高考生物考前回扣生物的变异与育种.docx

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高考生物考前回扣生物的变异与育种

2013高考生物考前回扣---生物的变异与育种

一、网络构建

二、基础回扣

第五章基因突变及其他变异

第一节基因突变和基因重组

一、基因突变的实例

1、镰刀型细胞贫血症

⑴症状

⑵病因基因中的碱基替换

直接原因：

血红蛋白分子结构的改变

根本原因：

控制血红蛋白分子合成的基因结构的改变

2、基因突变

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

二、基因突变的原因和特点

1、基因突变的原因有内因和外因

物理因素：

如紫外线、X射线

⑴诱发突变（外因）化学因素：

如亚硝酸、碱基类似物

生物因素：

如某些病毒

⑵自然突变（内因）

2、基因突变的特点

⑴普遍性

⑵随机性

⑶不定向性

⑷低频性

⑸多害少利性

3、基因突变的时间

有丝分裂或减数第一次分裂间期

4.基因突变的意义：

是新基因产生的途径；生物变异的根本来源；是进化的原始材料

三、基因重组

1、基因重组的概念

随机重组（减数第一次分裂后期）

2、基因重组的类型　

交换重组（四分体时期）

3.　时间：

减数第一次分裂过程中（减数第一次分裂后期和四分体时期）

４．基因重组的意义

四、基因突变与基因重组的区别

基因突变

基因重组

本质

基因的分子结构发生改变，产生了新基因，也可以产生新基因型，出现了新的性状。

不同基因的重新组合，不产生新基因，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合。

发生时间及原因

细胞分裂间期DNA分子复制时，由于外界理化因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。

减数第一次分裂后期中，随着同源染色体的分开，位于非同源染色体上的非等位基因进行了自由组合；四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换。

条件

外界环境条件的变化和内部因素的相互作用。

有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞。

意义

生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。

生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因。

发生可能

突变频率低，但普遍存在。

有性生殖中非常普遍。

第二节染色体变异

一、染色体结构的变异（猫叫综合征）

1、概念

2、变异类型缺失重复倒位易位

二、染色体数目的变异

1.染色体组的概念及特点

2.常见的一些关于单倍体与多倍体的问题

⑴一倍体一定是单倍体吗？

单倍体一定是一倍体吗？

（一倍体一定是单倍体；单倍体不一定是一倍体。

）

⑵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？

（答：

对，因为在体细胞进行减数分裂形成配子时，同源染色体分开，导致染色体数目减半。

）

⑶如果是四倍体、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，我们可以称它为二倍体或三倍体，这种说法对吗？

