高三生物高考第一轮复习精品课件：第7单元 生物的变异浙科版.ppt

目录 第22讲生物变异的来源 一 第23讲生物变异的来源 二 第24讲生物变异在生产上的应用 第七单元生物的变异 浙江科技版 第七单元生物的变异 第七单元 考试说明 第七单元 知识框架 第七单元 复习策略 通过分析历年来有关生物的变异的题目可以看出 本单元在高考中成为命题的热点 特别是命制非选择题的最重要的材料来源 是历来高考的必考点 所以 这部分内容是考生复习的重中之重 命题的呈现形式 除常规的选择题的题型外 在非选择题中出现了填空题 简答题 绘图题 计算题等多种题型 尤其是简答题 绘图题 计算题等题型 是学生失分比较多的题型 因为涉及在生产实际中的应用 反映了高考命题中通过不同题型的不同要求来体现能力考查 增加命题难度来体现命题的特色 命题集中在这么几个方面 第七单元 复习策略 1 获取信息的能力 从历年的高考题可知 命题都会给出课外材料 让考生从中获取相关的生物学信息 结合所学知识解决相关的生物学问题 如育种问题 给出鲜活的材料 然后能用所学育种的原理解决实际问题 2 重视生物实验 关注热点 考纲规定的实验项目 包括理解实验原理 实验目的及要求 了解材料 用具 掌握实验方法步骤 会控制实验条件和使用实验仪器 会处理实验安全问题 会观察 分析解释实验的现象数据 并得出合理的实验结论 而且要做到能进行简单的实验设计 本单元的实验是 低温诱导染色体加倍 因为是新课标新出现的知识 是近几年的高频考点 当然也要结合有关秋水仙素对 第七单元 复习策略 染色体影响的问题 3 能用文字 图表及数学公式表达 本单元知识的考查往往以图表形式呈现 可以考查学生的识图能力及知识的综合运用能力 该知识的基础理论性内容往往以选择题形式出现 如基因突变 染色体变异 单倍体和多倍体等知识的理解 育种原理的理解等 而应用型的内容往往以非选题形式呈现 如各种育种的操作过程及应用 特别是杂交育种还涉及计算等 本单元考查综合能力的要求比较高 复习的时候 要注意如下要点 第七单元 复习策略 1 突出主干知识 加强学科内综合 本单元要注意试题可能由对某个单一知识点的考查向多个知识点综合考查转向 涉及的知识点有有丝分裂 减数分裂 遗传基本定律 生物的进化等 注重主干知识仍然是命题重点 复习时要注意必修 选修教材间的知识联系 如还涉及选修3的基因工程 要加强对知识应用和迁移能力的培养 2 注意能力过程应主要体现在对过程与方法的考查 如教材中的插图隐含了大量的过程与方法方面的知识 高考试题以教材图形为背景考查过程与方法的比较多 这一特色在以后的高考命题中还会得到强化 第七单元 复习策略 3 分析历年的高考试题 提升解题能力 以后的新课标的高考试题 会在试题整体上体现稳定 新颖 基础 能力等特点 试题应该不是知识难度的突破 而是新情境试题的突破 基础知识整合和应用能力的突破 第七单元 使用建议 1 教师在教学复习时 要引导学生结合实例 如要对不同育种方法的原理 适用条件 优势与不足进行对比与思考 以便在考试中能够准确的获取相关信息 避免出现不必要的错误 具体建议是 1 加强基础知识的落实 注重知识框架的构建 坚持以教材为主资料为辅的原则 对本单元要 一是求全 结合考纲考点逐一梳理基础知识 不疏漏 二是求透 对基本概念 结构特点 基本原理等知识力求讲解透彻 三是求变 改变常规的复习课教学模式和教学方法 切实突出学生的主体地 第七单元 使用说明 位 让学生有足够的主动思考和自主探究 解决问题的空间 2 加强教学的集体研究 提高教学的针对性 首先教师要自己研究每章考点 对历届高考题型 进行例题精选 变式训练及思维拓展 形成高质量的学案 统一标准落实 二是研究学情 