高考二輪生物復(fù)習(xí) 專題四 遺傳、變異和進(jìn)化變異和進(jìn)化課件

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1、 (2011上海生物，8)基因突變在生物進(jìn)化中起重要作用，下列表述錯(cuò)誤的是()。 AA基因突變?yōu)閍基因，a基因還可能再突變?yōu)锳基因 BA基因可突變?yōu)锳1、A2、A3，它們?yōu)橐唤M復(fù)等位基因 C基因突變大部分是有害的 D基因突變可以改變種群的基因頻率 解析A基因突變?yōu)閍基因，a基因還可以回復(fù)突變?yōu)锳；基因突變具有不定向性，可以產(chǎn)生一組復(fù)等位基因；基因突變大多是有害的，但有害突變不能作為生物進(jìn)化的原材料；基因突變能夠改變種群的基因頻率。故C錯(cuò)誤。 答案C第第3講生物的變異與進(jìn)化講生物的變異與進(jìn)化一、理解能力一、理解能力1. (2011海南生物，19)關(guān)于植物染色體變異的敘述，正確的是 ()。 A染色

2、體組整倍性變化必然導(dǎo)致基因種類的增加 B染色體組非整倍性變化必然導(dǎo)致新基因的產(chǎn)生 C染色體片段的缺失和重復(fù)必然導(dǎo)致基 D染色體片段的倒位和易位必然導(dǎo)致基因排列順序的變化 解析染色體組整倍性變化導(dǎo)致基因數(shù)量變化，不能導(dǎo)致基因種類增加；基因突變導(dǎo)致新基因的產(chǎn)生，染色體變異不能導(dǎo)致新基因產(chǎn)生；染色體片段的重復(fù)和缺失導(dǎo)致基因數(shù)量增加和減少，不能導(dǎo)致基因種類變化；染色體片段的倒位和易位必然導(dǎo)致基因排列排序的變化，故D正確。 答案D2. (2011江蘇生物，6)根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，下列說法正確的是 ()。 A自然選擇決定了生物變異和進(jìn)化的方向 B生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因型頻率的改變 C種群內(nèi)基因頻率的改

3、變在世代間具有連續(xù)性 D種群內(nèi)基因頻率改變的偶然性隨種群數(shù)量下降而減小 解析根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論可知，變異是不定向的，自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向；生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變，而不是基因型頻率的改變；基因突變、染色體變異和自然選擇均可改變基因頻率，基因頻率的改變與種群大小沒有一定的關(guān)系；種群內(nèi)基因頻率的改變在世代間具有連續(xù)性，故C正確。 答案C3. (2011廣東理綜，27)登革熱病毒感染蚊子后，可在蚊子唾液腺中大量繁殖。蚊子在叮咬人時(shí)將病毒傳染給人，可引起病人發(fā)熱、出血甚至休克。科學(xué)家擬用以下方法控制病毒的傳播。 (1)將S基因轉(zhuǎn)入蚊子體內(nèi)，使蚊子的唾液腺細(xì)胞大量表達(dá)S蛋白，該蛋白可

4、以抑制登革熱病毒的復(fù)制。為了獲得轉(zhuǎn)基因蚊子，需要將攜帶S基因的載體導(dǎo)入蚊子的_細(xì)胞。如果轉(zhuǎn)基因成功，在轉(zhuǎn)基因蚊子體內(nèi)可檢測出_、_和_。 (2)科學(xué)家獲得一種顯性突變蚊子(AABB)。A、B基因位于非同源染色體上，只有A基因或B基因的胚胎致死。若純合的雄蚊(AABB)與野生型雌蚊(aabb)交配，F(xiàn)1群體中A基因頻率是_，F(xiàn)2群體中A基因頻率是_。二、獲取信息的能力二、獲取信息的能力4. (3)將S基因分別插入到A、B基因的緊鄰位置(如圖)，將該純合的轉(zhuǎn)基因雄蚊釋放到野生型群體中，群體中蚊子體內(nèi)病毒的平均數(shù)目會逐代_，原因是_。 答案(1)受精卵S基因S基因的RNAS蛋白 (2)50%60%(

5、3)下降群體中S基因頻率逐代升高，而S基因表達(dá)的蛋白可以抑制蚊子體內(nèi)病毒的增殖 (2011四川理綜，31)小麥的染色體數(shù)為42條。下圖表示小麥的三個(gè)純種品系的部分染色體及基因組成：、表示染色體，A為矮桿基因，B為抗矮黃病基因，E為抗條斑病基因，均為顯性。乙品系和丙品系由普通小麥與近緣種偃麥草雜交后，經(jīng)多代選育而來(圖中黑色部分是來自偃麥草的染色體片段)。 (1)乙、丙品系在培育過程中發(fā)生了染色體的_變異。該現(xiàn)象如在自然條件下發(fā)生，可為_提供原材料。三、綜合運(yùn)用能力三、綜合運(yùn)用能力5. (2)甲與乙雜交所得到的F1自交，所有染色體正常聯(lián)會，則基因A與a可隨_的分開而分離。F1自交所得F2中有_種

