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高三生物一轮复习专题8生物变异与进化知识点38、生物变异的来源•某育种学家在研究某种植物时发现,某普通高度茎的植株自交后产生的子代植株中出现了一明显矮茎植株,试用遗传学原理猜测:该矮茎个体的产生有哪些可能性?可遗传变异不遗传变异基因突变基因重组染色体畸变结构变异数目变异分离规律不属于生物变异的范畴真核生物变异的来源1:基因突变•概念:由于DNA复制时出现差错而导致的基因内碱基对序列的替换、缺失、增加。•结果:产生了等位基因•机理:DNAmRNA蛋白质(多肽)(基因)转录翻译基因突变对性状的影响(1)基因中碱基对的替换、缺失、增加三种情况中,相对而言,哪一种对性状影响较小?(2)基因突变是否一定造成性状发生改变?基因突变的基础知识•类型:•特点:•诱发因素:•意义:形态突变、生化突变、致死突变自发突变、诱发突变普遍性、多方向性、稀有性、可逆性、有害性物理因素(射线、紫外线、温度剧变)、化学因素(亚硝酸盐、碱基类似物)、生物因素(病毒)是生物变异的根本来源,对生物进化和选育新品种具有非常重要的意义高考题改编之判断•无论是低等还是高等生物都可能发生突变•生物在个体发育的特定时期才可发生突变•基因突变只能定向形成新的等位基因•基因突变对生物的生存往往是有利的•人类镰刀形细胞贫血症发生的根本原因是基因突变•A基因突变为a基因,a基因还可能再突变为A基因•A基因可突变为A1、A2、A3……,它们为一组复等位基因•基因突变可以改变种群的基因频率√×××√√√√•(2008广东多选)如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对,可能的后果是•A.没有蛋白质产物•B.翻译为蛋白质时在缺失位置终止•C.所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸•D.翻译的蛋白质中,缺失部位以后的氨基酸序列发生变化BCD真核生物变异的来源2:基因重组aaAAbbBB类型1:非同源染色体上的非等位基因在减数第一次分裂后期自由组合基因A或B(非同源染色体上)是植株正常长高所必须表达的基因,两者效应相同,且不累加,当植株同时缺少A基因和B基因,不能正常长高而成为矮生型个体:由于基因的自由组合,基因型AaBb的正常高度植株经减数分裂后产生四种比例相等的配子,其中ab的雌雄配子结合后产生了矮生型后代(aabb)真核生物变异的来源2:基因重组aaAaaAbbBB类型2:同源染色体中的非姐妹染色单体在减数第一次分裂前期交叉互换,使同源染色体上的非等位基因发生重组。ABb基因型AaBb的正常高度植株经减数分裂后同样可以产生四种配子,其中ab的雌雄配子结合后产生了矮生型后代(aabb)高考题改编之判断•非同源染色体的自由组合能导致基因重组•非姐妹染色单体的交换可引起基因重组•同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关•有丝分裂与减数分裂过程中均可发生基因重组•基因重组大量存在于真核生物中,是真核生物进化的根本原材料√√√××真核生物变异的来源3:染色体结构变异注意:易位与交叉互换有何区别?•(2009上海)下图中①和②表示发生在常染色体上的变异.①和②所表示的变异类型分别属于•A.重组和易位•B.易位和易位•C.易位和重组•D.重组和重组A•(2012上海)上图为细胞内染色体状态示意图。这种染色体状态表示已发生•A.染色体易位•B.基因重组•C.染色体倒位•D.姐妹染色单体之间的交换B真核生物变异的来源4:染色体数目变异•分类:非整倍体变异和整倍体变异例析:说出造成下列性状的变异类型:猫叫综合征、特纳氏综合征、唐氏综合征、果蝇的棒状眼、无籽西瓜、葛莱弗德氏综合征•染色体组与N倍体•单倍体与一倍体的区别高考题改编之判断•在有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生基因突变、染色体结构变异和染色体数目变异•非同源染色体之间交换一部分片段,就会导致染色体结构变异•在有丝或减数分裂过程中,着丝点分裂后形成的两条染色体不能移向两极,就可导致染色体数目变异•Aa杂合体发生染色体缺失后,可表现出a基因的性状•花药离体培养形成的植株叫单倍体√√√√√原核生物变异的来源•基因突变(普遍性)•基因重组(广义):质粒可在不同菌体间转移,如R型菌转化成S型菌。•注意:原核生物的基因重组并不在其生殖过程中产生。小结:三种可遗传变异的比较变异类型基因突变基因重组染色体畸变能否在有丝分裂和减数分裂中发生原核生物是否具有类型能否直接用光学显微镜镜检--------是否可逆--------不能能形态、致死、生化/自发、诱发自由组合、交叉互换数目、结构是是否均能减数分裂中能均能是否高考题巩固•(2008广东)正常双亲产下一头矮生雄性牛犊,以下解释不可能的是•A.