2013版高中生物浙科版必修2 《课时讲练通》配套课件第四章 生物的变异(5份)

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名称 2013版高中生物浙科版必修2 《课时讲练通》配套课件第四章 生物的变异(5份)
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资源类型 教案
版本资源 浙科版
科目 生物学
更新时间 2014-04-19 07:17:25

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课件36张PPT。第1课时 基因重组、基因突变罕见的黑色企鹅
企鹅是南极大陆最有代表性的动物,
被视为南极的名片与象征。黑背白胸是
它们的基本“装扮”,仿佛穿着燕尾服,
走起路来摇摇摆摆,憨态可掬。不过鸟
类学家在南极的南乔治亚岛弗都那湾,
发现了一只全身乌黑的罕见企鹅,让鸟类学家惊叹不已。专家表示,这只企鹅之所以变成黑色,可能是基因突变造成的。 请思考:
1.什么是基因突变?
2.基因突变有哪些特点?主题一 生物变异的类型
1.不遗传的变异
(1)来源:环境条件改变引起,不涉及_________的变化;
(2)特点:变异只限当代的表现型改变,属___________;
(3)实例:花生在水、肥充足的条件下果实大且多。
2.可遗传的变异
(1)来源:环境条件改变或内因引起_________的改变;
(2)特点:变异性状_____遗传给后代。遗传物质不遗传变异遗传物质可以3.分类依据
_________是否改变。
【记一记】引起生物变异的因素
(1)引起不遗传变异的因素:水、肥、阳光充足,温度、激素
等。
(2)引起可遗传变异的因素:射线照射、太空辐射、化学诱变
剂处理等。遗传物质主题二 基因重组
1.概念
亲本:具有不同_________的雌、雄个体
时间:进行_________时
实质:控制不同性状的基因_________
结果:后代类型不同于_____类型含义遗传性状有性生殖重新组合亲本2.类型
3.结果
导致生物性状的_______。
4.意义
为动植物育种和_________提供丰富的物质基础。自由组合型非同源染色体减Ⅰ前期非姐妹染色单体多样性生物进化1.分析基因重组发生的本质
请结合上图,思考并回答下列问题。(1)观察上图,分析②③片段交换后,其上的控制不同性状的基因组合有什么变化,说明了什么。
提示:②上的AB变为Ab;③上的ab变为aB;发生交叉互换的染色单体上的控制不同性状的基因重新组合,即发生了基因重组。
(2)结合上图分析,基因重组可以产生新基因、新性状吗?
提示:A与B、a与b原本就有,分别存在于同一条染色体上,
②和③的交换只是将原有基因进行了重新组合,产生了新基因型,所以基因重组没有产生新基因、新性状,只是产生了新基因型、新性状组合。(3)结合上图的行为分析,真核生物、病毒以及细菌等原核生物进行无性生殖时会发生基因重组吗?为什么?
提示:不会;基因重组通常只发生在真核生物有性生殖的过程中,而病毒和原核生物都不能进行有性生殖,所以不能发生基因重组。 2.实例探究基因重组的特点
请结合下述实验现象,分析产生的原因是否是基因重组,并说明理由。
现象一:杂合紫花豌豆自交后代出现白花豌豆。
判断:___(填是或否)。
理由:_______________________________________________
_____________________________________________________________。 杂合紫花豌豆自交后代出现白花豌豆,是控制同一性状
的等位基因的分离,而基因重组是指控制不同性状的基因的重
新组合否现象二:杂合黄色圆粒豌豆自交后代出现黄色皱粒、绿色圆粒和绿色皱粒豌豆。
判断:___(填是或否)。
理由:________________________________________________
_________。
现象三:在本来开红花的纯合植株中,偶然出现了一株开白花的个体。
判断:___(填是或否)。
理由:________________________________________________
_____________________________________________________________。是 发生在有性生殖过程中非同源染色体上的非等位基因的
自由组合否 本来开红花的纯合植株不应产生开白花的后代,开白花
的性状是新产生的,基因重组不能产生新基因,所以不能产生
新性状【典题训练】下列关于基因重组的说法不正确的是( )
A.生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合属于基因重组
B.减数分裂四分体时期,由于同源染色体的姐妹染色单体之间的片段交换,可导致基因重组
C.减数分裂过程中,非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组
D.一般情况下,花药内可发生基因重组,而根尖则不能
【解题指南】(1)明确基因重组的类型及适用范围。
(2)掌握姐妹染色单体含有相同的基因。
(3)根尖只能进行有丝分裂。【解析】选B。控制不同性状的基因重新组合为基因重组,它包括自由组合型和片段交换型,A项正确;减数分裂四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间片段交换可导致基因重组,姐妹染色单体上含有相同基因不会导致基因重组,B项错误;非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组,C项正确;减数分裂过程中存在基因重组,而根尖细胞只能进行有丝分裂,所以不会发生基因重组,D项正确。【变式备选】如图是某个二倍体生物的几个分裂示意图(数字代表染色体,字母代表染色体上的基因)。据图判断不正确的是( )A.该动物的性别是雄性
B.乙细胞表明该动物发生了基因重组
C.1与2的片段交换属于基因重组,1与3组合在一起属于基因重组
D.丙细胞不能进行基因重组
【解析】选B。甲细胞处于减数第一次分裂后期,图示细胞均等分裂,判定该动物为雄性,A项正确;同源染色体1与2的片段交换属于基因重组,1与3非同源染色体组合属于基因重组,C项正确;乙细胞为有丝分裂后期,有丝分裂过程中不会发生基因重组,B项错误;丙细胞处于减数第二次分裂后期,此时期不进行基因重组,D项正确。主题三 基因突变
1.含义
基因内部核酸分子上的特定___________发生改变的现象或过
程。
2.实质
DNA分子上碱基对的_____、增加或_____都可以引起
___________的变化,因而引起基因结构的改变。 核苷酸序列缺失替换核苷酸序列3.类型
(1)根据对表现型的影响:
①种类:_________、生化突变、_________;
②关系:三种突变实质上都是_________。
(2)根据发生的因素:
①自然状态下发生的基因突变:_________;
②人工条件下诱发的基因突变:_________。形态突变致死突变生化突变自发突变诱发突变4.特点
_______,多方向性,_______,可逆性,_______。
5.意义
是生物变异的_____来源,对_________和选育新品种具有非常
重要的意义。
6.诱发因素
(1)物理因素:如_______________、温度剧变等;
(2)化学因素:如亚硝酸、___________等;
(3)_________:如麻疹病毒等。普遍性稀有性有害性根本生物进化各种射线的照射碱基类似物生物因素【想一想】为什么在阳光下长久停留时有些人要涂防晒霜?为什么做X射线透视的医务人员一定要穿防护衣?
