專題十四 可遺傳變異與育種.doc

滴水穿石,不是力量大,而是功夫深 2011.10.17 專題十四 可遺傳變異與育種 可遺傳變異的類型 一、 基因突變（一）概念： 分子中發(fā)生 的 、 和 ，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，叫做基因突變。（二）原因： 時期: 特點：（1）普遍性：由于自然界誘發(fā)基因突變的因素很多，基因突變還可以自發(fā)產(chǎn)生，因此，基因突變在生物界中是 的。（2）隨機性：基因突變的隨機性表現(xiàn)在基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的 時期；可以發(fā)生在細胞內(nèi) 上；同一DNA分子的 部位。（3）多方向性：一個基因可以向 的方向發(fā)生突變，產(chǎn)生 的等位基因。如控制人類ABO血型的IA 、IB、i 復等位基因。（4）低頻性：自然狀態(tài)下，基因突變的頻率是很低的?！舅伎肌浚?）基因突變是否一定引起性狀的改變？分析原因。（2）什么細胞發(fā)生基因突變會傳遞給后代？（三）意義：基因突變大多是有害的，也有些基因突變能使生物產(chǎn)生 性狀，適應(yīng)環(huán)境的改變，獲得新的生存空間?？傊?，基因突變的利弊是針對生物生存的 來說的。基因突變是 產(chǎn)生的途徑，是 的根本來源，是 的原始材料。（四）應(yīng)用誘變育種誘變育種概念：利用 因素（如X射線、射線、紫外線、激光等）或 因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。誘變育種特點：無法控制基因突變的方向，只是提高了突變率，在較短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。二、染色體變異（一）染色體結(jié)構(gòu)的變異類型 缺失： 重復： 易位： 倒位: 【思考】由染色體結(jié)構(gòu)變異可以導致什么疾??？（二）染色體數(shù)目的變異1、類型：細胞內(nèi) 的增加或減少細胞內(nèi)染色體數(shù)目 形式 的增加或減少。2、染色體組（1）概念：細胞中的一組 ，在 和 上各不相同，但又 ，共同控制生物的 ，這樣的一組染色體，叫做一個染色體組。（2）特點： 染色體組中無同源染色體，每條染色體形態(tài)大小各不相同。 一個染色體組中包含該物種的所有遺傳信息（3）染色體組數(shù)目的判定方法 根據(jù)染色體形態(tài)判斷 根據(jù)基因型判斷 根據(jù)染色體的數(shù)目和染色體的形態(tài)數(shù)來推算【典例分析】1、一個染色體組應(yīng)是（ ）A. 配子中的全部染色體 B.二倍體生物配子中的全部染色體C. 體細胞中的一半染色體 D.來自父方或母方的全部染色體2、普通小麥是六倍體，它的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到單倍體所含的染色體組數(shù)是（ ）A.1組 B.2組 C.3組 D.4組3、二倍體和多倍體（1）二倍體的概念:由 發(fā)育而來的個體， 中含有兩個 的個體叫做二倍體。（2）多倍體的概念：由 發(fā)育而來的個體， 中含有三個或三個以上染色體組的個體叫做多倍體。（3）多倍體植株的特點是什么？（4）人工誘導多倍體的方法有 和 。（5）秋水仙素在誘導多倍體中的作用機理是什么？【拓展思考】單倍體含有染色體組的數(shù)目？單倍體植株的特點是哪些？【典例分析】下列關(guān)于單倍體的敘述中不正確的是（ ）A.單倍體的體細胞中只有一個染色體組 B.花粉粒發(fā)育成的花粉植株是單倍體C.卵細胞直接發(fā)育成的雄蜂是單倍體D.體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體叫做單倍體（三）實驗：低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化1、實驗原理：用 處理植物 ，能夠抑制 的形成，以致影響染色體被拉向兩極，細胞也不能分裂成 ，于是染色體數(shù)目發(fā)生變化。