高三生物一輪復(fù)習(xí)課件 變異和生物育種

生物的變異可遺傳變異不可遺傳變異基因突變基因重組染色體變異新基因新的基因組合方式染色體上新的基因的數(shù)量和排列方式均與基因有關(guān)基因突變概念DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變什么叫基因結(jié)構(gòu)？基因中堿基對(duì)數(shù)量和排列順序非基因區(qū)段主要作用是對(duì)基因的表達(dá)進(jìn)行調(diào)控堿基對(duì)的改變不會(huì)改變基因的結(jié)構(gòu),不屬于基因突變.但可能影響基因表達(dá).三種方式中對(duì)表達(dá)產(chǎn)物影響最小的方式是什么？替換對(duì)表達(dá)產(chǎn)物影響最小GAAUACGCC谷氨酸-酪氨酸-丙氨酸基因mRNA蛋白質(zhì)GAAUACGCG谷氨酸-酪氨酸-丙氨酸GAAUGCGCC谷氨酸-半胱氨酸-丙氨酸GAAUAGGCC谷氨酸替換1個(gè)堿基對(duì)對(duì)表達(dá)產(chǎn)物的影響是什么？不改變氨基酸、改變1個(gè)堿基、改變終止密碼子的位置（提前出現(xiàn)或者延后出現(xiàn)）CTTATCCGGGAATAGGCC模板CTTACGCGGGAATGCGCC模板CTTATGCGCGAATACGCG模板CTTATGCGGGAATACGCC模板增添和缺失幾個(gè)堿基對(duì)影響最??？（＞0）3個(gè)CTTTAACGGGAAATTGCCGAAAUUGCC谷氨酸-異亮氨酸-丙氨酸基因mRNA蛋白質(zhì)CTTTAACGCGAAATTGCGAAAUUGCC賴氨酸-亮氨酸CTTTAACGGGAAATTGCCAAUUGCC天冬氨酸-半胱氨酸CTTTAACGCGAAATTGCGAUUGCC異亮氨酸-丙氨酸基因突變概念DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變時(shí)期任何時(shí)期主要發(fā)生在分裂間期（DNA復(fù)制時(shí)）為什么主要發(fā)生在DNA復(fù)制時(shí)?DNA復(fù)制時(shí)雙螺旋會(huì)解開,穩(wěn)定性降低射線中含有較高能量,打擊到DNA上會(huì)導(dǎo)致DNA斷裂,此過程中會(huì)丟失或增加部分堿基基因突變類型內(nèi)因：DNA分子復(fù)制時(shí)偶爾發(fā)生錯(cuò)誤（自發(fā)突變外因：物理因素-損傷DNA化學(xué)因素-改變堿基生物因素-影響宿主細(xì)胞的DNA某些化學(xué)物質(zhì)會(huì)改變堿基的性質(zhì).若某物質(zhì)X能讓G識(shí)別并和A配對(duì),那么X物質(zhì)處理分裂中的細(xì)胞,分裂幾次能完成堿基對(duì)的替換?若某物質(zhì)Y能讓G無法和任何堿基配對(duì),那么Y處理分裂中的細(xì)胞,會(huì)發(fā)生哪種類型的基因突變,第幾次分裂時(shí)出現(xiàn)基因突變的細(xì)胞?基因突變結(jié)果產(chǎn)生新的基因等位基因的種類將突變類型分為顯性突變（aa→Aa）隱性突變（AA→Aa）新基因表達(dá)產(chǎn)物不同且控制著相對(duì)性狀產(chǎn)生的新基因?qū)儆诘任换虍a(chǎn)生原因是：密碼子具有簡(jiǎn)并性新的基因表達(dá)產(chǎn)物完全相同且控制著相同性狀（同義突變）若突變后多肽鏈延長(zhǎng)或縮短，原因是？突變導(dǎo)致編碼的mRNA中終止密碼子延后或者提前出現(xiàn)。因?yàn)楦珊淡h(huán)境的作用，個(gè)體會(huì)向著耐旱性更強(qiáng)的方向突變。突變具有不定向性，不會(huì)向特定方向發(fā)生變異，但是生物會(huì)向著特定方向進(jìn)化突變體中大部分都會(huì)因適應(yīng)環(huán)境而被保留。基因突變特點(diǎn)意義普遍性：自然界中普遍存在隨機(jī)性：可以發(fā)生在任何時(shí)期任何DNA…不定向性：基因可以向不同的方向發(fā)生低頻性：頻率很低少利多害性：大多數(shù)都是有害的新基因的產(chǎn)生途徑生物變異的根本來源生物進(jìn)化的原始材料生物可遺傳變異均與基因有關(guān)，而新基因的產(chǎn)生途徑是基因突變生物進(jìn)化的基本單位是生物進(jìn)化的原材料是生物進(jìn)化的方向是生物進(jìn)化的本質(zhì)是種群突變和基因重組產(chǎn)生的可遺傳變異自然選擇決定的是定向的種群基因頻率的定向改變突變具有少利多害性，大部分都會(huì)因不適應(yīng)環(huán)境被淘汰基因突變產(chǎn)生的性狀的多害性，在任何時(shí)期都有害。突變的利和害都是相對(duì)的，是生物是否適應(yīng)當(dāng)前環(huán)境的表現(xiàn)?