把握学生的难点比如图表分析 实验设计等问题有针对性的加强 三是集中交流解决带共性的问题 集中探讨解决办法和纠错措施 培养学生应变能力 3 注重规范有效训练 全面提升学生能力 训练是巩固知识的重要手段 也是技能和能力形成的重要途径 教师要做到 一是精选习题 认真研究省内外名校试题 同时紧盯课改前沿省份的月考 联考试题 注意命题的新角度 新情 第七单元 使用说明 景 新材料 不搞重复训练 二是重视变式训练 做到举一反三 触类旁通 特别是在讲评习题时 教师注重从多角度 多侧面引导学生思考分析问题 三是重视相关问题的归纳整理 要求学生建立纠错本 收集易错易混点 四是注重总结与反思 在训练过程中 对学生解题中出现的错误要进行分析 总结和反思 五是注重解题规范 在常规的训练中 教师加强指导 严格要求 强调审题的准确性 引导学生注意应用科学术语答题 2 课时安排 本单元建议分为3讲 共5课时完成 每讲1课时 单元训练卷和讲评各1课时 第22讲 生物变异的来源 一 第22讲 考点整合 环境条件引起的 基因突变 染色体变异 替换 增添和缺失 亚硝酸 遗传信息 第22讲 考点整合 生物变异 原始材料 有性生殖 非等位基因 交叉互换 第22讲 要点探究 探究点一基因突变 1 基因突变的类型移码突变 dna链上插入或者缺失1个 2个甚至多个 但非3个及其整数倍的碱基 导致作用部位以后的密码子顺序和组成发生相应改变 终止码常会提前或者推迟 整码突变 如果在dna的3个及其3的整数倍个相邻碱基之间插入或者缺失一至多个密码子 造成合成的肽链增加或者减少一至多个氨基酸 作用部位前后氨基酸顺序不变 第22讲 要点探究 同义突变 由于密码子具有简并性 因此 单个碱基置换可能只改变mrna上的特定密码子 但不影响它所编码的氨基酸 错义突变 dna分子中的碱基置换不仅改变了mrna上的特定的遗传密码 而且导致新合成的多肽链中的一个氨基酸被另一个氨基酸所取代 无义突变 当单个碱基置换导致出现终止密码子时 多肽链将提前终止合成 所产生的蛋白质大都失去活性或者丧失正常功能 终止码突变 当mrna中一个终止密码变成编码氨基酸的密码时 多肽链的合成不能正常终止 因而形成了延长的 第22讲 要点探究 2 基因突变的特点 1 普遍性 任何生物都会发生基因突变 2 随机性 可以发生于生物发育的任何时期 可以发生于细胞内不同dna上以及同一dna的不同部位 3 不定向性 可以向不同方向突变 产生一个以上的等位基因 4 可逆性 基因a可以突变为a 基因a又可以突变为a 如果将a a 叫做正突变 那么将a a叫做回复 反 突变 5 低频率性 如高等生物中 大约105 108个生殖细胞中 会有1个生殖细胞发生基因突变 如大肠杆菌dna复制 第22讲 要点探究 错误率约为10 9 但是在一个种群内或克隆时 有许多个体 就会产生各种各样的随机突变 足以提供丰富的可遗传的变异 6 多害少利性 3 基因突变对后代的影响基因突变发生在体细胞有丝分裂过程中 突变可通过无性生殖传给后代 但不会通过有性生殖传给后代 基因突变发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中 突变可能通过有性生殖传给后代 生殖细胞的突变率一般比体细胞的突变率高 这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感 第22讲 要点探究 4 基因突变与生物性状的关系 1 当控制某种性状的基因发生突变时 其性状未必改变 原因如下 若发生突变后 引起mrna上的密码子改变 但由于密码子的简并性 改变了密码子与原密码子仍对应同一种氨基酸 此时突变基因控制的性状也不改变 若基因突变为隐性突变 