高考生物蘇教版大一輪復(fù)習(xí)能力提升案生物變異的比較及育種方案的選擇課件

能力提升案8生物變異的比較及育種方案的選擇1突破點1三種可遺傳變異的比較[知識精講]基因突變、基因重組和染色體變異的相關(guān)問題(1)關(guān)于“互換”問題。同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換，屬于基因重組；非同源染色體之間的互換，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。(2)關(guān)于“缺失”問題。DNA分子上若干“基因”的缺失屬于染色體變異，DNA分子上若干“堿基對”的缺失屬于基因突變。2(3)關(guān)于變異的水平問題。基因突變、基因重組屬于“分子”水平的變化，光學(xué)顯微鏡下觀察不到；染色體變異屬于亞細胞水平的變化，光學(xué)顯微鏡下可以觀察到。(4)關(guān)于變異的“質(zhì)”和“量”問題?；蛲蛔兏淖兓虻馁|(zhì)，不改變基因的量；基因重組不改變基因的質(zhì)，一般也不改變基因的量，但轉(zhuǎn)基因技術(shù)會改變基因的量；染色體變異不改變基因的質(zhì)，但會改變基因的量或改變基因的排列順序。3

[考題示例]【示例1】

(2014·安徽合肥二模，3)在某基因型為

AA的二倍體水稻根尖中，發(fā)現(xiàn)一個如圖所示

的細胞(圖中Ⅰ、Ⅱ表示該細胞中部分染色體，

其他染色體均正常)，以下分析合理的是(

)

A．a(chǎn)基因產(chǎn)生的原因可能是其親代產(chǎn)生配子時發(fā)生了基因突變 B．該細胞一定發(fā)生了染色體變異，一定沒有發(fā)生基因自由組合 C．該細胞產(chǎn)生的各項變異均可在光學(xué)顯微鏡下直接進行觀察 D．該細胞的變異均為可遺傳變異，都可通過有性生殖傳給后代

4解析水稻根尖細胞進行有絲分裂，a基因產(chǎn)生的原因可能是有絲分裂過程中發(fā)生了基因突變，A錯誤；細胞中Ⅱ號染色體是3條，一定發(fā)生了染色體變異，基因的自由組合發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，B正確；基因突變不能在光學(xué)顯微鏡下直接進行觀察，C錯誤；水稻根尖細胞是體細胞，發(fā)生的變異不能通過有性生殖傳給后代，D錯誤。答案B5【示例2】如圖所示是一個基因型為AaBb (兩對基因獨立遺傳)的精原細胞在一

次減數(shù)分裂過程中產(chǎn)生的兩個次級精母

細胞，則該過程發(fā)生了(

) A．交叉互換與同源染色體未分離 B．交叉互換與姐妹染色單體未分離 C．基因突變與同源染色體未分離 D．基因突變與姐妹染色單體未分離6解析根據(jù)兩個次級精母細胞中染色體與基因的位置關(guān)系可以看出第一對同源染色體上發(fā)生了基因突變，因為有一個A基因突變成了a基因，若發(fā)生交叉互換，則每個次級精母細胞中都應(yīng)含A和a基因各一個；B與b基因分別在兩個次級精母細胞中，說明同源染色體正常分離，而含有b基因的兩條染色體移向細胞的一極，說明減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體形成的兩條染色體未正常分離。答案D7(1)準確界定下圖①～⑤所示染色體上基因的來源(親代細胞基因型均為AaBB)8①左下方染色體的姐妹染色單體上，a來自“基因突變”(因上面那條染色體的姐妹染色單體均含“a”表明未發(fā)生交叉互換)；②右上方染色體上A應(yīng)來自“交叉互換”(因該染色體呈現(xiàn)互換來的“白斑塊”)；③左下方染色體上的a應(yīng)來自“基因突變”(因該細胞為有絲分裂后期圖——有絲分裂不發(fā)生交叉互換)；④右上方“b”應(yīng)來自基因突變(因親代細胞基因型為BB，無“b”供互換)；⑤左側(cè)染色體上B應(yīng)來自“染色體結(jié)構(gòu)變異”(如易位)(姐妹染色單體及同源染色體同一位置上，不應(yīng)出現(xiàn)“控制不同性狀”的基因)。9(2)根據(jù)“題意”確定圖中變異的類型①若為有絲分裂(如根尖分生區(qū)細胞、受精卵等)，則只能是基因突變造成的。②若為減數(shù)分裂，則原因是基因突變(間期)或基因重組(減數(shù)第一次分裂)。③若題目中問造成B、b不同的根本原因，應(yīng)考慮可遺傳變異中的最根本來源——基因突變。④若題目中有××分裂××?xí)r期提示，如減Ⅰ前期造成的則考慮交叉互換，間期造成的則考慮基因突變。⑤若圖中B或b處顏色與其他處不同如b處為“黑色”，則來自交叉互換。10名師點睛1．關(guān)注可遺傳變異的三個“唯一”112．姐妹染色單體上不同基因來源歸納

