高考生物考前回扣生物的变异与育种Word文件下载.docx
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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?
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?
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:
(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
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:
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
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
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
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
【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AAXB