0809--变异、育种、进化专题

课件55张PPT。变异、育种、进化2009届高三生物复习EXYⅣⅢⅡⅣⅢⅡXXEaaBbBbeAaⅣⅢⅡⅣⅢⅡ二者杂交后基因型为AaBbXEXe的个体占多少？aaBbXEXe × AaBbXEY aa × Aa → Aa ? Bb × Bb → Bb ? XEXe × XEY → XEXe 1/4 性状 ＝ 基因型 ＋ 环境
（改变） （改变） （改变）不可遗传的变异可遗传的变异 基因重组基因突变染色体变异
生物的变异生物的后代出现不同于亲本的性状一、基因突变指基因结构的改变，包括DNA碱基对的增添、缺失和改变。实质？有丝分裂、减数第一次分裂间期，DNA复制时。自然突变和人工诱变。变异的根本来源，为生物进化提供原材料。普遍性
随机性
稀有性
多害性
多向性（碱基对排列顺序的改变）⒈概念：⒉时间：⒊类型：⒋特点：⒌意义：（1）内因：碱基种类、数目、排列顺序改变物理、化学、生物因素 ⑴优点：提高突变频率，加速育种进程，大幅度改良生物性状。
⑵缺点：盲目性大、有利的个体往往不多。⒍原因：（2）外因：7.应用——诱变育种人工诱变育种优缺点：例1：原核生物中某一基因的编码区起始端插入了一个碱基对。在插入位点的附近，再发生下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小？（ ）A.置换单个碱基对 B.增加4个碱基对
C.缺失3个碱基对 D.缺失4个碱基对例2、基因突变按其部位可分为体细胞突变（a）和生殖突变（b）两种，则（ ） A．a、b均发生在有丝分裂的间期 B．a、b均发生在减数分裂的间期 C．a发生在有丝分裂的间期，b发生在减数分裂 第一次分裂的间期 D．a发生在有丝分裂的间期，b发生在减数分裂 第二次分裂的间期C例3：下列关于变异的叙述不正确的是 （ ）
A．可遗传变异的性状一定是可以遗传给后代的
B．多指症和白化病是由基因突变引起的男女
发病几率相等的疾病
C．变异的产生一般是不定向的，但有些变异
的产生是定向的
D．乳酸菌的可遗传变异的来源只有基因突变
E．生物变异的根本来源是基因突变
A例4.下列属于可遗传的变异的是（ 　 ）
①玉米由于水肥充足而长得穗大粒足
②用生长素处理获得无籽番茄
③四倍体西瓜与普通西瓜杂交获得无籽西瓜
④用射线照射后获得的青霉素高产菌株
⑤杂交获得矮秆抗病小麦
⑥秋水仙素处理获得八倍体小黑麦
⑦普通羊群中偶尔出现的能稳定遗传的短腿安康羊
⑧利用基因工程获得的抗虫棉
⑨利用植物体细胞杂交获得的杂种植株薯茄③④⑤⑥⑦⑧⑨二、基因重组基因自由组合 (减I后期）
同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换 (减I前期） (注意：非同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换是易位）
重组DNA技术（基因工程技术）
工具：运载体、限制酶、DNA连接酶
过程：
1）提取目的基因
2）目的基因与运载体结合
3）将目的基因导入受体细胞
4）目的基因的检测和表达
三、染色体变异（一）概念：光学显微镜可见的染色体结构的改变和数目的变化
染色体结构的改变：缺失、重复、倒位、易位染色体数目的改变非整倍体整倍体染色体组
二倍体
多倍体及形成
单倍体及形成（二）染色体结构的变异： 1、缺失：染色体中某一片段的缺少，片段上的基因也随之减少。2、重复：染色体中增加了某一片段。3、倒位：染色体中某一片段的位置颠倒了1800。 4、易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。（三）染色体数目变异：1、细胞内个别染色体的增加或减少：(1)增加：如21三体综合症(2)减少：如性腺发育不良2、细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加
或减少。3. 染色体组雌果蝇产生的配子雄果蝇产生的配子A．一个染色体组中不含同源染色体。
B．一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。
C．一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因，但不能重复。 （不考虑XY染色体差异）
D.二倍体生物生殖细胞中所含有的一组染色体概念例：一个染色体组是指：A.来自父方或者母方的全部染色体
B.所有生殖细胞的全部染色体
C.二倍体生物配子内的全部染色体
D.体细胞中形态、结构彼此不相同的染色体组合判断标准是: 1）细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组 .3 1 2判断标准是： 2）在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组。 如图所示的三种细胞内各含有几个染色体组呢?有三种生物个体它们的基因型分别是AaaBBbccc 、
Abcd、AaBbCC，这三种生物体细胞内含有染色体组
的数目分别是：怎样确认染色体组呢？4判断标准是:韭菜细胞共有32条染色体，有8中形态，则韭菜的
体细胞中含有几个染色体组呢？ 3）染色体组的数目=染色体数/染色体形态数。 4.与染色体组相关的几个概念（1）如何区分单倍体、二倍体、多倍体？CC例题拓展1.用花药离体培养法得到马铃薯单倍体植株,当它进
行减数分裂时,能观察到染色体两两配对的现象,共有
12对.据此判断该马铃薯是( ).