（答：

不对，尽管其体细胞中含有两个或三个染色体组，但因为是正常的体细胞的配子所形成的物种，因此，只能称为单倍体。

）

（4）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？

（答：

对，如果本物种是二倍体，则其配子所形成的单倍体中含有一个染色体组；如果本物种是四倍体，则其配子所形成的单倍体含有两个或两个以上的染色体组。

）

3.总结：

多倍体育种方法：

单倍体育种方法：

列表比较多倍体育种和单倍体育种：

多倍体育种

单倍体育种

原理

染色体组成倍增加

染色体组成倍减少，再加倍后得到纯种（指每对染色体上成对的基因都是纯合的）

常用方法

秋水仙素处理萌发的种子、幼苗

花药的离体培养后，人工诱导染色体加倍

优点

器官大，提高产量和营养成分

明显缩短育种年限

缺点

适用于植物，在动物方面难以开展

技术复杂一些，须与杂交育种配合

4.染色体组数目的判断

（1）细胞中同种形态的染色体有几条，细胞内就含有几个染色体组。

问：

图中细胞含有几个染色体组？

（2）根据基因型判断细胞中的染色体数目，根

据细胞的基本型确定控制每一性状的基因出现的次数，该次数就等于染色体组数。

问：

图中细胞含有几个染色体组？

（3）根据染色体数目和染色体形态数确定染色体数目。

染色体组数=细胞内染色体数目/染色体形态数

果蝇的体细胞中含有8条染色体，4对同源染色体，即染色体形态数为4（X、Y视为同种形态染色体），染色体组数目为2。

人类体细胞中含有46条染色体，共23对同源染色体，即染色体形态数是23，细胞内含有2个染色体组。

4.三倍体无子西瓜的培育过程图示：

注：

亲本中要用四倍体植株作为母本，二倍体作为父本，两次使用二倍体花粉的作用是不同的。

第三节人类遗传病

第6章从杂交育种到基因工程

第1节杂交育种与诱变育种

一、杂交育种

1.概念：

是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。

2.原理：

基因重组。

通过基因重组产生新的基因型，从而产生新的优良性状。

3.优点：

可以将两个或多个优良性状集中在一起。

4.缺点：

不会创造新基因，且杂交后代会出现性状分离，育种过程缓慢，过程复杂。

二、诱变育种

1.概念：

指利用物理或化学因素来处理生物，使生物产生基因突变，利用这些变异育成新品种的方法。

2.诱变原理：

基因突变

3.诱变因素：

（1）物理：

X射线，紫外线，γ射线等。

（2）化学：

亚硝酸，硫酸二乙酯等。

4.优点：

可以在较短时间内获得更多的优良性状。

5.缺点：

因为基因突变具有不定向性且有利的突变很少，所以诱变育种具有一定盲目性，所以利用理化因素出来生物提高突变率，且需要处理大量的生物材料，再进行选择培育。

三、四种育种方法的比较

杂交育种

诱变育种

多倍体育种

单倍体育种

原理

基因重组

基因突变

染色体变异

染色体变异

方法

杂交

激光、射线或化学药品处理

秋水仙素处理萌发种子或幼苗

花药离体培养

后加倍

优点

可集中优良性状

时间短

器官大和营养物质含量高

缩短育种年限

缺点

育种年限长

盲目性及突变频率较低

动物中难以开展

成活率低，只适用

于植物

举例

高杆抗病与矮杆感病杂交获得矮杆抗病品种

高产青霉菌株的育成

三倍体西瓜

抗病植株的育成

三、考题预测

1．（2013·龙岩高三质检）下列关于生物变异和进化的叙述，正确的是（　　）

①基因突变的有害或有利往往取决于环境条件　②共同进化既发生在不同物种之间，也发生在生物与无机环境之间　③生物体内的基因突变属于可遗传的变异　④环境条件稳定时种群的基因频率不会发生变化

A．①②③B．①②④

C．①③④D．②③④

2．（2013·滨州一模）如图表示某种农作物品种①和②培育出⑥的几种方法，有关说法错误的是（　　）

A．培育品种⑥的最简捷途径是Ⅰ→Ⅴ

B．通过Ⅱ→Ⅳ过程最不容易达到目的

C．通过Ⅲ→Ⅵ过程的原理是染色体变异

D．过程Ⅵ常用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗

2．（2012·锦州高三四模）下图甲为果蝇体细胞中染色体结构模式图，图乙为该个体减数分裂形成配子时某细胞中的两对染色体。

下列说法正确的是（　　）

甲　　　　　　乙

A．图乙减数分裂完成后，若形成Da的卵细胞，则同时产生的三个极体的基因型是Da、dA、dA

B．据甲图此果蝇理论上将产生8种不同基因型的卵细胞、16种不同染色体组合的卵细胞

C．图甲含有两个染色体组，图乙含有四个染色体

D．图乙减数分裂完成后，若形成了Dda的卵细胞，其原因只是减数第一次分裂后期同源染色体①和②没有分离

3.（2013·太原高三调研）A、b代表玉米的优良基因，这两种基因自由组合。

现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良品种AAbb，可采用的方法如图所示。

据图回答下列问题：

（1）由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方式称为________，其原理是此过程中会出现________。

应用此育种方式一般从________代才能开始选育AAbb个体，是因为______。

（2）若过程②产生的子代总数为1552株，则其中基因型为AAbb的植株理论上有________株。

基因型为Aabb的植株经过过程③，子代中AAbb与aabb的数量比是________。

（3）过程⑤常采用______________技术得到Ab个体。

与过程①②③的育种方法相比，过程⑤⑥的优势是__________________________________。

（4）过程⑦育种方式是________，与过程⑦比较，过程④方法的明显优势是________。

4.（2013·南京四校高三联考）图1为白化基因（用a表示）和色盲基因（用b表示）在某人体细胞中的分布示意图；图2为有关色盲和白化病的某家族遗传系谱图，其中Ⅲ9同时患白化病和色盲病，请据图回答下列问题。

