生物的变异育种与进化市公开课获奖课件

1、第3讲生物变异、育种与进化第1页第1页1(安徽理综卷)人体甲状腺滤泡上皮细胞含有很强摄碘能力。临床上惯用小剂量放射性同位素131I治疗一些甲状腺疾病，但大剂量131I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内131I也许直接()第2页第2页A插入DNA分子引起插入点后碱基序列改变B替换DNA分子中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解析：碘是人体甲状腺激素构成元素，为构成人体微量元素。由于131I有放射性，能诱发甲状腺滤泡上皮细胞发生基因突变，但这属于体细胞基因突变，不会遗传给下一代，D项错误。第3页第3页131I不是碱基类似物

2、，故不能直接插入到DNA分子中，也不能替换DNA分子中某一碱基，A、B项错误。大剂量放射性元素会引起染色体结构变异，C项正确。答案：C第4页第4页类型项目基因突变基因重组染色体变异概念DNA分子中发生碱基正确替换、增添和缺失，而引起基因结构改变在生物体进行有性生殖过程中，控制不同样性状基因重新组合因染色体数目或结构发生改变而造成生物性状发生变异合用范围生物种类所有生物(涉及病毒)均可发生自然状态下只发生于真核生物有性生殖过程中，为核遗传真核生物细胞增殖过程中均可发生生殖无性生殖、有性生殖有性生殖无性生殖、有性生殖第5页第5页类型项目基因突变基因重组染色体变异类型自然突变、诱发突变交叉互换、自由

3、组合、人工DNA拼接技术染色体结构变异、染色体数目变异发生时期DNA复制时(有丝分裂间期、减数第一次分裂前间期)减数分裂四分体时期及减数第一次分裂过程中细胞分裂期产生结果产生新基因只产生新基因型，不产生新基因不产生新基因，但可引起基因数目或顺序改变第6页第6页类型项目基因突变基因重组染色体变异镜检光镜下均无法检出，可依据是否有新性状或新性状组合拟定光镜下可检出育种应用诱变育种杂交育种基因工程育种单倍体育种多倍体育种第7页第7页1三者均属于可遗传变异，都为生物进化提供了原材料。2基因突变产生新基因，是生物变异根本来源；基因突变是基因重组基础。3基因重组是形成生物多样性重要原因之一。第8页第8页2

4、(山东试验中学一模)下图表示哺育高品质小麦几种办法，下列叙述正确是()第9页第9页A图中涉及育种办法有杂交育种、单倍体育种和诱变育种Ba过程能提升突变频率，从而明显缩短育种年限Ca、c过程都需要用秋水仙素处理萌发种子D要取得yyRR，b过程需要进行不断自交来提升纯合率 第10页第10页解析：a过程属于单倍体育种，此过程因无种子，因此只能用秋水仙素处理单倍体幼苗，因该过程未利用诱变原因，因此这种育种办法不能提升突变频率，但能明显缩短育种年限；b过程为杂交育种，需要进行不断自交提升纯合率；c过程为多倍体育种，可用秋水仙素处理萌发种子或幼苗。答案：D第11页第11页不同育种方法比较杂交育种人工诱变育

5、种单倍体育种多倍体育种基因工程育种依据原理基因重组基因突变染色体变异染色体变异基因重组惯用办法选育纯种：杂交自交选种自交选育杂种：杂交杂交种辐射、激光、化学药物处理、生物处理、作物空间技术育种花药离体培养后再用秋水仙素(或低温)处理幼苗，使染色体数目加倍秋水仙素(或低温)处理萌发种子或幼苗转基因(DNA重组)技术将目的基因引入生物体内，哺育新品种第12页第12页杂交育种人工诱变育种单倍体育种多倍体育种基因工程育种育种程序第13页第13页杂交育种人工诱变育种单倍体育种多倍体育种基因工程育种优点操作简朴，目的性强能够提升变异频率，大幅度地改良一些品种能够明显地缩短育种年限操作简朴，能较快取得新类型