(1)只來自基因突變 ①有絲分裂過程中姐妹染色單體含不同基因。 ②雖為減數(shù)分裂，但四分體的另一染色體上不含互換基因，如圖1、圖2。 ③題目已知的相關(guān)基因型中不含等位基因(如AA)，但姐妹染色單體卻為Aa。12(2)只來自交叉互換姐妹染色單體上可顯示互換跡象，如圖3、圖4所示，圖中顯示攜帶有a基因的片段顏色與整體不同，為互換而來(此時另一條染色體上也應(yīng)存在互換片段)(3)來自交叉互換或基因突變在減數(shù)分裂過程中，僅顯示姐妹染色單體上具有不同基因，但未顯示是否發(fā)生互換，如圖5所示。則Aa產(chǎn)生的原因應(yīng)答為“基因突變或交叉互換”。13(4)來自染色體易位若姐妹染色體上含有控制不同性狀的基因如A(a)與B(b)，則基因來源于染色體結(jié)構(gòu)變異(如易位)，如圖6所示。圖614

[跟進題組]1．(2015·東城區(qū)檢測)下列有關(guān)可遺傳變異的敘述，不正確的是 (

) A．精子和卵細胞隨機結(jié)合，導(dǎo)致基因重組 B．DNA復(fù)制時堿基對的增添、缺失和改變，導(dǎo)致基因突變 C．非同源染色體之間交換一部分片段，導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異 D．著絲點分裂后，子染色體不能移向細胞兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異15解析基因重組是由減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離，非同源染色體自由組合導(dǎo)致的非同源染色體上的非等位基因自由組合引起的，或者是由減數(shù)第一次分裂的四分體時期同源染色體上非姐妹染色單體間的交叉互換引起的；基因突變是由DNA堿基對的增添、缺失和改變引起的；非同源染色體之間交換一部分片段，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位；著絲點分裂后，子染色體不能移向細胞兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異。答案A162．某雌性動物體細胞中有4條染色體，基因型為MMNn。如圖為該動物個體的細胞分裂示意圖，下列相關(guān)敘述錯誤的是 (

) A．圖中含有兩個染色體組的是②③④細胞 B．孟德爾遺傳規(guī)律發(fā)生在②細胞中 C．④細胞表示次級卵母細胞或極體 D．④細胞在分裂之前發(fā)生了基因突變17解析因④細胞的細胞質(zhì)均等分裂，且該動物為“雌性”故該細胞是極體，而不是次級卵母細胞。該動物體細胞基因型為“MMNn”，無m，故m不可能來自交叉互換，應(yīng)為突變產(chǎn)生的新基因。答案C183．如圖是基因型為AAXBY的個體產(chǎn)生的一個

異常精細胞，下列相關(guān)敘述中，正確的是 (

) A．與該細胞來源相同的另3個精細胞的

基因型分別為AY、aY、A B．該細胞中a基因可能來自基因突變，也可能來自基因重組 C．該異常精細胞可能是由次級精母細胞分裂異常所產(chǎn)生的 D．①和②可能是同源染色體或姐妹染色單體分開后的染色體19解析根據(jù)圖示，該異常精細胞的基因型為aXBXB，則另外3個精細胞的基因型分別為AY、AY、a或AY、AY、A；該細胞中a基因只能來自基因突變；該異常細胞的產(chǎn)生是減數(shù)第二次分裂后期X染色體上2條姐妹染色單體分開后移向同一極所致；①和②是姐妹染色單體分開后的染色體。答案C20突破點2育種方案的選擇[知識精講]育種方法的選擇和設(shè)計育種方法的選擇要根據(jù)育種要求、材料特點、技術(shù)水平和經(jīng)濟因素，進行綜合考慮和科學(xué)決策。(1)最簡捷、最常規(guī)的育種方法是雜交育種。進行雜交育種的個體一定是進行有性生殖的個體，只進行無性生殖的個體無法通過雜交育種培育新品種。(2)一般作物育種，要將兩個親本的不同優(yōu)良性狀集中于同一生物體，可選用雜交育種和單倍體育種相結(jié)合的方法。21