6、基因型，其中僅表現(xiàn)抗矮黃病的基因型有_種。 (3)甲與丙雜交所得到的F1自交，減數(shù)分裂中I甲與I丙因差異較大不能正常配對，而其它染色體正常配對，可觀察到_個(gè)四分體；該減數(shù)分裂正常完成，可產(chǎn)生_種基因型的配子，配子中最多含有_條染色體。 (4)讓(2)中F1與(3)中F1雜交，若各種配子的形成機(jī)會和可育性相等，產(chǎn)生的種子均發(fā)育正常，則后代植株同時(shí)表現(xiàn)三種性狀的概率為_。 解析(1)分析題干信息及甲、乙、丙三圖，乙、丙品系發(fā)生了染色體的結(jié)構(gòu)變異，而突變(包括基因突變和染色體變異)和基因重組為生物進(jìn)化提供原材料。(2)甲與乙雜交得F1，基因型為AaB(表示該染色體上無相應(yīng)的基因)，F(xiàn)1自交，基因A和

7、a隨同源染色體的分開而分離，F(xiàn)2有 3(AA、Aa、aa)3(BB、B、)9種基因型；不考慮A、a控制的性狀，其中僅表現(xiàn)為抗矮黃病的基因型有2種(BB、B)。(3)甲與丙雜交得F1，有42條染色體，減數(shù)分裂時(shí)，甲與丙因差異較大不能正常配對形成四分體，因此只有20對染色體能夠配對，形成20個(gè)四分體；F1的基因型為AaE，因?yàn)榧?、丙不能正常配對，分開是隨機(jī)的，可能同時(shí)移向一極，也可能正常分開，所以能夠產(chǎn)生的配子的基因型為A(配子中21條染色體)、aE(配子中21條染色體)、AaE(配子中22條染色體)和沒有AaE基因(只有20條染色體的配子)共4種，配子中最多有22條染色體。(4)(2)中的F1能

8、產(chǎn)生AB、A、aB、a4種配子(自由組合)，(3)中的F1能產(chǎn)生A、aE、AaE和無AaE基因的4種配子(同源染色體不能正常配對，2條染色體隨機(jī)分配)，因此(2)中F1與(3)中F1雜交產(chǎn)生的F2同時(shí) 答案(1)結(jié)構(gòu)生物進(jìn)化(2)同源染色體92 (2011北京理綜，31)TDNA可隨機(jī)插入植物基因組內(nèi)，導(dǎo)致被插入基因發(fā)生突變。用此方法誘導(dǎo)擬南芥產(chǎn)生突變體的過程如下：種植野生型擬南芥，待植株形成花蕾時(shí)，將地上部分浸入農(nóng)桿菌(其中的TDNA上帶有抗除草劑基因)懸浮液中以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化。在適宜條件下培養(yǎng)，收獲種子(稱為T1代)。 (1)為促進(jìn)植株側(cè)枝發(fā)育以形成更多的花蕾，需要去除_，因?yàn)楹笳弋a(chǎn)生的_會抑制

9、側(cè)芽的生長。 (2)為篩選出已轉(zhuǎn)化的個(gè)體，需將T1代播種在含_的培養(yǎng)基上生長，成熟后自交，收獲種子(稱為T2代)。 (3)為篩選出具有抗鹽性狀的突變體，需將T2代播種在含_的培養(yǎng)基上，獲得所需個(gè)體。 (4)經(jīng)過多代種植獲得能穩(wěn)定遺傳的抗鹽突變體。為確定抗鹽性狀是否由單基因突變引起，需將該突變體與_植株進(jìn)行雜交，再自交_代后統(tǒng)計(jì)性狀分離比。6. (5)若上述TDNA的插入造成了基因功能喪失，從該突變體的表現(xiàn)型可以推測野生型基因的存在導(dǎo)致植物的抗鹽性_。(6)根據(jù)根據(jù)TDNA的已知序列，利用的已知序列，利用PCR技術(shù)可技術(shù)可以擴(kuò)增出被插入的基因片段。其過程是：提以擴(kuò)增出被插入的基因片段。其過程是：

10、提取取_植株的植株的DNA，用限制酶處理后，用限制酶處理后，再用再用_將獲得的將獲得的DNA片段連接成環(huán)片段連接成環(huán)(如如右圖右圖)，以此為模板，從圖中，以此為模板，從圖中A、B、C、D四四種單鏈種單鏈DNA片段中選取片段中選取_作為引物進(jìn)作為引物進(jìn)行擴(kuò)增，得到的片段將用于獲取該基因的全行擴(kuò)增，得到的片段將用于獲取該基因的全序列信息。序列信息。環(huán)狀環(huán)狀DNA示意圖示意圖A、B、C、D表示能與相應(yīng)表示能與相應(yīng)TDNA鏈互補(bǔ)、長度相等的單鏈互補(bǔ)、長度相等的單鏈鏈DNA片段；箭頭指示片段；箭頭指示DNA合合成方向。成方向。 解析(1)頂芽的存在可導(dǎo)致頂端優(yōu)勢，進(jìn)而影響側(cè)枝上花蕾的形成。(2、3)要篩

11、選抗性植株，需將待選植株在特定的選擇培養(yǎng)基中培養(yǎng)篩選。(4)單基因突變引起的變異，其遺傳符合基因分離定律，就可用變異株與野生型植株雜交，而后自交，統(tǒng)計(jì)自交后代性狀分離比進(jìn)行判斷。(5)由(3)中“抗鹽性狀的突變體”信息知：野生型基因的存在導(dǎo)致植物的抗鹽性降低。(6)TDNA存在于誘導(dǎo)形成的擬南芥突變體植株的DNA中。DNA連接酶可將不同的DNA片段進(jìn)行連接。因?yàn)镈NA兩條鏈反向平行，由圖示環(huán)狀DNA外側(cè)鏈DNA合成方向可判斷，DNA擴(kuò)增過程所選的引物應(yīng)為B、C，這樣可確保被插入的基因片段得到復(fù)制。 答案(1)頂芽生長素(2)(一定濃度的)除草劑 (3)(一定濃度的)鹽(4)野生型1(5)降低(

