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1、2013高考生物考前回扣---生物的變異與育種 一、網(wǎng)絡構建 二、基礎回扣 第五章 基因突變及其他變異 第一節(jié) 基因突變和基因重組 一、基因突變的實例 1、鐮刀型細胞貧血癥 ⑴癥狀 ⑵病因 基因中的堿基替換 直接原因：血紅蛋白分子結構的改變 根本原因：控制血紅蛋白分子合成的基因結構的改變 2、基因突變 概念：DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結構的改變 二、基因突變的原因和特點 1、基因突變的原因 有內(nèi)因和外因 物理因素：如紫外線、X射線 ⑴誘發(fā)突變（外因） 化學因素：如亞硝酸、堿基類似物 生物因素：如某些病毒 ⑵自然突變（內(nèi)因）

2、 2、基因突變的特點 ⑴普遍性 ⑵隨機性 ⑶不定向性 ⑷低頻性 ⑸多害少利性 3、基因突變的時間 有絲分裂或減數(shù)第一次分裂間期 4.基因突變的意義：是新基因產(chǎn)生的途徑；生物變異的根本來源；是進化的原始材料 三、基因重組 1、基因重組的概念 隨機重組（減數(shù)第一次分裂后期） 2、基因重組的類型　 交換重組（四分體時期） 3.　時間：減數(shù)第一次分裂過程中（減數(shù)第一次分裂后期和四分體時期） ４．基因重組的意義 四、基因突變與基因重組的區(qū)別 基因突變 基因重組 本質(zhì) 基因的分子結構發(fā)生改變，產(chǎn)生了新基因，也可以產(chǎn)生新基因型，出現(xiàn)了新的性狀。 不同基因的重

3、新組合，不產(chǎn)生新基因，而是產(chǎn)生新的基因型，使不同性狀重新組合。 發(fā)生時間及原因 細胞分裂間期DNA分子復制時，由于外界理化因素引起的堿基對的替換、增添或缺失。 減數(shù)第一次分裂后期中，隨著同源染色體的分開，位于非同源染色體上的非等位基因進行了自由組合；四分體時期非姐妹染色單體的交叉互換。 條件 外界環(huán)境條件的變化和內(nèi)部因素的相互作用。 有性生殖過程中進行減數(shù)分裂形成生殖細胞。 意義 生物變異的根本來源，是生物進化的原材料。 生物變異的來源之一，是形成生物多樣性的重要原因。 發(fā)生可能 突變頻率低，但普遍存在。 有性生殖中非常普遍。

4、 第二節(jié) 染色體變異 一、染色體結構的變異（貓叫綜合征） 1、 概念 2、變異類型 缺失 重復 倒位 易位 二、染色體數(shù)目的變異 1.染色體組的概念及特點 2.常見的一些關于單倍體與多倍體的問題 ⑴一倍體一定是單倍體嗎？單倍體一定是一倍體嗎？ （一倍體一定是單倍體；單倍體不一定是一倍體。） ⑵二倍體物種所形成的單倍體中，其體細胞中只含有一個染色體組，這種說法對嗎？為什么？ （答：對，因為在體細胞進行減數(shù)分裂形成配子時，同源染色體分開， 導致染色體數(shù)目減半。） ⑶如果是四倍體、六倍體物種形成的單倍體，其體細胞中

5、就含有兩個或三個染色體組，我們可以稱它為二倍體或三倍體，這種說法對嗎？ （答：不對，盡管其體細胞中含有兩個或三個染色體組，但因為是正常的體細胞的配子所形成的物種，因此，只能稱為單倍體。） （4）單倍體中可以只有一個染色體組，但也可以有多個染色體組，對嗎？ （答：對，如果本物種是二倍體，則其配子所形成的單倍體中含有一個染色體組；如果本物種是四倍體，則其配子所形成的單倍體含有兩個或兩個以上的染色體組。） 3.總結：多倍體育種方法： 單倍體育種方法： 列表比較多倍體育種和單倍體育種： 多倍體育種 單倍體育種 原理 染色體組成倍增加 染色體組成

6、倍減少，再加倍后得到純種（指每對染色體上成對的基因都是純合的） 常用方法 秋水仙素處理萌發(fā)的種子、幼苗 花藥的離體培養(yǎng)后，人工誘導染色體加倍 優(yōu)點 器官大，提高產(chǎn)量和營養(yǎng)成分 明顯縮短育種年限 缺點 適用于植物，在動物方面難以開展 技術復雜一些，須與雜交育種配合 4.染色體組數(shù)目的判斷 （1）細胞中同種形態(tài)的染色體有幾條，細胞內(nèi)就含有幾個染色體組 。 問：圖中細胞含有幾個染色體組？ （2） 根據(jù)基因型判斷細胞中的染色體數(shù)目，根 據(jù)細胞的基本型確定控制每一性狀的基因出現(xiàn)的次數(shù)，該次數(shù)就等于染色體組數(shù)。 問：圖中細胞含有幾個染色體組？ （3）根據(jù)