2、實驗步驟洋蔥根尖的培養(yǎng)及誘導取材及固定裝片制作： 。觀察：先用 尋找染色體形態(tài)較好的分裂相。視野中既有 的細胞，也有 的細胞。確認細胞發(fā)生染色體數(shù)目變化后，再用 鏡觀察。（四）單倍體育種1、單倍體育種流程： 2、遺傳圖解：（以高莖抗銹病和矮莖感病獲得矮抗為例）（五）多倍體育種1、多倍體育種流程: 2、無子西瓜的培育過程圖解：三、基因重組1、概念：在生物體進行 的過程中， 的基因的重新組合。2、類型（1）自由組合型：在 期，隨著 染色體的自由組合， 也自由組合。（2）交叉互換型：在 期，位于 有時而會隨非姐妹染色單體的交換而交換，導致染色單體上的基因重組。3、意義：基因重組是變異的重要來源之一，對 具有重要意義。3、應(yīng)用雜交育種、概念：將兩個或多個品種的 通過交配集中在一起，再經(jīng)過 ，獲得新品種的方法。、原理： 。、應(yīng)用：（1）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)：改良作物品質(zhì)、提高農(nóng)作物 的常規(guī)方法。（2） 的育種：如將引進的優(yōu)質(zhì)種牛與本地品種雜交，可培育出乳用、肉用或乳肉兼用型優(yōu)良品種?！練w納】1、基因突變和基因重組的區(qū)別 基因突變 基因重組本質(zhì)原因時間意義可能性2、可遺傳變異和減數(shù)分裂的關(guān)系:3、不同生物類型的可遺傳變異種類:育種方法一、考綱要求：生物變異在育種上的應(yīng)用（）二、學習重、難點1. 不同育種方法的實際應(yīng)用。 2. “育種”在生產(chǎn)、生活上的意義名稱原 理方 法優(yōu) 點缺 點應(yīng) 用雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種三、練習：現(xiàn)有兩個小麥品種，一個純種小麥性狀是高桿(D)抗銹病(T)；另一個純種小麥的性狀是矮桿(d)易染銹病(t)。兩對基因獨立遺傳。育種專家提出了如右圖所示的、兩種育種方法以獲得小麥新品種。問： (1)要縮短育種年限，應(yīng)選擇的方法是_，依據(jù)的變異原理是_；另一種方法的育種原理是_ _。(2)圖中和基因組成分別為_和_。(3)(二)過程中，D和d的分離發(fā)生在_；（三）過程采用的方法稱為_；（四）過程最常用的化學藥劑是_ _ _。(4)(五)過程產(chǎn)生的抗倒伏抗銹病植株中的純合體占_；如果讓F1按（五）、（六）過程連續(xù)自交2代，則中符合生產(chǎn)要求的能穩(wěn)定遺傳的個體占_。(5)如將方法中獲得的植株雜交，再讓所得到的后代自交，則后代的基因型比例為_。思考：除以上4種育種方法外，還有沒有其它育種方法？ 思考并回答問題：1、基因工程育種的原理是什么?在育種中涉及的生物工程技術(shù)有哪些?2、植物細胞工程育種中的原理是什么?有哪些藥品值得注意?3、圖中GM分別表示什么方法或過程？觀察下圖，思考：這些育種方法學過嗎？分別運用了什么生物技術(shù)？ 四、反饋練習1、關(guān)于基因突變的下列敘述中，錯誤的是（ ）A.基因突變是指基因結(jié)構(gòu)中堿基對的增添、缺失或改變B.基因的突變是由于基因中脫氧核苷酸的種類、數(shù)量和排列的改變而發(fā)生的C.基因突變可以在一定的外界環(huán)境條件或者生物內(nèi)部因素的作用下引起的D.基因突變的突變率是很低的，并且都是有害的2、人類鐮刀型細胞貧血癥的直接原因是（ ） A.mRNA中的一個密碼子改變 B.DNA中的堿基順序發(fā)生變化C.血紅蛋白中的一個氨基酸改變 D.基因中的堿基種類發(fā)生變化3、在減數(shù)分裂過程中，由于偶然原因，果蠅的一對性染色體沒有分開，由此產(chǎn)生的不正常的卵細胞的染色體為 （ ）A. 3或3+XY B.3+X 或3+Y C. 3或3+XX D.3或3+X4、馬（2N=64）和驢（2N=62）雜交形成的騾子是高度不育的，原因是（ ）A.