如aa中的一个a a 此时性状也不改变 2 有些情况下基因突变会引起性状的改变 若基因突变为显性突变 如aa中的一个a突变为a 则直接引起性状的改变为显性突变 如人的abo血型 第22讲 要点探究 3 基因突变引起的性状的改变 具有突变性状的个体能否把突变基因传给后代 要看这种突变性状是否有很强的适应环境能力 若有 则为有利突变 可通过繁殖传给后代 否则为有害突变 被淘汰掉 5 基因突变的意义 基因突变是新基因产生的途径 是生物变异的根本来源 是生物进化的原材料 说明 1 等位基因是由基因突变产生的 2 基因突变具有少利多害性 一般基因突变会产生不利的影响 被淘汰或是死亡 但有少数基因突变是有利的 也有些基因突变既无害也无利 有害还是有利都是针对发 第22讲 要点探究 基因突变的生物而言的 3 基因突变产生的具有突变性状的个体能否把突变基因稳定遗传给后代 要看这种突变性状是否有很强的适应环境能力 若有 则为有利突变 可通过繁殖稳定遗传给后代 否则为有害突变 会被淘汰掉 4 太空育种太空的特殊条件能够引起农作物种子发生基因突变 它的特点是变异频率高 幅度大 是一条诱变育种的良好途径 第22讲 要点探究 5 以rna为遗传物质的生物 其rna上核苷酸的序列若发生变化 增添 缺失或改变 也属于基因突变 且因为rna是单链 在传递过程中更易发生突变 这也正是病毒在医学上易发生变种和不易防治的主要原因 第22讲 要点探究 第22讲 要点探究 答案 c 解析 基因突变发生在体细胞有丝分裂过程中 突变可通过无性生殖传递给后代 但不会通过有性生殖传给后代 基因突变发生在生殖细胞形成的减数分裂过程中 突变可能通过有性生殖传给后代 dep1 基因不仅能促进水稻增产 而且也能在其他主要农作物 如小麦和大麦 中发挥作用 对农作物高产分子育种有重要应用价值 由此可以进一步研究和培育出更高产的农作物新品种 基因突变一般是有害的 少数有利 基因能指导蛋白质的合成 与水稻产量有关 第22讲 要点探究 点评 通过人工诱导使生物产生大量而多样的基因突变 从而可以根据需要选育出优良品种 这是基因突变在育种方面的应用 下列变式题考查的是有关基因突变的特点 第22讲 要点探究 第22讲 要点探究 答案 a 解析 不论是真核生物还是原核生物的突变 也不论是什么类型的突变 都具有 普遍性 随机性 可逆性 少利多害性 不定向性 低频性等共同的特性 生物在个体发育的任何时期 甚至在趋于衰老的个体中也很容易发生突变 如老年人易得皮肤癌 突变是不定向的 突变可以引起基因 质 的改变 可产生原基因的等位基因 突变对生物的生存往往是有害的 有的甚至是致死的 少数突变有利 第22讲 要点探究 探究点二基因重组 1 基因重组发生的时间基因重组的细胞学说基础是指性原细胞的减数第一次分裂 同源染色体彼此分开的时候 非同源染色体之间的自由组合和四分体时期同源染色体的染色单体之间的交叉互换 基因重组是杂交育种的理论基础 1 四分体时期的交换重组 非自由组合 第22讲 要点探究 图22 1 第22讲 要点探究 2 减数分裂过程中的非等位基因的自由组合图22 2 第22讲 要点探究 3 重组dna技术也叫转基因技术 从遗传学角度看 是人工条件下实现的 基因重组 它打破了物种的界限 把控制性状的基因 人类所需要的 转移到动物 植物或微生物体内 使不同的动物与动物 植物与植物 甚至动物与植物以及微生物之间实现基因的重新组合 创造新的生物类型 2 结果 产生了新的基因型 3 意义 生物变异的来源之一 是形成生物多样性的重要原因 对生物的进化也具有重要意义 说明 1 基因重组是指一个基因的dna序列是由两个或两个以上的亲本dna组合起来的 基因重组是遗传的 