12、6)突變體DNA連接酶B、C 近五年新課標(biāo)高考試題中，對基因突變的考查較為突出，一共出現(xiàn)17次，如2011安徽理綜4題、2011江蘇生物22題、2011北京理綜31題等?；蛑亟M出現(xiàn)較少。 對于本部分內(nèi)容的考查，經(jīng)常從基因重組的類型和基因突變的類型、特點(diǎn)及其對性狀的影響等方面進(jìn)行命題，或者是結(jié)合細(xì)胞分裂、DNA的復(fù)制等知識進(jìn)行綜合考查。對育種的考查較為突出，一共出現(xiàn)18次，如2011海南生物19題、2011江蘇生物32題等。課標(biāo)高考試題對本專題的能力考查，集中在理解能力和綜合應(yīng)用能力兩個(gè)方面，難度系數(shù)在0.600.72之間。 預(yù)計(jì)2012高考對本專題的考查，還將集中在各種育種方式的原理、操作方

13、法和優(yōu)缺點(diǎn)上，染色體變異類型的判斷也不容忽視，題型有選擇題和非選擇題，分值仍將維持在816分之間。專家箴言通過以上高考體驗(yàn)，可以歸納總結(jié)： 1三種可遺傳變異的比較(見下表)更清晰考點(diǎn)一三種可遺傳變異的相關(guān)知識整合考試說明考試說明(1)基因重組及其意義基因重組及其意義()/(2)基因突變的特征和原因基因突變的特征和原因() (3)染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異()類型類型項(xiàng)目項(xiàng)目基因突變基因突變基因重組基因重組染色體變異染色體變異概念概念DNA分子中發(fā)生堿基分子中發(fā)生堿基對的替換、對的替換、 和和缺失，而引起的基因缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變結(jié)構(gòu)的改變在生物體進(jìn)行有在生物體進(jìn)行

14、有性生殖的過程性生殖的過程中，控制不同性中，控制不同性狀的基因的重新狀的基因的重新組合組合因染色體數(shù)目或結(jié)因染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而導(dǎo)致構(gòu)發(fā)生變化而導(dǎo)致生物性狀發(fā)生變異生物性狀發(fā)生變異增添增添類型類型項(xiàng)目項(xiàng)目基因突變基因突變基因重組基因重組染色體變異染色體變異適適用用范范圍圍生生物物種種類類所有生物所有生物(包括病毒包括病毒)均可發(fā)生均可發(fā)生自然狀態(tài)下只發(fā)自然狀態(tài)下只發(fā)生于生于 生生物有性生殖過程物有性生殖過程中，為核遺傳中，為核遺傳真核生物細(xì)胞增殖過真核生物細(xì)胞增殖過程中均可發(fā)生程中均可發(fā)生生生殖殖方方式式無性生殖、有性生殖無性生殖、有性生殖有性生殖有性生殖無性生殖、有性生殖無性生殖、有性

15、生殖類型類型自然突變自然突變誘發(fā)突變誘發(fā)突變交叉互換交叉互換_人人工工DNA拼接技術(shù)拼接技術(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異、染染色體結(jié)構(gòu)變異、染色體色體 變異變異發(fā)生發(fā)生時(shí)期時(shí)期DNA復(fù)制時(shí)復(fù)制時(shí)(有絲分有絲分裂間期、減數(shù)第一次裂間期、減數(shù)第一次分裂前的間期分裂前的間期)減數(shù)分裂四分體減數(shù)分裂四分體時(shí)期及減數(shù)第一時(shí)期及減數(shù)第一次分裂后期次分裂后期細(xì)胞分裂期細(xì)胞分裂期真核真核自由組合自由組合數(shù)目數(shù)目類型類型項(xiàng)目項(xiàng)目基因突變基因突變基因重組基因重組染色體變異染色體變異產(chǎn)生產(chǎn)生機(jī)理機(jī)理DNA上發(fā)生堿基上發(fā)生堿基對的增添、缺失對的增添、缺失和替換，從而引和替換，從而引起起DNA堿基序列堿基序列即遺傳信息的改即遺傳信息

16、的改變變非同源染色體上非同源染色體上 基因基因的自由組合；交的自由組合；交叉互換叉互換由于細(xì)胞分裂受阻，體由于細(xì)胞分裂受阻，體細(xì)胞中染色體組數(shù)成倍細(xì)胞中染色體組數(shù)成倍地增加；直接由生物的地增加；直接由生物的配子，如未受精卵細(xì)配子，如未受精卵細(xì)胞、花粉粒發(fā)育而來，胞、花粉粒發(fā)育而來，使染色體組數(shù)成倍地使染色體組數(shù)成倍地_產(chǎn)生產(chǎn)生結(jié)果結(jié)果產(chǎn)生產(chǎn)生_只產(chǎn)生新的只產(chǎn)生新的_，不產(chǎn)，不產(chǎn)生新的基因生新的基因不產(chǎn)生新的基因，但可不產(chǎn)生新的基因，但可引起染色體上基因數(shù)目引起染色體上基因數(shù)目或排列順序的變化或排列順序的變化鏡檢鏡檢光鏡下均光鏡下均 檢出，可根據(jù)是檢出，可根據(jù)是否有新性狀或新性狀組合確定否有新性

