一輪復(fù)習(xí)人教版生物的變異與育種（28張）課件

選考

生物浙江省專用第六單元生物的變異與進(jìn)化專題十四生物的變異與育種考點一基因突變與基因重組一、基因突變的實例1.實例一:鐮刀形細(xì)胞貧血癥1)直接原因:血紅蛋白中一個氨基酸改變。2)根本原因:相關(guān)基因中堿基對發(fā)生替換。2.實例二:細(xì)胞的癌變1)

二、基因突變的概念、原因和意義等1.概念:DNA分子上堿基對的替換、插入或缺失,而引起的基因內(nèi)部特定

核苷酸序列發(fā)生改變的現(xiàn)象或過程。2.時間:通常發(fā)生在間期DNA復(fù)制時。3.

2)

5.結(jié)果:可以產(chǎn)生一個以上的等位基因。6.基因突變對氨基酸序列(生物性狀)的影響1)替換:只改變1個氨基酸或不改變;也可能使肽鏈縮短或延長(終止密碼

子提前或延后出現(xiàn))。2)增添或缺失:插入或缺失位置后的序列全部改變;也可能僅影響個別氨

基酸(變化的堿基數(shù)是3的倍數(shù))。4.

【知識歸納】基因突變但性狀未變的4大原因:(1)突變發(fā)生在基因的非編碼區(qū)。(2)密碼子具有簡并性。(3)隱性突變,當(dāng)代性狀不改變。(4)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變,但功能未變。7.意義:產(chǎn)生新基因的途徑、生物變異的根本來源、生物進(jìn)化的原材料。類型非同源染色體上非等

位基因間的重組同源染色體上非等位

基因間的重組轉(zhuǎn)基因技術(shù)實現(xiàn)物種

間的基因重組時期MⅠMⅠ四分體時期外源DNA導(dǎo)入受體細(xì)

胞圖示

三、基因重組1.實質(zhì):控制不同性狀的基因重新組合。2.常見類型3.結(jié)果:產(chǎn)生新的基因型。4.意義:是生物變異的來源之一;生物進(jìn)化的原材料?！疽族e警示】基因重組的“發(fā)生”和“不發(fā)生”(1)主要發(fā)生在真核生物的有性生殖減數(shù)分裂過程中;原核生物的“轉(zhuǎn)

化”也屬于基因重組。(2)2個“不發(fā)生”:一對等位基因不發(fā)生;受精過程不發(fā)生。考點二染色體畸變一、染色體結(jié)構(gòu)變異1.類型:缺失、重復(fù)、倒位、易位。2.結(jié)果:使染色體上基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變,從而導(dǎo)致性狀的變

異。二、染色體數(shù)目變異1.類型:(1)非整倍體變異:個別染色體的增減,如三體;(2)整倍體變異:以染

色體組形式成套增減,如三倍體。

要點:一套非同源染色體;形態(tài)、功能各不相同;含有控制本物種生物性狀

的一整套基因。2.染色體組(以雄果蠅的染色體為例)項目單倍體多倍體發(fā)育起點(有性生殖)配子受精卵植株特點植株弱小;高度不育細(xì)胞大;有機(jī)物的含量

高、抗逆性強體細(xì)胞中染色體組數(shù)≥1≥3形成原因自然成因單性生殖外界環(huán)境條件劇變(如

低溫)人工誘導(dǎo)花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理萌發(fā)的

種子或幼苗3.單倍體和多倍體一、誘變育種1.主要原理:基因突變和染色體畸變。2.過程:選擇生物→誘發(fā)突變→選育。3.優(yōu)點:(1)可提高突變概率。(2)較短時間內(nèi)有效改良生物品種的某些性狀。(3)改良作物品質(zhì),增強抗逆性。4.缺點:需處理大量材料,有一定盲目性。二、雜交育種1.主要原理:基因重組。2.過程(以培育植物顯性純合子為例):合適親本雜交,獲得F1→F1自交→F2中選育,并連續(xù)自交、選育至不發(fā)生性狀分離為止(純合化)。3.優(yōu)點:操作簡便;可“集優(yōu)”。4.缺點:育種周期長?？键c三育種【知識拓展】雜交育種的“非常規(guī)”:(1)選育動物顯性純合子,可用測交

法;(2)營養(yǎng)繁殖的作物,出現(xiàn)所需性狀即可;(3)雜種優(yōu)勢培育雜合子,需先

培育純合子,純合子部分留種,部分雜交得所需。三、單倍體育種(以二倍體植物為例)1.主要原理:基因重組和染色體數(shù)目變異。2.關(guān)鍵步驟:(1)雜交獲得雜種F1;(2)F1花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)形成愈傷組織,進(jìn)

而獲得幼苗;(3)秋水仙素處理單倍體幼苗得純合子。3.優(yōu)點:明顯縮短育種年限。1.主要原理:染色體數(shù)目變異。2.方法

四、多倍體育種3.實例:三倍體無籽西瓜的培育五、基因工程育種1.主要原理:基因重組。2.關(guān)鍵步驟:獲取目的基因→形成重組DNA分子→導(dǎo)入受體細(xì)胞→篩選

含目的基因的細(xì)胞→目的基因的表達(dá)。3.優(yōu)點:增大變異范圍,實現(xiàn)種間遺傳物質(zhì)的交換;針對性強,效率高。4.缺點:技術(shù)復(fù)雜,安全性問題多。提升一染色體組的相關(guān)判斷1.染色體組的判斷方法1)根據(jù)“染色體形態(tài)”判斷

染色體組數(shù)=細(xì)胞中同種形態(tài)的染色體條數(shù)(不分“黑”“白”)。圖

中A、B、C、D分別含2、2、1、4個染色體組。2)根據(jù)“基因型”判定染色體組數(shù)=基因型中控制同一性狀的基因個數(shù)(不分顯隱性)。如基因