6、打破物种界线，定向改变生物性状缺点时间长，需及时发觉优良品种有利变异少，需大量处理试验材料技术复杂且需与杂交育种配合所得品种发育延迟，坚固率低，在动物中难以进行有也许引起生态危机举例矮秆抗锈病小麦青霉素高产菌株、太空椒单倍体育种取得矮秆抗锈病小麦三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦产生人胰岛素大肠杆菌、抗虫棉第14页第14页3(江苏卷)依据当代生物进化理论，下列说法正确是()A自然选择决定了生物变异和进化方向B生物进化实质是种群基因型频率改变C种群内基因频率改变在世代间含有连续性D种群内基因频率改变偶然性随种群数量下降而减小第15页第15页解析：生物变异方向是不定向，而自然选择是定向，故生物进化方向是

7、由定向自然选择决定，A项错误；生物进化实质是种群基因频率改变，而不是种群基因型频率改变，B项错误；种群内基因频率改变可在世代间逐步改变，即在世代间含有连续性，C项正确；种群内基因频率改变偶然性是伴随种群数量下降而增大，D项错误。答案：C第16页第16页1物种形成方式(1)渐变式第17页第17页(2)爆发式爆发式物种形成主要是由异源多倍体染色体变异方式形成新种，一出现能够不久达到生殖隔离。(3)人工制造新物种人工诱导多倍体，植物体细胞杂交等。第18页第18页第19页第19页第20页第20页(4)依据遗传平衡定律计算在一个有性生殖自然种群中，当种群较大，种群内个体间交配是随机，没有突变发生、没有新

8、基因加入和自然选择时，存在下列公式：(pq)2p22pqq21，其中p代表一个等位基因频率，q代表另一个等位基因频率，p2代表一个等位基因纯合子(如AA)频率，2pq代表杂合子频率，q2代表另一个等位基因纯合子(aa)频率。第21页第21页 (杭州学军中学)假如一个基因中部缺失了1个核苷酸对，不也许后果是()A没有蛋白质产物B翻译为蛋白质时在缺失位置终止C所控制合成蛋白质减少多个氨基酸D翻译蛋白质中，缺失部位以后氨基酸序列发生改变第22页第22页解析：基因中部若编码区缺乏1个核苷酸对，该基因仍然能表示，但是表示产物(蛋白质)结构蛋白质发生改变，有也许出现下列三种情况：翻译为蛋白质时在缺失位置终

9、止、所控制合成蛋白质减少或者增长多个氨基酸、缺失部位以后氨基酸序列发生改变。答案：A第23页第23页基因突变对生物性状影响 (1)基因突变对性状影响：突变间接引起密码子改变，决定氨基酸也许改变，最后表现为蛋白质功效也许改变，影响生物性状。(2)基因片段上碱基正确种类发生改变不一定会造成生物性状改变，原因也许有三个：突变部位也许在非编码部位(内含子和非编码区)；基因突变后形成密码子与原密码子决定是同种氨基酸；基因突变若为隐性突变，如AAAa，也不会造成性状改变。第24页第24页1据河南日报报道，河南省新乡市原阳县推出每公斤30元高价“太空营养米”，当前已开始在北京市场销售。据简介，“太空营养米”

10、是搭载卫星上过太空优质变异大米，分析下列哪项与“太空营养米”品种哺育所依据原理相同()A人工栽培选育出矮秆抗锈病小麦品种B用一定浓度生长素处理番茄雌蕊柱头取得无子番茄C用X射线照射青霉菌使青霉菌繁殖能力增强D用一定浓度秋水仙素处理，取得八倍体小黑麦第25页第25页解析：太空育种原理是基因突变。A为杂交育种，B不属于育种范围，D是多倍体育种，C是诱变育种。答案：C第26页第26页 (山东潍坊一模)某农科所通过如图所表示育种过程哺育成了高品质糯小麦。下列相关叙述正确是()第27页第27页Aa过程中利用遗传学原理是基因重组Bb过程能提升突变率，从而明显缩短了育种年限Ca过程需要使用秋水仙素，作用于萌