17、狀或新性狀組合確定光鏡下可檢出光鏡下可檢出育種育種應(yīng)用應(yīng)用誘變育種誘變育種 育種育種基因工程育基因工程育種種單倍體育種單倍體育種 育種育種非等位非等位減少減少新的基因新的基因基因型基因型無法無法雜交雜交多倍體多倍體 單倍體、二倍體和多倍體的比較(見下表)2.單倍體單倍體二倍體二倍體多倍體多倍體概念概念體細(xì)胞中含有本物體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目種配子染色體數(shù)目的個(gè)體的個(gè)體由由 發(fā)育發(fā)育而來，體細(xì)胞含有而來，體細(xì)胞含有2個(gè)染色體組的個(gè)個(gè)染色體組的個(gè)體體由受精卵發(fā)育而由受精卵發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有來，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上三個(gè)或三個(gè)以上_的的個(gè)體個(gè)體染色體組染色體組1至多個(gè)至多個(gè)2個(gè)個(gè)3個(gè)

18、或個(gè)或3個(gè)以上個(gè)以上形形成成原原因因自然自然成因成因單性生殖單性生殖正常的有性生殖正常的有性生殖外界環(huán)境條件劇變外界環(huán)境條件劇變?nèi)斯と斯ふT導(dǎo)誘導(dǎo)花藥離花藥離體培養(yǎng)體培養(yǎng) 處理處理正常二倍體的單倍正常二倍體的單倍體幼苗體幼苗秋水仙素處理秋水仙素處理_或或幼幼苗苗受精卵受精卵染色體組染色體組秋水仙素秋水仙素萌發(fā)的種子萌發(fā)的種子單倍體單倍體二倍體二倍體多倍體多倍體形成形成過程過程特點(diǎn)特點(diǎn)植株弱小，高度不植株弱小，高度不育育果實(shí)、種子較大，果實(shí)、種子較大，營養(yǎng)物質(zhì)含量豐營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富，生長發(fā)育富，生長發(fā)育_，結(jié)實(shí)率低結(jié)實(shí)率低舉例舉例蜜蜂的雄蜂蜜蜂的雄蜂幾乎全部的動物和幾乎全部的動物和過半數(shù)的高等植物

19、過半數(shù)的高等植物香蕉香蕉(三倍體三倍體)；馬；馬鈴薯鈴薯(四倍體四倍體)；八；八倍體小黑麥倍體小黑麥延遲延遲 3.細(xì)胞分裂圖象與變異關(guān)系比較分裂圖象分裂圖象分裂類型分裂類型_分裂分裂 分裂分裂變異類型變異類型基因突變基因突變基因突變、基因重組基因突變、基因重組有絲有絲減數(shù)減數(shù) 4.交叉互換與染色體易位的區(qū)別(見下表)交叉互換交叉互換染色體易位染色體易位圖解圖解區(qū)別區(qū)別發(fā)生于發(fā)生于 的的非姐妹染色單體之間非姐妹染色單體之間發(fā)生于發(fā)生于_ 之間之間屬于基因重組屬于基因重組屬于染色體結(jié)構(gòu)的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)的變異在顯微鏡下觀察不到在顯微鏡下觀察不到可在顯微鏡下觀察到可在顯微鏡下觀察到同源染色體同源染

20、色體非同源染色體非同源染色體 1基因突變的原因、特點(diǎn)等(見下圖)更系統(tǒng) 2基因重組與進(jìn)化的關(guān)系(見下圖) 基因突變與性狀的關(guān)系 (1)基因片段上堿基對的種類發(fā)生改變不一定會導(dǎo)致生物性狀的改變，原因可能有以下三個(gè)： 突變部位可能在非編碼部位(內(nèi)含子和非編碼區(qū))。 基因突變后形成的密碼子與原密碼子決定的是同一種氨基酸。 基因突變?nèi)魹殡[性突變，如AAAa，也不會導(dǎo)致性狀的改變。 (2)基因突變對后代性狀的影響 基因突變發(fā)生在體細(xì)胞有絲分裂過程中，突變可通過無性生殖傳給后代，但不會通過有性生殖傳給后代。 基因突變發(fā)生在精子或卵細(xì)胞形成的減數(shù)分裂過程中，突變可能通過有性生殖傳給后代。 心堂亮 生殖細(xì)胞的

21、突變率一般比體細(xì)胞的突變率高，這是因?yàn)樯臣?xì)胞在減數(shù)分裂時(shí)對外界環(huán)境變化更加敏感。 (3)基因突變引起性狀的改變，具有突變性狀的個(gè)體能否把突變基因傳給后代，要看這種突變性狀是否有很強(qiáng)的適應(yīng)環(huán)境的能力。若有，則為有利突變，可通過繁殖傳給后代，否則為有害突變，被淘汰掉。 (改編題)下列與變異有關(guān)的敘述中，正確的是 ()。 A子代的性狀分離是基因重組的結(jié)果 B用二倍體植物的花藥離體培養(yǎng)，能得到葉片和果實(shí)較小的單倍體植物 C肺炎雙球菌抗藥性的變異來源有基因突變、基因重組和染色體變異三種 類型 D若蝗蟲的兩個(gè)次級精母細(xì)胞中由一個(gè)著絲點(diǎn)相連的兩條染色單體所攜帶 的基因不完全相同，其原因最可能是發(fā)生過交叉互

