知识归纳：生物变异与育种

1 高一 下 生物复习高一 下 生物复习 专题专题 5 生物变异与遗传育种 生物变异与遗传育种 班别 班别 姓名 姓名 学号 学号 一 生物的变异一 生物的变异 1 概念 生物变异指的是亲代个体与子代个体 以及子代个体之间性状的 差异性差异性 2 类型 不可遗传变异 仅仅是由 环境因子环境因子的影响造成的 没有引起 遗传物质遗传物质 的变 化 可遗传变异 由于 生殖生殖细胞内的遗传物质改变遗传物质改变引起的 因而能遗传给后代 来源有三种 基因突变突变 基因重组重组 染色体 变异变异 二 基因突变 基因重组以及染色体变异二 基因突变 基因重组以及染色体变异 染色体变异染色体变异 基因突变基因突变基因重组基因重组 结构变异结构变异数目变异数目变异 本本 质质 基因的 结构结构发生改变 DNA 分子中发生的 碱基对的 替换 增添 替换 增添 缺失缺失 控制 不同性状不同性状 的基 因重新组合 染色体部分区段发 生改变 包括 缺缺 失 重复 易位 失 重复 易位 倒位倒位 个别染 色体数 目的增 减 以 染色体组染色体组 形式 成倍增减 结结 果果 产生了 等位基因等位基因 产生了新的 基因型基因型 表现型表现型 基因重复 缺失或位置改变多倍体单倍体 原原 因因 外因 物理 化学 物理 化学 生物生物因素内因 DNA 复制复制 时出错 可以分为自然突变自然突变和 人工诱变人工诱变 基因自由组合 减 后后 期 非同源非同源染色 体上的 基因 自由组合 交叉互换 减 前前 期 同源同源染色体上非非 姐妹染色单体姐妹染色单体 交叉 互换 由于染色体的断裂 及之后的片段不正 常的重新连接引起 的 主要是 产生了 异常的 生殖细 胞所致 细胞分 裂受阻 体细胞 中染色 体组数 成倍增 加 由 配子配子 发育而来 体细胞中 染色体组 数成倍减 少 时时 期期 主要在 DNADNA 复制复制 分裂间期 分裂间期 有性有性生殖过程中 减数第 一 次分裂 细胞分裂期 特特 点点 普遍性 随机性随机性 不 定向性 低频性 和 多害少利性多害少利性 非常丰富 属于细胞层面的变异 可以用 光学显微镜光学显微镜 直接 观察到 物物 种种 所有生物 自然状态下只发生于 真核真核 生物的 有性有性 生殖过程中 为核遗 传 真核真核 生物细胞增殖过程中均可发生 包括无性 生殖 有性生殖 意意 义义 是 新基因新基因 产生途径 是 变异变异 根 本来源 为 生物进化生物进化 提供原始材 料 生物变异来源之一 也是 生物多样性生物多样性 的重要原因 举举 例例 镰刀形细胞贫血症 黄圆豌豆与绿皱豌豆 杂交 产生黄皱和绿 圆的重组类型 人类的猫叫综合征 人类 21 三 体综合 征 香蕉 马铃薯 蜜蜂的雄 蜂 三 染色体组三 染色体组 1 概念 细胞中的一组 非同源非同源 染色体 它们在 形态形态 和 功能功能 上各不相同 但是携带 着控制生物 生长 发育 遗传与变异生长 发育 遗传与变异 等遗传信息 这样的一组染色体 叫做一个染色体 组 2 判断依据 1 根据染色体的 形态形态 判断 相同形态的染色体有几条 就有几个染色体组 2 2 根据 基因型基因型 判断 控制同一性状的基因个数即为染色体组数 练习 写出各图染色体组数 A 3 B 1 C 2 D 1 E 3 四 单倍体 二倍体和多倍体的比较四 单倍体 二倍体和多倍体的比较 请注意 由 受精卵受精卵 发育来的个体 细胞中含有几个染色体组 就叫几倍体几倍体 而由 配子配子 发育而成的个体 不论含有几个染色体组 都只能叫单倍体单倍体 五 几种育种方法的比较五 几种育种方法的比较 杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种 原理 基因重组基因重组基因突变基因突变 染色体变异染色体变异 染色体变异染色体变异 方法 培育纯合子 杂 交 自交自交 筛 选出符合要求的 表现型 让其 自自 交交 到不发生 性性 状分离状分离 为止 用物理 紫外线 等 或化学 亚 硝酸等 方法处 理生物 然后再 筛选 用一定浓度 秋水秋水 仙素仙素 处理萌发 的 种子种子 或幼苗 原理是 有丝分 裂的 前前 期 抑 制 纺锤纺锤 体体形成 先 花药离体培养花药离体培养 培育出单倍体植株 用 秋水仙素秋水仙素处理单 倍体幼苗 使其染 色体加倍加倍 获得纯 合子 选育优良品种 优点 操作 简单简单 集 优良性状优良性状 与一体 提高 突变突变 频率 加快加快 育种进程 大幅度大幅度 改良某 些性状 操作简单 能较 快获得所需品种 明显 缩短育种年限缩短育种年限 子代均为 纯合子纯合子 缺点 育种时间 长长 局限于同一种或 亲缘关系较近的 物种 有利有利 变异少 需要处理大量实 验材料 一般只用于 植物植物 所获品种发育 延迟延迟 结实率 低 技术操作 复杂复杂 通常 需与 杂交杂交 育种配合 应用培育高产抗病小高产青霉菌三倍体无籽西瓜 快速培育纯种矮杆抗病 3 麦 杂交水稻 杂交玉米 黑农五号 大 豆 八倍体小黑麦小麦 六 实验 低温诱导植物染色体数目变化六 实验 低温诱导植物染色体数目变化 1 原理 用低温处理植物 分生组织细胞分生组织细胞 能够抑制 纺锤体 的形成 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 于是植物细胞的染色体 数目发生变化数目发生变化 2 实验流程 