第22讲 要点探究 基本现象 病毒 原核生物和真核生物都存在基因重组现象 减数分裂可能发生基因重组 基因重组的特点是dna双链间进行物质交换 真核生物的重组发生在减数分裂期同源染色体的非姊妹染色单体间 细菌可发生在转化或转导过程中 2 基因重组和基因突变的区别 基因重组是指非等位基因间的重新组合 能产生大量的变异类型 但只产生新的基因型 不产生新的基因 基因重组的细胞学基础是性原细胞的减数分裂第一次分裂 同源染色体彼此分离的时候 非同源染色体之间的自由组合和同源染色体的染色单体之间的交叉互换 基因重组是杂交育种的理论基础 基 第22讲 要点探究 因突变是指基因的分子结构的改变 即dna分子中碱基对的替换 增添和缺失 从而导致遗传信息的改变 基因突变的频率很低 但能产生新的基因 对生物的进化有重要意义 发生基因突变的原因是dna在复制时因受内部因素和外界因素的干扰而发生差错 典型实例是镰刀形细胞贫血症 基因突变是诱变育种的理论基础 第22讲 要点探究 第22讲 要点探究 答案 c 解析 基因重组属于基因的重新组合 不会改变基因内部的碱基序列 不可能产生新的基因 基因中的遗传信息也不会改变 生物体内经过基因重组所产生的配子不一定能够形成合子 所以不一定能够传递给后代 基因重组能产生新基因型的配子 不同的配子形成合子的表现型可能与原有个体的表现型相同 第22讲 要点探究 点评 基因重组是指非等位基因间的重新组合 能产生大量的变异类型 但只产生新的基因型 不产生新的基因 基因重组的细胞学基础是性原细胞的减数分裂第一次分裂 同源染色体彼此分离的时候 非同源染色体之间的自由组合和同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换 基因重组是杂交育种的理论基础 也是基因工程中的关键性内容 基因工程的特点是基因体外重组 即在离体条件下对dna分子切割并将其与载体dna分子连接 得到重组dna 下列的变式题考查的是基因重组原理的实际应用 第22讲 要点探究 第22讲 要点探究 解析 将外源dna 基因 转移到另一种生物体内 属于基因工程的范畴 原理是基因重组 这种变异是可遗传的 是定向的 答案 c 第23讲 生物变异的来源 二 第23讲 考点整合 结构或数目 重复 基因 非同源染色体 染色体组 有丝分裂 第23讲 考点整合 种子或幼苗 纺锤体 配子 花药离体培养 缩短育种年限 第23讲 要点探究 探究点一染色体结构变异的几个概念和图解 第23讲 要点探究 第23讲 要点探究 说明 染色体结构的变异的原因及导致的后果 1 染色体结构变异的发生是内因和外因共同作用的结果 外因有各种射线 化学药剂 温度的剧变等 内因有生物体内代谢过程的失调 衰老等 在这些因素的作用下 染色体可能发生断裂 断裂端具有愈合与重接的能力 当染色体在不同区段发生断裂后 在同一条染色体内或不同的染色体之间以不同的方式重接时 就会导致各种结构变异的出现 2 染色体结构的改变 都会使排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变 从而导致性状的变异 大 第23讲 要点探究 多数染色体结构变异对生物体是不利的 有的甚至会导致物体死亡 更严重的是如果这些变异出现在配子中 将来形成的合子也就含有了变异的染色体 将变异遗传到后代 第23讲 要点探究 第23讲 要点探究 答案 d 解析 a图是染色体丢失了一个片段 则片段上的d e也随之丢失 b图一条染色体的片段连接到同源的另一条染色体上 使另一条同源的染色体多出跟本身相同的某一片段 染色体断裂后在非同源染色体间错误接合 更换了位置 d图是基因发生突变 染色体结构没有变化 第23讲 