2020届高三生物二轮复习第8讲变异、育种和进化ppt课件.pptx

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1、第8讲 变异、育种和进化,知识联网,参考答案外界环境条件普遍性、低频性、不定向性、随机性产生新的基因减的四分体时期和后期新基因型缺失、易位、倒位、重复基因重组基因突变(主要)染色体变异染色体变异基因重组种群自然选择隔离生物多样性,记一记1.基因突变是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料,是新基因产生的途径。2.基因重组的类型包括自由组合(减数第一次分裂后期)和交叉互换(四分体时期)。3.人工诱导多倍体的常用方法是用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,从而使染色体数目加倍获得多倍体。4.单倍体的特点是植株弱小、高度不育,但可利用单倍体用人工诱导的方法培育新品种,能明显地缩短育种年限。5.

2、生物进化的实质是种群基因频率(而不是基因型频率)的定向改变。,6.变异是不定向的,自然选择是定向的,在自然选择的作用下,种群基因频率发生定向改变,导致生物朝着一定的方向进化。7.物种形成的三个基本环节是突变和基因重组、自然选择、隔离。,8.隔离包括地理隔离和生殖隔离,隔离是物种形成的必要条件,生殖隔离是新物种形成的标志。,辨一辨( )1.原核生物和真核生物都能发生基因突变。( ) 2.基因B中的碱基对G-C被碱基对A-T替换可导致基因突变。(2015海南单科,18C)( ) 3.原核生物和真核生物都会发生基因重组。( ) 4.染色体结构变异可为生物进化提供原材料。(2015江苏单科,10D)(

3、 ) 5.体细胞中含有两个染色体组的个体不一定是二倍体。( ) 6.人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。,( ) 7.获得单倍体植株的常用方法是花药离体培养。( ) 8.某物种仅存一个种群,该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因。(2017江苏单科,7A)( ) 9.种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因。( ) 10.蚊子在兔和病毒之间的协同(共同)进化过程中发挥了作用。(2014北京理综,4D)答案1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.,总纲目录,高频命题点1生物变异的类型及特点新题速递1.(2017四川成都九校6月联考,10)如图为基因型为AaBb的某雄性

4、动物细胞进行分裂某一时期图。下列有关叙述正确的是()A.该时期发生在体细胞增殖过程中B.该分裂过程中一定发生过基因突变C.该分裂过程中一个精原细胞可能产生三种或四种精子细胞,D.该分裂过程中没有基因重组,答案C由图可知,该图为减数第二次分裂前期图。该时期发生在生殖细胞形成过程中,体细胞进行的是有丝分裂,A错误。该分裂过程中有可能发生过基因突变,也可能在四分体时期发生了交叉互换,B错误。如果该分裂过程发生的是基因突变,一个精原细胞可产生三种精子细胞;如果该分裂过程发生的是四分体时期的交叉互换,一个精原细胞可产生四种精子细胞,C正确。该分裂过程中有基因重组,D错误。,2.(2017辽宁鞍山一中期中

5、,4)在细胞分裂过程中出现了图甲丁4种变异,图甲中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是()A.图甲丁都发生了染色体结构变异,增加了生物变异的多样性B.图甲、乙、丁中的变异类型都可以用显微镜观察检验,C.图甲、乙、丁中的变异只会出现在有丝分裂过程中D.图乙、丙中的变异只会出现在减数分裂过程中,答案B图甲属于倒位,图乙一对姐妹染色单体移向细胞同一极,属于染色体数目变异,图丙表示一对同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换,属于基因重组,图丁表示两条非同源染色体之间发生交换,属于易位,A错误,图甲、乙、丁中的变异可出现在有丝分裂和减数分裂过程中,C、D错误,染色体变异可用显微镜检验,B正

6、确。,整合突破1.基因重组的三种来源与图像分析,2.生物变异问题分析(1)关于“互换”问题同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换,属于基因重组参与互换的基因为“等位基因”;非同源染色体之间的互换,属于染色体结构变异中的易位参与互换的基因为“非等位基因”。,(2)关于“缺失”问题DNA分子上若干“基因”的缺失属于染色体变异;基因内部若干“碱基对”的缺失,属于基因突变。 (3)涉及基因“质”与“量”的变化基因突变改变基因的质(基因结构改变,成为新基因),不改变基因的量。基因重组不改变基因的质,也不改变基因的量,但改变基因间组合搭配方式,即改变基因型(注:转基因技术可改变基因的量)。染色体变异不改变基