提示:阳光中的紫外线、透视时的X射线都可以穿透人体,引起人体基因突变,诱发疾病。1.结合实例探究基因突变影响性状的机理 结合上图,思考并回答下列问题。
(1)发生镰刀形细胞贫血症的直接原因和根本原因分别是什么?
提示:直接原因:血红蛋白中的一个谷氨酸变为缬氨酸导致分子结构改变;
根本原因:控制血红蛋白的DNA分子中发生了碱基对的替换导致基因结构发生改变。(2)结合上述实例分析基因突变的实质和结果是怎样的。
提示:实质:DNA分子中碱基对的缺失、增加或替换,使DNA分子中的核苷酸序列发生改变。
结果:mRNA翻译的蛋白质出现异常,最终表现为遗传性状的改变。(3)若将上图DNA中的CTT缺失或增添一个或两个碱基,对该基因控制合成的蛋白质有何影响?若以三个碱基为单位增添或缺失呢?
提示:第一种情况将影响突变位点后的氨基酸的种类、数量及排列顺序,对蛋白质的结构改变较大;第二种情况以三个碱基为单位缺失(增添),不影响突变位点后的氨基酸的种类、数量及排列顺序,对蛋白质的结构改变较小。【思路分析】密码子的三联性和阅读密码子时的连续性
(1)基因指导蛋白质合成要经过转录和翻译;
(2)翻译时的模板是mRNA,其上的三个相邻的碱基组成一个密码子,决定一个氨基酸;
(3)组成不同密码子的碱基之间没有明确的界限,同一个碱基理论上既可和前面的两个碱基组成一个密码子,也可和后面的两个碱基组成一个密码子,还可以和前后各一个碱基组成一个密码子;
(4)在实际翻译过程中,某一碱基与其他碱基组成密码子的状况由其与起始密码子的位置关系决定。2.探究基因突变的特点
(1)基因突变发生后一定会传给后代吗?
提示:不一定;基因突变若发生在体细胞中,一般不会传给后代。但若该生物体可以进行无性繁殖,则在无性繁殖时可以传给后代。基因突变若发生在生殖细胞,则会通过有性生殖的生殖细胞传给后代。(2)基因突变是否一定导致生物性状的改变?
提示:不一定;①生物的DNA分子中存在非编码序列,该序列突变不引起性状变异;②由于多个密码子可能编码同一种氨基酸,所以变化后的基因可能控制合成相同的蛋白质;③某些突变可能改变了蛋白质中个别位置的氨基酸的种类,但并不影响蛋白质的功能;④隐性基因的功能突变在杂合状态下也不会引起生物性状的改变。(3)病毒和细菌等原核生物会发生基因突变吗?它们也能发生基因重组吗?
提示:①会;基因突变在真核生物、原核生物及病毒内均可发生。②不能;基因重组只发生在进行减数分裂的真核生物体内。比较基因突变与基因重组的异同主要在间期减数第一次分裂时期基因结构发生改变,包括DNA碱基对的替换、增加或缺失等通过有性生殖,控制不同性状的非等位基因重新组合,或等位基因间互换外界环境的剧变和内部因素的相互作用不同个体间的杂交产生新基因不产生新基因,但可产生新基因型遵循遗传规律,多数变异对生物个体正常生长发育不利 遵循遗传基本规律生物变异的根本来源,是生物进化的原材料 是生物变异的来源之一,对生物的进化也有重要意义 基因突变是等位基因的来源,是基因重组的基础 【典题训练】在白花豌豆品种栽培园中,偶然发现了一株开红花的豌豆植株,推测该红花表现型的出现是基因突变的结果。为了确定该推测是否正确,应检测和比较红花植株与白花植株中( )
A.花色基因的碱基组成 B.花色基因的DNA序列
C.细胞的DNA含量 D.细胞的RNA含量
【解题指南】明确基因突变的实质在于基因结构的改变,这种改变不但体现在脱氧核苷酸的种类上,还体现在数量和顺序上。【解析】选B。基因突变不改变花色基因的碱基组成,花色基因均含有四种脱氧核苷酸,A项错误;基因突变不会改变DNA的分子数目,C项错误;细胞内的RNA含量与细胞内合成蛋白质的代谢强度有关,与基因突变没有关系,D项错误。【规律方法】判断新性状来源的方法
(1)将具有该新性状的个体自交,若后代不出现该性状,则说明该性状的产生是环境因素导致的。
(2)若后代出现该性状,则说明该性状是由于遗传物质的改变引起的。课件31张PPT。第2课时 染色体畸变世界首报染色体异常核型患者
河北省石家庄市发现了一位染色体异常核型患者,患者1号与9号染色体同时各自发生一处断裂,断裂片段彼此相互交换,形成结构上重排的两条衍生染色体。这种染色体平衡易位造成了染色体遗传物质的“内部搬家”,但由于患者染色体总数未变,所含基因也未减少,所以患者不会表现出不正常的症状,外貌、智力都正常,发育上也没有缺陷。请思考:
1.染色体异常核型是生物学上的何种变异导致的?
