专题四变异育种与进化.pptx
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1、会计学1专题四专题四 变异育种变异育种(y zhng)与进化与进化第一页,共76页。一、生物变异(biny)的问题汇总1.基因突变、基因重组和染色体变异(biny)的适用范围及产生机理:(1)基因突变(2)基因重组(3)染色体变异(biny)适用范围:所有(suyu)生物机理:基因的_ 发生改变适用范围(自然情况(qngkung)下):真核生物机理:基因的_ 和_适用范围:_机理:染色体的_和_发生变化分子结构自由组合交叉互换真核生物结构数目第1页/共76页第二页,共76页。2.染色体结构变异与基因突变的区别:(1)判断(pndun)的变异类型。_,_,_,_。缺失(qush)增添(zngti
2、n)倒位基因突变第2页/共76页第三页,共76页。(2)比较(bjio)与变异的差异:镜检结果镜检结果显微镜下显微镜下_(_(能或不能或不能能)观察到观察到显微镜下显微镜下_(_(能或不能或不能能)观察到观察到是否能产是否能产生新基因生新基因_变异的变异的实质实质基因数目或排列顺序基因数目或排列顺序改变改变_的替换、增添的替换、增添和缺失和缺失能不能不产生(chnshng)产生(chnshng)碱基对第3页/共76页第四页,共76页。3.交叉(jioch)互换与染色体易位的比较:交叉互换交叉互换染色体易位染色体易位图解图解区别区别发生在发生在_之间之间发生在发生在_之间之间属于属于_属于属于_
3、变异变异同源(tnyun)染色体的非姐妹(jimi)染色单体非同源染色体基因重组染色体结构第4页/共76页第五页,共76页。4.判定(pndng)单倍体、二倍体和多倍体:花药(huyo)离体培养单倍体单倍体两个(lin)多倍体第5页/共76页第六页,共76页。二、不同需求的育种方法的选择(xunz)1.将两个或多个品种的优良性状集中在一起,要用_方法。2.若要快速获得纯种,则用_ 方法。3.若要培育原来没有的性状,则可用_ 方法。4.若要提高品种质量,提高营养物质含量,可用_方法。5.若要克服远缘杂交不亲和的障碍,则可以选择(xunz)_ 育种。6.若要培育隐性性状个体,则可用_,只要出现_
4、即可。杂交育种(zjioyzhn)单倍体育种(yzhng)诱变育种多倍体育种基因工程自交或杂交该性状第6页/共76页第七页,共76页。三、图解法理解生物进化1.比较达尔文自然选择(zrnxunz)学说和现代生物进化理论:变异(biny)自然选择(zrnxunz)多样性适应性种群基因频率突变和基因重组隔离第7页/共76页第八页,共76页。2.新物种(wzhng)形成的基本环节:第8页/共76页第九页,共76页。(1)补充图中字母代表的内容:A:_,B:_,C:_。(2)生物进化的判断标准是_。(3)新物种的形成不一定(ydng)经过B过程的原因:_。3.新物种形成的标志:_。突变与基因(jyn)
5、重组地理(dl)隔离生殖隔离种群基因频率的改变新物种的形成还有爆发式和人工创造新物种生殖隔离第9页/共76页第十页,共76页。1.(2012 广东高考T6D)科学家用人工合成的染色体片段,成功替代了酵母菌的第6号和第9号染色体的部分片段,得到的重组酵母菌能存活,从而改变了酵母菌的进化方向。()分析:生物变异是随机的、不定向的,酵母菌导入人工合成的染色体片段,增加了遗传多样性,但不能改变进化方向,其进化方向由自然选择决定(judng)。2.(2012 江苏高考T5C)外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向。()分析:外来物种入侵会导致本地生物多样性的锐减,因此会影响生物进化的速度和方向。第10页
6、/共76页第十一页,共76页。3.(2012 江苏高考T5D)突变的可遗传性阻碍生物进化。()分析:突变可为生物进化提供原材料。4.(2011安徽高考T4C)积聚在细胞内的131I可能(knng)直接诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代。()分析:放射性同位素131I能诱发甲状腺滤泡上皮细胞发生基因突变,但由于是体细胞的基因突变,因此不能遗传给下一代。第11页/共76页第十二页,共76页。5.(2011海南(hinn)高考T19C)染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化。()分析:染色体片段的缺失和重复属于染色体变异,只能改变基因的数目,不会导致基因种类的变化,基因突变会导致基因