根尖培养 低温诱导 材料固定 制作装片 观察 4 36 h 放在卡诺氏卡诺氏液中固定形态 解离解离 漂洗 染色染色 制片 七 巩固练习 七 巩固练习 一 单项选择题 一 单项选择题 1 以下关于生物变异的叙述 正确的是 A 基因突变都会遗传给后代 B 染色体变异产生的后代都是不育的 C 基因碱基序列发生改变 不一定导致性状改变 D 基因重组只发生在生殖细胞形成过程中 2 下列关于基因重组的叙述中正确的是 A 有性生殖可导致基因重组 B 等位基因的分离可导致基因重组 C DNA 分子中碱基对的缺失可导致基因重组 D 无性繁殖可导致基因重组 3 我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻所依据的原理是 A 基因重组 B 基因突变 C 染色体变异 D 环境条件改变 4 下列各项中可以导致基因重组现象发生的是 A 姐妹染色单体的交叉互换 B 等位基因彼此分离 C 非同源染色体的自由组合 D 姐妹染色单体分离 5 基因突变是生物变异的根本来源 下列有关叙述错误的是 A 生物体内的基因突变属于可遗传变异 B 基因突变频率很低 种群每代突变的基因数很少 C 基因突变发生后 生物的表现型可能不改变 D 基因突变能产生自然界中原本不存在的基因 是变异的根本来源 6 下列变异中 属于基因突变的是 A 某个染色体上丢失了三个基因 B 某个基因中的三个碱基对缺失 C 果蝇第 号染色体上某片段移接到第 号染色体上 D 联会时同源染色体的非姐妹染色单体之间互换一段 7 在下列人类的生殖细胞中 哪两种生殖细胞的结合会产生先天性愚型的男性患儿 23 x 22 x 21 Y 22 Y A 和 B 和 C 和 D 和 8 关于植物染色体变异的叙述 正确的是 A 染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加 B 染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生 C 染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化 D 染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化 9 对染色体组的下列表述和实例中 不正确的是 A 细胞中的一组非同源染色体 B 通常指二倍体生物的一个配子中的染色体 4 C 人的体细胞中有两个染色体组 D 六倍体普通小麦的花粉细胞中只含有一个染色体 组 10 右图为 低温诱导植物染色体数目的变化 实验中观察 到的图像 哪一细胞的出现表明实验成功 A a B b C c D d 11 对于低温诱导洋葱染色体数目变化的实验 不正确的描述是 A 制作临时装片时要经过解离 漂洗 染色 制片的过程 B 在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞 C 在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程 D 在诱导染色体数目变化的方面 低温与秋水仙素诱导的原理相似 12 由八倍体小黑麦的花粉培养而成的植株叫 A 单倍体 B 四倍体 C 八倍体 D 二倍体 13 将 两个植株杂交 得到 将 再做进一步处理 如下图所示 下列分析错误的 是 A 由 到 的育种过程依据的主要原理是基因突变 B 秋水仙素的作用原理是抑制纺锤体的形成 导致染色体数目加倍 C 和 植株的染色体组数目不相同 D 由 到 过程称为花药离体培养 14 小麦高秆对矮秆为显性 现有甲 乙两种高秆小麦 其中一种为纯合子 欲鉴定纯合 子小麦 最佳措施是 A 甲与乙杂交 得 F1测交 B 甲与乙杂交 C 甲与乙杂交得 F1再自交 D 甲自交 乙自交 15 对下列有关形成原理或技术的叙述 正确的是 A 培育无籽西瓜是利用单倍体育种原理 B 抗虫棉 的获得是利用杂交育种原理 C 太空椒 的获得主要利用了基因突变原理 D 培育青霉素高产菌珠是利用了基因工程技术 二 多项选择题 二 多项选择题 16 在有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生的变异是 A 同源染色体之间发生联会 导致基因重组 B 非同源染色体之间发生自由组合 导致基因重组 C DNA 复制时发生碱基对的增添 缺失或改变 导致基因突变 D 着丝点分裂后形成的两条染色体不能移向两极 导致染色体数目变异 17 有关基因突变的叙述 不正确的是 A 不同基因突变的频率是相同的 B 基因突变的方向是由环境决定的 C 一个基因可以向多个方向突变 D 细胞分裂的中期不发生基因突变 18 下列据右图叙述正确的是 A 代表的生物可能是二倍体 其每个染色体组含一条染色体 5 B 代表的生物可能是二倍体 其每个染色体组含三条染色体 C 代表的生物可能是二倍体 其每个染色体组含三条染色体 D 代表的生物可能是单倍体 其每个染色体组含四条染色体 三 简答题 三 简答题 19 为了快速培育抗某种除草剂的水稻 育种工作者综合应用了多种育种方法 过程如下 请回答问题 1 从对该种除草剂敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培养 培养成 幼苗 2 用射线照射上述幼苗 目的是 然