22、換強(qiáng)信心 【例例1】 審題關(guān)鍵“性狀分離”“基因重組”“花藥離體培養(yǎng)”“果實(shí)”“肺炎雙球菌”“染色單體”“交叉互換”。 命題來源基因突變、基因重組、染色體變異與減數(shù)分裂。 思路分析例如，黃色 黃色、綠色，出現(xiàn)了性狀分離，這是由于等位基因分離導(dǎo)致，而不屬于重組，所以A錯(cuò)誤；二倍體的單倍體植株高度不育，不可能結(jié)果，所以B錯(cuò)誤；肺炎雙球菌是一種細(xì)菌，屬于原核生物，細(xì)胞內(nèi)無染色體，不可能出現(xiàn)染色體變異，也不可能出現(xiàn)基因重組，其變異來源只能是基因突變，所以C錯(cuò)誤；兩個(gè)次級精母細(xì)胞中由一個(gè)著絲點(diǎn)相連的兩條染色單體所攜帶的基因本應(yīng)相同，若不同只有交叉互換的可能性最大，因基因突變頻率比較低，其可能性較低，所以

23、D正確。 答案D (2011濟(jì)寧5月模擬)右圖為果蠅體細(xì)胞染色體的示意圖，下列敘述中，錯(cuò)誤的是 ()。 A從染色體組成分析，如圖所示的果蠅可以產(chǎn)生16種配子 B圖中所示的細(xì)胞具有兩個(gè)染色體組，其中Y染色體上的 基因并不全是控制性別的基因 C對此果蠅進(jìn)行基因組測序時(shí)需要檢測5條染色體上基因 的脫氧核苷酸排列順序 D、X(或Y)四條染色體攜帶了控制果蠅生長發(fā) 育所需的全部遺傳信息【例例2】 審題關(guān)鍵“染色體圖解”的認(rèn)識。 命題來源減數(shù)分裂、染色體組概念、性染色體的特點(diǎn)、基因組測序。 思路分析圖示果蠅體細(xì)胞中含有4對染色體(同源)，所以從染色體組成分析，該果蠅可以產(chǎn)生2416種配子，所以A正確；Y染

24、色體與性別有關(guān)，但其上的基因，并非都控制性別，譬如說果蠅的剛毛和截毛是由位于X和Y上的一對等位基因控制，而這對相對性狀并不是果蠅的性征，所以B正確；基因組測序時(shí)需要檢測5條染色體上DNA的脫氧核苷酸排列順序而并非僅測其中的基因，所以C錯(cuò)誤；依據(jù)染色體組的概念，可知一個(gè)染色體組中已攜帶了控制果蠅生長發(fā)育的全部遺傳信息，所以D正確。 答案C更清晰考點(diǎn)二生物育種方式的相關(guān)知識整合考試說明考試說明(1)生物變異在育種上的應(yīng)用生物變異在育種上的應(yīng)用() (2)轉(zhuǎn)基因食品的安全性轉(zhuǎn)基因食品的安全性()雜交育種雜交育種誘變育種誘變育種單倍體育種單倍體育種多倍體育種多倍體育種基因工程育種基因工程育種原理原理_

25、基因突變基因突變?nèi)旧w變異染色體變異_基因重組基因重組常用常用方式方式a.選育純選育純種：雜交種：雜交自交自交選優(yōu)選優(yōu)自交自交b選育雜選育雜種：雜交種：雜交雜交種雜交種輻射誘輻射誘變、激光變、激光誘變、空誘變、空間誘變間誘變_離離體體培養(yǎng)，然后培養(yǎng)，然后再加倍再加倍秋水仙素處理秋水仙素處理萌發(fā)的種子或萌發(fā)的種子或幼苗幼苗轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因(DNA重組重組)技術(shù)將技術(shù)將_導(dǎo)導(dǎo)入生物體內(nèi)，培入生物體內(nèi)，培育新品種育新品種基因重組基因重組染色體變異染色體變異花藥花藥目的基因目的基因 各種育種方式的比較雜交育種雜交育種誘變育種誘變育種單倍體育種單倍體育種多倍體育種多倍體育種基因工程育種基因工程育種育種育種程

26、序程序秋水仙素處理雜交育種雜交育種誘變育種誘變育種單倍體育種單倍體育種多倍體育種多倍體育種基因工程育種基因工程育種優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)a.使位于不同使位于不同個(gè)體的優(yōu)良個(gè)體的優(yōu)良性狀集中到性狀集中到一個(gè)個(gè)體上一個(gè)個(gè)體上b操作簡便操作簡便可以提高變可以提高變異的頻率、異的頻率、 育種育種進(jìn)程或大幅進(jìn)程或大幅度地改良某度地改良某些性狀些性狀a.明顯明顯_育種育種年限年限b所得品種所得品種為純合子為純合子器官巨大，器官巨大，提高產(chǎn)量和提高產(chǎn)量和營養(yǎng)成分營養(yǎng)成分打破物種界打破物種界限，限， 改改變變生物的性狀生物的性狀缺點(diǎn)缺點(diǎn)a.育種時(shí)間育種時(shí)間_b不能克服不能克服遠(yuǎn)緣雜交不遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙親和的障礙有利變異