7、染色體數(shù)目和染色體形態(tài)數(shù)確定染色體數(shù)目。染色體組數(shù)=細胞內(nèi)染色體數(shù)目/染色體形態(tài)數(shù) 果蠅的體細胞中含有8條染色體，4對同源染色體，即染色體形態(tài)數(shù)為4（X、Y視為同種形態(tài)染色體），染色體組數(shù)目為2。人類體細胞中含有46條染色體，共23對同源染色體，即染色體形態(tài)數(shù)是23，細胞內(nèi)含有2個染色體組。 4.三倍體無子西瓜的培育過程圖示： 注：親本中要用四倍體植株作為母本，二倍體作為父本，兩次使用二倍體花粉的作用是不同的。 第三節(jié) 人類遺傳病 第6章 從雜交育種到基因工程 第1節(jié) 雜交育種與誘變育種 一、雜交育種 1.概念：是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中一

8、起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法。 2.原理：基因重組。通過基因重組產(chǎn)生新的基因型，從而產(chǎn)生新的優(yōu)良性狀。 3.優(yōu)點：可以將兩個或多個優(yōu)良性狀集中在一起。 4.缺點：不會創(chuàng)造新基因，且雜交后代會出現(xiàn)性狀分離，育種過程緩慢，過程復雜。 二、誘變育種 1.概念：指利用物理或化學因素來處理生物，使生物產(chǎn)生基因突變，利用這些變異育成新品種的方法。 2.誘變原理：基因突變 3.誘變因素： （1）物理：X射線，紫外線，γ射線等。 （2）化學：亞硝酸，硫酸二乙酯等。 4.優(yōu)點：可以在較短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良性狀。 5.缺點：因為基因突變具有不定向性且有利的突變很少，所

9、以誘變育種具有一定盲目性，所以利用理化因素出來生物提高突變率，且需要處理大量的生物材料，再進行選擇培育。 三、四種育種方法的比較 雜交育種 誘變育種 多倍體育種 單倍體育種 原理 基因重組 基因突變 染色體變異 染色體變異 方法 雜交 激光、射線或化學藥品處理 秋水仙素處理萌發(fā)種子或幼苗 花藥離體培養(yǎng) 后加倍 優(yōu)點 可集中優(yōu)良性狀 時間短 器官大和營養(yǎng)物質(zhì)含量高 縮短育種年限 缺點 育種年限長 盲目性及突變頻率較低 動物中難以開展 成活率低，只適用 于植物 舉例 高桿抗病與矮桿感病雜交獲得矮桿抗病品種 高產(chǎn)青霉菌株的育成 三倍體

10、西瓜 抗病植株的育成 三、考題預測 1．(2013·龍巖高三質(zhì)檢)下列關于生物變異和進化的敘述，正確的是(　　) ①基因突變的有害或有利往往取決于環(huán)境條件　②共同進化既發(fā)生在不同物種之間，也發(fā)生在生物與無機環(huán)境之間　③生物體內(nèi)的基因突變屬于可遺傳的變異?、墉h(huán)境條件穩(wěn)定時種群的基因頻率不會發(fā)生變化 A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④ 2．(2013·濱州一模)如圖表示某種農(nóng)作物品種①和②培育出⑥的幾種方法，有關說法錯誤的是(　　) A．培育品種⑥的最簡捷途徑是Ⅰ→Ⅴ B．通過Ⅱ→Ⅳ過程最不容易達到目的 C．通過Ⅲ→Ⅵ過程的原理是染色體變異 D．過程Ⅵ常用

11、一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 2．(2012·錦州高三四模)下圖甲為果蠅體細胞中染色體結構模式圖，圖乙為該個體減數(shù)分裂形成配子時某細胞中的兩對染色體。下列說法正確的是(　　) 甲　　　　　　乙 A．圖乙減數(shù)分裂完成后，若形成Da的卵細胞，則同時產(chǎn)生的三個極體的基因型是Da、dA、dA B．據(jù)甲圖此果蠅理論上將產(chǎn)生8種不同基因型的卵細胞、16種不同染色體組合的卵細胞 C．圖甲含有兩個染色體組，圖乙含有四個染色體 D．圖乙減數(shù)分裂完成后，若形成了Dda的卵細胞，其原因只是減數(shù)第一次分裂后期同源染色體①和②沒有分離 3. (2013·太原高三調(diào)研)A、b代表玉米的優(yōu)良基因

12、，這兩種基因自由組合?，F(xiàn)有AABB、aabb兩個品種，為培育出優(yōu)良品種AAbb，可采用的方法如圖所示。據(jù)圖回答下列問題： (1)由品種AABB、aabb經(jīng)過①②③過程培育出新品種的育種方式稱為________，其原理是此過程中會出現(xiàn)________。應用此育種方式一般從________代才能開始選育AAbb個體，是因為______ 。 (2)若過程②產(chǎn)生的子代總數(shù)為1 552株，則其中基因型為AAbb的植株理論上有________株。基因型為Aabb的植株經(jīng)過過程③，子代中AAbb與aabb的數(shù)量比是________。 (3)過程⑤常采用______________技術得到Ab個體。

