高三生物第二轮复习课件

高三生物第二轮复习

生物变异与生物育种

设计:洞口四中高三生物备课组知识点:基因突变和基因重组的概念和意义基因突变和基因重组的原因及基因突变的特点人工诱变在育种上应用染色体结构变异的类型染色体数目的变异、染色体组的概念及染色体组与二倍体、多倍体和单倍体的关系生物育种方法的比较主要考点：基因突变的概念、主要特点及人工诱变在农业育种上的应用染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的概念辨析人工诱导多倍体、单倍体在农业育种上的应用二、生物变异的类型思考?生物的基因型、表现型及环境条件之间的关系表现型=基因型+环境条件（改变）（改变）（改变）（改变）遗传的变异不遗传的变异基因突变染色体变异基因重组来源诱因思考？遗传的变异与不遗传的变异的区别三、基因突变概念：DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，引起的基因结构的改变。时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期意义：产生新的等位基因，是生物变异的根本来源，为生物进化提供最初的原材料。特点：普遍性、随机性、低频率、多害少利性、不定向性实例：镰刀型细胞贫血症思考?基因突变的概念、发生时期、意义、特点及实例原因：外因是外界环境条件（生物、物理、化学因素）；内因是DNA复制过程中基因中脱氧核苷酸的种类、数量、排列顺序发生局部改变。

镰刀型细胞贫血症病因图解：DNACTTGAACATGTAGAARNA氨基酸谷氨酸蛋白质正常突变GUA缬氨酸异常四、基因重组概念:是指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。类型：1.减数分裂时非同源染色体上的非等位基因间的自由组合2.减数分裂四分体时，同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换3.异源基因重组[基因拼接技术或DNA重组技术]（基因工程）区别：1与2是在有性生殖（减数分裂）过程中实现的。3是在对基因改造、重组后导入受体细胞内通过无性繁殖，使重组基因表达，产生出人类需要的基因产物。思考?

基因重组的概念、类型、发生时期及意义基因工程思考?基因工程的内容、操作环境、对象、水平、工具、过程、步骤和结果

？

基本内容：基因拼接技术或DNA重组技术操作环境：生物体外操作对象：基因操作水平：DNA分子水平操作工具：限制性内切酶、DNA连接酶、运载体基本过程：剪切----拼接----导入----表达基本步骤：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达结果：人类需要的基因产物意义：产生新的基因型，为生物变异提供丰富的来源。基因重组生物多样性的原因之一，对生物进化有重要意义。基因工程技术可定向改变生物性状，产生出人类所需的生物类型。染色体变异思考？染色体组的概念及二倍体、多倍体、单倍体的概念、成因与特点1、染色体组：细胞中的一组非同源染色体，形态和功能各不相同，但携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。概念：特征：①同组内的所有染色体形态、大小各不相同，均是非同源染色体②同组内的染色体必须包含本物种的所有染色体种类染色体组数的判别：①根据染色体形态加以判别：细胞内形态、大小相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。②根据基因型加以判别：控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组

2、二倍体：概念：实例：由受精卵发育而成，体细胞中含有两个染色体组的个体。几乎全部的动物、过半数的高等植物3、多倍体：概念:成因：特点：应用:由受精卵发育而成,体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。外界条件剧变或受内部因素的干扰，有丝分裂过程受阻，染色体数目加倍。茎秆粗壮，叶片果实种子较大，营养物质含量高，发育延迟，结实率低。人工诱导多倍体育种二倍体三倍体秋水仙素刺激三倍体的子房发育成果实三倍体无籽西瓜的培育两次传粉的作用不同秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗后，其茎尖分生组织分裂产生的茎、叶等染色体数目加倍，而未处理根细胞染色体数目不变。四倍体西瓜植株结四倍体西瓜，其种子为三倍体注意与八倍体小黑麦的培育过程进行比较染色体变异动物细胞克隆：理论基础：细胞的全能性过程：意义:培育繁殖优良生物品种，用于保存频危物种，有选择地繁殖某性别动物将动物体细胞中的细胞核取出，移植到动物去核的卵细胞中，获得重组细胞；通过处理后形成早期胚胎，通过胚胎移植置入某雌性动物子宫内，发育成成熟的幼体。植物体细胞杂交：概念：理论基础：过程：意义：将两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞并把其培育成新植物体的方法。细胞全能性植物细胞A原生质体A

去细胞壁融合杂种细胞杂种植物植物细胞B原生质体B获得杂种植株，克服了远缘杂交不亲和的障碍，扩展了用于杂交的亲本组合的范围七、生物育种

生物育种是利用遗传学、细胞生物学、现代生物工程技术等方法原理培育生物新品种的过程。生物育种的技术和方法目前有：杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、转基因育种和细胞工程育种等。生物育种是提高农作物产量和品质的主要途径，随着生物科学研究的进展，育种的方法发展迅速，效果也越来越好。

1、杂交育种原理：

基因重组(基因的二大遗传基本定律)方法：

（1）连续自交选择能稳定遗传的纯合子（2）通过杂交使亲本的优良性状组合在一起优点：使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即“集优”,能产生新的基因型。缺点：育种所需时间较长（自交选择需五--六代,甚至十几代)。应用：用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦

3、单倍体育种

原理：

染色体变异(染色体组成倍地减少)方法：常用方法为花药离体培养：(1)先将花药离体培养，培养出单倍体植株；(2)将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合体。

优点：

明显缩短育种年限（一般为两年），加速育种进程。

缺点：不能从根本上改变原有性状，因而不能按人类意愿定向改变作物的的遗传特性

。应用：用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦杂交得F1，用F1的花药离体培育纯种矮秆抗病小麦