11、发种子Db过程需要通过自交来提升纯合率解析：分析题图可知，a为单倍体育种过程，其遗传学原理是染色体变异；b过程为杂交育种过程，不是诱变育种，不能提升突变率，缩短育种年限；a过程需要使用秋水仙素，但其作用对象不是萌发种子，而是花粉萌发形成单倍体幼苗；杂合子自交能够提升后代中纯合子百分比。答案：D第28页第28页生物育种方法选择(1)要取得本物种没有性状可经过诱变和基因工程，其中基因工程是有目标改良。(2)杂交育种是最简捷育种方法，而单倍体育种是最快取得纯合子方法，可缩短育种年限。(3)染色体加倍能够采取秋水仙素、低温等方法使其加倍，也能够是细胞融合，但细胞融合可在两个不同物种之间进行。第29页第

12、29页(4)原核生物不能进行减数分裂，因此不能利用杂交育种，细菌育种普通采取诱变育种。(5)动物杂交育种中，纯合子取得不用经过逐代自交，可改为测交。(6)杂交育种与杂种优势不同：杂交育种是在杂交后代众多类型中选择符合育种目标个体深入培育，直至取得稳定遗传含有优良性状新品种；杂种优势主要是利用杂种F1优良性状，并不要求遗传上稳定。第30页第30页2(浙江五校联考)下图为利用纯合高秆(D)抗病(E)小麦和纯合矮秆(d)染病(e)小麦快速哺育纯合优良小麦品种矮秆抗病小麦(ddEE)示意图，下列相关此图叙述错误是()第31页第31页A过程中发生了非同源染色体自由组合B实施过程通惯用一定浓度秋水仙素C实

13、施过程依据主要生物学原理是细胞增殖D实施过程主要目标是让控制不同优良性状基因组合到一起第32页第32页解析：过程为花药离体培养过程，依据主要生物学原理是细胞全能性；过程为减数分裂产生配子过程，发生了非同源染色体自由组合；实施过程通惯用一定浓度秋水仙素使染色体数目加倍；过程为含有相对性状亲本杂交，其主要目标是让控制不同优良性状基因组合到一起。答案：C第33页第33页 (广东理综卷)最近，能够抵抗多数抗生素“超级细菌”引人关注，这类细菌含有超强耐药性基因NDM1，该基因编码金属内酰胺酶。此菌耐药性产生原因是(多选)()A定向突变B抗生素滥用C金属内酰胺酶使许多抗菌药物失活D通过染色体互换从其它细菌

14、取得耐药基因第34页第34页解析：“超级细菌”是原核生物，没有染色体，其抗药性产生于基因突变，而基因突变是不定向，故A错误；“超级细菌”产生了抗药性，一方面是该菌体内遗传物质发生了改变，产生超强耐药性基因，该基因编码酶能使许多抗菌药物失活；另一方面是抗菌药物抗生素滥用，对该菌进行了选择。故B、C正确。答案：BC第35页第35页3(苏、锡、常、镇四市一次调查)某小岛上蜥蜴进化基本过程下列所表示。相关叙述错误是()A若图中X、Y、Z表示生物进化中基本环节，则Z是隔离B依据达尔文观点可认为，有利性状在蜥蜴个体世代间不断保留第36页第36页C当代生物进化理论认为，该岛上蜥蜴进化过程中基因频率一定发生改

15、变D该小岛上蜥蜴原种和蜥蜴新种共同组成为一个种群解析：突变(基因突变和染色体变异)和基因重组为生物进化提供原材料；自然选择过程中，直接受选择是表现型，进而造成基因频率改变；同一物种不同种群基因频率改变能造成种群基因库差异变大。第37页第37页新物种形成标志是生殖隔离，生物进化本质是种群基因频率改变，种群基因频率改变是产生生殖隔离前提条件，但种群基因频率改变并不意味着产生生殖隔离； 隔离是物种形成条件，但有些生物没有地理隔离也会形成新物种，如植物多倍体形成。地理隔离能使种群基因库产生差别，但不一定会造成生殖隔离。答案：D第38页第38页1当代生物技术利用突变和基因重组原理，来改变生物遗传性状，以

