高中生物一轮专题复习精品课件——变异、育种、现代生物进化理论演示课件

1、1,变异、育种、进化,2009届高三生物复习,E,X,Y,X,X,E,a,a,B,b,B,b,e,A,a,二者杂交后基因型为AaBbXEXe的个体占多少？,aaBbXEXe AaBbXEY aa Aa Aa Bb Bb Bb XEXe XEY XEXe 1/4,性状 基因型 环境 （改变） （改变） （改变）,不可遗传的变异,可遗传的变异,基因重组,基因突变,染色体变异,生物的变异,生物的后代出现不同于亲本的性状,一、基因突变,指基因结构的改变，包括DNA碱基对的增添、缺失和改变。实质？,有丝分裂、减数第一次分裂间期，DNA复制时。,自然突变和人工诱变。,变异的根本来源，为生物进化提供原材料。

2、,普遍性 随机性 稀有性 多害性 多向性,（碱基对排列顺序的改变）,概念：,时间：,类型：,特点：,意义：,（1）内因：碱基种类、数目、排列顺序改变,物理、化学、生物因素,优点：提高突变频率，加速育种进程，大幅度改良生物性状。 缺点：盲目性大、有利的个体往往不多。,原因：,（2）外因：,7.应用诱变育种,人工诱变育种优缺点：,例1：原核生物中某一基因的编码区起始端插入了一个碱基对。在插入位点的附近，再发生下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小？（ ）,A.置换单个碱基对 B.增加4个碱基对 C.缺失3个碱基对 D.缺失4个碱基对,例2、基因突变按其部位可分为体细胞突变（a）和生殖突变（

3、b）两种，则（ ） Aa、b均发生在有丝分裂的间期 Ba、b均发生在减数分裂的间期 Ca发生在有丝分裂的间期，b发生在减数分裂 第一次分裂的间期 Da发生在有丝分裂的间期，b发生在减数分裂 第二次分裂的间期,C,例3：下列关于变异的叙述不正确的是 （ ） A可遗传变异的性状一定是可以遗传给后代的 B多指症和白化病是由基因突变引起的男女 发病几率相等的疾病 C变异的产生一般是不定向的，但有些变异 的产生是定向的 D乳酸菌的可遗传变异的来源只有基因突变 E生物变异的根本来源是基因突变,A,例4.下列属于可遗传的变异的是（ ） 玉米由于水肥充足而长得穗大粒足 用生长素处理获得无籽番茄 四倍体西瓜与普

4、通西瓜杂交获得无籽西瓜 用射线照射后获得的青霉素高产菌株 杂交获得矮秆抗病小麦 秋水仙素处理获得八倍体小黑麦 普通羊群中偶尔出现的能稳定遗传的短腿安康羊 利用基因工程获得的抗虫棉 利用植物体细胞杂交获得的杂种植株薯茄,二、基因重组,基因自由组合 (减I后期） 同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换 (减I前期） (注意：非同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换是易位） 重组DNA技术（基因工程技术） 工具：运载体、限制酶、DNA连接酶 过程： 1）提取目的基因 2）目的基因与运载体结合 3）将目的基因导入受体细胞 4）目的基因的检测和表达,三、染色体变异,（一）概念：光学显微镜可见的染色体结构的改变和

5、数目的变化,染色体结构的改变：缺失、重复、倒位、易位,染色体数目的改变,非整倍体,整倍体,染色体组 二倍体 多倍体及形成 单倍体及形成,（二）染色体结构的变异：,1、缺失：染色体中某一片段的缺少，片段上的基因也随之减少。,2、重复：染色体中增加了某一片段。,3、倒位：染色体中某一片段的位置颠倒了1800。,4、易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。,（三）染色体数目变异：,1、细胞内个别染色体的增加或减少：,(1)增加：,如21三体综合症,(2)减少：如性腺发育不良,2、细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加 或减少。,3. 染色体组,雌果蝇产生的配子,雄果蝇产生的配子,A一个

6、染色体组中不含同源染色体。 B一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。 C一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因，但不能重复。 （不考虑XY染色体差异） D.二倍体生物生殖细胞中所含有的一组染色体,概念,例：一个染色体组是指：,A.来自父方或者母方的全部染色体 B.所有生殖细胞的全部染色体 C.二倍体生物配子内的全部染色体 D.体细胞中形态、结构彼此不相同的染色体组合,判断标准是:,1）细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组 .,3 1 2,判断标准是：,2）在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组。,如图所示的三种细胞内各含有几个染色体

7、组呢?,有三种生物个体它们的基因型分别是AaaBBbccc 、 Abcd、AaBbCC，这三种生物体细胞内含有染色体组 的数目分别是：,怎样确认染色体组呢？,4,判断标准是:,韭菜细胞共有32条染色体，有8中形态，则韭菜的 体细胞中含有几个染色体组呢？,3）染色体组的数目=染色体数/染色体形态数。,4.与染色体组相关的几个概念,（1）如何区分单倍体、二倍体、多倍体？,C,C,例题拓展,1.用花药离体培养法得到马铃薯单倍体植株,当它进 行减数分裂时,能观察到染色体两两配对的现象,共有 12对.据此判断该马铃薯是( ). A.二倍体 B.三倍体 C.四倍体 D.六倍体,2.下列属于单倍体的是( )