7、因的质,但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。,3.生物变异的类型及特点相关试题的解题策略(1)基因突变、基因重组和染色体变异的辨析解答此类试题,应理清关于变异的“质”和“量”的问题。(2)由细胞分裂异常引起变异的分析方法解答由细胞分裂异常引起的生物变异时,可根据染色体图示判定变异类型:如果是有丝分裂后期图,若两条子染色体上的两基因不同,则为基因突变的结果。如果是减数第二次分裂后期图,若两条子染色体(同白或同黑)上的两基因不同,则为基因突变的结果。如果是减数第二次分裂后期图,若两条子染色体(颜色不一致)上的两,基因不同,则为交叉互换(基因重组)的结果。,经典再练1.(2017湖南浏阳一中段考三

8、,15)减数分裂与生物变异具有密切的联系。下列相关叙述中正确的是()A.减数分裂过程中基因突变、基因重组和染色体变异均可能发生B.如果不考虑基因突变,一个基因型为Bb的男子产生基因型为bb的精子的原因可能是有关细胞在减数第一次分裂或减数第二次分裂后期两条染色体没有分开C.基因重组只能发生于同源染色体之间D.发生生物变异后,细胞核中的基因不再遵循遗传规律,答案A减数分裂前的间期DNA复制时可能发生基因突变,分裂期可能发生基因重组和染色体变异,A正确;减分裂中,同源染色体不分离只可导致产生Bb精子,B错误;自然条件下,基因重组有两种类型:同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换和减后期非同源染色体上

9、的非等位基因自由组合,C错误;遗传定律适用于真核生物的有性生殖,发生生物变异后,细胞核中的基因仍然遵循遗传规律,D错误。,2.(2017河南安阳一中月考,7)决定玉米籽粒有色(C)和无色(c)、淀粉质(Wx)和蜡质(wx)的基因位于9号染色体上,结构异常的9号染色体一端有染色体结节,另一端有来自8号染色体的片段。下列有关玉米染色体特殊性的研究,说法正确的是()A.异常9号染色体的产生称为基因重组,B.异常的9号染色体可为C和wx的基因重组提供细胞学标记C.图2中的母本在减数分裂形成配子时,这两对基因所在的染色体不能发生联会D.图2中的亲本杂交时,F1出现了无色蜡质个体,说明亲代母本在形成配子时

10、,同源染色体的姐妹染色单体间发生了交叉互换,答案B9号染色体一端有来自8号染色体的片段,属于染色体结构变异,A错误;由于异常9号染色体一端有染色体结节,另一端有8号染色体的片段,与正常9号染色体有明显区别,故可为C和wx的基因重组提供细胞学标记,B正确;图2中的母本的2条9号染色体有相同的片段可联会,C错误;F1出现了无色蜡质个体,说明双亲都能产生cwx的配子,说明母本在形成配子时,同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换,D错误。,高频命题点2生物育种方法新题速递1.(2017湖南邵阳二模,6)下列有关生物的变异和育种的叙述,正确的是()A.基因突变会导致染色体上基因的数目发生改变B.位于

11、一对同源染色体上的非等位基因不能发生基因重组C.单倍体育种中,可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗D.基因工程育种能使不同物种的优良性状集中在同一个体中,答案D基因突变是基因中碱基对的替换、增添和缺失,所以不会导致染色体上基因的数目发生改变,A错误;由于在四分体时期会发生交叉互换,所以位于一对同源染色体上的非等位基因能发生基因重组,B错误;单倍体植株高度不育,不能形成种子,所以单倍体育种中,只可用秋水仙素处理单倍体幼苗,不能处理萌发的种子,C错误;基因工程育种的原理是基因重组,通过转基因能使不同物种的优良性状集中在同一个体中,D正确。,2.(2017四川成都七中期中,7)如图表示培育新品种(或新物

12、种)的不同育种方法,下列分析正确的是()A.若过程是动物育种则可用射线处理幼年动物B.、育种过程加速农作物进化,但不产生新物种,C.过程需要用秋水仙素处理单倍体种子获得纯合品种D.若过程采用低温处理,低温可抑制着丝点的分裂导致染色体加倍,答案B动物诱变育种一般处理生殖细胞,例如用一定剂量X射线处理精巢可获得大量变异个体,而不是用射线处理幼年动物,A项错误;为杂交育种,通过杂交育种的人工选择,种群的基因频率会发生定向改变,能够加速生物进化,但是新品种仍能和原品种交配并产生可育后代,属于同一物种,B项正确;过程是用秋水仙素处理单倍体幼苗,单倍体一般高度不育没有种子,C项错误;低温能够抑制纺锤体的形

