高考生物二轮专题突破 第8讲 变异、进化与育种课件.ppt

第八讲变异 进化与育种 考纲点击1 基因重组及其意义 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 生物变异在育种上的应用 5 转基因食品的安全 6 现代生物进化理论的主要内容 7 生物进化与生物多样性的形成 思维激活1 病毒 原核生物和真核生物的变异来源有什么不同 提示 1 病毒可遗传变异的来源 基因突变 2 原核生物可遗传变异的来源 基因突变 3 真核生物可遗传变异的来源 进行无性生殖时 基因突变和染色体变异 进行有性生殖时 基因突变 基因重组和染色体变异 2 所有育种方法中 哪种育种方法是最简捷 最常规的 提示杂交育种 3 自然选择怎样改变基因频率的变化 提示通过淘汰不利个体来改变基因频率的变化 1 基因突变 变 的主体是 变 的形式是碱基对的 2 基因重组涉及减 四分体时期相邻之间交叉互换及减 后期非同源染色体上的的自由组合 3 一个染色体组中的染色体在大小 形态及携带的基因方面都 即同源染色体 几乎带有该物种生长 发育全套的 自查 基因内部的碱基对 替换 增添 缺失 非姐妹染色单体 非等位基因 不相同 不存在 基因 4 由配子直接发育而成的叫 由合子发育而成的叫 5 太空育种的原理是利用太空的和强射线诱导 从中筛选出人类需要的新类型 单倍体 二倍体或多倍体 无 微重力状态 基因突变 1 放射性60co诱发的基因突变 可以决定大豆的进化方向 2013 四川 5d 2 突变的可遗传性阻碍生物进化 2012 江苏 5d 3 染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化 2011 海南 19c 4 在有丝分裂和减数分裂的过程中 会由于非同源染色体之间交换一部分片段 导致染色体结构变异 2011 江苏 22c 自纠 5 受农药处理后种群中抗药性强的个体有更多机会将基因传递给后代 2010 江苏 12d 6 种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小 2011 江苏 6d 7 自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率 2010 山东 2d 8 在自然条件下 某随机交配种群中等位基因a a频率的变化只与环境的选择作用有关 2010 全国卷 4 9 一般来说 频率高的基因所控制的性状更适应环境 2010 全国卷 4c 10 物种的形成可以不经过隔离 2010 山东 2a 11 物种之间的共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的 12 在环境条件保持稳定的前提下 种群的基因频率不会发生变化 13 人工诱变所引起的基因突变或染色体变异都是有利的 答案1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 必考点一三种可遗传的变异的分析与判断 典例1 2013 试题调研押题 在细胞分裂过程中出现了甲 丁4种变异 图甲中英文字母表示染色体片段 下列有关叙述正确的是 a 甲 丁图都发生了染色体结构变异 增加了生物变异的多样性b 甲 乙 丁三图中的变异类型都可以用显微镜观察检验c 甲 乙 丁三图中的变异只会出现在有丝分裂过程中d 乙 丙两图中的变异只会出现在减数分裂过程中 解析图甲属于倒位 图乙一对姐妹染色单体移向细胞同一极 属于染色体数目变异 图丙表示一对同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换 属于基因重组 图丁表示两条非同源染色体之间发生交换 属于易位 a错误 甲 乙两图中的变化可出现在有丝分裂和减数分裂过程中 c d错误 染色体变异可用显微镜观察检验 b正确 答案b 典例2 改编题 下列有关生物知识的叙述中 正确的说法是 自然条件下 基因重组通常发生在生殖细胞形成过程中 非同源染色体某片段移接 仅发生在减数分裂过程中 同卵双生兄弟间的性状差异是基因重组导致的 基因中一个碱基对发生改变 则生物的性状一定发生改变 在镜检某基因型为aabb的父本细胞时 发现其基因型变为aab 此种变异为基因突变 基因突变改变了基因的 质 与 量 染色体变异仅改变基因的量或改变基因在染色体上的排列顺序a 1项b 2项c 3项d 4项 解析自然条件下 基因重组通常发生在减数第一次分裂的前期和后期 即生殖细胞形成过程中 正确 非同源染色体某片段移接 可发生在有丝分裂或减数分裂过程中 错误 同卵双生兄弟的性状差异不可能是基因重组导致的 可能是基因突变导致的 错误 基因突变后生物的性状不一定发生改变 错误 基因型由aabb变为aab 此种变异为染色体变异 错误 基因突变只改变基因的 质 并未改变基因的 量 错误 答案a 基因重组 染色体结构变异 染色体变异 基因突变 基因突变 基因重组 观察不到 染色体变异 可以观察到 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 染色体变异 5 单倍体 二倍体和多倍体的区分 应用1 下列与变异有关的说法正确的是 a 基因突变一定会引起基因所携带的遗传信息的改变b 染色体发生倒位 基因数目没变则生物性状不发生改变c 基因突变和染色体变异为生物进化提供了全部的原材料d 受精作用过程中配子的自由组合属于基因重组 解析选项a 遗传信息是dna上特定的核苷酸序列 基因突变一定会引起其改变 选项b 生物的性状和基因的数目和排列顺序有关 倒位使基因的排列顺序发生改变 则生物的性状可能会发生改变 选项c 基因突变 基因重组和染色体变异为生物进化提供全部的原材料 选项d 基因重组发生在减数分裂过程中 答案a 应用2 长春调研 如图是甲 乙两种生物的体细胞内染色体情况示意图 则染色体数与图示相同的甲 乙两种生物体细胞的基因型可依次表示为 a 甲 aabb乙 aaabbbb 甲 aaaabbbb乙 aabbc 甲 aaaabbbb乙 aaabbbd 甲 aaabbb乙 aaaabbbb 解析由图分析可知 甲和乙体细胞中分别含4个和3个染色体组 所以对应的基因型可表示为c选项 答案c 必考点二探究生物的变异类型 典例3 遗传学上将染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失的现象叫缺失 若一对同源染色体中两条染色体在相同区域同时缺失叫缺失纯合子 若仅一条染色体发生缺失而另一条正常叫缺失杂合子 缺失杂合子的生活力降低但能存活 缺失纯合子常导致个体死亡 