要点探究 点评 染色体结构变异使排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变 从而导致性状的变异 基因突变是基因结构的改变 包括dna碱基对的增添 缺失或改变 基因突变导致新基因的产生 染色体结构变异未形成新的基因 下列变式题考查的是染色体的变异 第23讲 要点探究 第23讲 要点探究 第23讲 要点探究 答案 c 第23讲 要点探究 探究点二理解染色体组的概念以及如何判断染色体组的数目和几倍体 1 染色体组概念的理解要构成一个染色体组应具备以下几点 1 一个染色体组中不含有同源染色体 2 一个染色体组中所含有的染色体形态 大小和功能各不相同 3 一个染色体组中含有控制一种生物性状的一整套遗传信息 即含一整套基因 不能重复 2 染色体组数目的判断 1 根据细胞中染色体形态判断 第23讲 要点探究 在细胞内任选一条染色体 细胞内与该染色体形态相同的染色体共有几条 则含有几个染色体组 如图23 2所示 两个染色体组三个染色体组四个染色体组图23 2 2 根据基因型 由于相同的或等位基因 控制同一性状的基因 位于形态相同的染色体上 或同源染色体上 所以在细胞和生物体的基因型中 相同的或等位的基因出现几次 则有几个染色体组 例如 基因型为aabb的细胞有两个染 第23讲 要点探究 色体组 基因型为aaabbb的细胞 有三个染色体组 同理 基因型为aaaabbbb的细胞有四个染色体组 3 根据染色体的数目和染色体的形态数来推算 染色体组的数目 染色体数 染色体形态数 如果蝇体细胞中有8条染色体 分为4种形态 则染色体组的数目为2个 3 生物体是几倍体的判断判断一个生物个体是几倍体的依据是 如果该生物个体由受精卵发育而来的 有几个染色体组就是几倍体 如果由配子 精子或卵细胞 直接发育而来 则不论有几个染色体组都是单倍体 第23讲 要点探究 第23讲 要点探究 解析 本题没有明确告知细胞是体细胞还是生殖细胞 四个图中的染色体组数分别是2 3 2 1 且四图均可代表单倍体 若如此 则图中所有细胞均由配子直接发育而来 如果这些细胞均由受精卵发育而来 则a b c分别是二倍体 三倍体 二倍体 每个染色体组中的染色体应该是形态大小彼此不同的 所以图中每个染色体组中分别是1 2 3 4条染色体 答案 b 第23讲 要点探究 点评 据染色体形态判断 细胞内形态相同的染色体有几条 则含有几个染色体组 下列的变式题是判定基因型 即由于相同的基因 控制同一性状的基因 位于形态相同的染色体上 或同源染色体上 所以在细胞或生物体的基因型中 相同的基因出现几次 则有几个染色体组 第23讲 要点探究 第23讲 要点探究 答案 b 第23讲 要点探究 探究点三单倍体植株一般都是高度不育原因的以及无籽西瓜和无籽番茄的区别 1 单倍体形成的原因 自然条件下 由未受精的卵细胞发育而来 如 蜜蜂中的雄蜂 人为条件下 一般利用花药离体培养 如 单倍体玉米 小麦 2 单倍体植株特点及原因特点 1 植株瘦弱 2 高度不育 形成以上特点的原因 染色体数减少 控制同一性状的基因减少 合成的蛋白质减少 所以植株瘦弱 同时进 第23讲 要点探究 行减数分裂时 由于没有联会的同源染色体 染色体将无规律分离到配子中去 结果绝大多数不能发育成正常配子 所以高度不育 如 二倍体的单倍体中含n条染色体 产生可育配子的概率为1 2n 雄配子 或1 2n 雌配子 因此产生正常个体的概率为 1 2n 1 2n 1 4n 3 无籽番茄是用一定浓度的生长素来处理没有授粉的番茄花蕾 使子房发育成果实 而无籽西瓜是由于三倍体植株在减数分裂时同源染色体联会紊乱 不能形成正常的生殖细胞 因而没有种子 