高三生物二轮复习课件第4单元-3-变异育种与进化

专题三生物的变异、育种与进化[考纲要求]

1.基因重组及其意义（Ⅱ）2.基因突变的特征和原因（Ⅱ）3.染色体结构变异和数目变异（Ⅰ）4.生物变异在育种上的应用（Ⅱ）5.转基因食品的安全（Ⅰ）6.现代生物进化理论的主要内容（Ⅱ）7.生物进化与生物多样性的形成（Ⅱ）8.实验：低温诱导染色体加倍外界环境条件普遍性、低频性、不定向性、随机性产生新的基因减Ⅰ的四分体时期和后期新基因型缺失、易位、倒位、重复基因重组基因突变染色体变异染色体变异基因重组种群自然选择隔离生物多样性1.界定三类基因重组重组类型非同源染色体上非等位基因间的重组同源染色体上非等位基因间的重组人工基因重组（DNA重组）发生时间时期目的基因导入细胞后图像示意减Ⅰ后期减Ⅰ四分体考点一三种可遗传变异及其比较2.突破生物变异的3大问题（1）关于“互换”问题同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换，属于基因重组——参与互换的基因为“

”；非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位——参与互换的基因为“

”。等位基因非等位基因比较易位交叉互换交换对象非同源染色体,非等位基因同源染色体,等位基因图示三看法确认交叉互换与易位（2）关于“缺失”问题DNA分子上若干“基因”的缺失属于

；基因内部若干“碱基对”的缺失，属于

。（3）涉及基因“质”与“量”的变化①基因突变——改变基因的质（基因结构改变，成为新基因），不改变基因的量。②基因重组——不改变基因的质，也不改变基因的量，但改变基因间组合搭配方式，即改变基因型（注：转基因技术可改变基因的量）。③染色体变异——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。染色体变异基因突变3.基因突变与基因重组的比较基因突变基因重组变异本质发生改变

的重新组合发生时间通常在有丝分裂

和减数第一次分裂

和减数第一次分裂适用范围所有生物(包括病毒)进行

和基因工程中的原核生物基因分子结构间期减数第一次分裂前的间期原有基因四分体时期后期有性生殖的真核生物结果

，控制新性状产生新基因型，不产生

意义

生物变异的重要来源，有利于生物进化应用联系通过基因突变产生新基因，为基因重组提供了自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础产生新基因(等位基因)新基因是生物变异的根本来源，生物进化的原始材料人工诱变育种杂交育种“两看”法界定二倍体、多倍体、单倍体1.经X射线照射的紫花香豌豆品种，其后代中出现了几株开白花植株，下列叙述错误的是（）A.白花植株的出现是对环境主动适应的结果，有利于香豌豆的生存B.X射线不仅可引起基因突变，也会引起染色体变异C.通过杂交实验，可以确定是显性突变还是隐性突变D.观察白花植株自交后代的性状，可确定是否是可遗传变异[巩固练习]解析白花植株的出现是由于X射线照射引起的基因突变，不一定有利于生存，A项错误；X射线可引起基因突变和染色体变异，B项正确；应用杂交实验，通过观察其后代的表现型及比例，可以确定是显性突变还是隐性突变，C项正确；白花植株自交后代若有白花后代，可确定为可遗传变异，否则为不遗传变异，D项正确。答案

A育种方式及原理辨析（1）诱变育种原理（2）单倍体育种与杂交育种的关系考点二变异原理在育种实践中的应用（3）多倍体育种的原理分析注：多倍体育种中秋水仙素可处理“萌发的种子或幼苗”，单倍体育种中秋水仙素只能处理“单倍体幼苗”，切不可写成处理“种子”。纺锤体杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种基因工程育种原理基因重组染色体变异基因重组常用方式①选育纯种：杂交→

→选优→②选育杂种：

→杂交种辐射诱变、激光诱变、空间诱变培养，然后再使染色体数目秋水仙素处理的种子或幼苗转基因(DNA重组)技术将导入生物体内，培育新品种基因突变染色体变异自交自交杂交花药离体加倍萌发目的基因几种常见育种方式的比较育种程序甲品种×乙品种F1⊗F2

⊗性状稳定遗传的新品种

生物地面理太空飞化处理船搭载

多种变异

新品种取相关植株花粉

花药离

体培养

人工诱导染,

色体数目加倍若干植株

新品种正常幼苗秋水仙素染色体数目加倍新品种目的基因＋运载体重组DNA分子

导入受体细胞

培育转基因生物人工选育人工选育人工选育人工选育单倍体

幼苗优点①使位于不同个体的优良性状

到一个个体上②操作可以提高变异的频率、加速育种进程且大幅度地改良某些性状①明显缩短育种年限②所得品种为纯合子器官巨大，提高产量和营养成分打破物种界限，定向改变生物的性状集中简便缺点①②不能克服远缘杂交不亲和的障碍有利变异少，需大量处理实验材料(有很大盲目性)技术复杂且需与杂交育种配合只适用于植物，发育