13、成,不能抑制着丝点的分裂,着丝点可以在某些机制下自动分开,D项错误。,整合突破1.育种方式及原理辨析(1)诱变育种原理(2)单倍体育种与杂交育种的关系,(3)多倍体育种的原理分析注:多倍体育种中用秋水仙素可处理“萌发的种子或幼苗”,单倍体育种中用秋水仙素只能处理“单倍体幼苗”,切不可写成处理“种子”。,2.生物育种方法相关试题的解题策略(1)根据育种流程图来辨别育种方式利用育种的流程图来考查育种方式的题目较常见,解答此类题时应根据不同育种方式的不同处理手段来区分:杂交育种:涉及亲本的杂交和子代的自交。诱变育种:涉及诱变因素,产生的子代中会出现新的基因,但基因的总数不变。单倍体育种:常用方法为花

14、药离体培养,然后人工诱导染色体加倍,形成纯合子。多倍体育种:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。基因工程育种:导入了新的基因。,(2)育种方案的设计思路设计育种方案时,应特别关注“最简便”“最准确”“最快”“产生新基因、新性状或新的性状组合”等育种要求:最简便侧重于技术操作,杂交育种操作最简便。最快侧重于育种时间,单倍体育种所需时间明显缩短。最准确侧重于目标精准度,基因工程技术可“定向”改变生物性状。产生新基因(或新性状)侧重于“新”即原本无该性状,诱变育种可产生新基因,进而出现新性状(注:杂交育种可实现性状重新组合,并未产生新基因,也未产生新性状,如黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交,产生黄色皱粒豌

15、豆,这里的黄色与皱粒性状原来就有,只是原来未组合而已)。,经典再练1.(2017广西5月考前模拟,6)关于几种育种方法的叙述,正确的是()A.多倍体育种中,常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗B.单倍体育种中,常先筛选F1的花粉再进行花药离体培养C.诱变育种中,获得的突变体多数表现出优良性状D.杂交育种中,用于大田生产的优良品种都是纯合子,答案A多倍体育种中,诱导染色体数目加倍,常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,A正确;单倍体育种中,取F1的花粉进行花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗后,根据性状筛选植株,B错误;诱变育种中,获得的突变体少数表现出优良性状,C错误;杂交育种中,杂交水稻用于大田生

16、产的优良品种部分是杂合子,D错误。,2.(2017福建四地六校5月联考,33)大豆的高产(A)和低产(a)、抗病(B)和不抗病(b)是两对独立遗传的相对性状。科研人员欲以低产不抗病大豆(甲)为材料,培育能稳定遗传的高产抗病大豆。现进行如下实验:过程一:将甲种子经紫外线照射后种植,在后代中获得高产不抗病植株(乙)和低产抗病植株(丙)。过程二:将乙与丙杂交,子一代中出现高产抗病、高产不抗病、低产抗病、低产不抗病四种植株。过程三:选取子一代中高产抗病植株的花药进行离体培养获得幼苗,用秋水仙素处理幼苗后筛选出纯合的高产抗病大豆植株。(1)过程一依据的原理是,该技术的优点是。,(2)过程二的育种方式为,

17、子一代中出现高产抗病、高产不抗病、低产抗病、低产不抗病植株的比例为:。(3)过程三中秋水仙素的作用是 。,答案(1)基因突变提高突变率,缩短育种进程(2)杂交育种1111(3)抑制纺锤体的形成,使染色体加倍解析(1)过程一是诱变育种,原理主要是基因突变。诱变育种的优点是提高突变率,缩短育种进程。(2)乙与丙杂交叫杂交育种。诱变育种产生的高产不抗病植株乙基因型为Aabb、低产抗病植株丙基因型为aaBb,二者杂交,子一代中出现高产抗病、高产不抗病、低产抗病、低产不抗病植株的比例为1111。(3)过程三中秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,使染色体加倍。,高频命题点3生物进化新题速递1.(2017北京