馬和驢的染色體不能共存 B.染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化C.減數(shù)分裂中同源染色體聯(lián)會紊亂 D.馬和驢的遺傳物質(zhì)有本質(zhì)區(qū)別5、基因重組、基因突變和染色體變異三者的共同點是（ ）A都能產(chǎn)生可遺傳的變異 B.都能產(chǎn)生新的基因C.產(chǎn)生的變異均對生物不利 D.產(chǎn)生的變異均對生物有利6、（2）(1)培育矮稈抗銹病小麥新品種的方法如下：(3) 幼苗（4）純種的高稈（D）抗銹?。═）X純種的矮稈（d）易染病（t） F1 雄配子 幼苗 選出符合要求的品種。下列有關(guān)該育種方法的敘述中，正確的是（ ）A.過程（1）、（2）（3）是雜交 B.過程（4）必須使用生長素處理C.過程（3）必須經(jīng)過受精作用 D.過程（2）為減數(shù)分裂 7、由于種種原因，某生物體內(nèi)某條染色體上多了幾個或少了幾個基因，這種遺傳物質(zhì)的變化屬于（ ） A.基因內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變 B.染色體結(jié)構(gòu)變異 C.染色體數(shù)目變異 D.染色單體的交叉互換8、將二倍體玉米的幼苗用秋水仙素處理，待其長成后用其花藥離體培養(yǎng)得到了新的植株，下列有關(guān)新植株的正確敘述是（ ）是單倍體 體細胞內(nèi)沒有同源染色體 不能形成可育的配子 體細胞內(nèi)有同源染色體 能形成可育的配子 可能是純合子也有可能是雜合子 一定是純合子 是二倍體A. B. C. D. 9、以下關(guān)于生物變異的敘述，正確的是（ ）A.基因突變都會遺傳給后代 B.基因堿基序列發(fā)生改變，不一定導致性狀改變C.染色體變異產(chǎn)生的后代都是不育的 D.基因重組只發(fā)生在生殖細胞形成過程中10、下列敘述不正確的是（ ） A.培育無子西瓜是利用染色體變異的原理 B.培育八倍體小黑麥是利用染色體變異的原理C.培育無子番茄是利用基因重組的原理 D.培育青霉素高產(chǎn)菌株是利用基因突變的原理11、香蕉某一性狀發(fā)生了變異，其變異不可能來自（ ）A.基因重組 B.基因突變 C.染色體變異 D.環(huán)境變化12、將基因型為AA和aa的兩個植株雜交，得到F1，將F1植株再進一步做如下圖所示的處理，請分析回答：自然生長秋水仙素AA X aaF1幼苗甲植株 X 乙植株丙植株（1）乙植株的基因型是 ，屬于 倍體。（2）用乙植株的花粉直接培育出的后代屬于 倍體，其基因型及其比例是 。（3）丙植株的體細胞中有 個染色體組，基因型有 種。13、研究小麥的雜交試驗時發(fā)現(xiàn)，小麥的大穗（D）對小穗（d）為顯性，不抗?。═）對抗病（t）為顯性，兩對性狀獨立遺傳。下圖表示利用大穗不抗病和小穗抗病兩親本 進行的育種試驗，請分析回答：P DDTT X ddtt(大穗不抗病) （小穗抗?。〧1 DdTtF2花藥離體培養(yǎng)（1）F1自交后代中能穩(wěn)定遺傳的大穗抗病植株的基因型及比例是 （2）F1與某個體雜交，得到的后代表現(xiàn)型及比例分別是：大穗不抗?。捍笏肟共。盒∷氩豢共。盒∷肟共?3：3：1：1，那么該個體的表現(xiàn)型和基因型分別是 、 。若讓該個體連續(xù)自交2代，則純合子占 。（3）F1的花藥離體培養(yǎng)形成的幼苗，其基因型是 ；這些幼苗還需要用 處理才能形成可育的植株，則通過這種方法培育出大穗抗病植株后代中能穩(wěn)定遺傳的個體占 。14、在蒙古綿羊中，卷毛（B）對直毛（b）為顯性，短羊絨（E）對長羊絨（e）為顯性，這些基因都是獨立遺傳的，有純合卷毛短羊絨和直毛長羊絨綿羊種羊數(shù)只，試回答下列問題：（1）設(shè)計培育出能穩(wěn)定遺傳的卷毛長羊絨綿羊的育種方法（簡要程序）：第一步：第二步：第三