27、有利變異少，需大量少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材處理實(shí)驗(yàn)材料料(有很大盲有很大盲目性目性)技術(shù)復(fù)雜且技術(shù)復(fù)雜且需與雜交育需與雜交育種配合種配合只適用于植只適用于植物，發(fā)育延物，發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率遲，結(jié)實(shí)率_有可能引發(fā)生有可能引發(fā)生態(tài)危機(jī)態(tài)危機(jī)應(yīng)用應(yīng)用用純種高稈用純種高稈抗病小麥與抗病小麥與矮稈不抗病矮稈不抗病小麥培育矮小麥培育矮稈抗病小麥稈抗病小麥高產(chǎn)青霉菌高產(chǎn)青霉菌用純種高稈用純種高稈抗病小麥與抗病小麥與矮稈不抗病矮稈不抗病小麥快速培小麥快速培育矮稈抗病育矮稈抗病小麥小麥三倍體無籽三倍體無籽西瓜、八倍西瓜、八倍體小黑麥體小黑麥轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因“向日向日葵豆葵豆”、轉(zhuǎn)基、轉(zhuǎn)基因抗蟲棉因抗蟲棉加速加速縮短縮短定

28、向定向低低長長 關(guān)于育種方案的“選取” (1)單一性狀類型：生物的優(yōu)良性狀是由某對基因控制的單一性狀，其呈現(xiàn)方式、育種方式、原理及舉例(如下表) 心堂亮 1項(xiàng)目項(xiàng)目方式方式育種方法育種方法原理原理舉例舉例單單一一性性狀狀無無有有基因工程基因工程基因重組基因重組能產(chǎn)生人胰島素的大腸能產(chǎn)生人胰島素的大腸桿菌桿菌普通羊群中出現(xiàn)短腿安普通羊群中出現(xiàn)短腿安康羊康羊有有無無誘變育種誘變育種基因突變基因突變不能產(chǎn)生高絲氨酸脫氫不能產(chǎn)生高絲氨酸脫氫酶的菌種酶的菌種高產(chǎn)青霉素菌株高產(chǎn)青霉素菌株少少多多多倍體多倍體育種育種染色體染色體變異變異三倍體無籽西瓜三倍體無籽西瓜 (2)兩個(gè)或多個(gè)性狀類型：兩個(gè)或多個(gè)性狀分

29、散在不同的品種中，首先要實(shí)現(xiàn)控制不同性狀基因的重組，再選育出人們所需要的品種，這可以從不同的水平上加以分析： 個(gè)體水平上：運(yùn)用雜交育種的方法實(shí)現(xiàn)控制不同優(yōu)良性狀基因的重組。為了縮短育種年限，可采用單倍體育種的方法。 細(xì)胞水平上：利用植物體細(xì)胞雜交，從而實(shí)現(xiàn)遺傳物質(zhì)的重組。 分子水平上：應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將控制優(yōu)良性狀的基因?qū)肓硪簧矬w內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)基因重組。 不同需求的育種方法選擇與分析 (1)育種的目的：育種的根本目的是培育具有優(yōu)良性狀(抗逆性好、生活力強(qiáng)、產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)良)的新品種，以便更好地為人類服務(wù)。從基因組成上看，目標(biāo)品種可能是純合子，可防止后代發(fā)生性狀分離，便于制種和推廣；也有可能是雜

30、合子，即利用雜種優(yōu)勢的原理，如雜交水稻的培育、玉米的制種等。2 (2)不同需求的育種方法 若要培育隱性性狀個(gè)體，則可用自交或雜交，只要出現(xiàn)該性狀即可。 有些植物如小麥、水稻等，雜交實(shí)驗(yàn)較難操作，則最簡便的方法是自交。 若要快速獲得純種，則用單倍體育種方法。 若實(shí)驗(yàn)植物為營養(yǎng)繁殖類如土豆、地瓜等，則只要出現(xiàn)所需性狀即可，不需要培育出純種。 若要培育原先沒有的性狀，則可用誘變育種。 若要提高品種產(chǎn)量，提高營養(yǎng)物質(zhì)含量，可用多倍體育種。 動、植物雜交育種中應(yīng)特別注意語言敘述： 植物雜交育種中純合子的獲得一般通過逐代自交的方法；而動物雜交育種中純合子的獲得一般不通過逐代自交，而通過雙親雜交獲得F1，F(xiàn)

31、1雌雄個(gè)體間交配，選F2與異性隱性純合子測交的方法鑒定出純合子。 (2010安徽理綜)如圖所示，科研小組用60Co照射棉花種子，誘變當(dāng)代獲得棕色(纖維顏色)新性狀，誘變1代獲得低酚(棉酚含量)新性狀。已知棉花的纖維顏色由一對基因(A、a)控制，棉酚含量由另一對基因(B、b)控制，兩對基因獨(dú)立遺傳。強(qiáng)信心 【例例3】 (1)兩個(gè)新性狀中，棕色是_性狀，低酚是_性狀。 (2)誘變當(dāng)代中，棕色、高酚的棉花植株基因型是_，白色、高酚的棉花植株基因型是_。 (3)棕色棉抗蟲能力強(qiáng)，低酚棉產(chǎn)量高。為獲得抗蟲高產(chǎn)棉花新品種，研究人員將誘變1代中棕色、高酚植株自交，每株自交后代種植在一個(gè)單獨(dú)的區(qū)域，從_的區(qū)域