；蛲蛔儗?shí)例鐮刀型細(xì)胞貧血癥淀粉分支酶基因CFTR基因……應(yīng)用誘變育種青霉素高產(chǎn)菌株利用物理因素或化學(xué)因素來處理生物，使生物發(fā)生基因突變“黑農(nóng)五號(hào)”大豆品種基因重組概念生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合時(shí)期有性生殖過程中減數(shù)第一次分裂前期減數(shù)第一次分裂后期類型交叉互換同源染色體非姐妹染色單體交換部分片段同一條染色體上的非等位基因組合多樣配子中基因組成多樣自由組合非同源染色體自由組合配子中非同源染色體上的非等位基因組合方式多樣R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌轉(zhuǎn)基因技術(shù)原理均是基因重組基因重組實(shí)質(zhì)控制不同性狀的基因（非等位基因）重新組合結(jié)果產(chǎn)生新的基因型，導(dǎo)致重組性狀的出現(xiàn)意義生物變異的來源之一有利于生物進(jìn)化生物多樣性的重要原因個(gè)體新的基因型配子新的基因型雌雄配子隨機(jī)結(jié)合基因重組新的基因型、表現(xiàn)型生物進(jìn)化原材料豐富經(jīng)過自然選擇、共同進(jìn)化形成生物多樣性基因重組應(yīng)用雜交育種雜交水稻、荷斯坦?！瓕蓚€(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，在經(jīng)過選擇培育，獲得新品種的方法?；蚬こ炭瓜x棉、產(chǎn)胰島素大腸桿菌……按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。判斷細(xì)胞圖像所示的時(shí)期、細(xì)胞名稱和變異類型減數(shù)第二次分裂后期減數(shù)第一次分裂前期減數(shù)第一次分裂后期有絲分裂后期減數(shù)第二次分裂中期次級(jí)精母細(xì)胞、極體初級(jí)精母/卵母細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞體細(xì)胞次級(jí)精母/卵母細(xì)胞、極體基因重組或基因突變基因重組基因突變基因突變?nèi)旧w變異（易位）染色體變異染色體結(jié)構(gòu)變異染色體數(shù)目變異實(shí)驗(yàn)染色體結(jié)構(gòu)變異大多數(shù)對(duì)生物體不利，甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡類型原因結(jié)果實(shí)例缺失染色體部分片段缺失染色體缺失部分基因果蠅的缺刻翅的形成、貓叫綜合征重復(fù)染色體增加某一片段（重復(fù)出現(xiàn)）染色體部分基因重復(fù)出現(xiàn)、數(shù)量增加果蠅的棒狀眼的形成易位染色體部分片段移接到另一條非同源染色體上染色體上基因的數(shù)量和排列改變夜來香倒位染色體某一片段顛倒染色體上的基因排列改變略細(xì)胞缺失部分基因細(xì)胞中部分基因數(shù)量增加細(xì)胞中基因數(shù)量不變，排列改變細(xì)胞中基因數(shù)量不變，排列改變倒位重復(fù)易位重復(fù)缺失染色體數(shù)目變異概念生物染色體數(shù)目發(fā)生改變，從而產(chǎn)生的可遺傳變異。個(gè)別染色體的增加或減少21三體綜合癥特納氏綜合癥多了一條21號(hào)染色體少了一條X染色體染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍的增加或減少單倍體二倍體多倍體染色體組染色體組一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，但又互相協(xié)調(diào)，共同控制生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、遺傳和變異一般染色體數(shù)目寫作2N，意為細(xì)胞中共有2個(gè)染色體組，每組N條非同源染色體判斷判斷4N=83N=92N=6N=4AAaBbbAaaaBBbbDDDd3N=64N=12單倍體二倍體多倍體發(fā)育起點(diǎn)植株特點(diǎn)體細(xì)胞染色體組數(shù)配子受精卵受精卵植株弱小，高度不育正?？捎o稈粗壯；葉片、果實(shí)和種子較大；營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量豐富和配子一致；≥12≥3形成原因單性生殖花藥離體培養(yǎng)環(huán)境變化（低溫）秋水仙素處理花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理原理植物細(xì)胞具有全能性秋水仙素能抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍已分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能對(duì)象花藥/雄配子單倍體：幼苗二/多倍體：萌發(fā)的種子或幼苗分裂旺盛實(shí)驗(yàn)低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目變異（P88）原理試劑及作用卡諾氏液操作流程改良苯酚品紅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95%的酒精誘導(dǎo)培養(yǎng)固定制作裝片觀察解離→漂洗→染色→制片低倍鏡→高倍鏡1．二倍體西瓜幼苗的基因型為Aa，則用秋水仙素處理后形成的四倍體為純合子(×)2．固定細(xì)胞后所用的沖洗試劑與解離后所用的漂洗試劑是一樣的(×)3．