雄犊营养不良•B.雄犊携带了X染色体•C.发生了基因突变•D.双亲都是矮生基因的携带者B•(2007江苏)某些类型的染色体结构和数目的变异,可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。a、b、c、d为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图,它们依次属于•A.三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失•B.三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加•C.三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失•D.染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体C(2009江苏)在细胞分裂过程中出现了甲、乙2种变异,甲图中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是①甲图中发生了染色体结构变异,增加了生物变异的多样性②乙图中出现的这种变异属于染色体变异③甲、乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中④甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验A.①③③B.②③④C.①②④D.①③④C•(2011安徽)人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素131I治疗某些甲状腺疾病,但大剂量的131I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131I可能直接•A.插入DNA分子引起插入点后的碱基序列改变•B.替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变•C.造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异•D.诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代C•(2012年海南)玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。一般情况下用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时,F1表现为非糯非甜粒,F2有4种表现型,其数量比为9:3:3:1。若重复该杂交实验时,偶然发现一个杂交组合,其F1仍表现为非糯非甜粒,但某一F1植株自交,产生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型。对这一杂交结果的解释,理论上最合理的是•A.发生了染色体易位•B.染色体组数目整倍增加•C.基因中碱基对发生了替换•D.基因中碱基对发生了增减A•(2013海南)某二倍体植物染色体上的基因B2是由其等位基因B1突变而来的,如不考虑染色体变异,下列叙述错误的是•A.该突变可能是碱基对替换或碱基对插入造成的•B.基因B1和B2编码的蛋白质可以相同,也可以不同•C.基因B1和B2指导蛋白质合成时使用同一套遗传密码•D.基因B1和B2可同时存在于同一个体细胞中或同一个配子中D•育种的思路:育种的目的得到产量高、品质优、抗性强的品种1、把位于不同个体的优良性状集中到一个个体上来。2、创造具有优良性状的生物新品种知识点39、生物变异的应用:育种类型原理优点缺点核心处理方法杂交育种单倍体育种诱变育种多倍体育种转基因技术123456类型原理优点缺点核心处理方法基因重组连续自交、不断选择育种时间长杂交育种使位于不同个体的优良性状(基因)集中于一个个体上染色体畸变单倍体育种花药离体培养、秋水仙素处理幼苗明显缩短育种年限技术复杂,只适用植物基因突变和染色体畸变诱变育种物理、化学因素处理提高突变频率,短时间内有效改良性状样本需求量大多倍体育种秋水仙素处理萌发的种子或幼苗器官肥大营养含量高抗性强只适用于植物染色体畸变转基因技术基因重组获取目的基因、重组DNA、导入受体细胞并表达目的性强,克服远缘亲本杂交不亲和现象技术复杂西瓜育种的实例红瓤(b)不抗病(r)天然西瓜:黄瓤(B)诱变育种怎样进行诱变育种?诱变后的黄瓤西瓜一定是纯种吗?若不是纯种,怎样培养纯种的黄瓤西瓜?诱变育种的适用范围?