2.导致染色体核型异常的诱导因素有哪些?主题一 染色体畸变
1.概念
生物细胞中染色体在_____和_____上发生的变化。
2.类型
(1)染色体结构变异:_____上发生变化。
(2)染色体数目变异:_____上发生变化。数目结构结构数目主题二 染色体结构变异
1.概念
染色体发生断裂后,在断裂处发生_________而导致染色体
_____不正常的变异。
2.类型
(1)缺失:染色体断片的______,引起片段上所带基因也随之丢
失。如___________;
(2)重复:染色体上_____了某个相同片段。如_______________;错误连接结构猫叫综合征增加果蝇棒眼的形成丢失(3)易位:染色体的某一片段_____到另一_____________上;
(4)倒位:一个染色体上的某个片段的正常排列顺序发生180°
颠倒。
3.结果
使位于染色体上的基因的_____与_________发生改变。
4.影响
大多数的染色体结构变异对生物体是_____的,甚至会导致生
物体的死亡。移接非同源染色体数目排列顺序不利【判一判】
(1)染色体结构变异是染色体上的碱基发生缺失、重复、倒
位、易位的过程。( )
【分析】染色体结构变异是基因在变,而非基因内部碱基在
变。
(2)染色体结构变异会导致基因的数目、排列顺序等发生改
变。( )
【分析】染色体结构变异是基因的缺失、重复、倒位和易位,
会导致基因的数目、排列顺序发生改变。×√1.染色体结构变异与基因突变的区别(1)判断①②③④代表的变异类型:
①_____; ②_____;
③_____; ④_________。
(2)比较④与①②③变异的差异:缺失重复倒位基因突变能不能不产生产生基因的数目和排列
顺序发生改变碱基对的替换、
增加或缺失2.交叉互换与易位的比较同源染色体的非姐妹
染色单体之间 非同源染色体之间基因重组染色体结构变异观察不到可观察到三个方面归纳染色体结构变异
(1)行为主体:染色体内部的基因。
(2)行为内容:基因的缺失、重复、倒位和易位。
(3)行为结果:基因的位置、数目都可能发生变化。【典题训练】(2012·无锡高二检测)A、a和B、b是控制两对相对性状的两对等位基因,位于1号和2号这一对同源染色体上,1号染色体上有部分来自其他染色体的片段,如图所示。下列有关叙述不正确的是( )
A.A和a、B和b均符合基因的分离定律
B.可以通过显微镜来观察这种染色体移接现象
C.染色体片段移接到1号染色体上的现象称为基因重组
D.同源染色体上非姐妹染色单体发生交叉互换后可能产生4种配子【解题指南】解答本题的关键是判断变异的类型,根据1号染色体上增添片段的来源可判断该变异属于染色体畸变。
【解析】选C。A和a、B和b位于一对同源染色体上,两对等位基因的遗传均遵循基因的分离定律;该图中染色体移接的片段来自其他染色体,因此该种变异属于染色体结构变异,可在显微镜下观察到;同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换后产生四种配子,基因型为AB、Ab、aB、ab。【变式训练】下列有关两种生物变异的种类的叙述,不正确的是( )A.图A过程发生在减数第一次分裂时期
B.图A中的变异未产生新的基因,但可以产生新的基因型
C.图B过程表示染色体数目的变异
D.图B中的变异未产生新的基因,但可以改变基因的排列顺序
【解析】选C。图A表示同源染色体中非姐妹染色单体之间的交叉互换,该过程发生在减数第一次分裂时期,该变异属于基因重组,未产生新的基因,但可以产生新的基因组合。图B表示染色体结构变异中的易位,虽然未产生新的基因,但由于染色体的结构发生了改变,基因的排列顺序也随之改变。主题三 染色体数目变异
1.概念
生物细胞中染色体数目的_____或_____。
2.类型
(1)整倍体变异:体细胞的染色体数目以_________的形式成倍
增加或减少;
(2)非整倍体变异:体细胞中___________的增加或减少。
3.举例
非整倍体变异包括_________(唐氏综合征)、_____________。增加减少染色体组个别染色体先天愚型特纳氏综合征4.意义
染色体数目变异在生物界较为普遍,对_____有重要意义。
5.染色体组
一般将二倍体生物的_________中的全部染色体称为_____染色
体组。育种一个配子一个6.整倍体
(1)一倍体:只有_____染色体组的细胞或体细胞中含_____染
色体组的个体。
(2)单倍体:体细胞中含有本物种_____染色体数目的个体。如
雄蜂、雄蚁。
(3)二倍体:具有_____染色体组的细胞或体细胞中含_____染
色体组的个体。
(4)多倍体:通常是指体细胞中所含染色体组数超过两个的生
物。如香蕉是_______;花生、大豆、马铃薯是_______;小
麦、燕麦是_______。一个单个配子两个两个三倍体四倍体六倍体1.实例分析染色体数目变异
(1)分析多倍体产生的原因是什么?
提示:多倍体的产生是正常二倍体染色体数目变异的结果。
(2)染色体数目变异与生物性状有怎样的关系?
提示:染色体数目减少形成的一倍体和二倍体的单倍体基本上不可育;染色体数目增加的奇数染色体组数的个体基本不育,偶数染色体组数的个体可育,果实大但较少。2.染色体组数的判断方法
判断图中染色体组的数目并简述判断方法。
(1)图甲
染色体组:____。
判断方法:_________________________________________。细胞内染色体条数与形态相同染色体条数之比4个(2)图乙
染色体组:____。
判断方法:____________________________________________
_____________。
(3)图丙
染色体组:____。
判断方法:____________________________________________
___。4个 在基因型中,控制同一性状的基因出现几次,则有
几个染色体组2个
细胞内形态相同的染色体有几条,就含几个染色体
组3.分析单倍体、二倍体、多倍体的染色体组成特点
判断下列说法是否正确,并说明理由。
(1)二倍体物种所形成的单倍体中,其体细胞中只含有1个染色
体组。
判断:___。(填是或否)
理由:_______________________________________________
____________________________________________________。是 二倍体的体细胞中含有2个染色体组,在体细胞进行减
数分裂形成配子时,同源染色体分开,导致染色体数目减半(2)由四倍体、六倍体生物形成的配子发育成的个体中分别含
有2个和3个染色体组,可称为二倍体和三倍体。
判断:___。(填是或否)
理由:________________________________________________
_________________________________________________。否 尽管其体细胞中分别含有2个和3个染色体组,但由于是
正常的体细胞产生的配子形成的个体,只能称为单倍体(3)含有1个染色体组的生物体一定是单倍体,单倍体一定含有
1个染色体组。
判断:___。(填是或否)
理由:________________________________________________
______________________________________________________
______________________________________________________
_______________________________。否 含1个染色体组的生物体一定是单倍体,单倍体不一定
只含1个染色体组。如果本物种是二倍体,则其配子所形成的
单倍体中含有1个染色体组;如果本物种是多倍体,则其配子
所形成的单倍体含有多个染色体组比较单倍体、二倍体、多倍体的异同【典题训练】下列有关说法一定正确的是( )
①生物的生殖细胞中含有的全部染色体一定就是1个染色体组
②单倍体细胞中一定只含有1个染色体组
③体细胞中含有2个染色体组的个体一定是二倍体
④体细胞中含有奇数染色体组的个体一定是单倍体
A.全部正确 B.①④
C.③④ D.全部不对
【解题指南】明确单倍体不同于一倍体,可能有1个染色体组,也可能有2个或多个染色体组;体细胞含有2个染色体组的不一定是二倍体;体细胞含有奇数个染色体组的个体也不一定是单倍体。【解析】选D。如果此生物体是二倍体,生物的生殖细胞中含有的全部染色体一定就是1个染色体组,如果是四倍体的时候,则配子中含2个染色体组,故①错误;单倍体体细胞中也可能含多个染色体组,故②错误;如果生物体是由受精卵发育而来的,而且体细胞中含有2个染色体组的个体一定是二倍体。由配子不经过受精作用,直接发育而成的生物个体,叫单倍体。因此,体细胞中含有2个染色体组的个体不一定是二倍体;体细胞中含有奇数染色体组的个体也不一定是单倍体。故③、④错误。正确答案为D。【误区警示】有关单倍体的两个易错点
(1)含有1个染色体组的一定是单倍体,但单倍体并非都只含1个染色体组。
(2)并非所有的单倍体都高度不育,体细胞中染色体组数为偶数的单倍体能进行正常的减数分裂,和含有同样染色体组数的正常植株相同,是可育的。课件27张PPT。第1课时 杂交育种·诱变育种袁隆平的超级稻第三期目标攻关成功
湖南省农科院举行的新闻发布会宣布,“杂交水稻之父”袁隆平院士的超级稻第三期目标亩产900 kg(合1/15 ha,下同),高产攻关获得成功,在他领导下种植的隆回县百亩试验田亩产达到926.6 kg。这次隆回县百亩范围内平均亩产过900 kg,是我国超级稻攻关的一个重大突破,意味着中国的杂交稻研究水平已在世界上遥遥领先。 下一步,袁隆平把奋斗目标设定为亩产1 000 kg。袁隆平说:“当然,这还是我的一个梦想,还需要科技部、农业部的立项,我会积极向上争取。”
请思考:
1.杂交育种的原理是什么?
