(浙江选考)高考生物一轮总复习 第六单元 生物变异、育种和进化 第19讲 生物的变异与育种课件-人教版高三全册生物课件.ppt
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1、第19讲生物的变异与育种第六单元 生物变异、育种和进化考试标准必考加试考试标准必考加试1.基因重组aa6.杂交育种、诱变育种、单倍体育种和多倍体育种aa2.基因突变bb7.杂交育种和诱变育种在农业生产中的应用bb3.染色体畸变aa8.转基因技术aa4.染色体组aa9.生物变异在生产上的应用c5.二倍体、多倍体和单倍体aa10.转基因生物和转基因食品的安全性b考点一生物变异的来源考点二生物变异在生产上的应用模拟演练课时训练内容索引生物变异的来源考点一1.变异的类型变异的类型(1)不遗传的变异:引起的变异,遗传物质没有改变,不能进一步遗传给后代。(2)可遗传的变异:所引起的变异。(3)可遗传的变异
2、来源:、。知识梳理环境因素遗传物质改变基因重组基因突变染色体畸变2.基因重组基因重组有性生殖真核非等位基因非姐妹染色单体控制不同性状基因型生物多样性育种进化3.基因突变基因突变缺失、增加或替换基因结构可逆性稀有性物理因素生物因素生物进化选育新品种根本来源4.染色体畸变染色体畸变(1)染色体结构变异缺失重复倒位易位基因的数目或排列顺序(2)染色体数目变异概念:生物细胞中的增加或减少。类型a.整倍体变异:体细胞的染色体数目以的形式成倍增加或减少。b.非整倍体变异:体细胞中的增加或减少。染色体数目染色体组个别染色体基本概念a.染色体组:一般将二倍体生物的中的全部染色体称为染色体组,其中包含了该种生物
3、生长发育的。b.单倍体:体细胞中含有染色体数目的个体。c.二倍体:由发育而来,体细胞中含有两个染色体组的个体。d.多倍体:由受精卵发育而来,体细胞中含有染色体组的个体。一个配子一整套遗传物质本物种配子受精卵三个或三个以上思考讨论思考讨论1.探讨基因结构中碱基对的替换、增加、缺失对生物性状的影响大小类型影响范围对氨基酸序列的影响替换_可改变1个氨基酸或不改变,也可使翻译提前终止增加_插入位置前不影响,影响插入位置后的序列缺失_缺失位置前不影响,影响缺失位置后的序列增加或缺失3个碱基_增加或缺失的位置增加或缺失一个氨基酸对应的序列小大大小提提示示图b处于减数第一次分裂后期;该细胞名称为初级精母细胞
4、;该时期细胞可发生非同源染色体上的非等位基因间的自由组合。2.如图a、b为二倍体生物细胞分裂不同时期的细胞图像,请思考:(1)图a处于细胞分裂什么时期?图中的1、2号染色体发生了何种变异?提提示示图a处于四分体时期;图中1、2号染色体因交叉互换发生了基因重组。(2)图b处于细胞分裂什么时期?该细胞名称是什么?在该时期细胞中可发生何种变异?提示(3)雌雄配子随机结合属于基因重组吗?AaAA、Aa、aa属于基因重组吗?提示提示不属于,基因重组发生在减数分裂形成配子时;不属于,基因重组的实质是控制不同性状的基因重新组合。提示3.如图表示某生物细胞中两条染色体及其上面的部分基因,请思考:(1)下列各项
5、的结果中哪些是由染色体畸变引起的?它们分别属于何种变异?能在光学显微镜下观察到的有哪些?提提示示与图中两条染色体上的基因相比可知:染色体片段缺失、染色体片段易位、基因突变、染色体中片段倒位。均为染色体畸变,可在光学显微镜下观察到,为基因突变,不能在显微镜下观察到。提示(2)中哪类变异没有改变染色体上基因的数量和排列顺序?提提示示中的基因突变只是产生了新基因,即改变基因的质,并未改变基因的量,故染色体上基因的数量和排列顺序均未发生改变。提示4.据图示辨析染色体的易位与交叉互换(1)图1是,图2是。(2)发生对象:图1发生于之间,图2发生于_之间。(3)变异类型:图1属于,图2属于。(4)可在光学
6、显微镜下观察到的是图,观察不到的是图。易位交叉互换非同源染色体同源染色体的非姐妹染色单体染色体结构变异基因重组121.基基因因突突变变的的原原因因及与进化的关系及与进化的关系重难突破2.基因突变与生物性状改变的关系基因突变与生物性状改变的关系3.列表比较基因突变与基因重组的区别列表比较基因突变与基因重组的区别比较项目基因突变基因重组变异本质基因分子结构发生改变原有基因的重新组合发生时间生物个体发育的不同阶段、不同个体的任何细胞内减数第一次分裂前期和后期适用范围所有生物(包括病毒)有性生殖的真核生物和基因工程中的原核生物产生结果产生新基因(等位基因)产生新基因型应用人工诱变育种杂交育种、基因工程
7、育种4.染色体结构变异及其与基因突变中的缺失、基因重组中的交叉互换的区染色体结构变异及其与基因突变中的缺失、基因重组中的交叉互换的区别别项目缺失重复倒位易位图解联会图像结果染色体结构变异的机理是染色体上某一片段断裂后,发生了缺失或错误的连接,使位于染色体上的基因数目和排列顺序发生改变,进而改变生物的性状,其对生物体一般是不利的;在光学显微镜下可见,可进一步通过分析染色体组型来区别类型分析:(1)染色体结构变异中的缺失是指染色体片段的丢失,从而引起片段上多个基因也随之丢失;而基因突变中的缺失是指基因中少数碱基对的丢失,从而引起基因结构的改变。换言之,前者的发生将导致整个基因的丢失,基因数量减少;