32、中得到純合棕色、高酚植株。請你利用該純合體作為一個(gè)親本，再從誘變1代中選擇另一個(gè)親本，設(shè)計(jì)一方案，盡快選育出抗蟲高產(chǎn)(棕色、低酚)的純合棉花新品種(用遺傳圖解和必要的文字表示)。 解析(1)由誘變當(dāng)代自交，誘變1代發(fā)生性狀分離可確定棕色為顯性性狀，低酚是隱性性狀。(2)由誘變當(dāng)代棕色、高酚自交結(jié)果，顏色發(fā)生性狀分離，高酚穩(wěn)定遺傳，可確定棕色高酚植株的基因型為AaBB，同理可確定白色高酚植株的基因型為aaBb。(3)誘變1代中棕色高酚植株有純合AABB和雜合的AaBB，自交不發(fā)生性狀分離的為純合體AABB。要培育棕色低酚的純合植株AAbb，需用AABB植株與誘變1代的白色低酚aabb植株雜交，因

33、要求盡快選育則需用可明顯縮短育種年限的單倍體育種法育種。 答案(1)顯性隱性(2)AaBBaaBb(3)不發(fā)生性狀分離(或全為棕色棉，或沒有出現(xiàn)白色棉) 1現(xiàn)代生物進(jìn)化理論與達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的比較(見下表)更清晰考點(diǎn)三生物進(jìn)行相關(guān)問題的整合考試說明考試說明 (1)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容() (2)生物進(jìn)化與生物多樣性的形成生物進(jìn)化與生物多樣性的形成()達(dá)爾文自然選擇學(xué)說達(dá)爾文自然選擇學(xué)說現(xiàn)代生物進(jìn)化理論現(xiàn)代生物進(jìn)化理論基本基本觀點(diǎn)觀點(diǎn)a. 是是自然選擇的內(nèi)自然選擇的內(nèi)因；因；b過度繁殖為自然選擇提供更多過度繁殖為自然選擇提供更多的選擇材料，加劇了生存斗爭；的選擇

34、材料，加劇了生存斗爭；c變異一般是不定向的，定向的變異一般是不定向的，定向的 決定決定著生物進(jìn)化的方向；著生物進(jìn)化的方向；d生存斗爭是自然選擇的過程，生存斗爭是自然選擇的過程，是生物進(jìn)化的動力；是生物進(jìn)化的動力；e 是是自然選擇的結(jié)果；自然選擇的結(jié)果；f自然選擇過程是一個(gè)長期、緩自然選擇過程是一個(gè)長期、緩慢、連續(xù)的過程慢、連續(xù)的過程a. 是是生物進(jìn)化的基本單位，生物進(jìn)化的基本單位，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于_ 的的改變；改變；b突變和基因重組、自然選擇及突變和基因重組、自然選擇及 _是是物種形成過程的三個(gè)基本環(huán)物種形成過程的三個(gè)基本環(huán)節(jié)；節(jié)；c 和和基因重組提供了生物基因重組提供了生

35、物進(jìn)化的原材料；進(jìn)化的原材料；d 使使種群的基因頻率種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向；定向改變并決定生物進(jìn)化的方向；e 是新是新物種形成的必要條件物種形成的必要條件遺傳和變異遺傳和變異自然選擇自然選擇適者生存適者生存種群種群隔離隔離突變突變自然選擇自然選擇隔離隔離種群基因頻種群基因頻率率進(jìn)化進(jìn)化模型模型不同不同點(diǎn)點(diǎn)沒有闡明遺傳和變異的本質(zhì)以及沒有闡明遺傳和變異的本質(zhì)以及自然選擇的作用機(jī)理，著重研究自然選擇的作用機(jī)理，著重研究生物生物 進(jìn)化進(jìn)化從分子水平上闡明了自然選擇對從分子水平上闡明了自然選擇對遺傳變異的作用機(jī)理，強(qiáng)調(diào)遺傳變異的作用機(jī)理，強(qiáng)調(diào)_進(jìn)化進(jìn)化，認(rèn)為，認(rèn)為 是是生生物進(jìn)化的

36、基本單位物進(jìn)化的基本單位共同共同點(diǎn)點(diǎn)都能解釋生物進(jìn)化的原因和生物的多樣性、適應(yīng)性都能解釋生物進(jìn)化的原因和生物的多樣性、適應(yīng)性聯(lián)系聯(lián)系現(xiàn)代生物進(jìn)化理論是在達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的基礎(chǔ)上發(fā)展起來現(xiàn)代生物進(jìn)化理論是在達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，以種群為研究單位的，以種群為研究單位個(gè)體個(gè)體種群種群群體群體變異自然選擇自然選擇 2運(yùn)用現(xiàn)代生物進(jìn)化理論分析生物的進(jìn)化、適應(yīng)性和新物種的形成原原因因內(nèi)因內(nèi)因遺傳保留有利變異，變異為選擇提供原始材料遺傳保留有利變異，變異為選擇提供原始材料外因外因生物生存的各種環(huán)境條件，如各種生態(tài)因素對生物的生物生存的各種環(huán)境條件，如各種生態(tài)因素對生物的影響影響相互作用相互