2.杂交后代中有多种性状,如何在杂交水稻中选择人们需求的品种?主题一 杂交育种
1.概念:有目的地将两个或多个品种的_________组合在一
起,培育出更优良的新品种
2.原理:_________
3.方法:_____→选择→纯合化优良性状基因重组杂交【想一想】蓝色的牡丹花显得雍容华贵,你能用杂交育种的方法,将蓝色牡丹花和月季花杂交,使月季花也具有蓝色性状吗?试分析其原因。
提示:不能。因为牡丹和月季属于两个不同的物种,杂交育种只能在同一物种中进行。1.分析杂交育种的原理和过程
(1)杂交育种的原理是什么?能产生新性状吗?
提示:基因重组。杂交育种只能是原有基因的重新组合,产生新基因型的子代,但不能产生新基因,因而杂交育种也只能出现新的性状组合,不会出现新性状。
(2)从F2中选出抗病红果肉个体,为什么不能立即推广种植?
提示:抗病红果肉个体有两种基因型,即ssRR与ssRr,其中ssRr的个体自交后会发生性状分离,不能稳定遗传。2.探究杂交育种的局限性
从杂交后代性状类型以及育种时间等方面
分析杂交育种的不足。
提示:①操作繁琐:杂交育种中从子二代
开始出现众多的性状类型,需要及时发现符合要求的优良性状个体;
②培育周期长:因为杂交过程中会出现性状分离现象,因此需要从多种性状中选出目标表现型,再经过多次自交和挑选,直到选出所需纯种类型,故育种进程缓慢,过程复杂,所需时间较长。杂交育种在不同应用中操作步骤不同
(1)培育杂合子品种(杂种优势的利用):选取合适的双亲杂交→F1。
(2)培育纯合子品种:
①培育隐性纯合子:选取合适的双亲杂交→F1→自交→F2→直接选出表现型符合要求的个体种植推广。
②培育双显纯合子或一隐一显纯合子:选取合适的双亲杂交→F1→自交→F2→选出表现型符合要求的个体自交→F3→……(逐步淘汰不符合性状要求的个体)→直到不发生性状分离,选出稳定遗传的个体推广种植。【典题训练】填空回答下列问题:
(1)水稻杂交育种是通过品种间杂交,创造新变异类型而选育
新品种的方法。其特点是将两个纯合亲本的___________通过
杂交集中在一起,再经过选择和培育获得新品种。
(2)若这两个杂交亲本各具有期望的优点,则杂交后,F1自交
能产生多种非亲本类型,其原因是F1在________形成配子过程
中,位于_________基因通过自由组合,或者位于__________
基因通过非姐妹染色单体的交叉互换进行重新组合。(3)假设杂交涉及n对相对性状,每对相对性状各受一对等位基
因控制,彼此间各自独立遗传。在完全显性的情况下,从理论
上讲F2的表现型共有______种,其中纯合基因型共有________
种,杂合基因型共有______种。
(4)从F2起,一般还要进行自交和选择。自交的目的是_______
_________;选择的作用是________________。
【解题指南】解答本题应注意杂交育种的一般程序是P F1?
F2 ,在F2中选育优良性状,并进行连续自交以获得纯合子。在此过程中,遵循自由组合定律。×【解析】(1)杂交育种的原理是通过基因重组实现性状重组。
(2)基因重组的产生包括两种情况:减数分裂过程中位于同
源染色体上等位基因的分离,非同源染色体上非等位基因的
自由组合产生重组型配子;同源染色体上非姐妹染色单体的
交叉互换也会产生重组型配子。
(3)含n对等位基因的个体自交产生后代时,子代表现型有2n
种,纯合基因型有2n种,全部基因型有3n种,杂合基因型有
3n-2n种。
(4)杂交育种中要进行自交和选择,以获得纯合个体并保留所
需纯合类型。答案:(1)优良性状(或优良基因)
(2)减数分裂 非同源染色体上的非等位
同源染色体上的非等位
(3)2n 2n 3n-2n
(4)获得纯合基因型的个体 保留所需的纯合类型
【误区警示】并非只有自由组合是基因重组
(1)基因重组的产生不仅发生在减数第一次分裂后期。
(2)在减数第一次分裂前期,同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换,也属于基因重组。主题二 诱变育种
1.概念
利用_____、_____因素诱导生物发生变异,并从变异后代中选
育新品种的过程。
2.原理:_________、___________物理化学基因突变染色体畸变3.诱变方法
(1)辐射诱变:如X射线、紫外线、γ射线等。射线能使生物的
_______________而产生断片,同时也能导致_________。
(2)化学诱变:如亚硝酸、硫酸二乙酯等许多化学药剂能引起
DNA分子中碱基的_____、替换等变化,导致_________和
___________。
4.特点
(1)提高_________,为育种创造出丰富的原材料。
(2)能在_____时间内有效地改良生物品种的某些性状。
(3)改良作物品质,增强_______。染色体发生断裂基因突变缺失基因突变染色体变异突变频率较短抗逆性5.应用
用于_______、微生物和动物育种,其中在_______育种方面,
成效极为显著。
【记一记】诱变育种的相关提醒
(1)一般对萌发的种子进行处理;
(2)处理后的种子萌发后没有出现新的优良性状,不应随便
丢弃,应留种后观察下一代的表现型,因为可能发生了隐性突
变。农作物微生物1.分析诱变育种的原理和特点
(1)科学家对“神舟”八号搭载的种子进行培养,发现有的个体出现了有利变异,有的个体的变异却不利于生物的生存或生长,试分析发生变异的原理是什么,该种变异有何特点。
提示:在诱变因子的作用下发生基因突变;基因突变具有不定向性。
(2)出现变异的个体,表现出新性状,试分析出现新性状的本质原因是什么。
提示:诱变育种能产生新基因,从而产生新性状。(3)科学家为什么要将生物送入太空?