8、后者的发生将变成其等位基因,且基因数量不变。(2)染色体结构变异中的易位发生在非同源染色体之间,基因在染色体上的排列顺序发生改变;而基因重组的交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,基因的数目和排列顺序没有改变。(3)基因突变、基因重组和染色体结构变异都能导致DNA分子结构的改变,但能改变基因的“质”的仅是基因突变。A.B.C.D.题型一基因重组题型一基因重组1.如图为雌性果蝇体内部分染色体的行为及细胞分裂图像,其中能够体现基因重组的是解题探究答案解析2.(2017运城期末)下列有关基因重组的叙述中,正确的是A.基因型为Aa的个体自交,因基因重组而导致子代性状分离B.基因A因替换、增加或
9、缺失部分碱基而形成它的等位基因a,这属于基因重组C.造成同卵双生姐妹间性状差异的主要原因是基因重组D.YyRr自交后代出现不同于亲本的新类型过程中发生了基因重组答案解析方法技巧方法技巧“三看法三看法”判断基因突变与基因重组判断基因突变与基因重组(1)一看亲子代基因型如果亲代基因型为BB或bb,则引起姐妹染色单体B与b不同的原因是基因突变。如果亲代基因型为Bb,则引起姐妹染色单体B与b不同的原因是基因突变或交叉互换。(2)二看细胞分裂方式如果是有丝分裂中染色单体上基因不同,则为基因突变的结果。如果是减数分裂过程中染色单体上基因不同,可能发生了基因突变或交叉互换。(3)三看细胞分裂图如果是有丝分裂
10、后期图像,两条子染色体上的两个基因不同,则为基因突变的结果,如图甲。如果是减数第二次分裂后期图像,两条子染色体(同白或同黑)上的两基因不同,则为基因突变的结果,如图乙。如果是减数第二次分裂后期图像,两条子染色体(颜色不一致)上的两基因不同,则为交叉互换(基因重组)的结果,如图丙。题型二基因突变题型二基因突变3.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,也会引起染色体畸变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的变异
11、答案解析4.(2017台州期末)编码酶a的基因中某个碱基被替换时,表达产物将变成酶b。如图显示了与酶a相比,酶b可能出现的四种情况,下列叙述正确的是A.情况1一定是因为氨基酸序列没有变化B.情况2可能是因为肽链的空间结构发生变化C.情况3可能是因为突变导致终止密码子位置后移D.由情况3和情况4可以得出肽链越长活性越高答案解析归纳提升归纳提升1.基因突变类问题的解题方法基因突变类问题的解题方法(1)确定突变的形式:若只是一个氨基酸发生改变,则一般为碱基对的替换;若氨基酸序列发生大的变化,则一般为碱基对的增加或缺失。(2)确定替换的碱基对:一般根据突变前后转录成mRNA的碱基序列判断,若只有一个碱
12、基存在差异,则该碱基所对应的基因中的碱基就为替换的碱基。2.两种变异类型的判断两种变异类型的判断(1)可遗传变异与不可遗传变异的判断方法注:体细胞中也有可遗传的变异,但不能遗传给后代。(2)显性突变和隐性突变的判定判定方法a.选取突变体与其他已知未突变体杂交,据子代性状表现判断。b.让突变体自交,观察子代有无性状分离而判断。类型题型三染色体组与生物倍性的判断题型三染色体组与生物倍性的判断5.如图所示细胞中所含的染色体,下列叙述正确的是A.图a含有2个染色体组,图b含有3个染色体组B.如果图b表示体细胞,则图b代表的生物一定是三倍体C.如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞,则该生物一定是二倍
13、体D.图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的,是单倍体答案解析A.细胞中含有一个染色体组的是h图B.细胞中含有二个染色体组的是c、d、f图C.细胞中含有三个染色体组的是a、b图D.细胞中含有四个染色体组的是e图6.(2016绍兴模拟)观察如图的ah所示的细胞图,关于它们所含的染色体组数的叙述,正确的是答案解析方法技巧方法技巧1.染色体组数的判断方法染色体组数的判断方法(1)根据染色体形态判断:细胞内形态相同的染色体有几条,则含有几个染色体组。下图所示的细胞中所含的染色体组数分别是:a为3个,b为2个,c为1个。(2)根据基因型判断:控制同一性状的基因出现几次,就含有几个染色体组每个染色体组内不
14、含等位基因或相同基因。下图所示的细胞中,它们所含的染色体组数分别是:a为4个,b为2个,c为3个,d为1个。(3)根据染色体数与形态数的比值判断:染色体数与形态数比值意味着每种形态染色体数目的多少,每种形态染色体有几条,即含有几个染色体组,如玉米的体细胞中共有20条染色体,10种形态,则玉米含有2个染色体组。2.“二看法二看法”判断单倍体、二倍体与多倍体判断单倍体、二倍体与多倍体题型四染色体畸变题型四染色体畸变7.下列关于染色体畸变的叙述,正确的是A.染色体增加某一片段可提高基因表达水平,是有利变异B.染色体缺失有利于隐性基因表达,可提高个体的生存能力C.染色体易位不改变基因数量,对个体性状不
