高中生物 第六章遺傳與變異四生物的變異與作物育種基礎(chǔ)講解 新人教版

1、基礎(chǔ)講解（第六章 遺傳與變異 四、生物的變異與作物育種）鞏固：夯實(shí)基礎(chǔ)理解：要點(diǎn)詮釋考點(diǎn)一基因突變鏈接聚焦 基因突變對(duì)生物體究竟好不好？ 提示：大多數(shù)有害，少數(shù)有利。 （1）基因突變的特點(diǎn) 基因突變實(shí)際上是染色體一個(gè)位點(diǎn)上的基因的脫氧核苷酸的種類(lèi)、數(shù)目或排列順序發(fā)生了變化，例如果蠅的紅眼由基因w控制，w變成w以后，紅眼變成了白眼。w和w是一對(duì)同源染色體同一位點(diǎn)上的基因，又分別控制紅眼和白眼這對(duì)相對(duì)性狀，所以是一對(duì)等位基因。可見(jiàn)，等位基因是由基因突變產(chǎn)生的。 可逆性。即正常型與突變型，從左到右稱(chēng)為正突變，從右到左稱(chēng)為反突變。原因是基因突變并非是原有基因的喪失，而是基因化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。 多向性

2、。即一個(gè)基因可以朝著不同的方向發(fā)生突變，形成多種突變。如：aa1，aa2，aa3。a1、a2、a3之間也可以相互轉(zhuǎn)變；且a1、a2、a3都在同一位點(diǎn)上，這就形成了復(fù)等位基因，但對(duì)一個(gè)二倍體個(gè)體來(lái)說(shuō)，體細(xì)胞中只含有其中的一對(duì)等位基因，如人類(lèi)的a、b、o血型就是由三個(gè)復(fù)等位基因控制的。 基因突變有的是顯性突變，有的是隱性突變。如人的并指基因就是顯性突變基因，正?；蚴莝，由ss，人類(lèi)由正常指變成并指。再如人的白化病，是由正常基因a突變?yōu)閍所致。 突變往往是有害的，有的甚至是致死的。如人類(lèi)的糖尿病、血友病、色盲、白化病，水稻、玉米的白化苗等。但也有少數(shù)突變是有利的，如突變產(chǎn)生的植物抗病性、耐旱性、早

3、熟、莖稈堅(jiān)硬等等。 低頻性。自然狀態(tài)下，突變的頻率是很低的，如高等動(dòng)植物的突變頻率是105108，即10萬(wàn)到1億個(gè)配子中，僅有1個(gè)發(fā)生基因突變。 隨機(jī)性?；蛲蛔兪请S機(jī)發(fā)生的。不論是對(duì)于個(gè)體、細(xì)胞、基因來(lái)講，或?qū)τ谒绊懙男誀顏?lái)講，突變的發(fā)生都是一個(gè)隨機(jī)事件。 基因突變發(fā)生在間期，性細(xì)胞突變可以遺傳給下一代，體細(xì)胞突變不能遺傳給下一代。 （2）基因突變的本質(zhì) 基因突變是指染色體上個(gè)別基因所發(fā)生的分子結(jié)構(gòu)的改變?；蚴蔷哂羞z傳效應(yīng)的dna片段，每一個(gè)基因都有特定的脫氧核苷酸排列順序，含有特定的遺傳信息。當(dāng)基因中的脫氧核苷酸種類(lèi)、數(shù)量、排列順序發(fā)生改變時(shí)，也就改變了遺傳信息。使其突變成它的等位基因