　图1　　　　　　　　　　　　图2　　　　　　　

（1）图1所示细胞产生的带有致病基因的生殖细胞的基因型有__________________________。

（2）根据图2判断，Ⅱ4患________病，Ⅱ8是纯合子的概率是________。

（3）Ⅲ12的基因型是________；我国婚姻法规定，禁止近亲结婚，若Ⅲ10和Ⅲ12结婚，所生子女中发病率是________。

（4）若Ⅲ9染色体组成为XXY，那么产生异常生殖细胞的是其________（填“父亲”或“母亲”），说明理由________。

答案与解析

1．【解析】　基因突变具有不定向性，突变的有害或有利往往取决于环境条件；共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展；可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异；引起种群的基因频率发生变化的因素有自然选择、迁移、气候、疾病等，环境条件稳定时，种群的基因频率也会发生变化。

【答案】　A

2．【解析】　培育品种⑥的最简捷途径是杂交育种即Ⅰ→Ⅴ；读图知Ⅱ和Ⅳ均为诱变育种，因基因突变是不定向的，故最不容易达到目的；由Ⅲ到Ⅳ为单倍体育种，其原理是染色体变异；因为单倍体植株b高度不育，因此D中用一定浓度的秋水仙素处理其种子说法错误。

【答案】　D

3．【解析】　若形成Da的卵细胞，由图乙知发生①与④，②与③的重组，因此产生的三个极体应该为da、dA、dA；由甲图知此果蝇基因型为DdAaXWXw，则其可能产生8种不同基因型的卵细胞、16种不同染色体组合的卵细胞；形成了Dda的卵细胞，可能是减二后期着丝点分裂后，分开的两条染色体移向了一极。

【答案】　B

4．【解析】　AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的过程称为杂交育种，过程⑤⑥为单倍体育种。

与杂交育种方法相比，单倍体育种可明显缩短育种年限。

过程④为基因工程育种，基因工程育种可以使生物产生定向变异。

【答案】　

（1）杂交育种　基因重组　F2　F2开始出现AAbb个体（从F2开始出现性状分离）

（2）97　1∶1

（3）花药离体培养　明显缩短了育种年限

（4）诱变育种　过程④产生的变异是定向的（基因工程育种转入的基因是已知的，用基因工程手段产生的变异是定向的）

5．【解析】　

（1）图1所示细胞的基因型为AaXBXb，故产生带有致病基因生殖细胞的基因型为aXB、aXb、AXb。

（2）根据“无中生有为隐性，生女患病为常隐”判断，图2中竖线阴影表示的为白化病，斜线阴影表示的为色盲，Ⅱ4患白化病；由Ⅱ4推测，Ⅰ1和Ⅰ2的基因型为Aa，由Ⅱ7判断，Ⅰ1和Ⅰ2的基因型分别为XBXb、XBY，综合分析，则Ⅰ1和Ⅰ2的基因型分别为AaXBXb、AaXBY，因此Ⅱ8是纯合子的概率是1/3×1/2＝1/6。

（3）Ⅲ11的基因型为aa，推测Ⅱ5和Ⅱ6的基因型均为Aa，而Ⅲ12不患色盲，则Ⅲ12的基因型是AAXBY或AaXBY；Ⅲ10的基因型为1/2AaXBXb或1/2AaXBXB，与Ⅲ12（1/3AAXBY或2/3AaXBY）结婚，后代发病率的概率：

1/2AaXBXb×1/3AAXBY→1/2×1/3×1/4＝1/24；1/2AaXBXb×2/3AaXBY→1/2×2/3×1/4×3/4＋1/2×2/3×3/4×1/4＋1/2×2/3×1/4×1/4＝7/48；1/2AaXBXB×2/3AaXBY→1/2×2/3×1/4＝1/12，故发病概率为1/24＋7/48＋1/12＝13/48。

【答案】　

（1）aXB、aXb、AXb

（2）白化　1/6

（3）AAXBY或AaXBY　13/48

（4）母亲　由于Ⅲ9患色盲，父亲正常，其母亲是携带者，因此这个男孩从他母亲那里得到两个含有色盲基因的X染色体