8、。 A、二倍体种子长出的幼苗 B、四倍体的植株枝条扦插长成的植株 C、六倍体小麦的花粉离体培养成的幼苗 D、用鸡蛋孵化出的小鸡,一般由未受精的卵细胞发育而来。,常用花药离体培养法。,由于外界环境条件的剧变，影响了细胞 分裂时纺锤体的形成而使染色体数目加 倍产生的。,秋水仙素（常用且最有效）处理萌发的 种子或幼苗，影响了细胞分裂时纺锤体 的形成而使染色体数目加倍产生的。,（2）单倍体和多倍体的形成,D,植株弱小，一般高度不育。,多倍体植株的特点：,茎杆粗壮，叶片、果实、种子比较大， 营养物质丰富，但是发育迟缓结实率低,D,单倍体植株的特点：,例题,3.某一些地区一些玉米植株比一般玉米植株早熟，生

9、长整齐 而健壮，果穗大、子粒多，因此这些植株可能是（ ）。 A单倍体 B三倍体 四倍体 杂交种,4.下列有关水稻的叙述，错误的是（ ）。 A. 二倍体水稻含有两个染色体组。 B. 二倍体水稻经秋水仙素处理，可得到四倍体水稻，稻穗、 米粒变大。 C. 二倍体体水稻与四倍体水稻杂交，可得到三倍体水稻， 含有三个染色体组。 D. 二倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、 米粒小。,整个DNA分子缺失或加倍,基因重复或缺失或位置变化,DNA分子部分区段改变(重复、缺失、倒位、易位),产生新基因（等位基因）,碱基对的改变,产生新的基因型,基因的重新组合,另：显微镜可观察到变化,杂交育种,诱变

10、育种,多倍体、 单倍体育种,正确区分三种可遗传的变异,1:无籽西瓜的培育,用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗得到四倍体西瓜；用二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交，得到三倍体的西瓜种子；三倍体西瓜联会紊乱，不能产生正常的配子； 三倍体西瓜的雌蕊授以二倍体西瓜的花粉后子房能发育成西瓜。,四、育种,2.普通小麦的形成过程,普通小麦,注：这也是物种形成的一种方式。,3：单倍体育种：利用高茎皱粒豌豆和矮茎圆粒豌豆培育高茎圆粒豌豆,纯合高圆DDTT,加倍,5.几种主要育种方法的比较,五、现代生物进化理论,（一）进化学说1、拉马克关于进化的用进废退学说拉马克是进化论的奠基者，他在18世纪初提出了用进废退的进化学说：所有生

11、物是由更古老生物进化来的；生物由低等向高等逐渐进化的；生物的各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。,2、达尔文的自然选择学说内容：）过度繁殖基础 ）生存斗争动力 ）遗传变异内因 ）适者生存结果,1、种群是生物进化的基本单位,2、物种形成的三个基本环节： 观点：生物进化的实质是种群基因频率的改变,突变和重组产生进化的原材料、自然选择决定生物进化的方向、隔离导致物种的形成,（二）现代生物进化理论,种群是生物进化的单位 突变和基因重组产生进化的原材料 自然选择决定生物进化的方向 隔离导致物种形成,（二）现代生物进化理论：,以自然选择学说为核心的现代生物进化理论，其基本观点是：种群是生物进

12、化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择、隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。,在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。,1.基因频率 基因频率是指某种基因在某个种群中出现的比例。 基因频率可用抽样调查的方法来获得，并且，A%+a%=1。 进化实质:种群基因频率发生变化的过程。 2.基因型频率 基因型频率是指群体中某一个个体的任何一个基因型所占的百分比。 AA%+Aa%+aa%=1,3.遗传平衡定律 遗传平衡定律是

13、由英国数学家哈代和德国医生温伯格分别于1908年和1909年独立证明的，这一定律又称哈代温伯格定律，它是指在一个极大的随机交配的种群中，在没有突变、选择和迁移的条件下，种群的基因频率和基因型频率可以世代相传不发生变化，保持平衡。,若种群中一等位基因为A和a，设p为A的基因频率，q为a的基因频率， (pq)A%+a%=1， 则（p+q）2=p2+2pq+q2 1。 又因为在一种群中，AA%+Aa%+aa%=1； 所以p2AA%=A%A%，为AA的基因型频率； q2aa%=a%a%，为aa的基因型频率； 即：2pqAa%2A%a%，为Aa的基因型频率。,1常染色体遗传方面的基因频率计算 通过基因型