A.二倍体 B.三倍体
C.四倍体 D.六倍体2.下列属于单倍体的是( )。
A、二倍体种子长出的幼苗
B、四倍体的植株枝条扦插长成的植株
C、六倍体小麦的花粉离体培养成的幼苗
D、用鸡蛋孵化出的小鸡一般由未受精的卵细胞发育而来。常用花药离体培养法。由于外界环境条件的剧变，影响了细胞
分裂时纺锤体的形成而使染色体数目加
倍产生的。秋水仙素（常用且最有效）处理萌发的
种子或幼苗，影响了细胞分裂时纺锤体
的形成而使染色体数目加倍产生的。（2）单倍体和多倍体的形成 D植株弱小，一般高度不育。多倍体植株的特点：茎杆粗壮，叶片、果实、种子比较大，
营养物质丰富，但是发育迟缓结实率低D单倍体植株的特点：例题3.某一些地区一些玉米植株比一般玉米植株早熟，生长整齐
而健壮，果穗大、子粒多，因此这些植株可能是（ ）。
A．单倍体 　　　 B．三倍体　　　
Ｃ．四倍体　　　　　 Ｄ．杂交种4.下列有关水稻的叙述，错误的是（ ）。
A. 二倍体水稻含有两个染色体组。
B. 二倍体水稻经秋水仙素处理，可得到四倍体水稻，稻穗、
米粒变大。
C. 二倍体体水稻与四倍体水稻杂交，可得到三倍体水稻，
含有三个染色体组。
D. 二倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、 米粒小。 整个DNA分子缺失或加倍基因重复或缺失或位置变化DNA分子部分区段改变(重复、缺失、倒位、易位)产生新基因（等位基因）碱基对的改变产生新的基因型基因的重新组合另：显微镜可观察到变化杂交育种诱变育种多倍体、
单倍体育种正确区分三种可遗传的变异 1:无籽西瓜的培育　①用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗得到四倍体西瓜；　②用二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交，得到三倍体的西瓜种子；　③三倍体西瓜联会紊乱，不能产生正常的配子；
④三倍体西瓜的雌蕊授以二倍体西瓜的花粉后子房能发育成西瓜。四、育种2.普通小麦的形成过程普通小麦注：这也是物种形成的一种方式。3：单倍体育种：利用高茎皱粒豌豆和矮茎圆粒豌豆培育高茎圆粒豌豆纯合高圆DDTT加倍5.几种主要育种方法的比较五、现代生物进化理论（一）进化学说1、拉马克关于进化的用进废退学说　　拉马克是进化论的奠基者，他在18世纪初提出了用进废退的进化学说：所有生物是由更古老生物进化来的；生物由低等向高等逐渐进化的；生物的各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。2、达尔文的自然选择学说内容：１）过度繁殖—基础 ２）生存斗争—动力
３）遗传变异—内因 ４）适者生存—结果1、种群是生物进化的基本单位2、物种形成的三个基本环节：
观点：生物进化的实质是种群基因频率的改变突变和重组产生进化的原材料、自然选择决定生物进化的方向、隔离导致物种的形成（二）现代生物进化理论种群是生物进化的单位
突变和基因重组产生进化的原材料
自然选择决定生物进化的方向
隔离导致物种形成
（二）现代生物进化理论：以自然选择学说为核心的现代生物进化理论，其基本观点是：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择、隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。1.基因频率
基因频率是指某种基因在某个种群中出现的比例。
基因频率可用抽样调查的方法来获得，并且，A%+a%=1。
进化实质:种群基因频率发生变化的过程。
2.基因型频率
基因型频率是指群体中某一个个体的任何一个基因型所占的百分比。
AA%+Aa%+aa%=13.遗传平衡定律
遗传平衡定律是由英国数学家哈代和德国医生温伯格分别于1908年和1909年独立证明的，这一定律又称哈代——温伯格定律，它是指在一个极大的随机交配的种群中，在没有突变、选择和迁移的条件下，种群的基因频率和基因型频率可以世代相传不发生变化，保持平衡。若种群中一等位基因为A和a，设p为A的基因频率，q为a的基因频率，