提示:在太空的诱变因素作用下,可以提高基因的突变率和染色体的畸变率,产生大量的变异类型,从而为生物育种提供大量的原材料。2.探究诱变育种的优点和局限性
诱变育种与杂交育种都是生产实践中常用的育种方式,结合
育种原理,分析诱变育种的优点和局限性。
(1)优点:①提高_________,能产生_______,为育种创造丰
富的原材料。
②可以加速育种进程,缩短_________。
③大幅度改良生物的某些性状。
(2)局限性:①由于突变具有_________、有害性,产生的有利
变异少。
②突变体难以集中多个优良性状,需要处理大量实验材料,增
加选择机会。突变频率新基因育种年限不定向性杂交育种与诱变育种适用范围的比较
(1)杂交育种只适用于进行有性生殖的生物,而诱变育种则也可应用于无性生殖的生物。
(2)杂交育种主要应用于植物和动物,而诱变育种主要应用于植物和微生物。
(3)杂交育种适用范围较局限,亲本的选择需要限制在同种生物范围内。【典题训练】1943年,青霉素产量只有20单位/mL,产量很
低,不能满足要求。后来科学家用X射线、紫外线等照射青霉
菌,结果大部分青霉菌死亡,少量生存下来。在存活下来的青
霉菌中,青霉素的产量存在很大差异,其中有的青霉菌产生的
青霉素的量提高了几百倍(最高达到20 000单位/mL),从而选
育出了高产青霉菌株。
根据以上材料回答下列问题:
(1)用X射线、紫外线等照射青霉菌株,目的是诱发青霉菌发生
________________。(2)从分子水平看,发生上述变化的根本原因是___________的
结构发生了改变。
(3)存活下来的青霉菌产生的青霉素的量存在着很大的差异,
这说明_______________________。
(4)上述育种方法叫________育种,所获得的高产青霉菌株的
青霉素产量提高了几百甚至几千倍,这说明这种育种方式的优
点是________________________________。
【解题指南】明确诱变育种的原理是基因突变;基因突变具有
不定向性,有利变异少、有害变异多的特点;基因突变的实质
是基因结构改变,产生新基因。【解析】(1)用X射线、紫外线等照射青霉菌株,目的是诱发青霉菌发生基因突变。
(2)基因突变的实质是DNA分子结构发生了改变。
(3)由于基因突变具有不定向性,产生的后代有产量高的、有产量低的,但大部分青霉菌还是保持原有的产量水平,对少量的高产菌株做进一步选育,即可得到所需品种。
(4)该育种方法是诱变育种,诱变育种能提高变异频率,加速育种进程,并能大幅度改良某些性状。答案:(1)基因突变 (2)DNA分子
(3)基因突变是不定向的
(4)诱变 能提高变异频率,加速育种进程,并能大幅度改良某些性状【变式训练】太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等,诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异,然后进行培育的一种育种方法。下列说法正确的是( )
A.太空育种产生的突变总是有益的
B.太空育种产生的性状是定向的
C.太空育种培育的植物是地球上原本不存在的
D.太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的
【解析】选D。太空育种的实质是诱变育种,和其他诱变方法一样,依据的原理是基因突变和染色体畸变。基因突变具有不定向性和有害性,可以产生新的基因,但并不改变生物的种类。课件72张PPT。第2课时 单倍体育种·多倍体育
种·转基因技术 多倍体育种培育“超级稻”
湖北大学生命科学学院蔡得田教授致力于研究组织培养和化学诱导相结合培育水稻多倍体的方法,通过拉大亲缘关系,减少多价体形成等方法重点攻克了多倍体水稻结实率低的世界性难题,培育出一种具有远缘杂交和多倍体双重优势的“超级稻”。经鉴定,该种水稻所产稻米已达国家一级稻标准,现已进入育种阶段。请思考:
1.多倍体植株有哪些特点?
2.多倍体育种的原理是什么? 主题一 单倍体育种
1.单倍体特点:植株小而弱,且_________
2.单倍体应用:选育新品种的_______高度不育原材料3.单倍体育种
(1)含义:利用_______作为中间环节产生具有_________的
___________的育种方法。
(2)原理:_______________。
①缩短_________
②能排除___________,提高效率
(4)方法:获取杂种F1 取F1的花药 _______幼苗
染色体数目加倍的_____植株 优良品种。(3)特点离体培养_________处理选择单倍体优良性状可育纯合子染色体数目变异育种年限显隐性干扰单倍体秋水仙素纯合【判一判】
(1)单倍体只存在于植物中,动物中没有单倍体。( )
【分析】单倍体多见于植物中,但在动物中也存在,如雄蜂、
雄蚁。
(2)单倍体育种最大的优势是得到的全是纯合子。( )
【分析】所有育种最终都可以得到纯合子,单倍体育种最大的
优势是可以明显缩短育种年限。××结合常规育种和单倍体育种的比较示意图,思考下列问题。
1.单倍体育种的过程
单倍体育种中花药离体培养和人工诱导染色体数目加倍的目的分别是什么?
提示:花药离体培养的目的是产生高度不育的单倍体植株;人工诱导染色体数目加倍的目的是通过诱导产生可育的纯合植株。2.单倍体育种的特点
(1)分析单倍体育种为什么可以缩短育种年限、提高育种效率。
提示:①单倍体育种中使用秋水仙素处理单倍体植株,可以快速获得大量纯种个体,缩短了纯化基因型的时间。②单倍体育种获得的是纯合子植株,基因型与表现型一致,可直接通过表现型来判断基因型,提高了育种效率。(2)单倍体育种形成的个体一定是纯合子
吗?