15、会产生影响D.通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育,培育出作物新类型答案解析A.都表示易位,发生在减数第一次分裂的前期B.四种变异都属于可遗传变异类型C.一定是由于染色体结构变异中的重复导致的D.表示染色体结构变异中的缺失8.下图分别表示不同的变异,下列有关分析正确的是答案解析归纳整合归纳整合从四个从四个“关于关于”方面区分三种变异方面区分三种变异(1)关于“互换”问题。同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换,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畸变;DNA分子上若干碱基对的缺失,属于基因突变。(3
16、)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;染色体畸变属于亚细胞水平的变化,光学显微镜下可以观察到。(4)关于变异的“质”和“量”问题。基因突变改变基因的质,不改变基因的量;基因重组不改变基因的质,一般也不改变基因的量,但转基因技术会改变基因的量;染色体畸变不改变基因的质,但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。生物变异在生产上的应用考点二1.杂交育种杂交育种(1)含义:有目的地将两个或多个品种的优良性状组合在一起,培育出更优良的新品种的方法。一般可以通过、选择、等手段培养出新品种。(2)育种原理:。(3)方法:杂交选种。知识梳理杂交纯合化基因重组自交自交2
17、.诱变育种诱变育种(1)含义:利用、因素诱导生物发生变异,并从变异后代中选育新品种的过程。(2)育种原理:。(3)方法:诱变、诱变。(4)特点:诱发突变可明显提高基因的突变率和染色体的畸变率,即可提高。能在内有效改良生物品种的某些性状。改良作物品质,增强。物理化学基因突变和染色体畸变辐射化学突变频率较短时间抗逆性(4)单倍体育种程序获得杂种F1F1花药离体培养形成,并诱导其分化成幼苗用处理幼苗,获得可育的纯合植株。3.单倍体育种单倍体育种(1)含义:利用作为中间环节产生具有优良性状的的育种方法。(2)原理:。(3)优点_排除干扰,提高效率单倍体可育纯合子染色体数目变异缩短育种年限显隐性常规方法
18、愈伤组织秋水仙素4.多倍体育种多倍体育种(1)方法:用处理的种子、幼苗等,使染色体。(2)诱导剂作用机理:抑制细胞分裂时的形成,因此染色体虽已复制,但不能分离,最终导致。(3)实例:三倍体无籽西瓜的培育秋水仙素萌发加倍纺锤体染色体数目加倍秋水仙素四倍体三倍体染色体配对紊乱5.转基因技术转基因技术(1)含义:指利用分子生物学和基因工程的手段,将某种生物的_转移到其他生物物种中,使其出现原物种不具有的_的技术。(2)原理:。(3)过程:用人工方法将导入受体细胞目的基因整合到受体细胞的染色体上在受体细胞内得以表达,并能稳定遗传。(4)特点:改变生物性状。基因(外源基因)新性状基因重组目的基因目的基因
19、定向思考讨论思考讨论1.生物育种的原理、方法、实例(连线)(1)图中哪种途径为单倍体育种?提示提示图中过程表示单倍体育种。(2)图中哪些过程需用秋水仙素处理?应如何处理?提示提示图中处需用秋水仙素处理单倍体幼苗,从而获得纯合子;处需用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,以诱导染色体加倍。2.如图甲、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,表示培育水稻新品种的过程,请思考:提示(3)、的育种原理分别是什么?提示提示的育种原理为基因突变;的育种原理为染色体畸变。(4)图中最简便及最难以达到育种目的的育种途径分别是哪种?提提示示图中最简便的育种途径为过程所示的杂交育种
20、,但育种周期较长;最难以达到育种目的的途径为过程所示的诱变育种。提示1.育种的类型、原理及优缺点比较育种的类型、原理及优缺点比较重难突破名称原理优点缺点杂交育种基因重组操作简单使分散在同一物种不同品种中的多个优良性状集中于同一个体上,即“集优”育种时间长;局限于同一种或亲缘关系较近的个体诱变育种基因突变或染色体畸变提高变异频率,加快育种进程,大幅度改良某些性状有利变异少,需处理大量实验材料(有很大盲目性)单倍体育种染色体数目变异明显缩短育种年限,子代一般为纯合子,加速育种进程技术复杂且需与杂交育种配合多倍体育种染色体数目变异操作简单,能较快获得所需品种所获品种发育延迟,结实率低,一般只适用于植
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