染色體之間發(fā)生的片段互換屬于染色體結(jié)構(gòu)變異(×)4．制作根尖細(xì)胞的臨時(shí)裝片時(shí)，制作基本步驟是解離→漂洗→染色→制片(√)5．低溫處理和利用秋水仙素處理材料的原理是相同的(√)6．低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍時(shí)溫度越低效果越顯著(×)7．單倍體的體細(xì)胞中一定只含一個(gè)染色體組(×)8．用秋水仙素處理單倍體植株后得到的一定是2個(gè)染色體組(×)9．由二倍體加倍后產(chǎn)生的四倍體，與原來的二倍體是同一個(gè)物種(×)10．基因型為Abcd的生物體一般是單倍體(√)11．含有兩個(gè)染色體組的生物體，一定不是單倍體(×)12．基因型為aaaBBBCcc的植株一定不是單倍體(×)13．未經(jīng)受精的卵細(xì)胞發(fā)育成的植物，一定是單倍體(√)14．染色體易位不改變基因數(shù)量，一般不會(huì)對(duì)個(gè)體性狀產(chǎn)生影響。(×)15．果蠅棒狀眼的形成是由染色體部分基因增加引起的基因突變。(×)16．多倍體的植株常常是莖稈粗狀，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加。(√)17．秋水仙素能夠抑制紡錘體的形成，從而使著絲點(diǎn)不能分裂，染色體不能分到兩個(gè)子細(xì)胞。(×)18．秋水仙素是從百合科植株秋水仙的種子和球莖中提取出來的一種植物堿，有劇毒。(√)生物育種雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種基因工程育種基因重組基因突變?nèi)旧w變異染色體變異基因重組雜合子：雜交純合子：雜交→自交→篩選符合要求的表現(xiàn)型→自交直到不發(fā)生性狀分離利用物理因素或化學(xué)因素批量處理生物→篩選出有利的突變個(gè)體花藥離體培養(yǎng)→秋水仙素處理單倍體幼苗→篩選出優(yōu)良植株秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗提取目的基因→目的基因與運(yùn)載體結(jié)合→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測(cè)與鑒定雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種基因工程育種原理方法優(yōu)點(diǎn)可以集合兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀耗時(shí)較長(zhǎng)可以獲得新基因、新性狀盲目，需要處理大量材料明顯縮短育種年限技術(shù)較復(fù)雜營(yíng)養(yǎng)器官增大發(fā)育遲緩可以定向改造生物技術(shù)含量高可能引發(fā)生態(tài)危機(jī)雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種基因工程育種優(yōu)缺點(diǎn)實(shí)例雜交水稻高產(chǎn)青霉菌無籽西瓜，八倍體小黑麥抗蟲棉……基因工程工具：限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶運(yùn)載體基因工程應(yīng)用：作物育種藥物研制環(huán)境保護(hù)基因工程爭(zhēng)議：食品安全生態(tài)系統(tǒng)？？？？？？？？？Ⅰ雜交Ⅱ自交，逐代淘汰不符合要求的個(gè)體，直到不發(fā)生性狀分離Ⅲ花藥離體培養(yǎng)Ⅳ秋水仙素處理萌發(fā)中的種子或幼苗Ⅴ秋水仙素處理單倍體幼苗②→⑧

誘變育種③→⑦

基因工程育種無子西瓜的培育育種方法多倍體育種無子的原因三倍體西瓜在減數(shù)分裂過程中，由于染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常配子。(2020·全國(guó)卷Ⅱ)關(guān)于高等植物細(xì)胞中染色體組的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A．二倍體植物的配子只含有一個(gè)染色體組B．每個(gè)染色體組中的染色體均為非同源染色體C．每個(gè)染色體組中都含有常染色體和性染色體D．每個(gè)染色體組中各染色體DNA的堿基序列不同(2019·北京卷)甲、乙是嚴(yán)重危害某二倍體觀賞植物的病害。研究者先分別獲得抗甲、乙的轉(zhuǎn)基因植株，再將二者雜交后得到F1，結(jié)合單倍體育種技術(shù)，培育出同時(shí)抗甲、乙的植物新品種。以下對(duì)相關(guān)操作及結(jié)果的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A．將含有目的基因和標(biāo)記基因的載體導(dǎo)入受體細(xì)胞B．通過接種病原體對(duì)轉(zhuǎn)基因的植株進(jìn)行抗病性鑒定C．調(diào)整培養(yǎng)基中植物激素比例獲得F1花粉再生植株D．經(jīng)花藥離體培養(yǎng)獲得的若干再生植株均為二倍體(2020·全國(guó)卷Ⅲ)普通小麥?zhǔn)悄壳笆澜绺鞯卦耘嗟闹匾Z食作物。普通小麥的形成包括不同物種雜交和染色體加倍過程，