16、达到人们所盼望目的。下列相关叙述错误是()A转基因技术造成基因重组，可产生定向变异B体细胞杂交技术克服了远缘杂交不亲和性，可哺育新品种第39页第39页C人工诱变没有改变突变本质，但可使生物发生定向变异D当代生物技术和人工选择综合利用，使生物性状更符合人类需求解析：基因重组包括基因重组、交叉互换和人工DNA重组技术，人工DNA重组技术可产生定向变异；植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和性障碍，扩大了亲本组合范围；人工诱变原理是基因突变，基因突变含有不定向性。答案：C第40页第40页2(山东省淄博一中第二次模拟)A、a和B、b是控制两对相对性状两对等位基因，位于1号和2号这一对同源染色体上，1号染色

17、体上有部分来自其它染色体片段，如图所表示。下列相关叙述不正确是()第41页第41页AA和a、B和b均符合基因分离定律B能够通过显微镜来观测这种染色体移接现象C染色体片段移接到1号染色体上现象称为基因重组D同源染色体上非姐妹染色单体发生交叉互换后也许产生4种配子 解析：1号和2号是一对同源染色体，1号染色体上有部分来自其它染色体片段，是属于染色体结构变异，故C错误。答案：C第42页第42页3(南通二模)生物一些变异可通过细胞分裂某一时期染色体行为来辨认。甲、乙两模式图分别表示细胞减数分裂过程中出现“环形圈”、”十字形结构”现象，图中字母表示染色体上基因。下列相关叙述正确是()第43页第43页A甲

18、、乙两种变异类型分别属于染色体结构变异、基因重组B甲图是由于个别碱基正确增添或缺失，造成染色体上基因数目改变结果C乙图是由于四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生交叉互换结果D甲、乙两图常出现在减数第一次分裂前期，染色体数与DNA数之比为12第44页第44页解析：分析题图，甲变异属于染色体结构变异中缺失或增长，乙变异属于染色体结构变异中易位。甲图中部分基因发生了增添或缺失，造成染色体上基因数目改变；乙图中右上角含s基因黑色部分与左下角含w基因白色部分已发生互换，且它们之间互换发生在非同源染色体之间，因此该变异为易位而不是四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生交叉互换基因重组；甲、乙两图

19、中每条染色体都含两个单体、两个DNA分子、且同源染色体互相配对。答案：D第45页第45页4如图1是果蝇体细胞示意图，图2、3是果蝇细胞中部分染色体在细胞分裂中行为，请判断下列说法正确是()第46页第46页A图1中、中一条染色体和X、Y染色体构成一个染色体组B若图1果蝇一个精原细胞产生一个精子基因构成为bcXDXD，则其余三个精子基因型为BCYd、BCYd、bcXDXDC图2所表示果蝇细胞中A、a基因属于等位基因，位于同源染色体上D图3中姐妹染色单体上出现基因A和a是基因突变或交叉互换结果第47页第47页解析：依据染色体组概念，可知图1中、中一条染色体和X染色体或Y染色体构成一个染色体组。若图1

20、果蝇一个精原细胞产生一个精子基因构成为bcXDXD，阐明在减数第二次分裂后期姐妹染色单体XD、XD没有分开，因此其余三个精子基因型为bc、BCYd、BCYd。图2所表示果蝇细胞处于有丝分裂后期，分开是姐妹染色单体，而不是同源染色体。第48页第48页图3是果蝇细胞减数第一次分裂后期，同源染色体分开，每一条染色体上含有两条姐妹染色单体，姐妹染色单体上基因是通过复制形成，应含有相同基因，故图示中出现等位基因是由于发生了基因突变或交叉互换。 答案：D第49页第49页5. (福建省协作校联考)曲线a表示使用诱变剂前青霉素菌株数和产量之间关系，曲线b、c、d表示使用诱变剂后青霉素菌株数和产量之间关系。下列说法正确是()第50页第50页A由a变为b、c、d表达了变异多方向性B诱变剂增长了青霉菌变异方向，加快了变异频率Cd是最不符合人们生产要求变异类型，b菌株产量比a菌株高D青霉素在诱变剂作用下发生变异只能是基因突变解析：使用诱变剂后青霉素菌株a突变为b、c、d表达了变异多方向性，故A正确；由图不能表达诱变剂增