高三生物复习课件：专题五 生物变异、育种、进化

专题五生物变异、育种、进化考纲内容要求生物的变异(1)基因重组及其意义(2)基因突变的特征和原因(3)染色体结构变异和数目变异(4)生物变异在育种上的应用(5)转基因食品的安全(6)低温诱导染色体加倍生物的进化(7)现代生物进化理论的主要内容(8)生物进化与生物多样性的形成ⅡⅡⅠⅡⅠ实验与探究能力ⅡⅡ不可遗传变异基因突变种群自然选择生殖隔离三种可遗传变异的比较比较项目基因突变基因重组染色体变异概念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在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合因染色体数目或结构发生变化而导致生物性状发生变异发生时间主要是DNA复制时(细胞分裂间期)减数分裂四分体时期和减数第一次分裂后期细胞分裂期比较项目基因突变基因重组染色体变异适用范围生物种类所有生物自然状态下，真核生物有性生殖过程中真核生物生殖类型无性生殖、有性生殖有性生殖(自然状态下)无性生殖、有性生殖产生结果产生新的基因及基因型产生新的基因型但不产生新的基因不产生新的基因，基因数目或顺序发生变化主要类型①自然突变②诱发突变①交叉互换②自由组合③基因工程(人工条件)①染色体结构变异②染色体数目变异比较项目基因突变基因重组染色体变异鉴定方法光学显微镜下无法检出，可根据是否有新性状或新性状组合确定光学显微镜可检出应用诱变育种杂交育种和基因工程育种单倍体育种、多倍体育种与进化的关系①三种可遗传的变异都为生物的进化提供了原材料②基因突变可产生新的基因，为进化提供了最初的原材料，是生物变异的根本来源③基因重组的变异频率高，为进化提供了广泛的选择材料，是形成生物多样性的重要原因之一④人工诱导多倍体有可能快速形成生殖隔离，产生新物种【典例1】下列关于变异和人类遗传病的说法正确的是()A．染色体中缺失一个基因不属于基因突变B．产前诊断确定胎儿性别进而有效预防白化病C．三倍体植物不能由受精卵发育而来D．发生在生物体体细胞的基因突变一般不能传给后代，所以它是不可遗传变异[名师点拨]A项考查基因突变的概念，故A项正确；B项中的白化病为常染色体疾病，与性别无关，故B项错误；四倍体的配子与二倍体的配子结合成受精卵发育出来的个体是三倍体，故C项错误；基因突变都属于可遗传变异，故D项错误。[答案]A【典例2】(2012年深圳一模)下列有关遗传和进化的叙述中，合理的是()A．含10对基因的某个精原细胞可产生210种精子B．基因重组一定能改变DNA分子的碱基序列C．单倍体育种的方法是花药的离体培养D．染色体结构和数目的改变可称为突变[名师点拨]A项10对基因分别位于10对同源染色体上，才可能产生210种精子；减数分裂过程中，非同源染色体之间自由组合产生的基因重组没有改变DNA分子的碱基序列；花药离体培养是单倍体育种方法之一；突变包括基因突变和染色体变异，染色体变异分为染色体结构变异和数目变异。[答案]D【典例3】(2012年揭阳一模)先天性愚型患者比正常人多了一条21号染色体，用显微镜检查这种改变需使用下列哪种试剂？()A．双缩脲试剂或二苯胺试剂B．斐林试剂或班氏糖定性试剂C．龙胆紫或醋酸洋红溶液D．苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液[名师点拨]双缩脲试剂可作为鉴定蛋白质的试剂；二苯胺试剂可作为鉴定DNA的试剂，在沸水浴中，DNA遇二苯胺会变成蓝色；斐林试剂用于鉴定还原糖；班氏糖定性试剂常用于尿糖的鉴定；苏丹Ⅲ和苏丹Ⅳ用于鉴定脂肪；龙胆紫或醋酸洋红溶液可使染色体着色。[答案]C几种育种方式的比较类型原理常用方法主要优点缺陷实例无性繁殖细胞的全能性扦插、嫁接、压条保持亲本优良性状后代变异性和生活力较弱扦插杂交育种基因重组先用不同个体杂交得F1后自交→筛选→自交→筛选→…→获得纯合子使位于不同个体的优良性状集中于一个个体(即“集优”)时间长，须及时发现优良品种抗倒伏抗锈病小麦类型原理常用方法主要优点缺陷实例诱变育种基因突变①物理方法：激光或辐射等②化学方法：秋水仙素、硫酸二乙酯等处理①可以提高变异的频率等②大幅度改良某些性状，出现新性状有利变异少，须大量处理实验材料青霉素高产菌株、太空椒单倍体育种染色体变异(染色体组数目成倍减少)花药离体培养出单倍体，再进行人工诱导染色体加倍①自交后代不发生性状分离②明显缩短育种的年限技术复杂且须与杂交育种配合单育1号烟草多倍体育种染色体变异(染色体组数目成倍增加)①秋水仙素处理萌发的种子或幼苗②低温处理培育出自然界没有的生物新品种，器官大、产量高、营养丰富等发育延迟，结实率低三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦类型原理常用方法主要优点缺陷实例基因工程育种基因重组提取→重装→导入→检测→筛选可以按人的意愿改造生物的性状，目的性强，打破物种界限等技术复杂且有可能引起生态危机能产生人胰岛素的大肠杆菌、抗虫棉植物体细胞杂交育种植物细胞的全能性去壁→诱融→组培→筛选克服远缘杂交的不亲和性，培育出作物新品种等技术复杂萝卜－甘蓝动物体细胞克隆育种动物细胞核具有全能性核移植和胚胎移植培育优良品种，保存濒危物种，有选择地繁殖某性别动物技术复杂“多利”羊【典例1】(2012年惠州三模·双选)下列关于育种的叙述中，正确的是()A．