高三生物二輪復(fù)習(xí)課件專題8、《可遺傳變異與育種》知識(shí)解讀及實(shí)例應(yīng)用

《可遺傳變異與育種》相關(guān)知識(shí)解讀及實(shí)例分析基因突變基因重組染色體變異適用范圍觀察實(shí)質(zhì)發(fā)生時(shí)間結(jié)果聯(lián)系一、基因突變、基因重組、染色體變異的比較所有生物均可發(fā)生(普遍性)真核生物有性生殖核基因、部分原核生物

人工：基因工程真核生物核基因結(jié)構(gòu)變異、數(shù)目變異光學(xué)顯微鏡下可以觀察基因的重新組合（自由組合、互換）堿基替換、增添、缺失主要是有絲分裂間期或減數(shù)分裂前的間期減數(shù)分裂Ⅰ前期、減數(shù)分裂Ⅰ后期產(chǎn)生新基因、新基因型、不一定產(chǎn)生新性狀產(chǎn)生新的基因型，新性狀組合引起基因數(shù)目或排列順序變化，導(dǎo)致性狀改變都是隨機(jī)的、不定向的，都屬于可遺傳變異，為生物進(jìn)化提供了原材料；基因突變產(chǎn)生新基因，為基因重組提供最初原料，是生物變異的根本來源，是基因重組的基礎(chǔ)；基因重組變異頻率高，為進(jìn)化提供了廣泛的選擇材料，是形成生物多樣性的重要原因之一。光學(xué)顯微鏡下無(wú)法觀察細(xì)胞分裂期例析1、下列有關(guān)生物變異的說法，正確的是()A.某生物體內(nèi)某條染色體上多了幾個(gè)或少了幾個(gè)基因，這種變化屬于染色體數(shù)目的變異B.黃圓豌豆×綠皺豌豆→綠圓豌豆，這種變異來源于基因突變C.DNA分子中堿基的增添、缺失或替換不一定都是基因突變D.親代與子代之間，子代與子代之間出現(xiàn)了各種差異，是因?yàn)槭芫^程中進(jìn)行了基因重組C點(diǎn)評(píng)：某生物體內(nèi)某條染色體上多了幾個(gè)或少了幾個(gè)基因，這種變化屬于染色體結(jié)構(gòu)的變異；黃圓豌豆×綠皺豌豆→綠圓豌豆，這種變異來源于基因重組；DNA分子中堿基的增添、缺失或替換不一定導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)改變，所以不一定是基因突變；親代與子代之間，子代與子代之間出現(xiàn)了各種差異，親代在減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程中進(jìn)行了基因重組。二、變異在育種中的應(yīng)用1.所需的某種優(yōu)良性狀在已有品種中是否具備？?jī)?yōu)良性狀能否穩(wěn)定遺傳？2.培育的品種具備的是某一優(yōu)良性狀還是多種優(yōu)良性狀集于一體？將不同的品種的優(yōu)良性狀集于一品種時(shí)要考慮這些品種之間是否有生殖隔離？沒有生殖隔離時(shí)最簡(jiǎn)便方法是什么？有生殖隔離時(shí)有哪些方法？3.育種時(shí)有哪些能較快的縮短育種年限的方法？4.當(dāng)某一品種已具備有穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良性狀，如何利用這一品種培育出加強(qiáng)這一優(yōu)良性狀的品種？（一）育種方案的選擇考慮事項(xiàng)根據(jù)育種目標(biāo)的不同而培育新品種的方法，總結(jié)如下：1、欲集中不同親本的優(yōu)良性狀（集優(yōu)）——雜交育種；2、欲既集中優(yōu)良性狀，又縮短育種年限——單倍體育種；3、欲獲得較大果實(shí)或大型植株或提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量（強(qiáng)優(yōu)）——多倍體育種；4、欲提高變異頻率，“改良”或“改造”或直接改變現(xiàn)有性狀，獲得當(dāng)前不存在的基因或性狀（創(chuàng)優(yōu)）——誘變育種；5、欲實(shí)現(xiàn)定向改變現(xiàn)有性狀——基因工程育種6、欲打破物種界限，可用基因工程育種、細(xì)胞工程育種7、動(dòng)物雜交育種中理想個(gè)體的獲得不能通過逐代自交，可改為測(cè)交。

（二）育種方法的選擇（三）育種過程分析及合理書寫育種方案1、先根據(jù)題意明確育種目標(biāo)2、再合理選擇育種方法3、準(zhǔn)確書寫育種步驟（四）不同育種方法的原理、步驟、優(yōu)缺點(diǎn)歸納（1）原理：基因突變