37、作用生物生存的各種環(huán)境條件對生物的變異進(jìn)行選擇，淘生物生存的各種環(huán)境條件對生物的變異進(jìn)行選擇，淘汰不利變異，積累和加強(qiáng)有利變異，推動著生存斗汰不利變異，積累和加強(qiáng)有利變異，推動著生存斗爭，表現(xiàn)為生物的進(jìn)化爭，表現(xiàn)為生物的進(jìn)化結(jié)結(jié)果果適應(yīng)性適應(yīng)性 對對生物的變異進(jìn)行定向選擇，使有利的變異生物的變異進(jìn)行定向選擇，使有利的變異在生物類群中得到積累和加強(qiáng)，形成了生物的適應(yīng)性在生物類群中得到積累和加強(qiáng)，形成了生物的適應(yīng)性多樣性、多樣性、物種形成物種形成同一物種的不同種群，由于生活環(huán)境的變化，形成了同一物種的不同種群，由于生活環(huán)境的變化，形成了具有不同適應(yīng)性的生物類群，當(dāng)變異積累到一定程度具有不同適應(yīng)性的

38、生物類群，當(dāng)變異積累到一定程度而出現(xiàn)而出現(xiàn) 時(shí)時(shí)，便形成了新物種；同一物種，便形成了新物種；同一物種的不同類型及新物種的出現(xiàn)均表現(xiàn)為生物的多樣性的不同類型及新物種的出現(xiàn)均表現(xiàn)為生物的多樣性進(jìn)化進(jìn)化生物新類型的形成導(dǎo)致生物進(jìn)化；物種的形成是生物生物新類型的形成導(dǎo)致生物進(jìn)化；物種的形成是生物進(jìn)化的質(zhì)的飛躍進(jìn)化的質(zhì)的飛躍環(huán)境環(huán)境生殖隔離生殖隔離 物種形成的方式 (1)物種的形成有多種方式，主要為漸變式。 (3)染色體結(jié)構(gòu)變異是形成新物種的另一種方式，發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異的個(gè)體和原始物種雜交，可育性降低。形成初步的生殖隔離，以后經(jīng)過進(jìn)一步演化形成新的物種。更系統(tǒng) 與生物進(jìn)化相關(guān)的理論 (1)生物進(jìn)化的實(shí)

39、質(zhì)是種群基因頻率的改變，因此，可認(rèn)為生物基因頻率發(fā)生了改變就意味著生物發(fā)生了進(jìn)化。 (2)生物進(jìn)化不等于物種的形成。物種形成的必要條件是生殖隔離，是基因頻率改變發(fā)展到不能實(shí)現(xiàn)基因交流的程度實(shí)現(xiàn)的。 基因頻率及基因型頻率的計(jì)算 (1)基因頻率的計(jì)算方法 心堂亮 12 (2)由基因頻率求基因型頻率的方法 哈迪溫伯格公式法：在一個(gè)有性生殖的自然種群中，當(dāng)種群較大，種群內(nèi)個(gè)體間的交配是隨機(jī)的，沒有突變發(fā)生、新基因加入和自然選擇時(shí)，存在以下公式：(pq)2p22pqq21，其中p代表一個(gè)等位基因的頻率，q代表另一個(gè)等位基因的頻率，p2代表一個(gè)等位基因純合子(如AA)的頻率，2pq代表雜合子的頻率，q2代

40、表另一個(gè)純合子(aa)的頻率。 性染色體上基因頻率和基因型頻率的計(jì)算 以人類的紅綠色盲基因遺傳為例。因?yàn)榕缘娜旧w組成為XX，男性的染色體組成為XY，Y染色體上無該等位基因，所以在男性群體中：其基因頻率與基因型頻率相同，也和表現(xiàn)型頻率一樣，設(shè)XB的頻率為p，Xb的頻率為q，則有XB的頻率XBY的頻率p，Xb的頻率XbY的頻率q，且pq1。由于男性中的XB、Xb均來自于女性，故在女性群體中：XB的頻率也為p，Xb的頻率也為q，pq1。位于X染色體上的等位基因，基因型的平衡情況是：p2(XBXB)2pq(XBXb)q2(XbXb)1。由于男性女性的XB基因頻率相同，二者的Xb基因頻率也一樣，故在

41、整個(gè)人群中，XB、Xb的基因頻率也分別為p、q。整個(gè)人群中男性產(chǎn)生的配子及比例為(pXBqXb)、Y，女性產(chǎn)生的配子及比例為pXB、qXb，由以下式子可推出子代基因型頻率：(pXBqXb)Y(pXBqXb)p2(XBXB)q2(XbXb)pq(XBXb)p(XBY)q(XbY)。3 在某個(gè)海島上，每一萬個(gè)人中有500名男子患紅綠色盲，則該島上的人群中，女性攜帶者的數(shù)量為每萬人中有(假設(shè)男女比為1 1) ()。 A1 000人 B900人 C800人 D700人 答案B強(qiáng)信心 【例例4】 下圖表示生物新物種形成的基本環(huán)節(jié)，對圖示分析正確的是()。 A圖中A表示基因突變和基因重組，為進(jìn)化提供原材料 B種群基因頻率的定向改變是形成新物種的前提 C圖中B表示地理隔離，是新物種形成的必要條件 D圖中C表示生殖隔離，指兩種生物不能雜交產(chǎn)生后代【例例5】 審題關(guān)鍵“改變”“導(dǎo)致”“標(biāo)志”“新物種形成”。 命題來源現(xiàn)代生物進(jìn)化理論。 思路分析圖中A表示突變和基因重組，B表示地理隔離，C表示生殖隔離，生殖隔離是指兩種生物不能雜交或雜交后不能產(chǎn)生可育的后代；隔離是物種形成的必要條件。 答案B