诱变育种和杂交育种均可形成新的基因B．单倍体育种与多倍体育种的原理是一样的C．用茎尖组织培养技术可获得脱毒草莓D．基因工程育种的原理是基因突变[名师点拨]诱变可以产生新的基因，而杂交只能形成新的基因型，A错；单倍体育种与多倍体育种的原理都是染色体变异，B正确；用茎尖组织培养技术可获得脱毒草莓，C正确；基因工程育种的原理是基因重组，D错。[答案]BC【典例2】为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种育种方法，过程如下，请回答问题。(1)从对该种除草剂敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培养，诱导成__________幼苗。(2)用γ射线照射上述幼苗，目的是______________；然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有________________。(3)取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体______，获得纯合______，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。(4)对抗性的遗传基础做进一步研究，可以选用抗性植株与__________杂交，如果__________，表明抗性是隐性性状。F1自交，若F2的性状分离比为15(敏感)∶1(抗性)，初步推测____________________________________________________。[名师点拨](1)水稻植株的花药离体培养，其实质是花药中的雄配子细胞发育成植株，这植物一定是单倍体。(2)γ射线是一种物理诱变因子，诱导基因突变。(3)上述单倍体幼苗只有一个染色体组，秋水仙素通过抑制纺锤体的形成而导致染色体加倍，加倍以后就是纯合的二倍体。(4)通过与敏感型植株杂交，子一代表现出来的性状是显性，子二代出现性状分离，分离比是15∶1，不符合分离定律，但与自由组合定律相符，这说明该性状由两对基因控制，双隐性时才表现为抗性。所以初步推测该抗性植株中有两个基因发生了突变。[答案](1)单倍体(2)诱发基因突变抗该除草剂的能力(3)加倍二倍体F1都是敏感型该抗性植株中有两(4)(纯合)敏感型植株个基因发生了突变现代生物进化理论和达尔文进化论1．达尔文进化理论图解：2．现代生物进化理论图解：3．两者的联系：(1)都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性。(2)现代生物进化理论是以达尔文的自然选择学说为基础与核心。4．两者的区别：(1)达尔文的进化论没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的机理，而现代生物进化论克服了这一缺点。(2)达尔文的进化论着重研究生物个体的进化。而现代生物进化论强调群体的进化，认为种群是生物进化的基本单位。(3)达尔文的进化论中，自然选择来自于过度繁殖和生存斗争，而现代生物进化论中，则将选择归于不同基因型有差异的延续，没有生存斗争，自然选择也在进行。【典例1】(2012年深圳两校联考)根据现代生物进化理论，下列说法正确的是()A．自然选择决定了生物变异的方向B．自然选择可能改变种群的基因频率C．生物进化的实质在于有利变异的保存D．生物多样性的形成导致新物种的产生[名师点拨]生物变异的方向是不定向的，A错；生物进化的实质是种群基因频率的改变，C错；隔离导致新物种的产生，D错；自然选择使种群的基因频率发生定向改变，B正确。[答案]B年份19401950196019701980199020002010基因P的频率0.990.810.640.490.360.250.160.10基因p的频率0.010.190.360.510.640.750.840.90【典例2】(2012年深圳一模改编)下表中P和p表示某地)区某种生物的一对等位基因。表中数据能说明(A.2010年杂合子的比例为18%B．1970年显性个体和隐性个体数目接近C．2010年后的较短时间内P的频率为0D．显性纯合子更能适应该地区变化的环境[名师点拨]根据基因频率可以求出基因型Pp的频率为2×0.10×0.90×100%＝18%，A项正确；当P基因频率与p基因频率基本相等时，PP的个体数目等于pp的个体数目，PP和Pp的个体数目之和大于pp的个体数目；题中无法说明在较短时间内P的频率为0，只能说明P的频率越来越小；隐性纯合子更能适应该地区的环境。[答案]A