4、多倍体育种原理：染色体变异(染色体组成倍地增加)方法:用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗.原理:有丝分裂秋水仙素抑制纺锤体形成细胞染色体数目加倍发育

多倍体植株优点：育种周期短，能改良原有性状，提高产量（茎杆粗壮，叶片、果实和种子较大，营养物质含量较多。）缺点：一般只适合于植物，发育延迟，结实率低。应用：同源多倍体育种(偶数染色体组数)。如：四倍体水稻的培育异源多倍体育种。如：可育性的“萝卜—甘蓝”和“八倍体小黑麦的培育”

含奇数染色体组数的多倍体的培育。如：三倍体无籽西瓜的培育

5、转基因育种原理:异源DNA(基因)重组[基因工程]方法:“提”“装”“导”“检”“选”。即：目的基因的提取，装入运载体，导入受体细胞，目的基因的检测与表达，筛选出符合要求的新品种。

优点:不受生物亲缘关系的限制，可按人的意愿改造生物，目的性强，科技含量高，可以培育出高产、优质或具有特殊用途的动植物品种

缺点:技术复杂，操作要求精细,难度大。

应用:抗虫棉、转基因“向日葵豆”“转基因超级绵羊”“转基因超级鲤鱼”等。6、细胞工程育种动物细胞克隆育种理论基础：细胞的全能性方法：核移植和胚胎移植

优点：

培育繁殖优良生物品种，用于保存频危物种，有选择地繁殖某性别动物

缺点：技术复杂，操作要求精细,难度大。应用：鲤鲫移核鱼、克隆羊——“多莉”的培育

方法杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种转基因育种植物体细胞杂交育种动物细胞克隆育种原理处理方法特点基因重组基因突变染色体变异染色体变异异源基因重组细胞的全能性细胞的全能性先将选取的亲本杂交杂交得F1;F1自交得F2;从Ｆ２中选取并通过自交选育利用物理方法或化学方法来处理生物，然后从中筛选符合要求的类型先用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,使之成为多倍体,后从中选育花药离体培养,使花粉直接发育成单倍体,再经人工诱导染色体加倍基因工程的“四步曲”去壁、诱融、组织培养。核移植和胚胎移植使位于不同个体上的优良性状集中于一个个体上;育种年限较长(自交选择5—6代).提高突变频率,后代变异性状能较快稳定,加速育进程;能大幅度改良某些性状,植物茎杆粗壮,叶片果实种子较大,营养物质含量较高,但发育延迟,结实率低明显缩短育种年限,一般只需2年;后代均为纯合体不受生物亲缘关系的限制，可按人的意愿改造生物，目的性强，可以培育出动植物新品种克服不同种生物间的生殖隔离和远缘杂交不亲和的障碍，可按人类意愿定向改变生物性状，培育作物新品种。培育繁殖优良生物品种，用于保存频危物种，有选择地繁殖某性别动物练习题例题2下图是用某种作物的两个品种①和②分别培育出④、⑤、⑥品种的示意图，试分析回答：①AABBEAb------------④D③AaBbFAAbb----------⑤②aabbGAAaaBBbb----⑥（1）用①和②培育⑤所采用的D和F步骤分别是

和

。其应用的遗传学原理是

。（2）用③培育⑤所采用的E和H步骤分别是

和

。其应用的遗传学原理是

。（3）用③培育⑥所采用的G步骤是

。其遗传学原理是

。H杂交自交基因重组花药离体培养秋水仙素处理幼苗染色体变异（单倍体育种）秋水仙素处理幼苗染色体变异（多倍体育种）人类遗传病与优生一、人类遗传病概述：指由于遗传物质改变而引起的人类疾病。1、单基因遗传病：(1)概念：(2)已发现种类：由一对等位基因控制的遗传病。目前世界上已发现的这类遗传病有6600种，且每年以10~50种的速度递增。(3)常见病例：常染色体隐性：先天性聋哑、苯丙酮尿症、镰刀型细胞贫血症、白化病。常染色体显性：软骨发育不全、多指、并指、。伴Ｘ隐性遗传：进行性肌营养不良、红绿色盲、血友病、果蝇白眼。

伴Ｘ显性遗传：果蝇红眼、抗ＶＤ性佝偻病。伴Ｙ遗传：人类外耳廓多毛症。(4)苯丙酮尿症的发病机理：基因型PP或Pp(正常)pp(患者)合成酶能合成某种酶不能合成某种酶苯丙氨酸代谢途径苯丙氨酸正常代谢转变成酪氨酸苯丙氨酸异常代谢转变成有害的苯丙酮酸新生儿发病率较高的一种隐性遗传病。患儿在出生3~4个月后出现智力低下症状，头发黄，尿有异味。2、多基因遗传病：(1)概念：(2)特点：指由多对基因控制的人类遗传病。A、表现出家族聚集现象。B、比较容易受环境影响。C、在群体中发病率比较高。(4)常见病例：

唇裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病.(3)已发现种类：目前已发现的多基因遗传病有100多种。3、染色体异常遗传病：(1)概念：由于人的染色体发生异常而引起的遗传病(2)已发现种类：目前已发现人类染色体异常遗传病有100多种(3)特点：染色体异常病往往造成较严重的后果。甚至在胚胎期就引起自然流产。(4)常染色体病例：21三体综合征(先天性愚型)A、原因：患者比正常人多了一条21号染色体B、发病率：1/800~1/600我国每年出生的这种患儿