7、种类的变化。6.(2011海南(hinn)高考T19D)染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化。()分析:染色体主要是由 DNA和蛋白质组成的,染色体的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化。第12页/共76页第十三页,共76页。7.(2011江苏高考T22B)在有丝分裂和减数分裂(jinshfnli)的过程中均可产生非同源染色体之间发生自由组合,导致基因重组。()分析:自然情况下,基因重组发生在减数第一次分裂前、后期,有丝分裂过程中不会发生基因重组。8.(2011江苏高考T6B)生物进化的实质是种群基因型频率的改变。()分析:生物进化的实质是种群基因频率的改变。第13页/共76页第十
8、四页,共76页。热点考向1生物变异的类型及特点【典例1】(2013烟台模拟)权威遗传机构确认,济南发现的一例染色体异常核型即46,XY,t(6;8)为世界首例,该例异常核型属于(shy)染色体平衡易位携带者。染色体平衡易位是造成流产和畸形儿的重要因素,由于没有遗传物质丢失,患者表现及智力均与正常人一样。某女性患者的1和5号染色体易位,染色体异常核型可表示为46,XX,t(1;5)。下列说法错误的是()第14页/共76页第十五页,共76页。A.经染色后,在光学显微镜下可观察到染色体易位B.46,XY,t(6;8)表示某男性患者6和8号染色体易位C.只有缺失和重复这两类染色体结构变异才能导致某条染
9、色体基因数量(shling)的改变D.染色体易位不属于基因重组,这种变异是可遗传的第15页/共76页第十六页,共76页。【解题探究】(1)探究某一变异性状是否是可遗传变异的方法思路。若是染色体变异,可直接借助观察_ 是否改变。与原来类型在相同(xintn)环境下生长,观察是否消失,若不消失,则为,反之为。设计实验,根据实验结果确定变异性状的_ 是否改变。提示:显微镜染色体的形态、结构和数目变异性状可遗传的变异不可遗传的变异杂交基因型第16页/共76页第十七页,共76页。(2)涉及基因种类(zhngli)和数量的变化:提示:改变不改变不改变改变基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异
10、种类种类不改变不改变数量数量不改变不改变第17页/共76页第十八页,共76页。【解析】选C。染色体变异在光学显微镜下可以观察到。由题中信息“某女性患者的1和5号染色体易位,染色体异常核型可表示为46,XX,t(1;5)”,可知46,XY,t(6;8)表示某男性患者6和8号染色体易位。就一条染色体来说,缺失、重复、易位都可导致基因数量的改变。染色体易位是染色体结构的改变,属于染色体变异,其基因的排列顺序(shnx)发生了变化,即遗传物质发生了改变,属于可遗传的变异。第18页/共76页第十九页,共76页。【总结提升】基因突变(j yn t bin)、基因重组和染色体变异的相关问题辨析(1)关于“互
11、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;非同源染色体之间的互换,属于染色体结构变异中的易位。(2)关于“缺失”问题。DNA分子上若干基因的缺失属于染色体变异;DNA分子上若干碱基对的缺失,属于基因突变(j yn t bin)。第19页/共76页第二十页,共76页。(3)关于变异的水平问题。基因突变、基因重组属于分子水平的变化,光学显微镜下观察不到;染色体变异属于细胞水平的变化,光学显微镜下可以观察到。(4)不同生物可遗传变异的类型分析(fnx)。病毒的可遗传变异唯一来源是基因突变;细菌等原核生物不含染色体,所以不存在染色体变异。第20页/共76页第二十一页,共76页。【变
12、式训练】普通果蝇的3号染色体上的3个基因,按猩红眼-桃色眼-三角翅脉的顺序排列(St-P-DI);同时,这3个基因在另一种果蝇中的顺序是St-DI-P,我们把这种染色体结构变异方式称为倒位。仅仅这一倒位的差异便构成了两个物种之间的差别。据此,下列说法正确的是()A.倒位和发生在同源染色体之间的交叉互换一样,属于基因重组B.倒位后的染色体与其同源染色体完全不能发生联会C.自然情况下,这两种果蝇之间不能产生可育子代(zdi)D.由于倒位没有改变基因的种类,发生倒位的果蝇性状不变第21页/共76页第二十二页,共76页。【解析(ji x)】选C。倒位属于染色体结构的变异,同源染色体之间的交叉互换属于基
13、因重组;倒位后的染色体与其同源染色体也可能发生联会;这两种果蝇属于两个物种,它们之间存在生殖隔离,因此两种果蝇之间不能产生可育子代;倒位虽然没有改变基因的种类,但也可以使果蝇性状发生改变。第22页/共76页第二十三页,共76页。热点考向2生物(shngw)变异在育种上的应用【典例2】(2013浙江高考)在玉米中,控制某种除草剂抗性(简称抗性,T)与除草剂敏感(简称非抗,t)、非糯性(G)与糯性(g)的基因分别位于两对同源染色体上。有人以纯合的非抗非糯性玉米(甲)为材料,经过EMS诱变处理获得抗性非糯性个体(乙);甲的花粉经EMS诱变处理并培养等,获得可育的非抗糯性个体(丙)。第23页/共76页