，结实率有可能引发生态危机应用培育矮秆抗锈病小麦青霉素高产菌株、太空椒快速培育矮秆抗锈病小麦三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦转基因“向日葵豆”、转基因抗虫棉育种时间长延迟低拓展提升1.杂交育种不一定需要连续自交。若选育显性优良品种，则需要连续自交筛选直至性状不再发生分离；若选育隐性优良品种，则只要在F2出现该性状个体即可。2.诱变育种与杂交育种相比，二者最大的区别在于诱变育种能创造出新基因。前者能产生前所未有的新基因，创造变异新类型；后者不能产生新基因，只是实现原有基因的重新组合。3.注：杂交育种和杂种优势

两者都是将两个品种中的优良性状集中到一个亲本上，但杂交育种培育成能稳定遗传的纯合子，杂种优势主要是利用杂种F1的优良性状，并不要求遗传学上的稳定。4．根据不同育种需求选择不同的育种方法。在所有育种方法中，最简捷、常规的育种方法——杂交育种(1)将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，可利用杂交育种，亦可利用单倍体育种。(2)要求快速育种，则运用单倍体育种。(3)要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，可利用诱变育种和杂交育种相结合的方法。(4)要求提高品种产量，提高营养物质含量，可运用多倍体育种。

育种方案的选择（1）欲获得从未有过的性状——诱变育种，如对从不抗旱的玉米诱变处理获得抗旱品种。（2）欲将分散于不同品系的性状集中在一起（优势组合）——杂交育种，如利用抗倒伏不抗锈病的小麦和抗锈病不抗倒伏的小麦培育出既抗锈病、又抗倒伏的“双抗”品系。（3）欲增大原品种效应（如增加产量、增加营养物质含量等）——多倍体育种,如用二倍体西瓜人工诱导染色体数目加倍获得“四倍体”,进而与二倍体杂交培育成“三倍体无子西瓜”。（4）欲缩短获得“纯合子”时间——单倍体育种（常针对优良性状受显性基因控制者）,如获得ddTT的矮秆抗病小麦品种。2.普通小麦中有高秆抗病（TTRR）和矮秆易感病（ttrr）两个品种，控制两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：下列关于该实验的说法，不正确的是（）A.A组和B组都利用杂交的方法，目的是一致的B.A组F2中的矮秆抗病植株Ⅰ可以用于生产的占1/3C.B组F2中的矮秆抗病植株Ⅱ可以直接用于生产D.C组育种过程中，必须用γ射线处理大量的高秆抗病植株，才有可能获得矮秆抗病植株答案

C应特别关注“最简便”“最准确”“最快”“产生新基因、新性状或新的性状组合”等育种要求①最简便——侧重于技术操作，杂交育种操作最简便。②最快——侧重于育种时间，单倍体育种所需时间明显缩短。③最准确——侧重于目标精准度，基因工程技术可“定向”改变生物性状。④产生新基因（或新性状）——侧重于“新”即原本无该性状，诱变育种可产生新基因，进而出现新性状（注：杂交育种可实现性状重新组合，并未产生新基因，也未产生新性状，如黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，产生黄色皱粒组合，这里的黄色与皱粒性状原来就有，只是原来未组合而已）。1.现代生物进化理论图解考点三生物的进化2.现代生物进化理论与达尔文自然选择学说的比较达尔文自然选择学说现代生物进化理论基本观点①

是自然选择的内因；②

为自然选择提供更多的选择材料，加剧了生存斗争①

是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群

的改变；②突变和基因重组、

及

是物种形成过程的三个基本环节遗传变异过度繁殖种群基因频率自然选择隔离基本观点③

一般是不定向的，定向的

决定着生物进化的方向；④

是自然选择的过程，是生物进化的动力；⑤

是自然选择的结果；⑥自然选择过程是一个长期、缓慢、连续的过程③

提供了生物进化的原材料；④

使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向；⑤

是新物种形成的必要条件不同点没有阐明遗传变异的本质以及自然选择的作用机理，着重研究生物个体进化从分子水平上阐明了自然选择对遗传变异的作用机理，强调群体进化，认为种群是生物进化的基本单位共同点都能解释

和生物的多样性、适应性变异自然选择生存斗争适者生存突变和基因重组自然选择隔离生物进化的原因3.现代生物进化理论中的“三、三、两、两”基因频率生殖隔离基因交流突变和基因重组自然选择隔离地理隔离（1）隔离、物种形成与进化的关系①生物进化≠物种的形成a.生物进化的实质是种群基因频率的改变，物种形成的标志是生殖隔离的产生。b.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。②物种形成与隔离的关系：物种的形成不一定要经过地理隔离，但必须要经过生殖隔离。（2）“新物种”必须具备两个条件①与原物种间已形成生殖隔离（不能杂交或能杂交但后代不育）。②物种必须是可育的。如三倍体无子西瓜、骡子均不可称“物种”，因为它们均是“不育”的，而四倍体西瓜相对于二倍体西瓜则是“新物种”，因它与二倍体西瓜杂交产生的子代（三倍体西瓜）不育，意味着二者间已产生生殖隔离，故已成为另类物种。4.易错警示！自交与自由交配后代的基因频率和基因型频率的变化分析(1)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。(2)在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时，自由交配遵循遗传平衡定律，上下代之间