专题六变异育种和进化

专题六变异育种和进化专题六变异育种和进化专题六变异育种和进化二、三种可遗传变异的比较人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。专题六变异育种和进化专题六变异育种和进化专题六变异育种和进化1二、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无性生殖、有性生殖有性生殖无性生殖、有性生殖类型自发突变诱发突变交叉互换自由组合染色体结构变异、染色体数目变异二、三种可遗传变异的比较类型基因突变基因重组染色体变异适用范类型项目基因突变基因重组染色体变异发生时期细胞分裂期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单倍体育种多倍体育种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与第一次分裂过程中类型基因突变基因重组染色体变异发生时期细胞分裂期产生结果产生思考题：如何区分基因突变、基因重组和染色体变异？若把基因视为染色体上的一个位“点”，染色体视为点所在的“线段”，则基因突变——“点”的变化（点的质变，但数目不变）基因重组——“点”的结合或交换（点的质和量都不变）染色体结构变异——“线段”的部分片段增添、缺失、重复、易位（点的质不变，数目和位置可能变化）染色体数目变异——个别“线段”增添、缺失或线段成倍增减（点的质不变、数目变化）思考题：如何区分基因突变、基因重组和染色体变异？若把基因视为三．常见育种方式比较：杂交育种人工诱变育种单倍体育种多倍体育种基因工程育种细胞融合技术依据原理基因重组基因突变染色体变异染色体变异基因重组基因重组、染色体变异常用方法杂交→自交→选种→自交辐射诱变、激光诱变、作物太空育种花药离体培养，然后再诱导，使染色数目加倍秋水仙素处理萌发的种子或幼苗转基因(DNA重组)技术将目的基因引入生物体内，培育新品种让不同生物细胞原生质融合三．常见育种方式比较：杂交育种人工诱变育种单倍体育种多倍体育杂交育种人工诱变育种单倍体育种多倍体育种基因工程育种细胞融合技术优点操作简单，目标性强可以提高变异的频率，大幅度地改良某些品种可以明显地缩短育种年限操作简单，能较快获得新类型打破物种界限，定向改变生物的性状按照人们的意愿改变细胞内遗传物质或获得了细胞产品且克服了远缘杂交不亲和障碍缺点时间长，需与时发现优良品种有利变异少，需大量处理实验材料技术复杂且需与杂交育种配合所得品种发育延迟，结实率低有可能引起生态危机技术难度大举例矮秆抗锈病小麦青霉素高产菌株、太空椒单倍体育种获得的矮秆抗锈病小麦三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦产生人胰岛素的大肠杆菌、抗虫棉白菜—甘蓝、番茄—马铃薯杂交育种人工诱变育种单倍体育种多倍体育种基因工程育种细胞融合四、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遗传变异自然选择内因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，而自然选择是定向的，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①种群是进化的基本单位，进化的实质在于种群基因频率的改变②突变和基因重组、自然选择与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四、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达尔文自然选择学说现代生物进化理论不同点①没有阐明遗传变异的本质以与自然选择的作用机理②着重研究生物个体进化③认为物种形成是微小有利变异积累的结果，没有认识到隔离的作用①从分子水平上阐明了自然选择对遗传变异的作用机理②强调群体进化，认为种群是生物进化的基本单位③隔离是物种形成的必要条件共同点①都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性②都认为自然选择决定生物进化的方向达尔文自然选择学说现代生物进化理论不同点①没有阐明遗传变异的五、物种与生物多样性的形成1．物种形成(1)渐变式物种的形成有多种方式，主要为渐变式。五、物种与生物多样性的形成(2)爆发式爆发式物种的形成主要是由异源多倍体的染色体畸变的方式形成新物种，一出现可以很快达到生殖隔离。(3)人工制造新物种人工诱导多倍体，植物体细胞杂交等。(2)爆发式2．生物多样性的形成生物多样性是长期自然选择的结果，地球上生物生存的环境是多种多样的，在不同的环境中自然选择的方向是不同的，不同的选择方向形成不同的生物类型，最后形成不同的物种。其基因库中的基因组成也是不同的，这就形成了基因的多样性。(2)多样性的内容：基因多样性，物种多样性和生态系统多样性。专题六变异育种和进化专题六变异育种和进化[例1]

(2011·安徽理综，4)人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素131I治疗某些甲状腺疾病，但大剂量的131I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131I可能直接(

)A．插入DNA分子引起插入点后的碱基序列改变B．替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变C．造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异D．诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代[例1](2011·安徽理综，4)人体甲状腺滤泡上皮细胞具[解析]

本题考查诱发基因突变的因素与原理。131I是一种放射性物质，大剂量131I能产生大量放射性，诱发基因突变。I不是碱基类似物，不能插入DNA分子序列中，不能替换DNA分子中的碱基，其诱发的基因突变为体细胞变异，不能遗传给下一代，因此其原因可能是造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异。[答案]

C专题六变异育种和进化(2010·江苏生物)育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是(

)A．这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的B．该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体C．观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置D．将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系专题六变异育种和进化[答案]

B[解析]

本题考查基因突变的有关知识。尽管是“罕见”突变，也不能说明该变异是隐性突变，只有通过试验鉴定，方能说明其突变类型；基因突变是DNA上某碱基对的增添、缺失或替换引起的，显微镜下不能观察的到；花药离体培养后，需用秋水仙素诱导加倍后，才能得到稳定遗传的高产品系。通过该变异植株自交，看后代是否发生性状分离，如果出现性状分离，则为杂合子，不出现性状分离则为纯合子，B正确。[答案]B[例2]

