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遗传变异和进化第1页,共24页,2023年,2月20日,星期日1.三种可遗传变异的比较类型项目基因突变基因重组染色体变异概念DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合因染色体数目或结构发生变化而导致生物性状发生变异第2页,共24页,2023年,2月20日,星期日适用范围生物种类所有生物(包括病毒)均可发生自然状态下只发生于真核生物有性生殖过程中,为核遗传真核生物细胞增殖过程中均可发生生殖方式无性生殖、有性生殖有性生殖无性生殖、有性生殖类型自然突变诱发突变交叉互换自由组合人工DNA拼接技术染色体结构变异、染色体数目的变异发生时期DNA复制时(有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期)减数分裂四分体时期及减数第一次分裂过程中细胞分裂期第3页,共24页,2023年,2月20日,星期日产生机理DNA上发生碱基对的增添、缺失、改变,从而引起DNA碱基序列即遗传信息的改变非同源染色体上非等位基因的自由组合;交叉互换由于细胞分裂受阻,体细胞中染色体组成倍地增加;直接由生物的配子,如未受精卵细胞、花粉粒发育而来,使染色体组数成倍地减少产生结果产生新的基因只产生新的基因型,不产生新的基因不产生新的基因,但可引起基因数目或顺序的变化镜检光镜下均无法检出,可根据是否有新性状或新性状组合确定光镜下可检出育种应用诱变育种杂交育种基因工程育种单倍体育种多倍体育种第4页,共24页,2023年,2月20日,星期日2.网络图示(1)基因突变的原因、特点等第5页,共24页,2023年,2月20日,星期日(2)基因重组与进化的关系第6页,共24页,2023年,2月20日,星期日3.单倍体、二倍体和多倍体第7页,共24页,2023年,2月20日,星期日第8页,共24页,2023年,2月20日,星期日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基因突变染色体变异染色体变异基因重组常用方式①选育纯种:杂交→自交→选优→自交②选育杂种→杂交―→杂交种辐射诱变、激光诱变、空间诱变花药离体培养,然后再加倍秋水仙素处理萌发的种子或幼苗转基因(DNA重组)技术将目的基因导入生物体内,培育新品种4.

几种育种方法的比较第9页,共24页,2023年,2月20日,星期日育种程序优点①使位于不同个体的优良性状集中到一个个体上②操作简便可以提高变异的频率、加速育种进程或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第10页,共24页,2023年,2月20日,星期日缺点①育种时间长②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,发育延迟,结实率低有可能引发生态危机应用用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦高产青霉菌用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦转基因“向日葵豆”、转基因抗虫棉第11页,共24页,2023年,2月20日,星期日5.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遗传变异是自然选择的内因;②过度繁殖为自然选择提供更多的选择材料,加剧了生存斗争;③变异一般是不定向的,定向的自然选择决定着生物进化的方向;④生存斗争是自然选择的过程,是生物进化的动力;⑤适者生存是自然选择的结果;⑥自然选择过程是一个长期、缓慢、连续的过程①种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变;②突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节;③突变和基因重组提供了生物进化的原材料;④自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向;⑤隔离是新物种形成的必要条件第12页,共24页,2023年,2月20日,星期日第13页,共24页,2023年,2月20日,星期日第14页,共24页,2023年,2月20日,星期日第15页,共24页,2023年,2月20日,星期日6.运用现代进化理论分析生物的进化适应性和新物种的形成原因内因遗传保留有利变异,变异为选择提供原始材料外因生物生存的各种环境条件,如各种生态因素对生物的影响相互作用生物生存的各种环境条件对生物的变异进行选择,淘汰不利变异,积累和加强有利变异,推动着生存斗争,表现为生物的进化结果适应性环境对生物的变异进行定向选择,使有利的变异在生物类群中得到积累和加强,形成了生物的适应性多样性、物种形成同一物种的不同种群,由于生活环境的变化,形成了具有不同适应性的生物类群,当变异积累到一定程度而出现生殖隔离时,便形成了新物种;同一物种的不同类型及新物种的出现均表现为生物的多样性进化生物新类型的形成导致生物进化;物种的形成是生物进化的质的飞跃第16页,共24页,2023年,2月20日,星期日【例1】(改编题)下列与变异有关的叙述中,正确的是()A.子代的性状分离是基因重组的结果B.用二倍体植物的花药离体培养,能得到叶片和果实较小的单倍体植物C.肺炎双球菌抗药性的变异来源有基因突变、基因重组和染色体变异三种类型D.若蝗虫的两个次级精母细胞中由一个着丝点相连的两条染色单体所携带的基因不完全相同,其原因最可能是发生过交叉互换答案:D第17页,共24页,2023年,2月20日,星期日【例2】(济宁5月模拟)右图为果蝇体细胞染色体图解,以下叙述错误的是()A.从染色体组成分析,如图所示的果蝇可以产生16种配子B.图中所示的细胞具有两个染色体组,其中Y染色体上的基因并不全是控制性别的基因C.对此果蝇进行基因组测序时需要检测5条染色体上基因的脱氧核苷酸排列顺序D.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X(或Y)四条染色体携带了控制果蝇生长发育所需的全部遗传信息答案:C第18页,共24页,2023年,2月20日,星期日【例3】(改编题)玉米(2N=20)是重要的粮食作物之一。已知玉米的高秆、易倒伏(A)对矮秆、抗倒伏(a)为显性,抗病(B)对易感病(b)为显性,控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。现有两个纯合的玉米品种甲(AABB)和乙(aabb),据此培养AAbb品种。根据材料分析回答:第19页,共24页,2023年,2月20日,星期日(1)由品种AABB、aabb经过a、b、c过程培育出新品种的育种方式称为________,F2的高秆抗病玉米中纯合子占________。(2)将图1中F1与另一玉米品种丙杂交,后代的表现型及其比例如图2所示,则丙的基因型为________。(3)过程e常采用________________由AaBb得到Ab个体。与过程a、b、c的育种方法相比,过程a、e、f的优势是