18、四中5月高考保温,3)某科研小组用面粉甲虫研究人工选择的功效,他们称量甲虫蛹的体重,并选择部分个体作为下一代的亲本,实验结果如图所示。下列相关叙述不正确的是(),A.实验者在每个世代中选择了体重最大的部分蛹作为亲本B.体重越大的个体在自然环境中的生存和繁殖能力越强C.该实验中人工选择的方向与自然选择的方向是相反的D.该实验中每一代甲虫的基因库与上一代都有所差异,答案B由图可知,持续选择使甲虫蛹的体重持续增加,故实验者在每个世代中选择了体重最大的部分蛹作为亲本,A正确;从停止人为选择的曲线可知,甲虫蛹体重下降,故体重小的个体在自然环境中的生存和繁殖能力强,B错误;该实验中人工选择的方向与自然选择

19、的方向是相反的,C正确;该实验中每一代甲虫的基因库与上一代都有所差异,因为存在选择,D正确。,2.(2017山东烟台适应性练习二,6)家蝇对某类杀虫剂产生抗性,如图是对甲、乙、丙三个地区家蝇种群的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。下列叙述错误的是(),A.若对这三个地区喷洒等剂量的这类杀虫剂,死亡率最低的为乙地区家蝇种群B.丙地区家蝇种群中抗性基因频率为8.5%C.这三个地区家蝇种群敏感性基因频率不同是自然选择的结果D.家蝇抗药性的产生增加了物种丰富度,提高了生态系统的稳定性,答案D根据题意,只有抗性家蝇才能抵抗杀虫剂,而图中三个地区不同基因型的家蝇所占比例中,只有乙地区家蝇中抗性个体所占

20、比例最高,A正确;根据丙地区三种家蝇的基因型频率可知,敏感性纯合子占84%,抗性杂合子占15%,抗性纯合子占1%,由此可计算抗性基因频率=1/215%+1%=8.5%,B正确;甲、乙、丙三个地区家蝇种群敏感性基因频率不同是自然选择的结果,C正确;抗药性家蝇并不是一个新的物种,所以家蝇抗药性的产生并未增加生态系统物种的丰富度,D错误。,整合突破1.现代生物进化理论图解,2.现代生物进化理论要点分析(1)两种标志(2)两种隔离(3),3.生物进化相关试题的解题策略(1)形成新物种和进化判断标准判断两个种群是否属于同一物种的标准是看它们之间是否存在生殖隔离,若存在生殖隔离,则一定是两个物种。判断种群

21、是否进化的标准是看其基因频率是否发生了变化,若种群基因频率没有发生变化,则种群没有发生进化。(2)基因频率、基因型频率计算类试题的解题方法常染色体上基因与X染色体上的基因计算公式不同若某基因在常染色体上,则基因频率=100%,若某基因只出现在X染色体上,则基因频率=100%。一定要关注“种群足够大、无突变、无迁入迁出、无自然选择(基因型不同的个体生活力应相同)、随机交配”等遗传平衡的条件,才能使用遗传平衡定律。在种群内各种基因型的频率达到遗传平衡时,才能运用达到遗传平衡后的“基因频率和基因型频率均不改变”的结论。,经典再练1.(2017湖北沙市中学、沙市五中仿真模拟联考,3)基因流指的是遗传物

22、质在种间和种内群体间的传递和交换,下列相关叙述错误的是()A.种群之间的基因流被地理隔离所阻断是形成新物种的唯一途径B.基因流发生的时间和发生的强度将会显著影响物种形成的概率C.不同物种间的基因流可以极大地丰富自然界生物多样化的程度D.由于地理隔离阻止种内群体基因流可以导致生殖隔离逐渐形成,答案A有些新物种形成可以不经过地理隔离而直接达到生殖隔离,如植物由于高山气候而形成的多倍体,A错误;生物进化的实质是种群基因频率的改变,故基因流发生的时间和发生的强度将会显著影响物种形成的概率,B正确;不同物种间的基因流可以增加生物多样性,C正确;长时间的地理隔离阻止种内群体基因流可以导致生殖隔离逐渐形成,进而形成新物种,D正确。,2.(2017四川成都龙泉二中月考,6)如图表示生物新物种形成的基本环节,对图示分析正确的是()A.a表示基因突变和基因重组,是生物进化的原材料B.b表示生殖隔离,生殖隔离是生物进化的标志C.c表示新物种形成,新物种与生活环境共同进化,D.d表示地理隔离,新物种形成一定需要地理隔离,