提示:不一定;二倍体生物通过单倍体
育种形成的个体一定是纯合子,其他多
倍体生物形成的单倍体植株不一定是纯
合子,如AAaa个体可以产生AA、Aa、aa三种配子,单倍体育种后可以产生AAAA、AAaa、aaaa三种基因型个体,既有纯合子、也有杂合子。 【拓展延伸】不同生物单倍体育种后纯合子与杂合子比较
(1)一倍体、三倍体等奇数染色体组的生物,不能产生正常配子,无法进行单倍体育种;
(2)二倍体生物产生的配子只有一个染色体组,单倍体育种产生的个体都是纯合子;
(3)四倍体、六倍体、八倍体等大于两个染色体组的偶数染色体组数的生物产生的配子含有两个染色体组,其上基因既可能相同、也可能不同,则单倍体育种后既可能产生纯合子、也可能产生杂合子。 辨析单倍体育种与花药离体培养的异同【典题训练】请据图回答下列问题:
(1)过程①③④⑤的育种方法是_______,依据的遗传学原理是_______________________。
(2)若C品种的基因型为AaBbdd,D植株中能稳定遗传的个体占总数的_______。 (3)⑤过程使染色体数目加倍的方法是用________处理,该方法的原理是_________________________________。
(4)若C作物为水稻,非糯性和糯性是一对相对性状,经过③过程形成的花粉粒加碘液染色,置于显微镜下观察,一半花粉呈现蓝黑色,另一半呈现橙红色,实验结果验证了__________定律。
【解题指南】本题考查杂交育种与单倍体育种的过程、特点。需要明确杂交育种是先杂交后自交;单倍体育种是先花药离体培养后人工诱导染色体数目加倍。【解析】(1)单倍体育种的原理是染色体数目变异;(2)稳定遗传个体基因型为AA、aa占1/2,BB、bb占1/2,dd占1,共占1/2×1/2×1=1/4;(3)单倍体育种过程中,可以用秋水仙素处理幼苗抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍;(4)颜色反应说明不同花粉中可能存在不同的基因型,从而可以证明基因的分离定律。
答案:(1)单倍体育种 染色体数目变异
(2)1/4
(3)秋水仙素 抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍
(4)基因的分离【变式备选】如图,甲、乙表示两个水稻品种,A、a和B、b分别表示位于两对同源染色体上的两对等位基因,①~⑥表示培育水稻新品种的过程,下列说法正确的是( )A.①→②过程简便,可缩短培育周期
B.②的变异发生于有丝分裂间期
C.③过程常用的方法是花药离体培养
D.③→⑥过程与①→④→⑤过程的育种原理相同
【解析】选C。①→②过程是杂交育种,过程简便,但培育周期长,故A项错;杂交育种的原理是基因重组,基因重组发生在减数分裂的过程中,即②的变异发生在减数分裂过程中,故B项错;经③过程获得Ab的单倍体,故③是花药离体培养,C项正确;③→⑥过程是单倍体育种,其原理为染色体数目变异,①→④→⑤过程是杂交育种,其原理是基因重组,故D项错误。主题二 多倍体育种
1.多倍体特点:细胞___,有机物含量___,抗逆性___
2.多倍体育种
(1)含义:人们利用_____、_____因素来诱导_______产生的育
种过程。
(2)方法:目前效果较好的方法是用_________处理萌发的
_____、_____等。
(3)机理:秋水仙素能抑制细胞分裂时_______的形成,因此染
色体虽已复制,但不能分离,最终导致染色体数目_____。 大高强物理化学多倍体秋水仙素种子幼苗纺锤体加倍【记一记】秋水仙素在单倍体与多倍体育种中的比较
(1)处理对象不同:单倍体植株高度不育,不结种子,单倍体育种中只处理幼苗;多倍体育种中既可以处理幼苗,也可以处理种子。
(2)作用效果相同:秋水仙素都是抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成,使细胞中染色体无法平均移向两极而造成染色体数目加倍。结合图示思考下列问题。1.为何要用四倍体植株作母本?
提示:四倍体是多倍体,植株粗壮,所结果实较大,且有机物含量高、抗逆性强;用四倍体植株做母本所结种子营养物质充足,长成的三倍体植株旺盛。
2.三倍体西瓜为什么无籽?无籽性状能否传递?
提示:三倍体西瓜细胞内有三个染色体组,在减数分裂时同源染色体联会紊乱,无法形成有活性的配子,导致不育;无籽西瓜的遗传物质发生了改变,属于可遗传的变异,通过无性生殖可传递给下一代。3.结合三倍体西瓜植株不育的原因,判断下列不同生物的育性,并进一步归纳生物体可育的条件。
①二倍体西瓜
②二倍体西瓜的单倍体
③三倍体西瓜
④四倍体西瓜
⑤四倍体西瓜的单倍体
⑥异源八倍体小黑麦⑦异源八倍体小黑麦的单倍体
⑧三倍体香蕉
判断:①可育的有:_________;
②不可育的有:_________。
归纳:生物体是否可育取决于:
_______________________________。①④⑤⑥②③⑦⑧细胞内是否存在成对的同源染色体辨析各种育种方法的不同点 【典题训练】已知西瓜的染色体数目2n=22,请根据下面的西瓜育种流程回答问题: (1)图中①③过程所用的试剂分别是:______和______。
(2)培育无籽西瓜A的育种方法为______,其优点是:
①___________;②___________。无籽西瓜A的培育应用的
原理是_________,其不育的原因是____________________。
(3)④过程中形成单倍体植株所采用的方法是_____________,
该过程利用了植物细胞的___________________________。
(4)为确认某植株是否为单倍体,应在显微镜下观察根尖分生
区细胞的染色体,观察的最佳时期为____________________。 【解题指南】解答本题需明确产生无籽西瓜的方法有两种:一是秋水仙素处理萌发的种子或幼苗得到四倍体植株,然后与二倍体植株杂交产生三倍体种子;二是用生长素处理未受粉的雌蕊,使其长成无籽西瓜果实。
【解析】(1)秋水仙素可诱导染色体数目加倍;生长素可刺激未受粉的雌蕊直接长成无籽西瓜果实;(2)多倍体培育无籽西瓜的原理是染色体数目变异,优点是快速、操作简单且器官大、提高产量和营养物质含量;(3)形成单倍体植株的过程是花药离体培养,利用了植物细胞的全能性;(4)观察染色体的最佳时期是有丝分裂中期,此时染色体形态最稳定、数目最清晰。答案:(1)秋水仙素 生长素
(2)多倍体育种
①能快速获得所需品种,操作相对简单
②器官大,提高产量和营养物质含量 染色体数目变异
减数分裂时染色体联会紊乱,不能形成正常的配子
(3)花药离体培养 全能性
(4)有丝分裂中期【规律方法】判断育种方式的技巧
(1)从所实现的效果上来判断:
①实现了优良性状的集中,则为杂交育种;
②产生了新基因、新性状,则为诱变育种;
③产生了多倍体植株,则为多倍体育种;
④产生了单倍体植株,则为单倍体育种;
⑤实现了物种间的基因交流,则为基因工程育种。(2)从所采用的手段上来判断:
①运用了杂交手段,则为杂交育种;
②运用了射线处理的方法,则为诱变育种;
③运用了花药离体培养的方法,则为单倍体育种;
④存在秋水仙素直接处理萌发的种子或幼苗的过程,则为多倍体育种;
⑤运用了转基因手段,则为基因工程育种。 主题三 转基因技术
(1)技术手段:___________和_________
1.含义 (2)操作对象:_____
(3)目的:使生物物种具有_______
2.原理:_________
3.过程
(1)获取_________。
(2)将其导入_________并使其整合到受体的_______上。
(3)让其在受体内表达且该性状还能稳定地___________。分子生物学基因工程基因新性状基因重组目的基因受体细胞染色体遗传给后代 (1)实现_____遗传物质的交换
(2)针对性更___,效率更___,经济效益更明显
5.应用
(1)利用植物转基因技术培育_____________。
(2)利用动物转基因技术培育___________,并能利用转基因动
物作为___________生产_______________。
(3)用于治理环境污染。
有可能破坏_________
有可能威胁_________4.特点种间强高农作物新品种动物新品种生物反应器医用蛋白和多肽6.潜在威胁生态环境人类健康【连一连】请将下列育种实例与对应的育种方法进行连线。第2课时 单倍体育种·多倍体育
种·转基因技术 多倍体育种培育“超级稻”
湖北大学生命科学学院蔡得田教授致力于研究组织培养和化学诱导相结合培育水稻多倍体的方法,通过拉大亲缘关系,减少多价体形成等方法重点攻克了多倍体水稻结实率低的世界性难题,培育出一种具有远缘杂交和多倍体双重优势的“超级稻”。经鉴定,该种水稻所产稻米已达国家一级稻标准,现已进入育种阶段。请思考:
1.多倍体植株有哪些特点?