现有一红眼雄果蝇xay与一白眼雌果蝇xaxa杂交 子代中出现一只白眼雌果蝇 请采用两种方法判断这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的 还是由于基因突变引起的 方法一 方法二 解析方法一 用显微镜检测的方法观察该果蝇分裂的细胞中染色体结构是否发生改变 确定该变异是来自基因突变还是染色体缺失造成的 方法二 利用题干信息 缺失纯合子导致个体死亡这一现象 可将该果蝇与红眼雄果蝇杂交 观察并统计子代雌雄性个体数目的比例来确定该变异的来源 若为基因突变 则xaxa xay xaxa xay 子代雌雄比例为1 1 若该变异为染色体缺失 则xax xay xaxa xax xay xy 致死 子代雌雄比例为2 1 答案方法一 取该果蝇有分裂能力的组织制成装片 显微镜下观察染色体结构 若染色体正常 可能是基因突变引起的 反之可能是染色体缺失造成的方法二 选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交 若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为1 1 则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的 若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为2 1 则这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的 方法提炼 1 探究某一变异性状是否是可遗传的变异的方法思路 1 若染色体变异 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 显微镜 染色体形态 变异性状 可遗传 不可遗传 杂交 基因型 数目 结构 2 显性突变和隐性突变的判定可以选择突变体与杂交 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 其他未突变体 后代变 有无性状分离 异性状的比例 应用3 2013 湖北八校联考 果蝇为xy型性别决定 表中所示为果蝇受精卵中性染色体组成及发育情况 请分析回答 1 由表可知 果蝇的性别主要取决于 的数目 2 染色体数目正常的亲代果蝇交配后 形成了一个性染色体组成为xxy的受精卵 其原因可能是亲代雌果蝇卵细胞形成过程中 未分开 产生了含有xx性染色体的卵细胞 与含y染色体的正常精子结合后形成xxy受精卵 还可能是亲代雄果蝇产生精子时 未分开 并与正常的卵细胞结合后形成xxy受精卵 3 在正常的果蝇群体中有一种 嵌合体 果蝇 其身体左侧无 性梳 而身体右侧有 性梳 性梳 是雄果蝇特有的性状 研究发现 嵌合体 果蝇左侧身体细胞性染色体组成为xx 右侧身体细胞性染色体组成为xo 该果蝇染色体的变异产生于 填 原始生殖 或 体 细胞的 分裂过程中 解析 1 由表可知 除性染色体组成正常的个体表现出相应性别外 xx为雌性 xy为雄性 含有y染色体且x染色体数多于y染色体数的个体也为雌性 只有一条x染色体的个体为雄性不育 染色体组成为xxx yo yy的个体均在胚胎期死亡 因此果蝇的性别主要由x染色体的数目决定 2 染色体数目正常的亲代果蝇交配后 形成了一个性染色体组成为xxy的受精卵 如果两条x染色体均来自亲代雌果蝇 则可能是卵细胞形成过程中 减数第一次分裂时同源染色体没有分离 或者减数第二次分裂时x染色体产生的两条染色单体没有分开 形成的含xx染色体的卵细胞与含有y染色体的正常精子受精形成 也有可能是亲代雄果蝇产生精子时 减数第一次分裂过程中 xy染色体没有分开 进入了同一个次级精母细胞中 最后形成了含有xy染色体的精子 与含有x染色体的正常卵细胞受精形成 3 由于 嵌合体 果蝇左侧身体细胞性染色体组成为xx 右侧身体细胞性染色体组成为xo 由于是同一个体 故可能是果蝇在胚胎发育过程中 体细胞有丝分裂异常导致的 答案 1 x染色体 2 两条同源的x染色体未分开或复制后产生的 姐妹 染色单体同源染色体 xy染色体 3 体有丝 必考点三不同需求的育种方法选择与分析 典例4 2013 江苏 25 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 对品种 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 解析利用 品种间杂交后筛选可获得a a错误 染色体加倍并不改变原有的基因 只有通过诱变育种 可由 选育出b b错误 诱变育种和转基因技术均可获得原品种不具有的新性状 c d正确 答案cd 方法提炼 不同需求的育种方法选择 1 育种目的 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 从基因组成上看 目标品种可能是纯合子 可防止后代发生 便于制种和推广 也有可能是 即利用的原理 如杂交水稻的培育 玉米的制种等 2 若要培育隐性性状个体 则可用 只要即可 3 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 性状分离 杂合子 杂种优势 自交或杂交 出现该性状 自交 4 若要快速获得纯种 则用育种方法 5 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 6 若要培育原先没有的性状 则可用育种 7 若要提高品种产量 提高营养物质含量 可用育种 注意事项 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 而通过双亲杂交获得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 单倍体 纯种 诱变 多倍体 应用4 2013 南京调研 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 4 若要培育 马铃薯 番茄 杂种植株 应采用 等技术手段 必考点四现代生物进化理论 典例5 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 典例6 2013 江西师大附中 临川一中模考 下列关于生物进化问题的叙述中 正确的是 生殖隔离是地理隔离的必然结果 不同物种之间必然存在生殖隔离 种群基因库间出现差异是产生生殖隔离的根本原因 隔离 可遗传的变异和自然选择导致了物种的多样性 达尔文的自然选择学说认为种群是