4、(aa或aa)，并且會(huì)引起它所控制的性狀的改變。如果不從性狀改變考慮，基因突變是無(wú)法觀察到的。 （3）基因突變的時(shí)期 基因突變可發(fā)生在任何生物的細(xì)胞中，一般發(fā)生于dna復(fù)制的時(shí)候，突變的基因在細(xì)胞分裂的間期隨dna的復(fù)制而復(fù)制，通過(guò)細(xì)胞分裂而傳遞給子細(xì)胞，體細(xì)胞發(fā)生的基因突變一般不能傳遞給后代，而發(fā)生在生殖細(xì)胞中的突變，可以通過(guò)生殖細(xì)胞的結(jié)合傳給后代?？键c(diǎn)二比較基因重組、基因突變和染色體變異基因重組基因突變?nèi)旧w變異本質(zhì)基因的重新組合產(chǎn)生新的基因型，使性狀重新組合基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，產(chǎn)生了新的基因，出現(xiàn)了新的性狀染色體組成倍增加或減少，或個(gè)別染色體增加或減少，或染色體內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變發(fā)生

5、時(shí)期及其原因減四分體時(shí)期。由于四分體的非姐妹染色單體的交叉互換和減后期非同源染色體的自由組合個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期和任何細(xì)胞。dna堿基對(duì)的增添、缺失或改變體細(xì)胞在有絲分裂中，染色體不分離，出現(xiàn)多倍體；或減數(shù)分裂時(shí)，偶然發(fā)生染色體不配對(duì)、不分離、分離延遲等原因產(chǎn)生染色體數(shù)加倍的生殖細(xì)胞，形成多倍體條件不同個(gè)體之間的雜交外界條件的劇變和內(nèi)部因素的相互作用外界條件的劇變和內(nèi)部因素的相互作用意義是生物變異和產(chǎn)生生物多樣性的重要原因之一。通過(guò)雜交育種，導(dǎo)致性狀的重新組合，從而培育出新的優(yōu)良品種生物變異的根本來(lái)源，也是生物進(jìn)化的重要因素之一。通過(guò)誘變育種可培育出新品種利用單倍體育種和多倍體育種可選育出優(yōu)質(zhì)、

6、高產(chǎn)的新品種。利用個(gè)別染色體的增加或減少，還可進(jìn)行基因定位研究和實(shí)施染色體工程的研究，有針對(duì)性地選育動(dòng)、植物新品種考點(diǎn)三單倍體與多倍體比較單倍體多倍體概念體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)的個(gè)體由受精卵發(fā)育來(lái)的個(gè)體，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組自然形成原因由未受精作用的卵細(xì)胞發(fā)育而成由于自然條件劇烈變化的影響，有絲分裂過(guò)程受到阻礙，于是細(xì)胞核內(nèi)染色體加倍。通過(guò)減數(shù)分裂形成染色體數(shù)目也相應(yīng)加倍的生殖細(xì)胞，再經(jīng)受精作用形成合子而發(fā)育成多倍體人工誘導(dǎo)方法花藥離體培養(yǎng)用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗植株特點(diǎn)植株弱小，高度不育莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類(lèi)和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分的含量都有增高，但發(fā)

7、育延遲，結(jié)實(shí)率低實(shí)踐應(yīng)用(育種)實(shí)例用煙草品種甲：葉多（a）窄葉（b）和品種乙：葉少（a）闊葉（b）培育出葉多闊葉的煙草品種三倍體無(wú)子西瓜的培育意義單倍體幼苗，用秋水仙素處理，使染色體數(shù)目加倍，可迅速獲得純系植株，提高育種效率選育多倍體新品種方法(圖解）考點(diǎn)四幾種育種方法的比較方法實(shí)例原理特點(diǎn)利用植物激素利用人工合成的一定濃度的生長(zhǎng)素溶液處理沒(méi)有授粉的番茄花蕾，獲得無(wú)子番茄雌蕊受粉后，發(fā)育著的種子里合成了大量生長(zhǎng)素，能促使子房發(fā)育成果實(shí)。在沒(méi)有授粉的雌蕊柱頭上涂上一定濃度的生長(zhǎng)素，子房照常能發(fā)育成果實(shí)，因未受精，所以果實(shí)里沒(méi)有種子果實(shí)的性狀、果實(shí)細(xì)胞的基因型、染色體組數(shù)都與母本相同雜交育種通過(guò)