2.多倍体育种的原理是什么? 主题一 单倍体育种
1.单倍体特点:植株小而弱,且_________
2.单倍体应用:选育新品种的_______高度不育原材料3.单倍体育种
(1)含义:利用_______作为中间环节产生具有_________的
___________的育种方法。
(2)原理:_______________。
①缩短_________
②能排除___________,提高效率
(4)方法:获取杂种F1 取F1的花药 _______幼苗
染色体数目加倍的_____植株 优良品种。(3)特点离体培养_________处理选择单倍体优良性状可育纯合子染色体数目变异育种年限显隐性干扰单倍体秋水仙素纯合【判一判】
(1)单倍体只存在于植物中,动物中没有单倍体。( )
【分析】单倍体多见于植物中,但在动物中也存在,如雄蜂、
雄蚁。
(2)单倍体育种最大的优势是得到的全是纯合子。( )
【分析】所有育种最终都可以得到纯合子,单倍体育种最大的
优势是可以明显缩短育种年限。××结合常规育种和单倍体育种的比较示意图,思考下列问题。
1.单倍体育种的过程
单倍体育种中花药离体培养和人工诱导染色体数目加倍的目的分别是什么?
提示:花药离体培养的目的是产生高度不育的单倍体植株;人工诱导染色体数目加倍的目的是通过诱导产生可育的纯合植株。2.单倍体育种的特点
(1)分析单倍体育种为什么可以缩短育种年限、提高育种效率。
提示:①单倍体育种中使用秋水仙素处理单倍体植株,可以快速获得大量纯种个体,缩短了纯化基因型的时间。②单倍体育种获得的是纯合子植株,基因型与表现型一致,可直接通过表现型来判断基因型,提高了育种效率。(2)单倍体育种形成的个体一定是纯合子
吗?
提示:不一定;二倍体生物通过单倍体
育种形成的个体一定是纯合子,其他多
倍体生物形成的单倍体植株不一定是纯
合子,如AAaa个体可以产生AA、Aa、aa三种配子,单倍体育种后可以产生AAAA、AAaa、aaaa三种基因型个体,既有纯合子、也有杂合子。 【拓展延伸】不同生物单倍体育种后纯合子与杂合子比较
(1)一倍体、三倍体等奇数染色体组的生物,不能产生正常配子,无法进行单倍体育种;
(2)二倍体生物产生的配子只有一个染色体组,单倍体育种产生的个体都是纯合子;
(3)四倍体、六倍体、八倍体等大于两个染色体组的偶数染色体组数的生物产生的配子含有两个染色体组,其上基因既可能相同、也可能不同,则单倍体育种后既可能产生纯合子、也可能产生杂合子。 辨析单倍体育种与花药离体培养的异同【典题训练】请据图回答下列问题:
(1)过程①③④⑤的育种方法是_______,依据的遗传学原理是_______________________。
(2)若C品种的基因型为AaBbdd,D植株中能稳定遗传的个体占总数的_______。 (3)⑤过程使染色体数目加倍的方法是用________处理,该方法的原理是_________________________________。
(4)若C作物为水稻,非糯性和糯性是一对相对性状,经过③过程形成的花粉粒加碘液染色,置于显微镜下观察,一半花粉呈现蓝黑色,另一半呈现橙红色,实验结果验证了__________定律。
【解题指南】本题考查杂交育种与单倍体育种的过程、特点。需要明确杂交育种是先杂交后自交;单倍体育种是先花药离体培养后人工诱导染色体数目加倍。【解析】(1)单倍体育种的原理是染色体数目变异;(2)稳定遗传个体基因型为AA、aa占1/2,BB、bb占1/2,dd占1,共占1/2×1/2×1=1/4;(3)单倍体育种过程中,可以用秋水仙素处理幼苗抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍;(4)颜色反应说明不同花粉中可能存在不同的基因型,从而可以证明基因的分离定律。
答案:(1)单倍体育种 染色体数目变异
(2)1/4
(3)秋水仙素 抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍
(4)基因的分离【变式备选】如图,甲、乙表示两个水稻品种,A、a和B、b分别表示位于两对同源染色体上的两对等位基因,①~⑥表示培育水稻新品种的过程,下列说法正确的是( )A.①→②过程简便,可缩短培育周期
B.②的变异发生于有丝分裂间期
C.③过程常用的方法是花药离体培养
D.③→⑥过程与①→④→⑤过程的育种原理相同
【解析】选C。①→②过程是杂交育种,过程简便,但培育周期长,故A项错;杂交育种的原理是基因重组,基因重组发生在减数分裂的过程中,即②的变异发生在减数分裂过程中,故B项错;经③过程获得Ab的单倍体,故③是花药离体培养,C项正确;③→⑥过程是单倍体育种,其原理为染色体数目变异,①→④→⑤过程是杂交育种,其原理是基因重组,故D项错误。主题二 多倍体育种
1.多倍体特点:细胞___,有机物含量___,抗逆性___
2.多倍体育种
(1)含义:人们利用_____、_____因素来诱导_______产生的育
种过程。
(2)方法:目前效果较好的方法是用_________处理萌发的
_____、_____等。
(3)机理:秋水仙素能抑制细胞分裂时_______的形成,因此染
色体虽已复制,但不能分离,最终导致染色体数目_____。 大高强物理化学多倍体秋水仙素种子幼苗纺锤体加倍【记一记】秋水仙素在单倍体与多倍体育种中的比较
(1)处理对象不同:单倍体植株高度不育,不结种子,单倍体育种中只处理幼苗;多倍体育种中既可以处理幼苗,也可以处理种子。
(2)作用效果相同:秋水仙素都是抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成,使细胞中染色体无法平均移向两极而造成染色体数目加倍。结合图示思考下列问题。1.为何要用四倍体植株作母本?
提示:四倍体是多倍体,植株粗壮,所结果实较大,且有机物含量高、抗逆性强;用四倍体植株做母本所结种子营养物质充足,长成的三倍体植株旺盛。
2.三倍体西瓜为什么无籽?无籽性状能否传递?