无籽西瓜的遗传物质已发生了改变 而无籽番茄的遗传物质未改变 第23讲 要点探究 说明 单倍体植株可通过花药培养的方法获得 取fl代的花药置于特定的培养基上培养 利用细胞的全能性 诱导花粉长成植株 这些单倍体植株再经秋水仙素处理一段时间 便可实现染色体加倍 加倍后的植株不仅正常可育 而且完全纯合 由于fl代植株所形成的花粉带有其双亲的染色体 类型丰富 所以 由其花药培养出的纯合株也是双亲的重组型 只不过已成纯系而已 这些单株种成的株行都将是整齐一致的 不再分离 好的便可以留作下年测产 看得出这种方法能一次性地培养出纯合体 不仅缩短了育种年限 还有利于隐性基因的表现 排除了杂种优势的干扰 第23讲 要点探究 第23讲 要点探究 解析 本题考查染色体总数 几倍体和几个染色体组及一个染色体组含几条染色体等概念之间的区别 单倍体是由配子发育而成 所以含有21条染色体 六倍体含42条染色体 每组含7条染色体 胚乳由受精极核发育而来 即2个精子和一个极核结合 形成受精极核 所以含9个染色体组 单倍体含3个染色体组 所以高度不育 答案 c 第23讲 要点探究 点评 有关单倍体 二倍体和多倍体的主要区别 1 由配子发育形成的新个体 不管它含有多少个染色体组 都叫单倍体 如蜜蜂的雄蜂 普通小麦的花粉经过花药离体培养得到的植株等 2 由受精卵发育形成的新个体 体细胞有几个染色体组 就叫几倍体 如蜜蜂的工蜂 果蝇 水稻等等 区别的方法可简称为 二看法 一看是由受精卵还是由配子发育成的 若是由配子发育成的个体 是单倍体 二看含有几个染色体组 就是几倍体 下列的变式题考查的是判断植物是几倍体 第23讲 要点探究 第23讲 要点探究 答案 c 第23讲 要点探究 探究点四探究低温诱导植物染色体数目的变化的实验 一 实验原理 1 进行正常有丝分裂的植物分生组织细胞 在有丝分裂后期 染色体的着丝点分裂 子染色体在纺锤丝的作用下分别移向两极 最终被平均分配到两个子细胞中去 2 用低温处理植物组织细胞 使纺锤体的形成受到抑制 以致影响染色体被拉向两极 细胞也不能分裂成两个子细胞 于是 植物细胞染色体数目发生变化 二 方法步骤 第23讲 要点探究 说明 秋水仙素和低温诱导染色体数目加倍的原理的异同点 秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍 这两种方 第23讲 要点探究 法在原理上是一样的 都是抑制纺锤体的形成 秋水仙素作用于细胞有丝分裂前期 前期细胞内形成纺锤体 用秋水仙素滴在萌发的种子或幼苗上 就可以使染色体加倍 因为秋水仙素会抑制纺锤体的形成 导致染色体不分离 从而引起细胞内染色体数目加倍 低温引起细胞内酶构型的改变 不利于酶促反应的进行 导致细胞分裂时形成纺锤体所需的atp的供应受阻 使体细胞分裂过程中已完成染色体加倍的细胞不能分裂 区别 秋水仙素诱导加倍的成功率高于低温处理 低温处理比秋水仙素要安全 方法更简便 第23讲 要点探究 第23讲 要点探究 解析 低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍 诱导株为四倍体 不能使所有细胞染色体数目都加倍 根尖细胞的分裂为有丝分裂 而非同源染色体重组发生在减数分裂过程中 不能增加重组机会 多倍体细胞形成的原理是抑制纺锤体的形成 阻止细胞的分裂 所以细胞周期是不完整的 答案 c 第23讲 要点探究 点评 上题考查的是 低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍 的实验 而秋水仙素和低温诱导染色体数目加倍的原理均属于染色体变异 下列的变式题考查的是不同的秋水仙素浓度在不同时间内使细胞发生畸变的程度不同 