8、雜交使親本的優(yōu)良性狀組合在一起小麥高莖（易倒伏）、抗銹病的純種與矮莖（抗倒伏）易染銹病的純種雜交，培育出矮莖、抗銹病的品種兩對(duì)等位基因位于兩對(duì)同源染色體上。遵循基因的自由組合定律，導(dǎo)致基因重組，子代出現(xiàn)親本優(yōu)良性狀的組合，而產(chǎn)生符合要求的新類(lèi)型有目的地將不同親本的優(yōu)良性狀集中在一起連續(xù)自交選擇小麥的抗病性狀，多由顯性基因控制，為獲得穩(wěn)定的抗病類(lèi)型，須連續(xù)自交選擇顯性性狀的基因型有純合子和雜合子，其中純合子能穩(wěn)定遺傳而雜合子自交后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離，選出顯性個(gè)體必須再進(jìn)行自交選擇育種年限較長(zhǎng)（自交選擇56代）人工誘變育種青霉菌經(jīng)x射線、紫外線照射以及綜合處理，培育成青霉素產(chǎn)量很高的菌株用物理、化學(xué)

9、因素處理生物，使之發(fā)生基因突變能提高變異的頻率，后代變異性狀能較快穩(wěn)定，加速育種進(jìn)程。能大幅度改良某些性狀，但有利變異個(gè)體不多，須大量處理供試材料多倍體育種三倍體無(wú)子西瓜的培育用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗，使之變?yōu)樗谋扼w。然后用四倍體植株作父本，二倍體植株作父本，進(jìn)行雜交，結(jié)出三倍體種子，三倍體種子長(zhǎng)成三倍體植株，由于在減數(shù)分裂過(guò)程中，染色體聯(lián)會(huì)紊亂，因而不能形成正常生殖細(xì)胞。這時(shí)，授給二倍體西瓜成熟的花粉，刺激子房發(fā)育成果實(shí)（西瓜），因胚珠未發(fā)育成種子，所以為無(wú)子西瓜目前采用三倍體西瓜幼苗組織培養(yǎng)的方法，擴(kuò)大三倍體西瓜的種植面積單倍體育種抗病植株的育成花藥離體培養(yǎng)，使花粉粒直接發(fā)育成單倍體植

10、株，再經(jīng)人工誘導(dǎo)使染色體加倍自交后代不發(fā)生性狀分離，可縮短育種年限難點(diǎn)一判斷二倍體、多倍體和單倍體 二倍體生物和多倍體生物的判斷依據(jù)，是根據(jù)其體細(xì)胞中的染色體組數(shù)來(lái)判斷的；而單倍體生物，其存在的前提條件是本物種體細(xì)胞中的染色體組數(shù)是偶數(shù)(如二倍體、四倍體、六倍體)的生物，才有可能形成單倍體，這是因?yàn)閱伪扼w通常是由生殖細(xì)胞不經(jīng)過(guò)受精作用直接發(fā)育而成的個(gè)體。所以，單倍體的體細(xì)胞中可以含有一個(gè)或多個(gè)染色體組。遺傳學(xué)上，將某物種配子形成的含有多個(gè)染色體組的個(gè)體，不再稱(chēng)為二倍體或多倍體，而稱(chēng)為某生物的單倍體。如普通小麥(六倍體)經(jīng)花藥離體培育而成的小麥苗，稱(chēng)為普通小麥的單倍體，而不稱(chēng)作三倍體。難點(diǎn)二表解染色體數(shù)目變異及示例類(lèi)別名稱(chēng)符號(hào)染色體組示例整倍體單倍體二倍體三倍體同源四倍體異源四倍體n2n3n4n2(2x)(abcd)(abcd)(abcd)(abcd)(abcd)(abcd)(abcd)(abcd)(abcd)(abcd)(abcd)(abcd)(abcd)(abcd)小麥(21)人(46)香蕉(33)水稻(48)洋蔥(32)煙草(48)蘿卜甘藍(lán)(36)非整倍體單一體缺體三體雙三體四體2n-112n-22n+1n+1+12n+2(abcd)(abc)(abc)