型為AaBbCc和AAaaBBbb的個體分別含2和4個染色體組。3)異源多倍體的染色體組判定普通小麥的染色體組成為AABBDD,其中A、B、D各代表一個染色體組,

故普通小麥屬于異源六倍體。若其與二倍體黑麥(RR)雜交,可得到AB-

DR(不育的四倍體),用秋水仙素或低溫處理后可得到可育八倍體小黑麥

(AABBDDRR)。

2.“兩看法”判斷單倍體、二倍體和多倍體提升二生物變異類型的辨析和實驗探究1.顯性突變和隱性突變的判定

2.變異水平的辨析

染色體易位交叉互換圖解

區(qū)別可發(fā)生于非同源染色體間發(fā)生于同源染色體的非姐妹染

色單體間染色體結(jié)構(gòu)變異基因重組顯微鏡下可見顯微鏡下不可見3.“缺”的辨析4.“換”的辨析5.辨析基因突變與基因重組1)分裂圖中一條染色體上兩條姐妹染色單體(或其分開后形成的兩條子

染色體)上出現(xiàn)等位基因的原因分析

2)根據(jù)變異個體的數(shù)量分析6.染色體變異類型的實驗探究方法1)最簡便方法:利用顯微鏡鏡檢判斷。2)最常用方法:利用遺傳實驗探究。①常用答題模板類型

單體

三體

四(倍)體配子A∶O=1∶1Aa∶A∶AA∶a=2∶2∶1∶1AA∶Aa∶aa=1∶4∶1②解題關(guān)鍵:能正確分析以下變異產(chǎn)生配子的情況(“O”表示不含有該基因)類型

缺失

重復(fù)

易位配子A∶O=1∶1AA∶a=1∶1A∶Aa∶a∶O=1∶1∶1∶1提升三不同育種方法的選擇和應(yīng)用1.育種實驗設(shè)計思路明確育種目標(biāo)和要求→確定育種材料→選擇育種方法→設(shè)計具體的育

種程序。2.依據(jù)不同需求,選擇適宜的育種方法。

應(yīng)用核輻射與人體健康情境材料2021年4月,日本政府決定2年后開始將核污染水排放入海,更可

怕的是排放時間將持續(xù)20至30年。核污染水即使可在海洋里擴(kuò)散稀釋,

但有些放射性污染物的半衰期有幾十年,甚至幾百上千上萬年,污染物并

不會很快消失,只會擴(kuò)散到更大范圍。問題探究(1)核輻射屬于哪種誘變因素?請推測環(huán)境中的誘變因素對基因

突變有著怎樣的作用?(2)核輻射使生物體產(chǎn)生的變異能否遺傳給后代?為什么?(3)由放射性污染引發(fā)的變異除染色體畸變外,還有哪種變異?該變異的特

點有哪些?要點點撥(1)核輻射屬于物理誘變因素。環(huán)境中的誘變因素可以提高基因突變的頻率。(2)不一定。核輻射作用于生殖細(xì)胞引起的基因突變可能遺傳給后代,導(dǎo)

致其畸形。但發(fā)生在體細(xì)胞中的基因突變一般不通過有性生殖遺傳給

后代。(3)基因突變。該變異具有普遍性、多方向性、稀有性、可逆性、多數(shù)

有害性。創(chuàng)新利用染色體變異進(jìn)行育種【例】兩種遠(yuǎn)緣植物的細(xì)胞融合后會導(dǎo)致一方的染色體被排出。若其

中一個細(xì)胞的染色體在融合前由于某種原因斷裂,形成的染色體片段在

細(xì)胞融合后可能不會被全部排出,未排出的染色體片段可以整合到另一

個細(xì)胞的染色體上而留存在雜種細(xì)胞中。依據(jù)該原理,將普通小麥與耐

鹽性強的中間偃麥草進(jìn)行體細(xì)胞雜交獲得了耐鹽小麥新品種,過程如圖

所示。下列說法錯誤的是

(

)A.過程①需使用纖維素酶和果膠酶處理細(xì)胞B.過程②的目的是使中間偃麥草的染色體斷裂C.過程③中常用滅活的病毒誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合D.耐鹽小麥的染色體上整合了中間偃麥草的染色體片段創(chuàng)新點撥過程①表示酶解法去壁,A正確;過程②的目的是使中間偃麥草的染色體斷裂,含耐鹽基因的染色體片段可能留存在雜種細(xì)胞中,若該片段整合到普通小麥的染色體片段上,可獲得耐鹽小麥,B、D正確;滅活病毒誘導(dǎo)法是動物細(xì)胞融合特有的方法,植物細(xì)胞融合常用物理或化學(xué)方

法,C錯誤。答案C命題特點基因控制性狀,而染色體是基因的主要載體,所以染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異會引起性狀改變,這也是培育和改良生物品種的理論依據(jù)。高考題常以育種為命題情境,從染色體變異角度考查各類變異的特點和應(yīng)用,運用演繹與推理、創(chuàng)造性思維等,考查科學(xué)思維和科學(xué)探究等核心素養(yǎng)。創(chuàng)新鏈接(1)理化誘變劑可誘發(fā)染色體易位,使帶有目的基因的染色體片段轉(zhuǎn)移到同種或異種生物(遠(yuǎn)緣雜交)的染色體上,進(jìn)而培育所需品系。(2)用四倍體和二倍體雜交等方法得到的三倍體個體較大且高度不育:如

三倍體西瓜和三倍體葡萄沒有種子,便于食用;三倍體牡蠣個大且肉鮮味

美。(3)物種甲(染色體組成為AA)和物種乙(染色體組成為BB)