（2）方法：利用物理因素（如X射線，紫外線，激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸等）處理生物，使生物發(fā)生基因突變。從中篩選有利變異。（3）優(yōu)點(diǎn)：①提高突變率，加速育種進(jìn)程。②大幅度改良某些性狀，創(chuàng)造人們所需要的優(yōu)良變異類型。（4）缺點(diǎn)：①有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料；②誘變的方向和性質(zhì)不能控制，具有盲目性。1、誘變育種（1）原理：基因重組（2）方法：符合要求的雙親雜交獲得F1，F(xiàn)1相互交配（自交），從F2中選出表現(xiàn)型符合要求的。①植物培育顯性純合子：連續(xù)自交選種；②動(dòng)物培育顯性純合子：選測(cè)交后代不發(fā)生性狀分離的親本。（3）優(yōu)點(diǎn)：①操作簡(jiǎn)單，技術(shù)要求不高。②可把多個(gè)品種的優(yōu)良性狀集中于一個(gè)個(gè)體上。（4）缺點(diǎn)：①育種所需時(shí)間較長(zhǎng)。②只能利用已有的基因重組，不能創(chuàng)造新的基因。2、雜交育種雜交自交選優(yōu)自交選優(yōu)短毛折耳貓bbee長(zhǎng)毛立耳貓BBEE×長(zhǎng)毛立耳貓BbEe♀、♂互交B_E_B_eebbE_bbee與bbee測(cè)交選擇后代不發(fā)生性狀分離的親本即為BBee（長(zhǎng)毛折耳貓）

P

抗倒易病

易倒抗病F1

抗倒易病F2DDTTddttDdTt抗倒易病易倒易病抗倒抗病易倒抗病D＿ttFn連續(xù)自交，直至不出現(xiàn)性狀分離為止。抗倒抗病DDttPF1

長(zhǎng)立短折短立長(zhǎng)折F2例析、動(dòng)物雜交育種與植物雜交育種的比較（1）原理：基因重組（2）過程提取目的基因→基因表達(dá)載體的構(gòu)建→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測(cè)與鑒定（3）優(yōu)點(diǎn)：①定向地改變生物遺傳性狀,目的性強(qiáng)；②育種周期短；③克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。（4）缺點(diǎn)：技術(shù)復(fù)雜，安全性問題多。3、基因工程育種生物育種生物變異的實(shí)驗(yàn)探究生物育種及生物變異的實(shí)驗(yàn)探究生物育種及生物變異的實(shí)驗(yàn)探究多倍體育種原理方法處理材料過程三倍體無(wú)子西瓜（1）原理：染色體(數(shù)目)變異（2）方法：（3）優(yōu)點(diǎn)：①明顯縮短育種時(shí)間②所得個(gè)體均為純合二倍體（4）技術(shù)復(fù)雜操作困難（高桿，抗?。沟狗共。┗ㄋ帲ǚ郏?jiǎn)伪扼w幼苗：DTDtdTdt正常植株：DDTTDDttddTTddtt新品種：ddTT花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理DDTT（♀）×ddtt（♂）第一年第二年篩選DdTt（高桿，抗?。ò珬U，感?。┒扼w生物純合子DdTt植株DTDtdTdt擁有正常染色體數(shù)目4、單倍體育種（2）方法：秋水仙素處理或低溫誘導(dǎo)（1）原理：染色體(數(shù)目)變異（3）優(yōu)點(diǎn)：多倍體的果實(shí)大、營(yíng)養(yǎng)豐富等（4）實(shí)例：三倍體無(wú)籽西瓜3N果皮____母本父本2N3N雜交獲得三倍體種子兩次傳粉第一次傳粉目的：第二次傳粉目的：刺激子房產(chǎn)生生長(zhǎng)素，促進(jìn)子房發(fā)育為果實(shí)。注意：?jiǎn)伪扼w育種中是用秋水仙素處理單倍體幼苗，而多倍體育種中是用秋水仙素處理正常植株萌發(fā)的種子或幼苗。5、多倍體育種----獲得新物種實(shí)例1：普通小麥的形成過程（1）異源二倍體：兩個(gè)染色體組來自不同物種，聯(lián)會(huì)紊亂，不可育。（2）用秋水仙素處理異源二倍體幼苗使其染色體加倍恢復(fù)其育性。這里的A、B、D代表的是染色體組，而不是基因。6、異源多倍體育種----獲得新物種（3）植物體細(xì)胞雜交技術(shù)可用于多倍體育種。育種目標(biāo)育種方案集中雙親優(yōu)良性狀對(duì)原品系實(shí)施“定向”改造讓原品系產(chǎn)生新性狀使原品系營(yíng)養(yǎng)器官“增大”或“加強(qiáng)”單倍體育種雜交育種基因工程及植物細(xì)胞工程誘變育種多倍體育種（五）育種方法小結(jié)