提示:三倍体西瓜细胞内有三个染色体组,在减数分裂时同源染色体联会紊乱,无法形成有活性的配子,导致不育;无籽西瓜的遗传物质发生了改变,属于可遗传的变异,通过无性生殖可传递给下一代。3.结合三倍体西瓜植株不育的原因,判断下列不同生物的育性,并进一步归纳生物体可育的条件。
①二倍体西瓜
②二倍体西瓜的单倍体
③三倍体西瓜
④四倍体西瓜
⑤四倍体西瓜的单倍体
⑥异源八倍体小黑麦⑦异源八倍体小黑麦的单倍体
⑧三倍体香蕉
判断:①可育的有:_________;
②不可育的有:_________。
归纳:生物体是否可育取决于:
_______________________________。①④⑤⑥②③⑦⑧细胞内是否存在成对的同源染色体辨析各种育种方法的不同点 【典题训练】已知西瓜的染色体数目2n=22,请根据下面的西瓜育种流程回答问题: (1)图中①③过程所用的试剂分别是:______和______。
(2)培育无籽西瓜A的育种方法为______,其优点是:
①___________;②___________。无籽西瓜A的培育应用的
原理是_________,其不育的原因是____________________。
(3)④过程中形成单倍体植株所采用的方法是_____________,
该过程利用了植物细胞的___________________________。
(4)为确认某植株是否为单倍体,应在显微镜下观察根尖分生
区细胞的染色体,观察的最佳时期为____________________。 【解题指南】解答本题需明确产生无籽西瓜的方法有两种:一是秋水仙素处理萌发的种子或幼苗得到四倍体植株,然后与二倍体植株杂交产生三倍体种子;二是用生长素处理未受粉的雌蕊,使其长成无籽西瓜果实。
【解析】(1)秋水仙素可诱导染色体数目加倍;生长素可刺激未受粉的雌蕊直接长成无籽西瓜果实;(2)多倍体培育无籽西瓜的原理是染色体数目变异,优点是快速、操作简单且器官大、提高产量和营养物质含量;(3)形成单倍体植株的过程是花药离体培养,利用了植物细胞的全能性;(4)观察染色体的最佳时期是有丝分裂中期,此时染色体形态最稳定、数目最清晰。答案:(1)秋水仙素 生长素
(2)多倍体育种
①能快速获得所需品种,操作相对简单
②器官大,提高产量和营养物质含量 染色体数目变异
减数分裂时染色体联会紊乱,不能形成正常的配子
(3)花药离体培养 全能性
(4)有丝分裂中期【规律方法】判断育种方式的技巧
(1)从所实现的效果上来判断:
①实现了优良性状的集中,则为杂交育种;
②产生了新基因、新性状,则为诱变育种;
③产生了多倍体植株,则为多倍体育种;
④产生了单倍体植株,则为单倍体育种;
⑤实现了物种间的基因交流,则为基因工程育种。(2)从所采用的手段上来判断:
①运用了杂交手段,则为杂交育种;
②运用了射线处理的方法,则为诱变育种;
③运用了花药离体培养的方法,则为单倍体育种;
④存在秋水仙素直接处理萌发的种子或幼苗的过程,则为多倍体育种;
⑤运用了转基因手段,则为基因工程育种。 主题三 转基因技术
(1)技术手段:___________和_________
1.含义 (2)操作对象:_____
(3)目的:使生物物种具有_______
2.原理:_________
3.过程
(1)获取_________。
(2)将其导入_________并使其整合到受体的_______上。
(3)让其在受体内表达且该性状还能稳定地___________。分子生物学基因工程基因新性状基因重组目的基因受体细胞染色体遗传给后代 (1)实现_____遗传物质的交换
(2)针对性更___,效率更___,经济效益更明显
5.应用
(1)利用植物转基因技术培育_____________。
(2)利用动物转基因技术培育___________,并能利用转基因动
物作为___________生产_______________。
(3)用于治理环境污染。
有可能破坏_________
有可能威胁_________4.特点种间强高农作物新品种动物新品种生物反应器医用蛋白和多肽6.潜在威胁生态环境人类健康【连一连】请将下列育种实例与对应的育种方法进行连线。课件19张PPT。第四章 阶段复习课一、基因突变和基因重组
1.基因突变
(1)概念:指由于基因内部核酸分子上的特定核苷酸序列发生改变的现象或过程。
内因:DNA分子中发生碱基对的替换、增加或缺
失,而引起的基因结构的改变
外因:物理、化学、生物因素(2)原因 普遍性:在生物界中普遍存在,所有生物均可发生
多方向性:染色体某一位置上的基因可以向不同的
方向突变成它的等位基因
稀有性:基因突变频率很低
可逆性:显性基因可以突变为隐性基因,而隐性基
因也可突变为显性基因
有害性:多数是有害的(3)特点(4)发生时间:DNA复制时,如有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。
新基因产生的途径
生物变异的根本来源
生物进化的原始材料(5)意义2.基因重组
(1)概念:基因重组是指具有不同遗传性状的雌、雄个体进行有性生殖时,控制不同性状的基因重新组合,导致后代不同于亲本类型的现象或过程。
(2)适用生物:进行有性生殖的生物。
自由组合:减数分裂形成配子时,非同源染色体上的
非等位基因进行自由组合
片段交换:减数第一次分裂时,同源染色体的非姐妹
染色单体间进行片段交换
(4)意义:基因重组是生物变异的来源之一,是形成生物多样性的重要原因,对生物的进化也具有重要意义。(3)类型二、染色体畸变
1.染色体结构变异
缺失:缺失某一片段
重复:增加某一相同片段
易位:某一片段移接到另一条非同源染色体上
倒位:某一片段位置发生180? 颠倒
(2)结果:染色体上的基因数目和排列顺序发生改变,从而导致性状变异。(1)类型2.染色体数目变异
(1)非整倍体变异:体细胞内个别染色体的增加或减少,如人类21-三体综合征就是患者比正常人多了一条21号染色体。
(2)整倍体变异:体细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。 一、三种可遗传变异的比较和辨析
1.三种可遗传变异的比较2.易错点辨析
(1)“片段交换”与“易位”辨析:(2)“碱基缺失”与“基因缺失”辨析:
①单个或多个碱基的缺失,只导致基因内部遗传信息的改变,基因的位置、数量都未改变,属于基因突变;
②单个基因或多个基因的缺失,会导致染色体上的基因的位置和数量都发生改变,属于染色体畸变。
(3)不同生物变异来源的异同:(4)关于变异水平和识别的问题:
①基因突变、基因重组属于分子水平的变化,染色体畸变属于细胞水平的变化。
②基因突变、基因重组在光学显微镜下观察不到;染色体畸变在光学显微镜下可以观察到。【训练】(2012·嘉兴高二检测)如图表示某种生物的部分染色体发生了两种变异的示意图,图中①和②,③和④互为同源染色体,图a和图b中的部分染色体转移造成的生物变异分别属于
( )A.图a和图b均为染色体结构变异
B.图a为基因重组,图b为染色体结构变异
C.图a为染色体结构变异,图b为基因重组
D.图a和图b均为基因重组
【解析】选B。图a为同源染色体的非姐妹染色单体间的片段交换,属于基因重组;图b为③号染色体上的某片段移接到另一非同源染色体②号上,此为染色体结构变异中的易位。二、五种育种方式的比较