(p＋q)＝A%+a%=1，
则（p+q）2=p2+2pq+q2 ＝1。
又因为在一种群中，AA%+Aa%+aa%=1；
所以p2＝AA%=A%×A%，为AA的基因型频率；
q2＝aa%=a%×a%，为aa的基因型频率；
即：2pq＝Aa%＝2×A%×a%，为Aa的基因型频率。 1．常染色体遗传方面的基因频率计算
①通过基因型计算基因频率
基因频率=种群中该基因的总数／种群中该等位基因的总数。
例1：从某个种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。
就这对等位基因来说，每个个体可以看做含有2个基因。那么，这100个个体共有200个基因，其中，
A基因有2×30+60=120个，
a基因有2×10+60=80个。于是，在这个种群中，
A基因的频率为：120÷200=60%
a基因的频率为： 80÷200=40%②通过基因型频率计算基因频率
⑴由基因型频率数值算出结果
例4：从某种生物种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型为AA的个体占24%，基因型为Aa的个体占72%，基因型为aa的个体占4%，基因A和基因a的频率分别是( )
A.24% 　72% 　　B.36% 　 64%
C.57% 　43 　　　D.60%　40%
【解析】根据题意，在100个个体中，AA占24个，Aa占72个，aa占4个，即在200个基因中，A的基因有2×24＋72=120个，基因频率为120÷200=60%，a的基因频率为40%。（答案为D）
也可以用另一方法：A的基因频率为(2×24%＋72%)/2=60%，则a的基因频率为40%。⑵计算时运用遗传平衡公式：
例5：在某一个种群中，已调查得知，隐性性状者（等位基因用A、a表示）占16%，那么该种群的AA、Aa基因型个体出现的概率分别为：
A.0.36、0.48 B.0.36、0.24 C.0.16、0.48 D.0.48、0.36
【解析】
第一步已知隐性性状者即aa的基因型频率为16%，那么a基因的频率为0.4、A的基因频率为1-0.4=0.6。
第二步将其看作在理想的状态下，运用遗传平衡公式进行计算：AA%=A%×A%=0.6×0.6=0.36；Aa%=2×A%×a%=2×0.6×0.4=0.48
答案为AA、a 的基因频率即为人群（理想状态下）中生殖细胞的概率，结合情况如下表：
则AA的基因型频率为0.36，
Aa的基因型频率为0.24+0.24=0.48 2.伴X遗传方面的基因频率计算
这类题目的特殊点是：X染色体总数的正确计算，因为男性中只有一个X染色体，所以计算男性X染色体总数时不需要乘以2，这样就能够得出正确的结果。例7：对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现：780名女生中有患者23人、携带者52人；820名男生中有患者65人，那么该群体中色盲基因的频率是( )
A.4.4% B.5.1% C.6.8% D.10.2%C 生物进化的大致过程和规律 真核生物出现的意义：结构和功能更复杂；为有性生殖
（能产生更大变异）奠定了基础。 物种形成和生物进化 任何基因频率的改变，不论其变化的大小如何，均属于生物进化的范畴。而作为物种的形成，则必须当基因频率的改变导致生殖隔离是，才算完成。它们在基因频率的改变程度上是有很大差别的。因而隔离是物种形成的必要条件，而非生物进化的必要条件。杂交自交基因重组花药离体培养秋水仙素单倍体明显缩短育种年限用秋水仙素处理多倍体染色体变异下图为五种不同育种方法示意图。据图回答： ⑴ 图中A、D方向所示的途径表示 育种方式，A→B→C的
途径表示 育种方式。这两种育种方式相比较，后者的
优越性主要表现在 。⑵　B常用的方法为 　　 。⑶　E方法所运用的原理是 。 ⑷　C、F过程中最常采用的药剂是 。 ⑸　由G→J的过程中涉及到的生物工程技术有