第23讲 要点探究 第23讲 要点探究 答案 c 第23讲 要点探究 第24讲 生物变异在生产上的应用 第24讲 考点整合 交配 选择 培育 基因重组 基因突变 突变率 新品种 第24讲 要点探究 探究点一杂交育种和诱变育种 1 杂交育种 1 杂交育种的概念 将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起 再经过选择和培育 获得新品种的方法 2 杂交育种的原理 基因重组 主要是基因的自由组合 3 杂交育种的发生时期 有性生殖的减数第一次分裂后期或四分体时期 第24讲 要点探究 4 杂交育种的方法 不同个体间杂交产生后代 然后连续自交 筛选所需纯合子 即 杂交 自交 选优 自交 选纯 5 杂交育种的优点 使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体 具有预见性 6 杂交育种的缺点 只能利用已有的基因进行重组 按需选择 并不能创造新性状 杂交后代会出现性状分离 育种年限长 需连续自交才能选育出所需要的优良性状 只适用于有性生殖的生物 存在远缘杂交不亲和的障碍 第24讲 要点探究 7 杂交育种的应用 在生产中 是改良作物品质 提高农作物单位面积产量的常规方法 在畜牧业中 用于家畜 家禽优良品种的选育 8 举例 利用纯种高秆抗锈病小麦 ddtt 与矮秆不抗锈病小麦 ddtt 培育矮秆抗锈病小麦 ddtt p高抗 矮不抗 杂交第1年ddttddtt f1高抗ddtt 自交第2年 第24讲 要点探究 f2高抗高不抗矮抗矮不抗 选出矮抗 第3年ddttddtt 自交 f3矮抗矮抗矮不抗 选纯第4年2 诱变育种 1 诱变育种的概念 诱变育种是指利用物理或化学的因素 使生物发生基因突变的育种方法 2 诱变育种的原理 基因突变 3 诱变育种的发生时期 有丝分裂间期或减数第一次分裂间期 第24讲 要点探究 4 诱变育种的方法 用物理因素 如x射线 射线 紫外线 中子 激光 电离辐射等 或化学因素 如亚硝酸 碱基类似物 硫酸二乙酯 秋水仙素等各种化学药剂 或空间诱变育种 用宇宙强辐射 微重力等条件 来处理生物 5 诱变育种的优点 变异范围广 动物 植物 微生物均可利用诱变育种培育新品种 创造人类需要的变异类型 从中选择培育出优良的生物品种 能提高变异频率 加速育种进程 可大幅度改良某些性状 使后代变异性状较快稳定 第24讲 要点探究 6 诱变育种的缺点 有利变异少 需大量处理材料 诱变的方向和性质不能控制 具有盲目性 突变体难以集中多个理想的优良性状 7 诱变育种的应用 农作物育种 培育出的新品种具有抗病力强 产量高 品质好等优点 微生物育种 如青霉菌的选育 8 诱变育种的举例 太空椒 高产小麦 彩色小麦 青霉素高产菌株等 第24讲 要点探究 第24讲 要点探究 第24讲 要点探究 解析 本题考查基因突变相关知识 1 自交后代出现性状分离的亲本性状为显性 2 水稻种子用ems溶液浸泡后 再在大田种植 通常可获得株高 穗形 叶色等性状变异的多种植株 所以ems浸泡种子的作用是提高基因突变频率 变异类型多种说明变异具有不定向性 答案 1 显性 2 基因突变频率不定向性 3 结构和数目 4 自交花药离体培养形成单倍体 秋水仙素诱导加倍形成二倍体 5 该水稻植株体细胞基因型相同 第24讲 要点探究 3 ems诱导水稻细胞的dna发生变化 但是不影响染色体的结构和数目 4 表现优良的植株可能含有隐性突变基因 为确定该基因是否有害要先让其表达出来 所以可用自交的方法 也可以用单倍体育种的方法来让隐性基因表达出来 即花药离体培养形成单倍体 秋水仙素诱导加倍形成二倍体 5 