2015高三生物复习：变异与进化.ppt

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1、2015高三生物 复习 变异与进化专题,生物的后代出现不同于亲本的性状,基因突变,概念：,DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，引起的基因结构的改变。（变成了其等位基因）,时期：,主要发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂间期,意义：,产生新基因，是生物变异的根本来源，为生物进化提供最初的原材料。,特点：,普遍性、随机性、低频率、多害少利性、不定向性,实例：,镰刀型细胞贫血症,思考?基因突变的概念、发生时期、意义、特点及实例,原因：,外因是外界环境条件（生物、物理、化学因素）；内因是DNA复制过程中基因中脱氧核苷酸的种类、数量、排列顺序发生局部改变。,增添,改变,缺失,（D）,（d1）,（d2

2、）,（d3）,例1、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（）Aa、b均发生在有丝分裂的间期 Ba、b均发生在减数分裂的间期 Ca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 Da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2：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 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（）玉米由于水肥充足而长得穗大粒足 用生长素处理

3、获得无籽番茄 四倍体西瓜与普通西瓜杂交获得无籽西瓜 用射线照射后获得的青霉素高产菌株 杂交获得矮秆抗病小麦 秋水仙素处理获得八倍体小黑麦 普通羊群中偶尔出现的能稳定遗传的短腿安康羊 利用基因工程获得的抗虫棉 利用植物体细胞杂交获得的杂种植株薯茄,基因重组,概念:,是指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。,同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换,非同源染色体 的自由组合,基因重组,概念:,是指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。,类型：,1.减数分裂时非同源染色体上的非等位基因间的自由组合,2.减数分裂四分体时，同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换,3.

4、异源基因重组基因拼接技术或DNA重组技术（基因工程）,区别：1与2是在有性生殖（减数第一次分裂）过程中实现的。3是在对基因改造、重组后导入受体细胞内通过无性繁殖，使重组基因表达，产生出人类需要的基因产物。,意义：,产生新的基因型，为生物变异提供丰富的来源。,基因重组,生物多样性的原因之一，对生物进化有重要意义。,基因工程技术可定向改变生物性状，产生出人类所需的生物类型。,基因突变和基因重组的区别,基因的分子结构发生改变，产生了新基因，出现新性状,不同基因的重新组合，不产生新基因，但产生新的基因型，使性状重组,分裂间期DNA复制时,减数第一次分裂,可能性很小,非常普遍,染色体变异,概念:,染色体

5、的结构或数目的改变。,类型：,染色体的结构变异,染色体的数目变异,缺失：染色体中的某一段的缺失片段上的基因也随之缺失 重复：除正常染色体外还多了一些染色体部分 倒位：一条染色体的一个片断断裂后倒转180度后重新接合 易位：一条染色体的一个片断移接到另一条非同源染色体上 实例：猫叫综合症（人第5号染色体部分缺失引起的遗传病）,个别染色体的增加或减少,染色体组倍性增加,染色体组倍性减少,结果:,染色体上基因的顺序或数目的改变。,显微镜下可以看见,常染色体,性染色体,1 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

6、。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,要确定某生物体细胞中染色体组的数目，可从以下几个方面考虑：细胞内形态相同的染色体（同源染色体）有几条，则含有几个染色体组。如右图细胞中相 同的染色体有4条，此细胞中有4个染色体组。根据基因型来判断。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，如基因型为AAaBBb的细胞或生物体含有3个染色体组。根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体组的数目染色体数/染色体形态数。例如，果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为

7、2个。,二倍体：,概念：实例：,体细胞中含有两个染色体组的个体。,几乎全部的动物、过半数的高等植物,多倍体：,概念：成因：特点：,体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。,外界条件剧变，有丝分裂过程受阻，染色体数目加倍。,茎秆粗壮，叶片果实种子较大，营养物质含量高，发育延迟，结实率低。,染色体变异,单倍体：,概念：,体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,成因：,由配子直接发育成新个体（孤雌生殖、孤雄生殖）,特点：,植株弱小，高度不育,实例：,蜜蜂中的雄蜂、玉米、高粱、水稻等高等植物中偶尔出现的未受精的卵细胞发育成单倍体植物。,2.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

8、体？,C,C,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

9、和多倍体的形成,生物育种是利用遗传学、细胞生物学、现代生物工程技术等方法原理培育生物新品种的过程。生物育种的技术和方法目前有：杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、转基因育种和细胞工程育种等。生物育种是提高农作物产量和品质的主要途径，随着生物科学研究的进展，育种的方法发展迅速，效果也越来越好。,育种知识体系杂交育种：诱变育种：单倍体育种：多倍体育种：利用“基因工程”育种：利用“细胞工程”育种：利用植物激素进行育种：,生物育种,杂交育种,原理：,基因重组(基因的三大遗传基本定律),方法：,（1）连续自交选择,（2）通过杂交使亲本的优良性状组合在一起,（3）通过杂交使亲本的优良性状连锁在一起

10、,优点：,使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即“集优”,能产生新的基因型。,缺点：,育种所需时间较长（自交选择需五-六代,甚至十几代)。,应用：,用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦,诱变育种,原理：,基因突变,方法：,物理方法(紫外线、射线、失重等)或化学方法(秋水仙素、硫酸二乙酯等)处理植株，再选择符合要求的变异类型,优点：,产生新基因和新的性状，能提高变异的频率。,缺点：,有利个体不多，须大量处理供试材料，工作量大。,应用:,太空辣椒的培育,单倍体育种,原理：,染色体变异(染色体组成倍地减少),方法：,常用方法为花药离体培养：(1)先将花药离体培养，培养出

11、单倍体植株；(2)将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合体。,优点：,明显缩短育种年限（一般为两年），加速育种进程。,缺点：,不能从根本上改变原有性状，因而不能按人类意愿定向改变作物的的遗传特性。,应用：,用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦杂交得F1，用F1的花药离体培育纯种矮秆抗病小麦,多倍体育种,原理：,染色体变异(染色体组成倍地增加),方法:,用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗.原理:有丝分裂秋水仙素抑制纺锤体形成细胞染色体数目加倍发育 多倍体植株,优点：,育种周期短，能改良原有性状，提高产量（茎杆粗壮，叶片、果实和种子较大，营养物质含量较多。）快速产生新物种,缺点：,一般只

12、适合于植物，发育延迟，结实率低。,应用：,同源多倍体育种(偶数染色体组数)。如：四倍体水稻的培育异源多倍体育种。如：可育性的“萝卜甘蓝”和“八倍体小黑麦的培育”含奇数染色体组数的多倍体的培育。如：三倍体无籽西瓜的培育,秋水仙素作用时期：,有丝分裂前期,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：）过度繁殖基础）生存斗争动力）遗传变异内因）适者生存结果,二者的根本

13、区别于变异发生在环境改变之前（自然选择学说）还是之后（用进废退）,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

14、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%=1,(三）基因频率相关计算,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4：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,物种形成过程,种群,小种群,新物种,发生改变基因频率,经过长期的地理隔离而达到生殖隔离,新物种的产生是两个种群多个基因频率的改变导致基因库出现差异，最后由量变积累到质变（出现生殖隔离）的结果。,