原理常用方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)舉例雜交育種基因重組雜交自交

選種自交①使不同個(gè)體優(yōu)良性狀集中在一個(gè)個(gè)體上；

②操作簡(jiǎn)便①育種時(shí)間長(zhǎng)；②局限于親緣關(guān)系較近的個(gè)體矮稈抗病小麥誘變育種基因突變輻射、激光、空間誘變等提高變異頻率，加速育種進(jìn)程，大幅度改良性狀有很大盲目性，有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料青霉素高產(chǎn)菌株單倍體育種染色體變異花藥離體培養(yǎng)，用秋水仙素處理①明顯縮短育種年限；

②子代均為純合子技術(shù)復(fù)雜，需與雜交育種配合單倍體

育種獲得矮稈抗病小麥多倍體育種染色體變異用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗器官大，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量只適用于植物，發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低三倍體無(wú)子西瓜基因工程育種基因重組將一種生物的特定基因轉(zhuǎn)移到另一種生物細(xì)胞中打破物種界限，定向改造生物的遺傳性狀技術(shù)復(fù)雜，生態(tài)安全問題較多轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育(六)易錯(cuò)辨析1.抗蟲小麥與矮稈小麥雜交，通過基因重組可獲得抗蟲矮稈小麥(

)2.通過花藥離體培養(yǎng)可獲得抗銹病高產(chǎn)小麥新品種(

)3.單倍體育種中，通過花藥離體培養(yǎng)所得的植株均為純合的二倍體(

)4.誘變育種可通過改變基因的結(jié)構(gòu)達(dá)到育種目的(

)5.用二倍體西瓜給四倍體西瓜授粉，則四倍體植株上會(huì)結(jié)出三倍體無(wú)子西瓜(

)6.單倍體不一定不育(

)7.多倍體植株都可以用種子繁殖后代(

)√×××√√×(七)填空默寫4、當(dāng)秋水仙素作用于正在分裂的細(xì)胞時(shí)，_____________________________。染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行有絲分裂，就可能發(fā)育成多倍體植株。1.三倍體不育的原因是__________________________________________

。2.騾子不育的原因是

。3.單倍體育種中的秋水仙素作用于

期的

植株，多倍體育種中的秋水仙素作用于

期的

植株。三倍體個(gè)體在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成可育的配子騾子細(xì)胞內(nèi)無(wú)同源染色體，不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂幼苗單倍體萌發(fā)的種子或幼苗正常能夠抑制紡錘體的形成，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)目加倍例析1、根據(jù)下圖回答以下問題：(1)圖中哪種途徑為單倍體育種?

(填數(shù)字標(biāo)號(hào))。（2)圖中哪些標(biāo)號(hào)處需用秋水仙素處理?

(填數(shù)字標(biāo)號(hào))。

(3)④⑥的育種原理分別是

。(4)圖中最簡(jiǎn)便及最難以達(dá)到育種目標(biāo)的育種途徑分別是

(填數(shù)字標(biāo)號(hào))。

(5)雜交育種選育從F2開始的原因是

。

(6)原核生物常選哪種育種方式?(填名稱),為什么?

、

①③⑤⑤⑥基因突變、染色體變異①②④

從F2開始發(fā)生性狀分離誘變育種，因?yàn)樵松锟蛇z傳變異來源只有基因突變。三、實(shí)例應(yīng)用例析2、誘變育種、雜交育種、單倍體育種、多倍體育種都是傳統(tǒng)的育種技術(shù)，轉(zhuǎn)基因技術(shù)是育種的新技術(shù)。下列敘述不正確的是()A.雜交育種和單倍體育種過程中通常都涉及基因重組原理B.采用上述技術(shù)的目的是獲得具有所需性狀的品種C.上述技術(shù)中，通常僅多倍體育種會(huì)育出與原物種生殖隔離的個(gè)體D.與傳統(tǒng)育種比較，轉(zhuǎn)基因的優(yōu)勢(shì)是能使生物出現(xiàn)自然界中沒有的新基因和性狀D點(diǎn)評(píng)：轉(zhuǎn)基因技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是實(shí)現(xiàn)基因在物種間的轉(zhuǎn)移，不能產(chǎn)生新基因和新性狀。例析3、右圖為某二倍體植物單倍體育種過程，下列敘述正確的是()A.①中發(fā)生了染色體數(shù)目變異B.②一般采用花藥離體培養(yǎng)的方法C.③中秋水仙素抑制著絲粒分裂D.④中選到的植株中1/4為純合子B點(diǎn)評(píng)：③中秋水仙素抑制紡錘絲的形成，不是抑制著絲粒分裂。例析4、研究人員在柑橘中發(fā)現(xiàn)一棵具有明