用ems溶液浸泡水稻种子所以长成的突变植株的所有体细胞中都含相同的基因 第24讲 要点探究 探究点二单倍体育种和多倍体育种 1 单倍体育种 1 原理 染色体变异 2 方法 选择亲本 有性杂交 f1产生的花粉离体培养获得单倍体植株 诱导染色体加倍获得可育纯合子 选择所需要的类型 3 优点 明显缩短育种年限 加速育种进程 4 缺点 技术较复杂 需与杂交育种结合 多限于植物 5 举例 已知小麦的高秆 d 对矮秆 d 为显性 抗锈病 r 对易染锈病 r 为显性 两对性状独立遗传 现有高秆抗锈病 矮秆 第24讲 要点探究 易染病两纯系品种 要求用单倍体育种的方法培育出矮秆抗病 基本步骤如下 图24 1 第24讲 要点探究 首先进行杂交 使优良性状组合在一起 其次将杂交后代的花粉培养成单倍体幼苗 再以秋水仙素处理幼苗 使染色体数目加倍 最终得到均为纯合体的个体 本例是高秆抗病和矮秆不抗病杂交后代的单倍体育种 获得矮秆抗病这两个优良性状组合的稳定遗传的个体 2 多倍体育种 1 原理 染色体变异 2 方法 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 从而使细胞内染色体数目加倍 染色体数目加倍的细胞继续进行正常的有丝分裂 即可发育成多倍体植株 第24讲 要点探究 优点 植株茎秆粗壮 果实种子都比较大 营养物质含量提高 缺点 技术复杂 发育延迟 结实率低 一般只适合于植物 3 举例 三倍体无子西瓜的培育 同源多倍体的培育 说明 a 三倍体西瓜种子种下去后 为什么要授以二倍体西瓜的花粉 西瓜三倍体植株是由于减数分裂过程中联会紊乱 未形成正常生殖细胞 因而不能形成种子 但在三倍体 第24讲 要点探究 植株上授以二倍体西瓜花粉后 花粉在柱头上萌发的过程中 将自身的色氨酸转变为吲哚乙酸的酶体系分泌到西瓜三倍体植株的子房中去 引起子房合成大量的生长素 其次 二倍体西瓜花粉本身的少量生长素 在授粉后也可扩散到子房中去 这两种来源的生长素均能促进子房发育成果实 三倍体无子西瓜 b 如果用二倍体西瓜作母本 四倍体西瓜作父本 即进行反交 则会使珠被发育形成的种皮厚硬 从而影响无子西瓜的品质 八倍体小黑麦的培育 异源多倍体的培育 第24讲 要点探究 普通小麦是六倍体 aabbdd 体细胞中含有42条染色体 属于小麦属 黑麦是二倍体 rr 体细胞中含有14条染色体 属于黑麦属 两个不同属的物种一般是难以杂交的 但也有极少数的普通小麦品种含有可杂交基因 能接受黑麦的花粉 杂交后的子一代含有四个染色体组 abdr 不可育 必须用人工方法进行染色体加倍才能产生后代 染色体加倍后的个体细胞中含有八个染色体组 aabbddrr 而这些染色体来自不同属的物种 所以称它为异源八倍体小黑麦 图24 2是我国育种专家鲍文奎培育异源八倍体小麦的过程 第24讲 要点探究 图24 2 第24讲 要点探究 说明 1 单倍体育种能缩短育种年限 利用单倍体作中间环节培育可育的纯合子可用两年时间完成 而常规的育种方法获得一个纯系一般需5 8年时间 2 人工诱导多倍体 就是利用秋水仙素作用于正在分裂的细胞 抑制纺锤体的形成 导致染色体不分离 从而引起细胞内染色体数目加倍 3 萌发的种子或幼苗是植物体分生组织的部位 或者说是细胞有丝分裂旺盛的部位 通过秋水仙素处理后 才能使植物体产生的新细胞染色体数目加倍 从而形成多倍体 第24讲 要点探究 第24讲 要点探究 答案 1 单倍体 2 诱发基因突变抗该除草剂的能力 3 加倍二倍体 4 纯合 敏感型植株f1都是敏感型该抗性植株中有两个基因发生了突变 第24讲 要点探究 解析 本题考查了单倍体育种 诱变育种等知识 同时考查了多倍体育种的方法和遗传规律的应用 花药离体培养是单倍