(2011·安徽理综，31Ⅰ)雄家蚕的性染色体为ZZ，雌家蚕为ZW。已知幼蚕体色正常基因(T)与油质透明基因(t)是位于Z染色体上的一对等位基因，结天然绿色茧基因(G)与白色茧基因(g)是位于常染色体上的一对等位基因，T对t，G对g为显性。(1)现有一杂交组合：ggZTZT×GGZtW，F1中结天然绿色茧的雄性个体所占比例为________________，F2中幼蚕体色油质透明且结天然绿色茧的雌性个体所占比例为________________________。专题六变异育种和进化(2)雄性蚕产丝多，天然绿色蚕丝销路好。现有下列基因型的雄、雌亲本：GGZtW、GgZtW、ggZtW、GGZTZt、ggZTZt、GgZtZt，请设计一个杂交组合，利用幼蚕体色油质透明易区别的特点，从F1中选择结天然绿色茧的雄蚕用于生产(用遗传图解和必要的文字表述)。专题六变异育种和进化[解析]

(1)遗传图解如下：[解析](1)遗传图解如下：所以F2中体色油质透明且结天然绿色茧的雌性个体基因组成所占比例为G_ZtW，所占比例为3/4×1/4＝3/16。(2)见图解从孵化出的F1幼蚕中，淘汰体色油质透明的雌家蚕，保留体色正常的雄家蚕用于生产或所以F2中体色油质透明且结天然绿色茧的雌性个体基因组成所占比P：基因型♂GgZtZt

×

GGZTW♀

F2：基因型GGZTZt

GgZTZt

GGZtW

GgZtWP：基因型♂GgZtZt×GGZTW♀专题六变异育种和进化P：基因型♂GgZtZt

×

GGZTW♀↓F2：基因型GGZTZt

GgZTZt

GGZtW

GgZtW从孵化出的F1幼蚕中，淘汰体色油质透明的雌家蚕，保留体色正常的雄家蚕用于生产专题六变异育种和进化(2010·山东青岛模拟)下图中，甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑦表示培育水稻新品种的过程，则下列说法错误的是(

)专题六变异育种和进化A．①→②过程简便，但培育周期长B．②和⑦的变异都发生于有丝分裂间期C．③过程常用的方法是花药离体培养D．③→⑥过程与⑦过程的育种原理相同[答案]

B专题六变异育种和进化[解析]

分析题图，①→②过程和①→④→⑤过程为杂交育种过程，但培养目标不同，前者是为了获得AAbb个体，后者是为了获得aaBB个体。杂交育种操作简便，但培育周期长；⑦过程是多倍体育种过程，⑦过程发生的染色体变异是由于秋水仙素抑制分裂前期纺锤体的形成而产生的；③⑥表示的单倍体育种过程，其中③过程常用的方法是花药离体培养；单倍体育种与多倍体育种的原理都是染色体变异。专题六变异育种和进化[例1]

(2011·江苏生物，6)根据现代生物进化理论，下列说法正确的是(

)A．自然选择决定了生物变异和进化的方向B．生物进化的实质是种群基因型频率的改变C．种群内基因频率的改变在世代间具有连续性D．种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小专题六变异育种和进化[解析]

本题考查现代生物进化理论的具体内容。生物变异是不定向的，自然选择对其起选择作用，但不能决定其变异方向，A项错误。生物进化的实质是基因频率的改变，B项错误；种群数量下降，基因频率改变的偶然性升高，D项错误。[答案]

C专题六变异育种和进化(2010·江苏生物)根据现代生物进化理论，下列观点中正确的是(

)A．人工培育的新物种只能生活在人工环境中B．生物进化的方向与基因突变的方向一致C．冬季来临时植物叶中可溶性糖含量增高是为了更好地防止冻害D．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[答案]

D专题六变异育种和进化[解析]

A项中人工培育的新品种要看具体情况，有的也可以生活在野外中如杂交水稻等；基因突变是不定向的，生物进化的方向取决于自然选择的方向，故B项叙述错。C项中冬季来临时，植物体内可溶性糖含量增加，增大了细胞内溶液的浓度，降低了凝固点，有利于适应寒冷环境，而不是为了适应寒冷环境。在进化理论叙述中不可以说生物具备某种特征是为了达到某种目的，这种“目的论”的观点是错误的，故C项叙述错。农药处理后选择了具有抗药性的个体，淘汰了没有抗药性的，因此抗药性强的个体生存下来并繁殖产生子代的机会大大增加，故D项叙述正确。[解析]A项中人工培育的新品种要看具体情况，有的也可以生活[例2]下列对现代生物进化理论的理解，正确的是(

)A．环境改变使生物产生的定向变异，为进化提供原材料B．自然选择使种群基因频率发生改变，决定生物进化的方向C．地理隔离使种群间基因不能交流，必然导致生殖隔离D．共同进化就是物种间在相互选择中不断发展和进化[例2]下列对现代生物进化理论的理解，正确的是()[解析]

变异是不定向的，而自然选择是定向的，故A错B正确；地理隔离使种群间基因不能交流，但不一定会导致生殖隔离，故C错；共同进化不仅是指物种间在相互选择中不断发展和进化，还有与无机环境之间在相互选择影响中不断进化和发展，故D错。[答案]

B专题六变异育种和进化下列关于生物变异和进化的叙述，正确的是(