aa 0 2 1 3 2 3 2 3 2 即aa aa 1 1 42 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 方法规律有关基因频率 基因型频率计算的易错点 1 常染色体上的基因与x染色体上的基因计算公式不同若某基因在常染色体上 则 43 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 2 忽视 种群足够大 无基因突变 无迁入和迁出 无自然选择 基因型不同的个体生活力应相同 随机交配 等遗传平衡的条件 错误使用遗传平衡定律 3 在种群内各种基因型的频率未达到遗传平衡时 就运用达到遗传平衡后的 基因频率和基因型频率均不改变 的结论而作出错误的判断 44 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 1 2017江苏 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 45 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 2 有人将欧洲家兔带到某小岛上 几百年之后小岛上的这些兔子后代不能与欧洲家兔杂交产生后代 下列叙述错误的是 a 不同的环境对这两个种群的变异进行了选择b 地理环境决定了两个种群产生不同的变异c 由于隔离 两个种群的基因频率产生较大的差异d 两个种群已产生生殖隔离 形成不同物种 答案 解析 46 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 3 大约一万年前 某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群 两个种群现在已经发生了明显的分化 过程如下图所示 下列相关说法正确的是 a 地球上新物种的形成都必须先经历a过程b b过程的实质就是定向改变种群的基因频率c 只能表示物种形成过程中基因突变是不定向的d 品系1和品系2种群基因库出现了较大差异 立刻形成物种1和物种2 答案 解析 47 命题点一 命题点二 命题点三 整合提升 题型突破 题组训练 4 某自由交配的种群在 时间段都经历多次繁殖过程 定期随机抽取100个个体 测得基因型为aa aa的个体数量变化曲线如右图所示 下列相关叙述正确的是 a 在 段内a的基因频率是40 b a基因突变为a基因导致基因型频率在 段发生剧变c aa个体在 段数量均为40 说明种群没有发生进化d 在 段 aa个体比aa个体的适应能力弱 答案 解析 48 失分误区1 失分误区2 失分误区3 对基因突变 基因重组辨析不清防范策略 1 基因突变发生的时期 无丝分裂 原核生物的二分裂及病毒dna复制时均可发生基因突变 基因突变不只发生在分裂间期 而是在各个时期都有可能发生 2 对基因突变本质的分析 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 49 失分误区1 失分误区2 失分误区3 基因突变不等同于dna中碱基对的增添 缺失 替换 a 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改变 b 有些病毒 如sars病毒 的遗传物质是rna rna中碱基的增添 缺失和替换 在广义上也称为基因突变 生殖细胞的基因突变率一般比体细胞的基因突变率高 这是因为在生成生殖细胞的减数第一次分裂间期 细胞对外界环境的变化更加敏感 基因突变一定会导致基因结构的改变 但却不一定引起生物性状的改变 50 失分误区1 失分误区2 失分误区3 3 基因突变 基因重组的判别 如果有丝分裂过程中姐妹染色单体上基因不同 则为基因突变的结果 如果减数分裂过程中姐妹染色单体上基因不同 可能是基因突变或交叉互换的结果 51 失分误区1 失分误区2 失分误区3 防范演练1下列关于基因突变的叙述 不正确的是 a 基因突变可以发生在个体发育的任何时期b 等位基因的产生是基因突变的结果c 基因突变一定产生等位基因d dna中碱基对替换不一定引起基因突变 答案 解析 52 失