。与过程g的育种方式相比,过程d育种的优势是

。杂交育种1/9aaBb花药离体培养明显缩短育种年限能定向改造生物性状(4)上述育种方法中,最不容易获得矮秆目标品种的是[]

,原因是_____________________________________________________。g诱变育种基因突变的频率较低,而且是不定向的第20页,共24页,2023年,2月20日,星期日(5)欲使玉米中含有某种动物蛋白成分可采用上述[]

育种方法,若现有玉米均为晚熟品种,欲培育早熟品种可采用[]

方法。(6)在一块高秆(纯合子)玉米田中,发现了一株矮秆玉米。请设计实验方案探究该性状出现的可能的原因(简要写出所用方法、结果和结论)

。d基因工程g诱变育种将矮秆玉米与高秆玉米杂交;如果子一代为高秆,子二代高秆∶矮秆=3∶1(或出现性状分离),则矮秆性状是基因突变造成的;否则,矮秆性状是环境引起的。(或矮秆玉米与高秆玉米种植在相同环境条件下,如果两者未出现明显差异,则矮秆性状是环境引起的;否则,矮秆性状是基因突变的结果)第21页,共24页,2023年,2月20日,星期日【例4】下图表示生物新物种形成的基本环节,对图示分析正确的是()A.图中A表示基因突变和基因重组,为进化提供原材料B.种群基因频率的定向改变是形成新物种的前提C.图中B表示地理隔离,是新物种形成的必要条件D.图中C表示生殖隔离,指两种生物不能杂交产生后代答案:B第22页,共24页,2023年,2月20日,星期日【例5】(江苏卷改编)某植物种群中,AA个体占16%,aa个体占36%,请问:(1)该种群随机交配产生的后代中,AA个体百分比为________,A的基因频率________,a的基因频率________,与亲代种群相比是否发生了进化?请简述理由。_________________________________________。(2)若该种群全部自交,则产生的后代中AA个体百分比为________,A的基因频率________,与亲代种群相比是否发生了进化?简述理由。______________________________________________________。16%40%60%没有进化,因为种群的基因频率没有发生变化28%40%没有进化,因为种群的基因频率没有发生变化第23页,共24页,2023年,2月20日,星期日(3)若在某环境条件下,具有隐性性状的个体均被淘汰,则该植物种群中随机交配的方式有________

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