14、计算基因频率 基因频率=种群中该基因的总数种群中该等位基因的总数。 例1：从某个种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。 就这对等位基因来说，每个个体可以看做含有2个基因。那么，这100个个体共有200个基因，其中， A基因有230+60=120个， a基因有210+60=80个。于是，在这个种群中， A基因的频率为：120200=60% a基因的频率为： 80200=40%,通过基因型频率计算基因频率 由基因型频率数值算出结果 例4：从某种生物种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型为AA的个体占24%，基因型为Aa的个体占72%，基因型为aa

15、的个体占4%，基因A和基因a的频率分别是( ) A.24% 72% B.36% 64% C.57% 43 D.60%40% 【解析】根据题意，在100个个体中，AA占24个，Aa占72个，aa占4个，即在200个基因中，A的基因有22472=120个，基因频率为120200=60%，a的基因频率为40%。（答案为D） 也可以用另一方法：A的基因频率为(224%72%)/2=60%，则a的基因频率为40%。,计算时运用遗传平衡公式： 例5：在某一个种群中，已调查得知，隐性性状者（等位基因用A、a表示）占16%，那么该种群的AA、Aa基因型个体出现的概率分别为： A.0.36、0.48 B.0.3

16、6、0.24 C.0.16、0.48 D.0.48、0.36 【解析】 第一步已知隐性性状者即aa的基因型频率为16%，那么a基因的频率为0.4、A的基因频率为1-0.4=0.6。 第二步将其看作在理想的状态下，运用遗传平衡公式进行计算：AA%=A%A%=0.60.6=0.36；Aa%=2A%a%=20.60.4=0.48 答案为A,A、a 的基因频率即为人群（理想状态下）中生殖细胞的概率，结合情况如下表： 则AA的基因型频率为0.36， Aa的基因型频率为0.24+0.24=0.48,2.伴X遗传方面的基因频率计算 这类题目的特殊点是：X染色体总数的正确计算，因为男性中只有一个X染色体，所以

17、计算男性X染色体总数时不需要乘以2，这样就能够得出正确的结果。,例7：对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现：780名女生中有患者23人、携带者52人；820名男生中有患者65人，那么该群体中色盲基因的频率是( ) A.4.4% B.5.1% C.6.8% D.10.2%,C,生物进化的大致过程和规律,真核生物出现的意义：结构和功能更复杂；为有性生殖 （能产生更大变异）奠定了基础。,物种形成和生物进化,任何基因频率的改变，不论其变化的大小如何，均属于生物进化的范畴。而作为物种的形成，则必须当基因频率的改变导致生殖隔离是，才算完成。它们在基因频率的改变程度上是有很大差别的。因而隔离是物种形成的必

18、要条件，而非生物进化的必要条件。,杂交,自交,基因重组,花药离体培养,秋水仙素,单倍体,明显缩短育种年限,用秋水仙素处理,多倍体,染色体变异,下图为五种不同育种方法示意图。据图回答：, 图中A、D方向所示的途径表示 育种方式，ABC的 途径表示 育种方式。这两种育种方式相比较，后者的 优越性主要表现在 。,B常用的方法为 。,E方法所运用的原理是 。,C、F过程中最常采用的药剂是 。,由GJ的过程中涉及到的生物工程技术有 和 。,杂交,单倍体,明显缩短育种年限,花药离体培养,基因突变,秋水仙素,基因工程（DNA拼接技术或DNA重组技术或转基因技术）,植物组织培养技术,练习,历届和育种相关的试题

19、,1、（2003高考全国卷、新课程卷26）小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆（aa）、抗病（BB）的小麦新品种；马铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合即为杂合体），生产上通常用块茎繁殖。现要选育黄肉（Yy）、抗病(Rr)的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。（写出包括亲本在内的前三代即可）,答案： 小麦 第一代AABBaabb 亲本杂交（3分） 第二代F1AaBb 种植F1代自交（2分） 自交 第三代F2AB，Abb，aaB，aabb种植F2代，选矮杆、抗病（aaB_），继续自交，期望下代获得纯合体（2分）,

20、马铃薯 第一代 yyRr Yyrr 亲本杂交（3分） 第二代 YyRr，yyRr，Yyrr，yyrr 种植，选黄肉、抗病（YyRr）（3分） 第三代 YyRr 用块茎繁殖（2分）,2下图表示棉花品种和两个品系培育出新品种的可能方法，I表示培育过程，请回答：,(1)由品种和经过过程I、V培育出新品种的育种方式是_。 (2)由品种经过过程培育品种常用的方法是_。 (3)由品种经过过程培育品种常用_方法。 (4)由品种直接形成品种的过程被称为_。 (5)由品种经过过程培育品种的最简便方法是_。 (6)若外源基因D为苏云金芽孢杆菌质粒的抗虫基因，在品种中有了同样的杀虫蛋白，该品种的种植在环境保护上的重要作用是_.,杂交育种,花药离体培养,多倍体育种,人工诱变(诱变育种),自交,减少环境污染,3、番茄