细菌、植物、小型动物西瓜育种的实例红瓤(b)不抗病(r)天然西瓜:黄瓤(B)抗病(R)红瓤(b)抗病(R)诱变后西瓜:从市场销量来看,黄瓤西瓜并没有得到消费者的亲睐,果农想继续种植红瓤西瓜,但又想保留下黄瓤西瓜的抗病性状,该果农应如何做?诱变育种西瓜育种的实例红瓤(b)不抗病(r)天然西瓜:黄瓤(B)抗病(R)红瓤(b)抗病(R)诱变后西瓜:诱变育种杂交育种或单倍体育种写出杂交育种和单倍体育种的遗传图解(注:杂交育种要求写出前三代,三代以后请辅以文字说明,单倍体育种要求写出完整过程)杂交育种的适用范围?有性生殖生物单倍体育种的适用范围?植物扩展:动物杂交育种•某牧场有一批纯种无角(a)黄毛(B)牛(雌雄均有),现牧场引入一头纯种有角(A)褐毛(b)雄牛,请设计一个遗传育种方案,尽可能快地培育出纯种有角黄毛雄牛。(写出遗传图解并简要文字说明)西瓜育种的实例红瓤(b)不抗病(r)天然西瓜:黄瓤(B)抗病(R)红瓤(b)抗病(R)诱变后西瓜:诱变育种杂交育种或单倍体育种三倍体西瓜西瓜育种的实例红瓤(b)不抗病(r)天然西瓜:黄瓤(B)抗病(R)红瓤(b)抗病(R)诱变后西瓜:诱变育种杂交育种或单倍体育种三倍体西瓜多倍体育种为什么多倍体育种中秋水仙素可以处理萌发的种子或幼苗,而单倍体育种中只能处理幼苗?若西瓜生长周期为一年,用二倍体西瓜种子培养三倍体西瓜至少需要几年?西瓜育种的实例红瓤(b)不抗病(r)天然西瓜:黄瓤(B)抗病(R)红瓤(b)抗病(R)诱变后西瓜:诱变育种杂交育种或单倍体育种三倍体西瓜多倍体育种抗虫西瓜(Q)转基因技术简述转基因技术生产抗虫西瓜的步骤•抗虫基因的获取•DNA体外重组形成含有抗虫基因的重组质粒•重组质粒导入土壤农杆菌•用土壤农杆菌转化离体的西瓜组织细胞(薄壁组织)•筛选含有抗虫基因的组织细胞•植物细胞(组织)培养•筛选具有抗虫特性的西瓜作物(抗虫基因在组织细胞中表达)西瓜育种的实例红瓤(b)不抗病(r)天然西瓜:黄瓤(B)抗病(R)红瓤(b)抗病(R)诱变后西瓜:诱变育种杂交育种或单倍体育种三倍体西瓜多倍体育种抗虫西瓜(Q)转基因技术•(2009上海)下列技术中不能获得抗锈高产小麦新品种的是•A.诱变育种B.细胞融合•C.花粉离体培养D.转基因•(2008广东)改良缺乏某种抗病性的水稻品种,不宜采用的方法是•A.诱变育种B.单倍体育种•C.基因工程育种D.杂交育种CB(2010江苏)为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出现肉质下降的问题,人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是•A.利用水压抑制受精卵的第一次卵裂,然后培育形成新个体•B.用放射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞,然后培育形成新个体•C.将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中,然后培育形成新个体•D.用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体,然后培育形成新个体D•(2013江苏)某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植,可应用多种技术获得大量优质苗,下列技术中不能选用的是•A.利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗•B.采用花粉粒组织培养获得单倍体苗•C.采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上•D.采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养B(2012天津)芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗传的等位基因(H和h,G和g)控制菜籽的芥酸含量。下图是获得低芥酸油菜新品种(HHGG)的技术路线,已知油菜单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成,这些组分的细胞都具有全能性。据图分析,下列叙述错误的是:•A.①、②两过程均需要植物激素来诱导细胞分化•B.与④过程相比,③过程可能会产生二倍体再生植株•C.图中三种途径中,利用花粉培养筛选低芥酸植株(HHGG)的效率最高•D.F1减数分裂时,H基因所在染色体会与G基因所在染色体发生联会DAB•(2013江苏多选)现有小麦种质资源包括:①高产、感病;②低产、抗病;③高产、晚熟等品种。为满足不
本文标题:生物变异进化遗传病
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