(3)要大幅度改良某一品種，使之產(chǎn)生從來沒有的性狀，可選用誘變育種(如太空育種)和雜交育種相結(jié)合的方法。(4)要提高品種產(chǎn)量，提高其營養(yǎng)物質(zhì)含量，可選用多倍體育種。(5)要快速發(fā)育，可選用單倍體育種。(6)若要將特殊性狀組合到一起，還需克服不同物種的生殖隔離，可考慮基因工程育種，如抗蟲棉的培育。22

[考題示例]【示例1】

如圖表示以某種作物中的①和②兩個品種分別培育出④⑥⑦三個新品種的過程，有關(guān)說法正確的是 (

) A．經(jīng)Ⅵ、Ⅶ過程培育出⑦所依據(jù)的主要原理是基因重組 B．用③培育出④常用的方法是花藥離體培養(yǎng)法 C．過程Ⅰ和Ⅱ所采用的方法分別稱為雜交和測交 D．只有培育品種⑥的過程中需要用到秋水仙素

23解析經(jīng)Ⅵ、Ⅶ過程培育出⑦的主要原理為基因突變；Ⅰ、Ⅱ為雜交、自交，圖示Ⅴ、Ⅳ過程均需秋水仙素處理。答案B24【示例2】下圖為6種不同的育種方法。25據(jù)圖回答下列問題。(1)圖中A至D方向所示的途徑表示__________育種方式，這種方法屬常規(guī)育種，一般從F2代開始選種，這是因為______________。A→B→C的途徑表示________育種方式，這兩種育種方式中后者的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在__________。(2)B常用的方法為_________。(3)E方法所用的原理是______，所用的方法如________、________。育種時所需處理的種子應(yīng)是萌動的(而非休眠的)種子，原因是______________。(4)C、F過程最常用的藥劑是________，其作用的原理是__________________________。(5)由G到H過程中涉及的生物技術(shù)有_______________。(6)K→L→M這種育種方法的優(yōu)越性表現(xiàn)在____________。26答案(1)雜交從F2代開始發(fā)生性狀分離單倍體明顯縮短育種年限(2)花藥離體培養(yǎng)(3)基因突變X射線、紫外線、激光亞硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素(理化因素需各說出一項)種子萌動后進行細胞分裂，DNA在復(fù)制過程中可能由于某種因素的影響發(fā)生基因突變(4)秋水仙素在細胞分裂時，抑制紡錘體形成，引起染色體數(shù)目加倍(5)基因工程(或DNA拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)或轉(zhuǎn)基因技術(shù))植物組織培養(yǎng)(6)克服了遠緣雜交不親和的障礙，大大擴展了可用于雜交的親本組合范圍27六類育種方法的優(yōu)缺點(1)“雜交育種”：其優(yōu)點是操作“最簡便”可集中雙親的優(yōu)良性狀，但不能打破生殖隔離界限，且育種時間較長。(2)“單倍體育種”：其優(yōu)點是“可明顯縮短育種時間”，但“操作困難”。(3)“誘變育種”：其優(yōu)點是“可產(chǎn)生新基因、新性狀”，缺點是“盲目”，未必達到預(yù)期目標(biāo)。28(4)“多倍體育種”：其優(yōu)點是可“果實大型”或“營養(yǎng)豐富”，缺點是“發(fā)育延遲，結(jié)子率低”。(5)基因工程育種：其優(yōu)點是“定向改造生物性狀”，缺點是“技術(shù)難度高”難以成功。(6)細胞工程育種：其優(yōu)點是可克服“遠緣雜交不親和的障礙”，缺點表現(xiàn)為“技術(shù)含量高”難以成功。

29[跟進題組]1．現(xiàn)有高稈不抗病(Bbcc)和矮稈抗病(bbCc)兩作物品種，為了達到長期培育高稈抗病(BbCc)雜交種的目的，下列有關(guān)快速育種方案的敘述中，正確的是 (

) A．每年讓高稈不抗病(Bbcc)和矮稈抗病(bbCc)雜交就可以達到目的 B．利用誘變育種技術(shù)可以達到快速育種的目的 C．制備純合的親本對長期培育雜交種是必要的 D．只要使用單倍體育種技術(shù)就能實現(xiàn)快速育種的目的30解析本題考查育種方案的設(shè)計能力。解答本題的關(guān)鍵是抓住題干關(guān)鍵詞——“長期培育”。為了達到長期培育高稈抗病(BbCc)雜交種的目的，就必須先培育出BBcc和bbCC的純合子，利用單倍體育種或連續(xù)自交的方法可以獲得上述純合子，因此本題應(yīng)選C。答案C312．小麥品種中高稈(A)對矮稈(a)為顯性、抗病(B)對易感病(b)為顯性，兩對相對