和 。 杂交 单倍体 明显缩短育种年限 花药离体培养 基因突变 秋水仙素 基因工程（DNA拼接技术或DNA重组技术或转基因技术） 植物组织培养技术 练习历届和育种相关的试题1、（2003高考全国卷、新课程卷·26）小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆（aa）、抗病（BB）的小麦新品种；马铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合即为杂合体），生产上通常用块茎繁殖。现要选育黄肉（Yy）、抗病(Rr)的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。（写出包括亲本在内的前三代即可） 答案： 小麦　　　
第一代　　　AABB　×　aabb 　　　　　亲本杂交（3分）
↓
第二代　F1　　　　AaBb　　　　　　　　 种植F1代自交（2分）
　　　　　　　　　 ↓自交
第三代　F2　A＿B＿，A＿bb，aaB＿，aabb　种植F2代，选矮杆、抗病（aaB_），继续自交，期望下代获得纯合体（2分） 马铃薯
第一代　　　 yyRr ×　Yyrr 亲本杂交（3分）
↓
第二代　 YyRr，yyRr，Yyrr，yyrr 种植，选黄肉、抗病（YyRr）（3分）
?
第三代 YyRr 　　　　用块茎繁殖（2分）
2．下图表示棉花品种①和②两个品系培育出新品种的可能方法，I～Ⅵ表示培育过程，请回答：
(1)由品种①和②经过过程I、V培育出新品种的育种方式是_________________。
(2)由品种④经过过程Ⅲ培育品种⑤常用的方法是_____________________。
(3)由品种⑤经过过程Ⅵ培育品种⑥常用_________________方法。
(4)由品种①直接形成品种③的过程Ⅱ被称为_____________________。
(5)由品种③经过过程Ⅳ培育品种⑥的最简便方法是__________________。
(6)若外源基因D为苏云金芽孢杆菌质粒的抗虫基因，在品种⑦中有了同样的杀虫蛋白，该品种的种植在环境保护上的重要作用是___________________.杂交育种花药离体培养多倍体育种人工诱变(诱变育种)自交减少环境污染 3、番茄在运输和贮藏过程中，由于过早成熟而易腐烂。应用基因工程技术，通过抑制某种促进果实成熟激素的合成，可使番茄贮藏时间延长，培育耐贮藏的番茄新品种。此转基因番茄已于1993年在美国上市，请回答　（1）促进果实成熟的重要激素是？ 它能够发生的化学反应类型有 、 、 。　（2）在培育转基因番茄的操作中，所用的基因的“剪刀”是 ，基因的“针线”是_________，基因的“运输工具”是 。　（3）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培育新品种的主要优点是___________、________和___________________。
　加成　氧化　聚合乙烯限制性内切酶DNA连接酶运载体目的性强育种周期短克服远缘杂交的障碍?
?

4．右图是用DNA测序仪测出的某人DNA片段的碱基排列顺序。下列四幅图是DNA测序仪测出的另外四人DNA片段的碱基排列顺序，请认真比较这四幅图，其中与右图碱基排列顺序最相似的是
C五、人类遗传病与优生遗传病的概念：遗传物质异常引起的先天性疾病。遗传病的类型单基因遗传病遗传病的危害我国遗传病现状：发病率1/5-1/4危害：严重降低人口素质给本人、家庭及社会造成严重的经济、精神负担优生概念：让每个家庭生育健康的孩子措施:禁止近亲结婚、进行遗传咨询提倡适龄生育、产前诊断显性遗传病隐性遗传病多基因遗传病染色体异常遗传病 请大家指出下列遗传病各属于何种类型？
（1）苯丙酮尿症 　　　 　 　　 A.常显（2）21三体综合征 　　 　　　B.常隐（3）抗维生素D佝偻病　 　　 C.X显（4）软骨发育不全 　　　 　　D.X隐（5）红绿色盲 　　　 E.多基因遗传病（6）青少年型糖尿病 　 　　F.常染色体病（7）性腺发育不良 　 　　G.性染色体病