14、第二十四页,共76页。请回答:(1)获得丙的过程中,运用了诱变(yubin)育种和育种技术。(2)若要培育抗性糯性的新品种,采用乙与丙杂交,F1只出现抗性非糯性和非抗非糯性的个体;从 F1中选择表现型为 _的个体自交,F2中有抗性糯性个体,其比例是。(3)采用自交法鉴定 F2中抗性糯性个体是否为纯合子。若自交后代中没有表现型为的个体,则被鉴定个体为纯合子;反之则为杂合子。请用遗传图解表示杂合子的鉴定过程。第24页/共76页第二十五页,共76页。(4)拟采用转基因技术改良上述抗性糯性玉米的抗虫性。通常从其他物种获得,将其和农杆菌的_ 用合适的限制性内切酶分别切割,然后借助连接,形成重组DNA分子
15、,再转移(zhuny)到该玉米的培养细胞中,经筛选和培养等获得转基因抗虫植株。第25页/共76页第二十六页,共76页。【解题探究】(1)四种(szhn)基本育种方法的比较:项目项目杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种多倍体多倍体育种育种单倍体单倍体育种育种原理原理基因重组基因重组_方法方法激光、射线激光、射线或化学药或化学药品处理品处理秋水仙素秋水仙素处理处理花药离花药离体培养体培养后加倍后加倍优点优点可集中优可集中优良性状良性状时间短时间短器官大和器官大和营养物质营养物质含量高含量高缩短育缩短育种年限种年限缺点缺点只适用于只适用于第26页/共76页第二十七页,共76页。提示:基因突变染色体变异染
16、色体变异杂交萌发(mngf)的种子或幼苗育种年限长盲目性大及突变频率较低植物第27页/共76页第二十八页,共76页。(2)明确单倍体育种和多倍体育种方式有关的问题。一倍体一定是单倍体吗?单倍体一定是一倍体吗?提示:一倍体一定是单倍体,单倍体不一定是一倍体。二倍体物种所形成的单倍体中,其体细胞中只含有一个染色体组,这种说法对吗?为什么?提示:对,因为在进行减数分裂形成配子(piz)时,同源染色体分开,导致染色体数目减半。第28页/共76页第二十九页,共76页。如果(rgu)是四倍体、六倍体物种形成的单倍体,其体细胞中就含有两个或三个染色体组,可以称它为二倍体或三倍体,这种说法对吗?提示:不对,尽
17、管其体细胞中含有两个或三个染色体组,但因为是由配子发育成的个体,因此,只能称为单倍体。单倍体中可以只有一个染色体组,但也可以有多个染色体组,对吗?提示:对,如果(rgu)本物种是二倍体,则其配子所形成的单倍体中含有一个染色体组;如果(rgu)本物种是四倍体,则其配子所形成的单倍体含有两个染色体组。第29页/共76页第三十页,共76页。【解析】本题综合考查了单倍体育种、诱变育种、杂交育种和基因工程育种等相关内容。(1)甲ttGG产生的花粉为tG,在EMS的诱变下,通过花药(huyo)离体培养获得单倍体tg,再由单倍体tg获得可育的丙(非抗糯性ttgg),需要秋水仙素处理使染色体加倍,这个过程属于
18、单倍体育种。(2)甲ttGG通过诱变产生乙TtGG,乙和丙ttgg杂交,可以获得TtGg和ttGg,从中选出表现型为抗性非糯性TtGg的个体自交,F2中有抗性糯性T_gg的个体,其比例为3/16。第30页/共76页第三十一页,共76页。(3)采用自交法,纯合子不会发生性状分离,杂合子出现性状分离。F2中抗性糯性T_gg的个体有可能为TTgg,其自交结果不会发生性状分离。如果出现性状分离且抗性糯性非抗糯性=31,则为杂合子Ttgg。(4)转基因技术的第一步是获取目的基因,可以从其他生物直接获取抗虫基因,用同一种限制性核酸内切酶分别切割目的基因和质粒,然后在DNA连接酶的作用下将其拼接到运载体质粒
19、上构建基因表达(biod)载体(农杆菌转化法中是将目的基因插入Ti质粒的T-DNA中),然后通过农杆菌转化法导入受体细胞玉米细胞中,通过组织培养获得抗虫植株,最后鉴定和筛选。第31页/共76页第三十二页,共76页。答案(d n):(1)单倍体(2)抗性非糯性3/16(3)非抗糯性P抗性糯性TtggF1雌配子雌配子雄配子雄配子TgTgtgtgTgTgTTggTTgg抗性糯性抗性糯性TtggTtgg抗性糯性抗性糯性tgtgTtggTtgg抗性糯性抗性糯性ttggttgg非抗糯性非抗糯性第32页/共76页第三十三页,共76页。抗性糯性非抗糯性=31(4)抗虫基因(jyn)(或目的基因(jyn)Ti质
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