13、與過程①②③的育種方法相比，過程⑤⑥的優(yōu)勢是__________________________________。 (4)過程⑦育種方式是________，與過程⑦比較，過程④方法的明顯優(yōu)勢是________ 。 4.(2013·南京四校高三聯(lián)考)圖1為白化基因(用a表示)和色盲基因(用b表示)在某人體細胞中的分布示意圖；圖2為有關色盲和白化病的某家族遺傳系譜圖，其中Ⅲ9同時患白化病和色盲病，請據(jù)圖回答下列問題。 　圖1　　　　　　　　　　　　圖2　　　　　　　 (1)圖1所示細胞產(chǎn)生的帶有致病基因的生殖細胞的基因型有__________________________。 (2)

14、根據(jù)圖2判斷，Ⅱ4患________病，Ⅱ8是純合子的概率是________。 (3)Ⅲ12的基因型是________；我國婚姻法規(guī)定，禁止近親結婚，若Ⅲ10和Ⅲ12結婚，所生子女中發(fā)病率是________。 (4)若Ⅲ9染色體組成為XXY，那么產(chǎn)生異常生殖細胞的是其________(填“父親”或“母親”)，說明理由________ 。 答案與解析 1．【解析】　基因突變具有不定向性，突變的有害或有利往往取決于環(huán)境條件；共同進化是指不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展；可遺傳變異包括基因突變、基因重組和染色

15、體變異；引起種群的基因頻率發(fā)生變化的因素有自然選擇、遷移、氣候、疾病等，環(huán)境條件穩(wěn)定時，種群的基因頻率也會發(fā)生變化。 【答案】　A 2．【解析】　培育品種⑥的最簡捷途徑是雜交育種即Ⅰ→Ⅴ；讀圖知Ⅱ和Ⅳ均為誘變育種，因基因突變是不定向的，故最不容易達到目的；由Ⅲ到Ⅳ為單倍體育種，其原理是染色體變異；因為單倍體植株b高度不育，因此D中用一定濃度的秋水仙素處理其種子說法錯誤。 【答案】　D 3．【解析】　若形成Da的卵細胞，由圖乙知發(fā)生①與④，②與③的重組，因此產(chǎn)生的三個極體應該為da、dA、dA；由甲圖知此果蠅基因型為DdAaXWXw，則其可能產(chǎn)生8種不同基因型的卵細胞、16種不同染色體組

16、合的卵細胞；形成了Dda的卵細胞，可能是減二后期著絲點分裂后，分開的兩條染色體移向了一極。 【答案】　B 4．【解析】　AABB、aabb經(jīng)過①②③過程培育出新品種的過程稱為雜交育種，過程⑤⑥為單倍體育種。與雜交育種方法相比，單倍體育種可明顯縮短育種年限。過程④為基因工程育種，基因工程育種可以使生物產(chǎn)生定向變異。 【答案】　(1)雜交育種　基因重組　F2　F2開始出現(xiàn)AAbb個體(從F2開始出現(xiàn)性狀分離) (2)97　1∶1 (3)花藥離體培養(yǎng)　明顯縮短了育種年限 (4)誘變育種　過程④產(chǎn)生的變異是定向的(基因工程育種轉(zhuǎn)入的基因是已知的，用基因工程手段產(chǎn)生的變異是定向的) 5．【

17、解析】　(1)圖1所示細胞的基因型為AaXBXb，故產(chǎn)生帶有致病基因生殖細胞的基因型為aXB、aXb、AXb。(2)根據(jù)“無中生有為隱性，生女患病為常隱”判斷，圖2中豎線陰影表示的為白化病，斜線陰影表示的為色盲，Ⅱ4患白化??；由Ⅱ4推測，Ⅰ1和Ⅰ2的基因型為Aa，由Ⅱ7判斷，Ⅰ1和Ⅰ2的基因型分別為XBXb、XBY，綜合分析，則Ⅰ1和Ⅰ2的基因型分別為AaXBXb、AaXBY，因此Ⅱ8是純合子的概率是1/3×1/2＝1/6。(3)Ⅲ11的基因型為aa，推測Ⅱ5和Ⅱ6的基因型均為Aa，而Ⅲ12不患色盲，則Ⅲ12的基因型是AAXBY或AaXBY；Ⅲ10的基因型為1/2AaXBXb或1/2AaXBX

18、B，與Ⅲ12(1/3AAXBY或2/3AaXBY)結婚，后代發(fā)病率的概率：1/2AaXBXb×1/3AAXBY→1/2×1/3×1/4＝1/24；1/2AaXBXb×2/3AaXBY→1/2×2/3×1/4×3/4＋1/2×2/3×3/4×1/4＋1/2×2/3×1/4×1/4＝7/48；1/2AaXBXB×2/3AaXBY→1/2×2/3×1/4＝1/12，故發(fā)病概率為1/24＋7/48＋1/12＝13/48。 【答案】　(1)aXB、aXb、AXb (2)白化　1/6 (3)AAXBY或AaXBY　13/48 (4)母親　由于Ⅲ9患色盲，父親正常，其母親是攜帶者，因此這個男孩從他母親那里得到兩個含有色盲基因的X染色體